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문제 정의
- 마우스를 제어한다.특히, 동작인식은 팔의제스쳐를 이용하기 때문에 사용자들은 쉽게 피로해지거나 어색할 수 있는데 그러한 문제점을 줄이기위해 작은 움직임에도 마우스 포인터가 원하는 곳까지 쉽게 이동 할 수 있는 방법에 대해서 연구하였다.
제안 방법
- 나오도록 하였다.그리고 영상 화면의 정중앙에중심점을 찍고 그 점을 중심으로 반지름 50픽셀의작은 원을 그려 넣어 그 원을 경계선으로 안과 밖을구분 짓도록 하였으며, 실행 결과는 Fig.4와 같다. 작은 원의 중심점과 변화점 X로 표시된 손의 위치좌표 간의 거리를 구하여 50픽셀 보다 작으면 원의안쪽, 크면 원의 바깥쪽을 나타낸다.
- 8버전, VisualStudio2010을 이용하였다.또한 키넥트 SDK에서 제공되는 스켈레톤 트레킹을 이용하여 가상 마우스를 구현하였다.키넥트 카메라는 사람의 몸을 인식하여 Head, Shoulder, Elbow, Wrist, Hand, Knee, Foot등 20개의 관절을 인식하지만, 그중에서 마우스로 사용할 오른손인 Hand_Right를 트레킹 하였고 User32.
- 마우스 버튼의 클릭 부분은 키넥트 SDK의 버전 1.7이상에서 지원되는 Interaction을 이용하여 오른손을 쥐는 것과 펴는 것을 이용하였다.오른손을 주먹 쥐면 Grip상태가 되어 마우스 버튼을 눌린 상태가 되고, 주먹을 펴면 Release상태가 되어 마우스버튼을 누르지 않은 상태가 되도록 하였다.
- 값이 된다.마우스 포인터가 중심점에서 멀어질수록 속도가 빨라 질 수 있도록 하기 위해 중심점과 손의 위치 X사이의 거리를 구하여 속도상수 c로 나누었다. 속도상수로 나눈 값이 커질수록 속도는 빨라진다.
- 적외선 프로젝터에서는 픽셀 단위의 적외선 입자들을 전방으로 쏘아주고 전방의 물체에 반사된 적외선데이터들을 적외선 카메라 센서에서 받아들여 깊이를 감지한다.받아들인 데이터는 소프트웨어가 자동으로 주변의 명도조건과 비교하여 전방의 장애물에대한 인식을 하고, 적외선 입자들에 대한 패턴 왜곡을 계산하여 포착된 사람과 주변 사물, 장애물에 대한 구별을 한다.
- 본 연구에서는 키넥트 SDK에서 제공되는 스켈레톤 트레킹을 이용하여 손동작을 인식하는 것으로 컴퓨터의 마우스를 제어한다.특히, 동작인식은 팔의제스쳐를 이용하기 때문에 사용자들은 쉽게 피로해지거나 어색할 수 있는데 그러한 문제점을 줄이기위해 작은 움직임에도 마우스 포인터가 원하는 곳까지 쉽게 이동 할 수 있는 방법에 대해서 연구하였다.
- 있다.본 연구에서는 키넥트 SDK의 스켈레톤트레킹을 이용하여 사용자의 손 움직임을 인식 시켜 마우스를 제어하였고, 기존의 방식과는 다르게 사용자가 조금의 움직임으로도 좀 더 안정적이고 편안한 조작을 할 수 있기 위해 중심점에서 손바닥이 가리키는 방향과 거리를 계산하여 손이 가리키는 방향으로 마우스 포인터를 이동시키는 조이스틱 방식을 제안하였다. 실험 결과 손바닥의 작은 동작에도 모니터의 모든 위치까지 빠르고 정확하게 마우스 포인터를 위치시킬 수 있었으며 조이스틱 방식이 아닐 때와 비교하여 효율성이나 편의성이 증가한 것을 알 수 있었다.
