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실시간 비접촉 모바일 제어 기법
Touchless User Interface for Real-Time Mobile Devices 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.60 no.2, 2011년, pp.435 - 440  

정일룡 (고려대 공대 전자전기공학과) ,  니콜라이 아카티에프 (고려대 공대 전자전기공학과) ,  장원동 (고려대 공대 전자전기공학과) ,  김창수 (고려대 공대 전기전자전파공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A touchless user interface system is proposed for real-time mobile devices in this work. The proposed system first recognizes the position of pattern to interact various applications based on the scene taken from mobile camera. Then, the proposed system traces the route of the pattern, which estimat...

주제어

#User Interface   #User interaction   #Touchless UI  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 이동 기기로써 주변 배경이 고정되어 있지 않고, 촬영하는 카메라 기기 또한 고정되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 PC 기반의 시스템과 휴대 단말 기반의 시스템 비교를 통하여 휴대 단말의 제약이 미치는 영향에 대해서 또한 살펴본다.
  • 휴대 단말의 기본 기능은 다이얼링을 기반으로 하는 영상통화 기능이다. 따라서 본 논문에서는 가상 키패드를 기반으로 하는 3G 기반의 휴대 단말의 화상 통화를 위하여 기본 입력 기능을 구현하였다. 본 제어 시스템은 키패드 기반의 하드웨어를 가지고 있지 않은 휴대 단말에 적용 가능하도록 화면에 가상 키패드를 구현함으로써 화상 통화와 같은 여러 특정 상황에서도 효과적으로 입력을 할 수 있도록 구현하였다.
  • 그러므로 대부분의 휴대 단말은 카메라를 통하여 사진 촬영, 편집 등의 카메라 어플리케이션을 내장하고 있다. 따라서 본 논문에서는 제안하는 비접촉 유저 인터페이스 시스템을 기반으로 하는 카메라 어플리케이션을 구현하였다. 그림 4의 (ㄷ)와 같이 사진 촬영 및 포토 섬네일 기반의 사진 저장 및 불러오기 기능을 구현하였다.
  • 휴대 단말을 위한 유저 인터페이스 기법은 제한적인 하드웨어에서 동작을 수행함으로, 최소한의 복잡도로 동작하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 제안하는 유저 인터페이스 기법의 복잡도 성능 비교를 통하여, 제안하는 알고리즘의 성능을 확인한다. 제안하는 유저 인터페이스 기법은 초당 30프레임의 복잡도를 나타낸다.
  • 본 논문에서는 PC 기기 기반의 유저 인터페이스의 성능을 확인하기 위하여 펜티엄 2.4GHz 프로세서와 4GB 메모리를 가지는 PC 기기를 사용하여 실험을 진행하였다. 휴대 단말의 경우 LG GM750 휴대 단말을 활용하여 실험을 진행하였다.
  • 또한 터치 기반의 유저 인터페이스나 센서 기반의 유저 인터페이스는 터치 스크린이나 센서 등의 부가적인 하드웨어를 요구하기 때문에 기존의 휴대 단말에 적용하기 힘든 단점이 있다. 본 논문에서는 그림 1과 같이 최근 휴대 단말에 내장되어 있는 카메라를 활용하여, 손동작을 검출하여 이를 유저 인터페이스 제어에 활용하는 휴먼 컴퓨터 인터랙션 (human-computer interaction, HCI) 기반의 비접촉 유저 인터페이스 시스템을 제안한다. 제안하는 비접촉 유저 인터페이스 기법은 먼저 사용자에 의해 정의된 패턴을 등록하고, 기 등록된 패턴의 제어 정보를 추출하여, 이를 휴대 단말에 적용한다.
  • 본 논문에서는 카메라 기반의 비접촉 유저 인터페이스 기법을 제안하였다. 제안하는 비접촉 유저 인터페이스 기법은 기 등록된 패턴을 통하여 영상에서의 사용자의 제어 정보를 예측 및 추적한다.
  • 본 논문에서는 효과적인 성능 비교를 위하여 PC와 휴대 단말을 이용하여 제안하는 유저 인터페이스 기법의 성능을 확인하였다. PC와는 달리 휴대 단말은 소형기기 때문에, PC와는 달리 다양한 하드웨어적인 제약이 존재한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
4×3 키패드 방식의 문제점은? 일반적으로 휴대 단말에 사용되는 유저 인터페이스 시스템은 4×3 키패드를 기반으로 하는 문자 맵핑이 보편적이다[1]. 4×3 키패드 방식의 유저 인터페이스는 간단한 숫자 입력이나 메시지 전송 등에서 사용되어지나, 다중 입력 등의 한계가 있다. 4×3 키패드와 달리 보다 효율적인 다중 입력을 위하여 컴퓨터 입력에 주로 쓰이는 QWERTY 키패드 방식의 유저 인터페이스가 휴대 단말에서 사용되었다.
4×3 키패드의 단일 입력만 가능하던 단점을 보완하기 위해 보급된 것은? 하지만 QWERTY 키패드 방식 또한 문자 입력이나 메뉴 이동과 같이 한정된 입력만 가능한 제약이 있다. 최근 이러한 단점을 보완하기 위해서 휴대 단말에 터치 패널 기반의 하드웨어를 추가한 터치 유저 인터페이스가 널리 보급되었다 [2]. 터치기반의 유저 인터페이스 기법은 종래의 단일 입력만 가능하던 한계에서 벗어나 멀티 터치 기능을 제공하는 등 기능적 발전과 함께 널리 사용 되고 있다 [3].
음성 입력 기반의 유저 인터페이스의 장점은? 그 이외에도 음성 명령 기능을 내장한 음성 입력 기반의 유저 인터페이스[4], 진동 및 틸트 등의 움직임을 예측할 수 있는 센서 기반의 유저 인터페이스 등이 개발되었다 [5]. 음성 입력 기반의 유저 인터페이스는 이동성이 중시되는 휴대 단말의 특성상 한정된 유저 인터페이스 크기에 따른 불편함을 최소화하기 위해서 검색어 등을 음성으로 간단히 입력할 수 있어, 최근 대부분의 휴대폰에서 사용되고 있다. 센서 기반의 유저 인터페이스 또한 단말 회전에 따른 화면 피봇 기능 등을 제공할 수 있어, 최근 널리 사용되고 있다.
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참고문헌 (16)

