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비마커 증강현실을 위한 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 기반 손 자세의 추정
The Estimation of Hand Pose Based on Mean-Shift Tracking Using the Fusion of Color and Depth Information for Marker-less Augmented Reality 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.17 no.7, 2012년, pp.155 - 166  

이선형 (숭실대학교 전자공학과) ,  한헌수 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ,  한영준 (숭실대학교 정보통신전자공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 비마커 증강현실(Marker-less Augmented Reality)을 위한 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 알고리즘 기반 손 자세의 추정 기법을 제안한다. 기존 비마커 증강현실의 연구는 손을 검출하기 위해 단순한 실험 배경에서 피부색상 기반으로 손 영역을 검출한다. 그리고 손가락의 특징점을 검출하여 손의 자세를 추정하므로 카메라에서 검출할 수 있는 손 자세에 많은 제약이 따른다. 하지만, 본 논문은 3D 센서의 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 기법을 사용함으로써 복잡한 배경에서 손을 검출할 수 있으며 손 자세를 크게 제약하지 않고 손 영역의 중심점과 임의의 2점의 깊이 값만으로 정확한 손 자세를 추정한다. 제안하는 Mean Shift 추적 기법은 피부 색상정보만 사용하는 방법보다 약 50픽셀 이하의 거리 오차를 보였다. 그리고 증강실험에서 제안하는 손 자세 추정 방법은 복잡한 실험환경에서도 마커 기반 방법과 유사한 성능의 실험결과를 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a new method of estimating the hand pose through the Mean-Shift tracking algorithm using the fusion of color and depth information for marker-less augmented reality. On marker-less augmented reality, the most of previous studies detect the hand region using the skin color from si...

주제어

#비마커 증강현실   #Mean Shift 추적 기법   #3D 센서   #손 자세   #손 검출  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
손의 자세를 추정하기 위하여 필요한 과정은 무엇인가? 손을 이용한 증강현실에서 손은 가상객체와 실제물체 사이를 연결하므로 손의 정확한 자세의 추정이 전체 시스템의 몰입감과 그 기능에 중요한 영향을 준다. 손의 자세를 추정하기 위하여 손 영역 검출 및 추적, 좌표계 생성의 과정이 필요하다. 손 영역의 검출단계에서는 피부색상을 검출 및 영상분할이 필요하다.
기존 마커 기반 증강현실 시스템의 한계점은 무엇인가? 증강현실 시스템에서는 사용자와 컴퓨터 간의 상호작용을 위하여 실세계 환경의 특징점을 이용하여 객체를 등록하는 과정이 필요하다. 기존 마커 기반 증강현실 시스템은 영상 내에 항상 마커가 존재하여야 하며 기울기, 조명의 영향에서 자유롭지 못하다. [3] 이러한 이유와 사용자의 몰입감 향상을 위해 다양한 비마커 기반 증강현실 시스템에 대한 많은 연구가 수행되고 있다.
본 논문에서 제안하는 Mean-shift 알고리즘에서 두 정보를 융합하기 위해 필요한 것은? 제안하는 Mean-shift 알고리즘은 색상 및 깊이 정보를 융합하여 손 영역을 추적한다. 두 정보를 융합하기 위해 우선카메라 보정 기술을 이용하여 깊이 영상의 좌표점을 칼라 영상의 대응점으로 정합하는 과정이 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Ju-Hyun Lee, "A Development Strategy of Augmented Reality Contents in the Contextual Environments," Human Contents, no.19, pp.179-218, 2010 November. 

  2. Kyung-Hee Noh, Hyung-Keun Jee, Sukhyun Lim, "Effect of Augmented Reality Contents Based Instruction on Academic Achievement, Interest and Flow of Learning," Korea Contents, Vol.10, no.2, pp.1-13, 2010 February. 

  3. Keon-Hee Park, Guee-Sang Lee, "Hand Gesture Interface for Manipulating 3D Objects in Augmented Reality," Korea Contents, Vol.10, no.5, pp.20-28, 2010 May. 

  4. Y. Shen, "Vision-Based Hand Interaction in Augmented Reality Environment," International Journal of Human-Computer Interaction, vol.27, no.6, pp.523-544, May 2011. 

    상세보기 crossref

  5. Junchul Chun, Byungsung Lee, "Dynamic Man ipulation of a Virtual Object in Marker-less AR system Based on Both Human Hands," KSII Transactions on Internet and Information Systems, vol.4, no.4, pp.618-632, August 2010. 

    원문보기 상세보기

  6. Junyeong Choi, Hanhoon Park, Jungsik Park, and Jong-Il Park, "Implementation of Hand-Gesture Bas ed Augmented Reality Interface on Mobile Phone," The korea Society of Broadcast Engineers, Vol.16, no.6, pp.941-950, 2011 November. 

  7. Z. Zhang, "Flexible Camera Calibration by Viewing a Plane from Unknown Orientations," Proc. Int'l Conf. Computer Vision, pp. 666-673, 1999. 

  8. ARTOOLKIT. Human Interface Technology Laboratory, http://www.hitl.Washin gton.edu/artoolkit 

  9. OpenNI. (n.d.). OpenNI documentation. http://www.openni.org/ images/ stories/ pdf /OpenNI_UserGuide_v4.pdf 

  10. Rovelo, G. (n.d.). ARTOOLKIT II. from https://jira.ai2.upv.es/confluence/download/attachments/12222496/WGM18_ARToolKitII.pdf?version1&modificationDate1304095263000 

  11. Kwangsoo Kim, Sooyoun Hong, Sooyeong Kwak, Jungho Ahn, Hyeran Byun, "Multiple Human Tracking using Mean Shift and Depth Map with a Moving Stereo Camera," The korean Institute of Ingormation Scientists and Engineers, Vol.34, no.10, pp.937-944, 2007 October. 

  12. Y. Cheng, "Mean shift, mode seeking, and clustering," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol.17, pp.790-799, 1995. 

    상세보기 crossref

  13. D. Comaniciu, "Kernel-Based Object Tracking," IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE, vol. 25, no. 5, May 2003. 

    상세보기

  14. Sang-Geol Lee, Cheol-Ki Kim, Eui-Young Cha, "Retouching Method for Watercolor Painting Effect Using Mean Shift Segmentation," The Korea Society of Computer Information, Vol.15, no.9, pp.25-33, 2010 September. 

    원문보기 상세보기 crossref

  15. Heeman Lee, "Implementing Augmented Reality By Using Face Detection, Recognition And Motion Tracking," The Korea Society of Computer Information, Vol.17, no.1, pp.97-104, 2012 January. 

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