[논문]실시간 태권도 동작 평가시스템 구현

이은옥; 이병권

실시간 태권도 동작 평가시스템 구현
An implementation of Real Time Motion Evaluation for Teakwondo 원문보기

이은옥 (동국대학교 멀티미디어공학과) , 이병권 (동국대학교 멀티미디어공학과)

태권도 동작은 겨루기와 승단을 위한 품세로 구분된다. 본 연구에서는 승급 및 승단으로 사용되는 품세에 대한 동작을 심판의 판단이 아닌 제스처 센서를 이용해 실시간 평가를 할 수 있도록 평가시스템을 구현했다. 또한 제안하는 태권도의 동작의 경우 측면평가 부분이 있어 기존의 춤에 대한 전면 평가의 방식을 사용하지 않고 2개의 제스처 인식 센서를 이용해 다-방향으로 평가하도록 개발했다.

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문제 정의

본 논문에서는 각종 게임 및 오락분야를 벗어나 교육 및 평가할 수 있는 기능성 평가 시스템을 구현했다. 또한, 기존의 1개로 운용되던 모션 인식방법을 탈피해 2개의 모션 장치를 사용해 인식해 태권도 품세를 평가했다.

제안 방법

그림 6은 평가시스템의 하드웨어 구성도이다. 2개의 제스처 인식 장치로부터 데이터 수집하기 위한 구성과 사용자의 위치를 실시간으로 수집하기 위한 발판 센서로 구성했다.
본 논문에서는 각종 게임 및 오락분야를 벗어나 교육 및 평가할 수 있는 기능성 평가 시스템을 구현했다. 또한, 기존의 1개로 운용되던 모션 인식방법을 탈피해 2개의 모션 장치를 사용해 인식해 태권도 품세를 평가했다.
그림 4는 평가 대상의 기준이 되는 표준 모션 데이터 모델로 그림 3과 같은 과정에서 최종적으로 수집된 데이터이다. 본 데이터는 실시간으로 수집되는 사용자 모션 데이터와 실시간 비교를 통하여 매칭률을 평가하고 결과를 표시한다.
제안하는 방법은 2개의 제스처 센서 장비와 사용자의 위치를 측정하는 스텝 센서를 포함했다. 이로써 태권도 동작을 다-방향에서 센싱하고 평가했다. 정확도의 측면은 기존의 표준데이터와 상관분석을 통한 매칭률 평가를 하도록 했다.
이로써 태권도 동작을 다-방향에서 센싱하고 평가했다. 정확도의 측면은 기존의 표준데이터와 상관분석을 통한 매칭률 평가를 하도록 했다. 매칭은 사용자의 특성(남자, 여자, 어린이 등)에 따른 정확도가 일부가 차이가 발생했다.
태권도의 동작평가는 댄스 게임과 차이점을 보이는 것이 운용하는 방식(전면에서 1개의 센싱장비로 운용)을 적용하기 어렵다는 것이다. 제안하는 방법은 2개의 제스처 센서 장비와 사용자의 위치를 측정하는 스텝 센서를 포함했다. 이로써 태권도 동작을 다-방향에서 센싱하고 평가했다.
수집된 데이터는 보정 및 수정을 통하여 최종적인 데이터를 생성한다. 태권도 모션 데이터는 기본동작, 품세 및 응용동작을 데이터화 했다. 그림 3은 모션캡처를 통하여 실제 캐릭터와 매칭하는 과정이다[4].
또한. 품세의 이동을 위한 품세선(王)을 제작했다.

대상 데이터

또한. 모션데이터 수집시 실시간성에서 딜레이가 발생하는 문제를 해결하기 위해 우리는 2대의 맞춤형 임베디드 PC를 사용했다. 이러한 평가 시스템의 구성은 그림 5와 같다.
제안하는 태권도 평가시스템은 1개의 모션 캡처 장치를 사용하지 않고 전면과 옆면의 2개의 방향에서 데이터를 수집한다.

후속연구

이러한 변수를 포함한 정확도를 평가한 결과는 높은 수준의 매칭률을 보였다. 향후 연구과제로 사용자의 특성에 맞도록 표준 데이터를 수집하고 평가 시 사용자의 특성에 맞도록 맞춤형 운용방안이 필요하다. 또한, 활용분야로 각종 스포츠 평가 시스템에 적극 활용될 수 있다.

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