  1. ITU-T, E.161 : Arrangement of digits, letters and symbols on telephones and other devices that can be used for gaining access to a telephone network, Feb., 2001. 

  2. F. Golshani, "TUI or GUI-It's a Matter of Somatics," IEEE Multimedia, vol.14, no.1, pp.104-104, Jan. 2007. 

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  3. Jefferson Y. Han, "Low-cost multi-ouch sensing through frustrated total internal reflection," in Proceedings of the 18th annual ACM symposium on User interface software and technology, Oct. 2005. 

  4. J. I.-Siplia, M. Moberg, and O. Viiki, "Multi-Lingual Speaker-Independent Voice User Interface For Mobile Devices," in Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, May 2006. 

  5. J. Rekimoto, "Tilting operations for small screen interfaces," in Proc. ACM Symposium on User Interfac Software and Technology, pp. 167-168, Nov. 1996. 

  6. E. Hjelmas and B. K. Low, "Face detection: A survey," Computer Vision and Image Understanding, vol. 83, no.3, pp. 236-274, Sep. 2001. 

    상세보기 crossref

  7. J. Brand and J. S. Mason, "A comparative assessment of three approaches to pixel-level human skin-detection," in Proc. International Conference on Pattern Recognition, pp. 1056-1059, Sep. 2000. 

  8. P. Kakumanu, S. Makrogiannis, and N. Bourbakis,"A survey of skin-color modeling and detection methods," Pattern Recognition, vol. 40, no. 3, pp. 1106-1122, Mar. 2007. 

    상세보기 crossref

  9. M. Rohs, "Real-World Interaction with Camera Phones," in Proc. International Symposium on Ubiquitous Computing Systems, Nov. 2004. 

  10. J. Hannuksela, P. Sangi, and J. Heikkila, "A Vision-Based Approach for Controlling User Interfaces of Mobile Devices," in Proc. IEEE CVPR, Jun. 2005. 

  11. S. A. Drab and N. M. Artner, "Motion detection as interaction technique for games & applications on mobile devices," in Proc. Pervasive Mobile Interaction Devices Workshop, May 2005. 

  12. A. Bulbul, Z. Cipiloglu, and T. Capin, "A Face Tracking Algorithm for User Interaction in Mobile Devices," in Proc. International Conference on CyberWorlds, Sep. 2009. 

  13. O. Gallo, S. M. Arteaga, and J. E. Davis, "A camera-based pointing interface for mobile devices," in Proc. International Conference on Image Processing, Oct. 2008. 

  14. J. P. Lewis, "Fast normalized cross-correlation," Vision Interface, pp. 120-123, 1995. 

  15. D. Comaniciu, V. Ramesh, and P. Meer, "Kernel-based object tracking," IEEE Trans. on Pattern Anal. Mach. Intell., vol. 25 , no. 5, pp. 564-577, May 2003 

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  16. O. Gallo, S. M. Arteaga, and J. E. Davis, "A camera-based pointing interface for mobile devices," in Proc. International Conference on Image Processing, Oct. 2008. 

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