• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제26권2호
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• pp.126-130
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• 2023

Background: Arm swing plays a role in gait by accommodating forward movement through trunk balance. This study evaluates the biomechanical characteristics of arm swing during gait. Methods: The study performed computational musculoskeletal modeling based on motion tracking in 15 participants without musculoskeletal or gait disorder. A three-dimensional (3D) motion tracking system using three Azure Kinect (Microsoft) modules was used to obtain information in the 3D location of shoulder and elbow joints. Computational modeling using AnyBody Modeling System was performed to calculate the joint moment and range of motion (ROM) during arm swing. Results: Mean ROM of the dominant elbow was 29.7°±10.2° and 14.2°±3.2° in flexion-extension and pronation-supination, respectively. Mean joint moment of the dominant elbow was 56.4±12.7 Nm, 25.6±5.2 Nm, and 19.8±4.6 Nm in flexion-extension, rotation, and abduction-adduction, respectively. Conclusions: The elbow bears the load created by gravity and muscle contracture in dynamic arm swing movement.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.320-322
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• 2021

무선 인터넷 기술이 발달하고 게임 시장이 확대됨에 따라 모바일 플랫폼을 포함한 다양한 플랫폼에 탑재되는 다양한 형태의 게임이 개발되고 있다. 이러한 환경에서 게임 사용자 관점의 몰입감을 보장하는 것이 게임의 경쟁력을 확보할 수 있게 되므로 HCI(Human Computer Interaction) 이론에서 제시하는 각 영역을 충족시켜 몰입감을 늘리는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 고에서는 게임 사용자의 게임 진행의 자유도를 확보하고 몰입감을 확보하기 위한 방안으로써 인체의 동작을 인식하는 방식의 인터페이스를 적용하여 활강 게임을 구현하고 키오스크에 탑재하여 실험하였다.

• Educational Technology International
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• 제16권2호
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• pp.141-166
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• 2015

The purpose of this study was to examine the effects of using visual stimulation and gesture, namely embodied language learning, on learning achievement and learner's course interest in the EFL classroom. To investigate the effectiveness of the proposed purpose, thirty two third-grade elementary school students participated and were assigned into four English learning class conditions (i.e., using animated graphic and gestures condition, using only animated graphic condition, using still pictures and gesture condition, and control condition). The research questions for this study are addressed below: (1) What differences are there in post and delayed learning achievement between imitating gesture group and non-imitating one and between animated graphic group and still picture one? (2) What differences are there in course interest between imitating gesture group and non-imitating one and between animated graphic group and still picture one? The Embodiment-based English learning system for this study was designed by using Microsoft's Kinect sensing devices. The results of this study revealed that students of imitating gesture group memorized and retained better words and sentence structure than those of the other groups. As for learner's course interest measurement, imitating gesture group showed a highly positive response to attention, relevance, and satisfaction for curriculum and using animated graphic influenced satisfaction as well. This finding can be attributed to the embodied cognition, which proposes that the body and the mind are inseparable in the constitution of cognition and thus students using visual simulation and imitating related gesture regard the embodied language learning approach more satisfactory and acceptable than the conventional ones.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.1022-1034
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• 2023

In this study, the impact of varying lighting conditions on recognition and decision-making was considered. The luminosity approach was presented to increase gesture recognition performance under varied lighting. An efficient framework was proposed for sensor-based sign language gesture identification, including picture acquisition, preparing data, obtaining features, and recognition. The depth images were collected using multiple Microsoft Kinect devices, and data were acquired by varying resolutions to demonstrate the idea. A case study was designed to attain acceptable accuracy in gesture recognition under variant lighting. Using American Sign Language (ASL), the dataset was created and analyzed under various lighting conditions. In ASL-based images, significant feature points were selected using the scale-invariant feature transformation (SIFT). Finally, an artificial neural network (ANN) classified hand gestures using specified characteristics for validation. The suggested method was successful across a variety of illumination conditions and different image sizes. The total effectiveness of NN architecture was shown by the 97.6% recognition accuracy rate of 26 alphabets dataset with just a 2.4% error rate.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.640-655
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• 2014

최근 영상시스템 환경은 2D 비디오카메라에 깊이 카메라가 부착되어 2D 및 3D 어플리케이션을 지원하는 형태로 보편화 되고 있다. 이러한 3차원 멀티미디어 시스템 환경으로의 변화는 비디오 시스템에서 깊이정보 획득을 용이하게 만들었다. 깊이정보는 객체 구분, 배경영역 인지 등에 이용할 수 있는데, 2D 부호화에 이를 이용한다면 높은 부호화 효율을 얻을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 차세대 2D 비디오 코덱인 HEVC 인코더에 반영한 깊이정보 이용 비디오 부호화 방법을 제안한다. 제안방법으로, 현재 부호화하려는 CU가 배경영역에 위치할 경우 1) 주변블록의 SKIP 모드를 참조하여 결정하는 CU 분할 조기 결정, 2) 시간적 위치의 CU 정보를 이용하여 수행하는 CU 분할 구조 제한, 3) 배경영역에 따른 움직임 예측 탐색 범위 제한이 있다. 실험은 HEVC 참조 소프트웨어인 HM 12.0에 적용하였고, 실험결과 40% 이상의 부호화 복잡도가 감소했으며, BD-Bitrate는 0.5% 손실되었다. 특히, 마이크로소프트사에서 개발한 키넥트를 통해 획득한 영상을 이용한 실험 결과에서는 영상 품질의 큰 열화 없이 기존대비 최대 53%의 부호화 복잡도가 감소하는 결과를 나타내어, 향후 실시간 화상통신, 모바일 또는 핸드헬드 환경에서의 비디오 서비스 등에서 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 색상과 깊이 카메라로 구성된 복합형 카메라 시스템을 이용하여 3차원 영상을 구성하는 방법을 제안한다. 복합형 카메라 시스템은 3차원 영상 구성에 대하여 각 카메라가 갖는 단점을 상호 보완할 수 있다. 3차원 영상 구성에 앞서 개별적인 카메라의 내부변수 및 외부변수를 추출하며 이를 이용하여 영상 정합에 필요한 두 카메라 사이의 관계를 얻는다. 또한, 깊이 카메라의 출력과 거리 관계를 실험적으로 유도하며 정합된 영상에 대하여 좌표 변환을 통해 3차원 영상을 구성한다. 제안된 기법을 구현하기 위해 마이크로소프트사의 복합형 카메라를 이용하며 실험을 수행하며 3차원 영상 및 실제 측정치와의 비교 결과를 제시함으로써 성능을 검증한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제7권1호
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• pp.15-19
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• 2015

