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[국내논문] 재활 훈련 서비스를 위한 실시간 모션인식 알고리즘
A Real-Time Motion Recognition Algorithm for a Rehabilitation Service 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.10 no.9, 2007년, pp.1143 - 1152  

최완 (서경대학교 컴퓨터공학과) ,  임철수 (서경대학교 컴퓨터공학과) ,  김태영 (서경대학교 컴퓨터공학과)

초록
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본 논문은 모션 인식 분야 중 지체 장애인의 재활훈련과 같은 치료 분야를 위한 실시간 모션 인식 알고리즘을 제안한다. 본 방법은 빠르고 정확한 모션인식을 위하여 사용자의 특징점 위치에 적외선 LED 밴드를 착용하고 적외선 필터가 장착된 카메라로 좌표 값을 얻어낸 후 미리 정의되어 있는 동작과의 일치 여부를 판별한다. 또한 적외선 LED의 특징점 좌표들을 꼭지점으로 가지는 다각형의 무게중심과 특징점 좌표들의 벡터를 구한 후 일정한 거리와 각도 구간으로 구분하고 각 LED의 속한 구간을 알아낸다. 이를 이용하여 삼육 재활학교에서 구성한 재활훈련 시나리오의 동작에 대하여 실험을 수행한 결과 초당 20프레임 이상의 빠르면서도 98%에 가까운 인식률을 얻을 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The objective of this paper is to develop the real time motion recognition method for the rehabilitation program of the people with physical disabilities. Using the infrared ray LED, this method gets the Teal time information of the user's motion and tells the difference between the information we g...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 대상으로 동작 데이터를 얻어낸다. 그 이유는 정확한 동작 데이터를 얻어냄으로써 사용자의 동작 인식의 정확도를 높이기 위해서 이다. 그러나 이것은 장애인을 대상으로 하는 재활훈련에는 적합하지 않다.
  • 실험 결과 제시된 알고리즘으로 재활훈련 시나리오 상의 모범 동작과 일치하는 사용자의 동작을 높은 확률로 인식할 수 있었다. 동작 인식의 정확도 면에서는 3차원적인 비교가 좋지만 본 연구는 실제 응용에서 실시 간으로 재활훈련을 서비스 하는 것을 목적으로 하고 재활 훈련 동작들이 2차원적인 비교만으로도 동작의 인식이 용이하였으므로 2차원적인 비교를 선택하게 되었으며 실험 결과 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 기존의 연구들이 10프레임 내외의 속도를 보이던 것에 비하여 본 연구에서는 20프레임 내외의 속도 향상이 확인 가능하였다.
  • 본 논문에서는 기존 연구에서 사용된 센서와 카메라를 사용하되 사용자의 움직임에 제한을 주는 센서 대신에 가볍고 정확한 데이터를 얻어낼 수 있는 무선적외선 LED 밴드를 사용하여 정확하고 빠르게 모션 인식을 할 수 있는 기법을 제안한다. 이것은 적외선 필터를 거쳐 배경과 잡음이 배제된 적외선 LED 좌표값을 입력으로 받아 각 LED의 위치에 따라서 사용자의 동작을 결정하는 방법 이다.
  • 본 연구는 전 국민의 10%를 차지하는 장애인들 중 대부분의 비율을 차지하는 지체 장애인들의 재활 훈련 서비스를 위한 실시간 모션 인식 처리 알고리즘을 제시한다. 장애인의 숫자는 매년 증가하지만 현재 장애인을 대상으로 한 재활 훈련 프로그램은 다른 나라에 비하예1] 거의 전무한 상태이며 장애인의 숫자에 비하여 재활교사의 비율이 낮기 때문에 재활 훈련 프로그램의 필요성은 극히 높다.
  • 한다. 본 연구에서는 이러한 조건을 만족하는 재활훈련 시스템을 설계하고, 사용자의 모션 인식 및 모범 동작과의 모션 일치 알고리즘을 제시하였다. 실험 결과 제시된 알고리즘으로 재활훈련 시나리오 상의 모범 동작과 일치하는 사용자의 동작을 높은 확률로 인식할 수 있었다.
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