요즘 부모들이 유아들의 음악 교육에 대해서 관심이 많아지면서, 유아들이 능동적으로 음악을 즐길 수 있도록 지원하는 시스템이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간 손 인식 기법을 이용한 건반 연주 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 유아들이 쉽게 사용할 수 있도록, 종이 건반위에서 손가락을 움직이기만 하면 음원이 재생되어 연주하는 환경을 제공한다. 그리고, 제안하는 시스템은 연주에 필요한 비용을 최소화하기 위해서, 보급형 컴퓨터와 종이건반, 웹 카메라, 스피커만을 이용한다. 또한, 효율적이고 정확하게 건반과 손가락을 인식하기 위해서, 건반 인식 단계와 손가락 인식 단계를 구분한다. 건반 인식 단계에서는 건반을 구성하는 검정색과 흰색만 고려하여 건반을 인식하고, 손가락 인식단계에서 는 피부색만 고려하여 손가락을 인식한다.
요즘 부모들이 유아들의 음악 교육에 대해서 관심이 많아지면서, 유아들이 능동적으로 음악을 즐길 수 있도록 지원하는 시스템이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간 손 인식 기법을 이용한 건반 연주 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 유아들이 쉽게 사용할 수 있도록, 종이 건반위에서 손가락을 움직이기만 하면 음원이 재생되어 연주하는 환경을 제공한다. 그리고, 제안하는 시스템은 연주에 필요한 비용을 최소화하기 위해서, 보급형 컴퓨터와 종이건반, 웹 카메라, 스피커만을 이용한다. 또한, 효율적이고 정확하게 건반과 손가락을 인식하기 위해서, 건반 인식 단계와 손가락 인식 단계를 구분한다. 건반 인식 단계에서는 건반을 구성하는 검정색과 흰색만 고려하여 건반을 인식하고, 손가락 인식단계에서 는 피부색만 고려하여 손가락을 인식한다.
As parents are interested in music education for infants in these days, they require systems to help these infants to actively play music. In this paper, we propose a keyboard solo system using a real time hand recognition method. In order to enable the infants to use the system easily, the proposed...
As parents are interested in music education for infants in these days, they require systems to help these infants to actively play music. In this paper, we propose a keyboard solo system using a real time hand recognition method. In order to enable the infants to use the system easily, the proposed system plays some sounds whenever the infants move their fingers on a paper piano. For the purpose of minimizing cost to play music, the proposed system utilizes a general PC with only a paper piano, a web camera, and a speaker. With the aim of precisely and efficiently recognizing both a hand and each key on keyboard, the proposed system divides a recognition step into a hand recognition step and a keyboard recognition step. Also, the hand recognition step considers only skin color, and the keyboard recognition step considers only black and white without other colors.
As parents are interested in music education for infants in these days, they require systems to help these infants to actively play music. In this paper, we propose a keyboard solo system using a real time hand recognition method. In order to enable the infants to use the system easily, the proposed system plays some sounds whenever the infants move their fingers on a paper piano. For the purpose of minimizing cost to play music, the proposed system utilizes a general PC with only a paper piano, a web camera, and a speaker. With the aim of precisely and efficiently recognizing both a hand and each key on keyboard, the proposed system divides a recognition step into a hand recognition step and a keyboard recognition step. Also, the hand recognition step considers only skin color, and the keyboard recognition step considers only black and white without other colors.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 건반 인식과 손가락 인식을 따로 수행한 후 인식 결과를 통합, 분석하여 적절한 음원을 줄력하는 건반 연주 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다음과 같은 특징이 있다.
본 논문에서는 실시간 손인식 기법을 이용한 건반 연주 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 [그림 1]과 같이 컴퓨터 이외의 부가적인 하드웨어 장비를 웹 카메라, 스피커로 한정하여 건반 연주 환경 구축에 필요한 비용을 최 소화한다.
본 논문에서는 하드웨어 비용 부담을 줄이기 위해 서 보급형 컴퓨터에 일반적으로 포함되어 있는 웹 카메라와 스피커만을 이용하는 시스템을 제안한다. 또한, 제안하는 시스템은 기기 조작에 서툰 유아들도 쉽게 사용할 수 있도록, 종이 건반 위에서 손을 움직이면 소리가 나도록 직 관적 으로 디 자인한다.