- 우리는 손동작으로 마우스를 제어하는 방식을 구현하기 위하여 스켈레톤 트레킹을 이용하였다. 스켈레톤 트레킹은 키넥트에서 사람의 관절 20개의 위치를 인식하는 기술이다.
- 클릭을하려면 한번 쥐었다 펴면 된다.이것을 응용하여 주먹을 쥔 채로 손을 움직이면 드래그를 할 수 있도록하였다.주먹을 쥐는 동작으로 클릭하는 것에 대한문제점으로는 더블클릭이 어렵다는 단점이 있었다.
- 또한, 마우스 이동이 필요 없는 상태인데도 돌아오는 손의 움직임을 인식하여 오동작하는 경우가 자주 발생한다.이러한 문제점들을 해결하기 위해 비교적 작은 동작으로 화면의 어느 위치든지 빠르게 마우스 포인터를 보낼 수 있는 조이스틱형의 마우스 제어방식을 제안한다.
- 전인배 등은 키넥트의 깊이센서를 이용하여 손 영역을 검출하고, 마우스를 구현하였다.깊이센서로 얻은 데이터와 레이블링 알고리즘을 사용하였고 빛의 영향을 받지 않으며 처리하는 데이터 량이 많지 않아 처리속도가 빠르고 높은 인식률을 얻었다고 보고하였다[6].
- 조이스틱형 마우스 제어방식 실험을 위하여 키넥트가 인식하고 있는 손의 위치를 X모양으로 화면에표시하여 카메라 센서를 통해 출력되어지는 영상 화면에 나오도록 하였다.그리고 영상 화면의 정중앙에중심점을 찍고 그 점을 중심으로 반지름 50픽셀의작은 원을 그려 넣어 그 원을 경계선으로 안과 밖을구분 짓도록 하였으며, 실행 결과는 Fig.
- 제안하였다.키넥트 센서로부터 사람의 머리와 발까지의 거리를 각각측정하고 키넥트와 사람 간의 수평거리, 키넥트의 지면에서부터의 높이를 측정하여 키를 추정하였다[3]. 이민규 등은 키넥트에서 인식하는 손의 움직임 정보를 인식하여 키보드, 마우스와 같은 기존의 입력장치를 대신하기 위한 연구를 진행하였다.
- 또한 키넥트 SDK에서 제공되는 스켈레톤 트레킹을 이용하여 가상 마우스를 구현하였다.키넥트 카메라는 사람의 몸을 인식하여 Head, Shoulder, Elbow, Wrist, Hand, Knee, Foot등 20개의 관절을 인식하지만, 그중에서 마우스로 사용할 오른손인 Hand_Right를 트레킹 하였고 User32.dll을 이용하여 마우스 포인터가조이스틱형 방식으로 제어 되도록 하였다.제어 프로그램에 대한 실행결과 화면은 아래 Fig.
- 국내의 키넥트 관련연구로는 윤영준 등은 키넥트의 RGB영상, 깊이영상, 인체 관절의 3차원 위치 정보를 이용하여 키보드, 마우스, 레이저, 폰을 대신하여 프레젠테이션 화면을 제어하는 연구를 하였다.키넥트로 관절 정보를 활용하여 동작의 정확도를 높였고, 깊이 이미지로부터 입력된 영상에서 일정거리에 있는 영상만 출력하도록 하여 손을 인식시켰다[2].
- 스켈레톤 트레킹은 키넥트에서 사람의 관절 20개의 위치를 인식하는 기술이다.편의상 본 연구에서는 필요한 오른손만 인식시켰다.아래 Fig.
- 받아 평가하였다.평가항목은 정확성, 용이성, 효율성, 편의성으로 나누었다.정확성은 마우스 커서가 얼마나 정확하고 빠르게 원하는 지점에 도달하는지에 대한평가이고, 용이성은 사용방법에 대한 설명이 없어도 쉽게 사용하는지에 대한 평가이다.