The depth information of an image is used in a variety of applications including 2D/3D conversion, multi-view extraction, modeling, depth keying, etc. There are various methods to acquire depth information, such as the method to use a stereo camera, the method to use the depth camera of flight time (TOF) method, the method to use 3D modeling software, the method to use 3D scanner and the method to use a structured light just like Microsoft's Kinect. In particular, the depth camera of TOF method measures the distance using infrared light, whereas TOF sensor depends on the sensitivity of optical light of an image sensor (CCD/CMOS). Thus, it is mandatory for the existing image sensors to get an infrared light image by bundling several pixels; these requirements generate a phenomenon to reduce the resolution of an image. This thesis proposed a measure to acquire a high-resolution image through gradual area movement while acquiring a low-resolution image through pixel bundling method. From this measure, one can obtain an effect of acquiring image information in which illumination intensity (lux) and resolution were improved without increasing the performance of an image sensor since the image resolution is not improved as resolving a low-illumination intensity (lux) in accordance with the gradual pixel bundling algorithm.

• 지능정보연구
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• 제18권2호
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• pp.19-28
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• 2012

전시 공간에서 관객들의 반응에 따른 다중 인터랙션 서비스를 제공하기 위해서는 관람객의 정확한 위치 및 이동 경로를 얻기 위한 위치 추적 기술이 필요하다. 실외 환경에서 위치 추적을 위한 기술로 GPS가 현재 널리 사용되고 있다. GPS는 빠른 속도로 이동하는 이동체의 위치를 실시간으로 파악할 수 있으므로 위치 추적 서비스(Location Tracking Service)를 요구하는 분야에서 중요한 기술로 활용된다. 하지만 위성을 이용한 위치 추적 기법을 사용하기 때문에 위성 신호를 잡을 수 없는 실내에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다(Per Enge et al., 1996). 위와 같은 이유로 Wi-Fi 위치 측위 기술을 비롯하여 ZigBee, UWB, RFID 등의 초단거리 통신 기술 등 다양한 형태의 실내 위치 측위 연구가 진행되고 있다(Schiler and Voisad, 2004). 하지만 이러한 기술들은 전시 공간에서 얻고자 하는 위치정보의 밀도가 높아질수록 구현의 난이도가 높아지고 구축 및 관리 비용도 커지며 구축 가능한 환경이 제약된다는 단점이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 실내 환경에서 스마트폰을 이용한 Wi-Fi 위치 측위 데이터를 기반으로 하여 3D카메라의 Depth Map 정보와의 매핑을 통해 사용자들을 식별하고 위치를 추적하는 시스템을 제안한다.

• 지능정보연구
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• 제20권1호
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• pp.1-14
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• 2014

최근 관람객의 반응에 따라 실시간으로 대응하여 관객의 몰입과 만족도를 증대시키는 인터랙티브 전시 서비스에 대한 학계와 산업계의 관심이 높아지고 있다. 이러한 인터랙티브 전시 서비스를 효과적으로 구현하기 위해서는 관객의 반응을 통해 해당 관객이 느끼는 감정 상태를 추정할 수 있는 지능형 기술의 도입이 요구된다. 인간의 감정 상태를 추정하기 위한 시도들은 많은 연구들에서 이루어져 왔고, 그 중 대부분은 사람의 얼굴 표정이나 소리 반응을 통해 감정 상태를 추정하는 방식을 도입하고 있다. 하지만, 최근 소개되고 있는 연구들에 따르면 단일 반응이 아닌 여러 반응을 종합적으로 고려하는 이른바 멀티 모달(multimodal) 접근을 사용했을 경우, 인간의 감정 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 키넥트 센서를 통해 측정되는 관객의 얼굴 표정, 몸짓, 움직임 등을 종합적으로 고려한 새로운 멀티모달 감정 상태 추정 모형을 제안하고 있다. 제안모형의 예측 기법으로는 방대한 양의 데이터를 효과적으로 처리하기 위해, 몬테칼로(Monte Carlo) 방법인 계층화 샘플링(stratified sampling) 방법에 기반한 다중회귀분석을 적용하였다. 제안 모형의 성능을 검증하기 위해, 15명의 피실험자로부터 274개의 독립 및 종속변수들로 구성된 602,599건의 관측 데이터를 수집하여 여기에 제안 모형을 적용해 보았다. 그 결과 10~15% 이내의 평균오차 범위 내에서 피실험자의 쾌/불쾌도(valence) 및 각성도(arousal) 상태를 정확하게 추정할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 본 연구의 제안 모형은 비교적 구현이 간단하면서도 안정성이 높아, 향후 지능형 전시 서비스 및 기타 원격학습이나 광고 분야 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.