지능적 환경을 위한 실시간 신체 부위 추적 시스템

Abstract

본 논문은 지능형 환경에 적합한, 사용자의 자유도를 제한하지 않으면서 정확하게 제스처를 인식하는 신체 부위 추적 시스템을 제안하였다. 실험을 통해 한 대의 카메라 영상에서 머리와 손의 2차원 위치, 발의 3차원 위치를 얻어 가정된 평면 모델을 사용함으로써 사용자의 3차원 자세를 추정할 수 있었다. 본 시스템은 기존의 신체 부위 추적 시스템과 달리 소매의 길이에 제약 없이 긴 소매, 반 소매 모두 인식할 수 있도록 함으로써 시스템의 generality를 높였다. 정확한 인식을 위하여, 한 대의 카메라에서 얻어진 이미지에서 손, 머리, 발의 신체 부위를 따로 검출하고 각 신체 부위를 검출할 때 해당 부위에 적합한 특징점을 따로 선택하여 검출하였다. 검출된 2차원의 신체 부위들을 calibrate된 카메라를 이용하여 3차원 자세로 변환하였다. 본 시스템은 손과 머리의 3차원 근사값을 얻었지만 타 3D 방식의 단점이었던 처리 속도 문제를 해결하기 위해 검색 범위 축소, Adaboost, particle filter 등의 기법을 사용함으로써 빠른 수행 속도(50 fps)를 보일 수 있었다. 정확한 추적 성능을 측정하기 위해 추적 실패가 잘 일어나는 3가지 상황에 대하여 정의 및 실험을 하였고 성공적인 결과를 얻었다.