대상 데이터
- 본 연구의 유효성을 평가하기 위하여 손이 움직이는 만큼만 마우스가 움직이는 마우스-손 동기화 방식과 중심점에서 손이 가리키는 방향과 위치에 따라 움직이게 되는 조이스틱 방식에 대해 30명의 실험자들을 대상으로 성능을 비교 테스트하고 설문을 받아 평가하였다.평가항목은 정확성, 용이성, 효율성, 편의성으로 나누었다.
이론/모형
- 본 연구의 구현을 위해 Windows7 운영체제와 Microsoft사의 Kinect forwindows와 KinectSDK 1.8버전, VisualStudio2010을 이용하였다.또한 키넥트 SDK에서 제공되는 스켈레톤 트레킹을 이용하여 가상 마우스를 구현하였다.
성능/효과
- 실험 결과 손바닥의 작은 동작에도 모니터의 모든 위치까지 빠르고 정확하게 마우스 포인터를 위치시킬 수 있었으며 조이스틱 방식이 아닐 때와 비교하여 효율성이나 편의성이 증가한 것을 알 수 있었다.다만 사용자가 사용법을 모른 채로 사용하게 되면 조이스틱방식에 적응하여 사용하는데 약간의 시간이 걸린다는 단점이 있음을 확인하였다.이는 사용법을 미리 알려줌으로써 충분히 해소할 수 있다고판단된다.
- 본 연구에서는 키넥트 SDK의 스켈레톤트레킹을 이용하여 사용자의 손 움직임을 인식 시켜 마우스를 제어하였고, 기존의 방식과는 다르게 사용자가 조금의 움직임으로도 좀 더 안정적이고 편안한 조작을 할 수 있기 위해 중심점에서 손바닥이 가리키는 방향과 거리를 계산하여 손이 가리키는 방향으로 마우스 포인터를 이동시키는 조이스틱 방식을 제안하였다. 실험 결과 손바닥의 작은 동작에도 모니터의 모든 위치까지 빠르고 정확하게 마우스 포인터를 위치시킬 수 있었으며 조이스틱 방식이 아닐 때와 비교하여 효율성이나 편의성이 증가한 것을 알 수 있었다.다만 사용자가 사용법을 모른 채로 사용하게 되면 조이스틱방식에 적응하여 사용하는데 약간의 시간이 걸린다는 단점이 있음을 확인하였다.
- 걸렸다. 조이스틱형도 마찬가지로 원하는 곳까지 빠르게 보낼 수 있었으며, 두 가지 방식 모두 4.3이상의 만족도를 나타내어 큰 차이가 없지만, 비 조이스틱형이 마우스의 떨림이 없기 때문에 조금 더 정확하다는 설문결과가 나왔다.
- 종합적인 결과로는 조이스틱형이 비 조이스틱형에 비해 첫 사용 시에는 어색하고 사용이 어려울 수있지만 적응하고 나면 몸이 덜 힘들고 사용하기 편할것 이라는 결과가 나왔다.
- 편의성에 대한 결과로 조이스틱형은 원안에 손이 있을 경우 마우스 커서가 그 자리에서 멈추기 때문에 어느 한 지점 위에 커서를 놓기 편했고, 클릭을 하는데 있어서도 커서가 움직이지 않아서 바로 클릭이 가능하다는 장점이 있었다.반면에 비 조이스틱형은 미세한 손동작에도 반응하여 마우스포인터의 떨림 현상이 발생했으며, 주먹을 쥐는 동작의 클릭 시에 위치에 대한 오인식도 일어났다.
- 효율성에 대한 결과로 PC를 사용하는데 있어 마우스를 장시간 이용하는데 몸을 많이 움직여 쉽게피로해지는 비 조이스틱형 보다 적게 움직여도 화면구석까지 커서를 보낼 수 있는 조이스틱형이 훨씬효율적이라는 결과가 나왔다.
후속연구
- 이는 사용법을 미리 알려줌으로써 충분히 해소할 수 있다고판단된다.앞으로 왼손의 동작을 함께 인지하여 스와이프, 스크롤, 확대, 축소 등과 같은 이벤트도 처리할수 있도록 확장해 나갈 계획이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.