제안 방법
건반과 손가락을 한꺼번에 인식하려면 다양한 요인을 고려해야 하므로, 분석에 많은 시간이 필요하고 정확성도 떨어 질 수 있다. 따라서, 제안하는 시스템은 효율성과 정확성을 고려하여 건반 인식 단계와 손가락 인식 단계를 구분한다.
스피커만을 이용하는 시스템을 제안한다. 또한, 제안하는 시스템은 기기 조작에 서툰 유아들도 쉽게 사용할 수 있도록, 종이 건반 위에서 손을 움직이면 소리가 나도록 직 관적 으로 디 자인한다.
셋째, 좌표 매핑 단계에서는 손가락 인식 단계에서 분석한 손가락 위치의 좌표와 각 건반의 영역을 비교하여 손가락이 어느건반의 영역 안에 있는지 분석한다. 이때, 손가락의 위치가 모든 건반의 영역에서 벗어나면, 음원을 출력하지 않는다.
이러한 좌표값을 통합·분석하여 손가락의 위치가 어느 건반 위에 있는지를 파악하고 해당 음원을 출력한다.
제안 시스템은 [그림 1]과 같이 건반 인식 단계, 손가락 인식 단겨】, 좌표 매핑 단겨], 음원 출력 단계로 구성된다. 건반과 손가락을 한꺼번에 인식하려면 다양한 요인을 고려해야 하므로, 분석에 많은 시간이 필요하고 정확성도 떨어 질 수 있다.
시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 [그림 1]과 같이 컴퓨터 이외의 부가적인 하드웨어 장비를 웹 카메라, 스피커로 한정하여 건반 연주 환경 구축에 필요한 비용을 최 소화한다. 또한, 마우스나 키보드의 조작방법에 익숙하지 않은 유아들도 쉽게 종이 건반을 연주할 수 있도록, 카메라를 이용하여 건반과 손의 위치를 인식하여 음악을 연주한다.
성능/효과
넷째, 음원 출력 단계에서는 저장하고 있던 음원 파일 중에서 좌표 매핑 결과에 해당하는 음원 파일을 재생한다. 이때, 손가락의 움직임에 따라 위치 값이 계속 바뀌게 되는데, 손가락이 각 건반에 정확히 들어와야 해당 건반의 음원 파일이 재생된다.
둘째, 제안하는 시스템은 컴퓨터 외에 추가적으로 종이 건반, 웹 카메라, 스피커 만 있으면 연주 환경 이 만들어지므로, 경제적인 부담이 거의 없다.
셋째, 제안하는 시스템은 흰색과 검정색만 고려하는 건반 인식 단계와 피부색만 고려하는 손가락 인식 단계를 따로 구분하여 처리하고 있으므로, 건반과 손가락 인식을 한번에 수행하는 접근 방법에 비해 효율적이고 정확하게 좌표값을 계산할 수 있다.
첫째, 제안하는 시스템은 종이 건반 위에서 손가락을 움직이기만 하면 음원이 재생되어 연주하는 효과를 볼 수 있으므로, 마우스나 키보드조작 방법에법에 익숙하지 않은 유아들도 쉽게 사용할 수 있다.
후속연구
앞으로 이러한 한계를 극복할 수 있는 방안을 연구할 계획이다. 또한, 동일 한 건반을 두 번 이상 사용하는 경우 다소 부자연스럽게 연주되는더】, 이러한 문제점도 개선할 계획이다.
고려할 수 없다. 앞으로 이러한 한계를 극복할 수 있는 방안을 연구할 계획이다. 또한, 동일 한 건반을 두 번 이상 사용하는 경우 다소 부자연스럽게 연주되는더】, 이러한 문제점도 개선할 계획이다.
참고문헌 (7)
안성옥, "멀티미디어 정보를 이용한 원격 아동용 음악교육 시스템 개발에 관한 연구", 정보통신 부 최종 연구개발결과보고서, 1998
유윤봉, 유재홍, 최문기, "디지털 환경 변화에 따른 온라인 음악 사업자 간 경쟁과 업 구조의 변화에 대한 연구", 한국경영정보학회 춘계학술대회 논문집, pp.715-722,2006
허준혁, 여근, 설창환, 원광연 ,"피아노 교사 시스템의 설계 및 구현", 한국정보과학회 가을 학술발표논문집, Vol.21, No.2, pp.799-802, 1994
송성훈, "유비쿼터스 컴퓨팅에 의한 유아 교육 환경 구축", 정보과학회논문지:기술교육, 제1권 제1호, pp.45-48, 2004
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.