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제스처 인식 모듈을 이용한 대규모 멀티 인터랙티브 디스플레이 시스템
large-scale interactive display system using gesture recognition module 원문보기

한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회, 2010 Nov. 12, 2010년, pp.803 - 806  

강맹관 (동서대학교 일반대학원 영상콘텐츠학과) ,  김정훈 (동서대학교 일반대학원 영상콘텐츠학과) ,  조성현 (동서대학교 디지털콘텐츠학부) ,  주우석 (동서대학교 디지털콘텐츠학부) ,  윤태수 (동서대학교 디지털콘텐츠학부) ,  이동훈 (동서대학교 일반대학원 영상콘텐츠학과)

초록
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본 논문에서는 스크린을 터치를 하지 않고 또한 스크린의 영역의 크기에 상관없이 제스처를 이용하여 인터랙션이 가능한 제스쳐 인식 모듈을 이용한 대규모 멀티 인터랙티브 디스플레이 시스템을 제안한다. IR laser를 이용하여 인터랙션 영역을 생성하고 band pass filter를 장착한 적외선 카메라를 이용하여 인터랙션 영역 안의 영상을 획득한다. 획득되어진 영상은 제안하는 영상처리모듈을 이용하여 이진화->블랍-라벨링 과정을 거쳐 잡음을 제거한 후 인터랙션 영역 안에서 이루어지는 인터랙션 좌표를 획득한 후 Packet으로 저장한다. 저장 된 Packet은 네트워크 통신 시스템을 이용하여 Server로 보내어지고 Server에서는 메타포분석모듈을 이용하여 분석하여 결과를 메타포이벤트로 저장한 후 콘텐츠에 보낸다. 콘텐츠에서는 받은 메타포이벤트에 따라서 콘텐츠 결과를 보여 줌으로써 스크린을 터치 하지 않아도 터치 인터랙션이 가능하며 스크린 영역에 제한 없이 많은 사용자가 동시에 사용이 가능한 시스템 사용이 가능하도록 한다. 본 시스템은 향후 보다 다양한 인터랙션과 시스템 크기의 확장으로 보다 많은 사용자가 동시에 사용가능하며 다양한 인터랙션을 사용할 수 있는 인식 디바이스로써 활용이 가능하다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 IR laser를 이용한 시스템을 통하여 스크린을 터치 하지 않고도 인터랙션 영역 안에서 사용자의 손동작을 통하여 컴퓨터 시스템 사용이 가능하고 이를 통하여 시스템을 보다 직관적으로 사용 가능한 시스템을 제안한다.[2] 또한 스크린을 터치하지 않고 제스처를 통하여 컴퓨터를 사용함으로 인하여 스크린 영역의 제한을 받지 않으므로 인터랙션 영역 한정 없이 보다 넓은 영역에서 컴퓨터 사용이 용이하다.
  • 그 이유는 호모그래픽 행렬을 통하여서 보정한 좌표는 카메라가 보는 뷰의 좌표보정일 뿐 시스템에서 사용하는 윈도우 좌표와는 차이가 있기 때문이다. 본 논문에서는 마우스 좌표 범위를 API 레벨에서 계산하여 실제 윈도우 마우스 범위로 변환이 되도록 보정을 하였다. 윈도우 마우스 범위는 해상도와 관계 없이 0~65535 영역의 범위를 가진다.
  • 본 논문에서는 차후 현 시스템을 확장하여 한 Server에서 동시에 여러 콘텐츠를 실행 할 수 있는 시스템 환경을 위하여 각각 모듈간의 데이터 통신 방신을 네트워크 통신 시스템 방식으로 구성한다. 각각의 모듈들을 분산하고 분산된 모듈에서 이루어지는 데이터들을 네트워크 통신 시스템을 이용하여 전달하고 분석함으로 인해서 시스템 속도가 저하되는 현상을 보안하며 또한 그로 인하여 보다 다양한 멀티 터치 기능이 가능하도록 한다.
  • 그로 인해서 다양한 인터랙션에 관하여 제한이 되며 한명의 사용자만이 사용하여야 하는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 멀티 터치 인터랙션을 구현함으로 인하여 보완하도록 한다. 멀티 터치 인터랙션이란 기존의 한 시스템에서 하나의 인터랙션만을 하는 것이 아닌 동시에 여러 인터랙션이 가능하도록 하는 것을 말하는데 영상처리모듈을 이용하여서 구현하도록 한다.
  • Server에서는 입력된 Packet을 지정해 놓은 메타포 분석 모듈을 이용하여 분석하고 메타포이벤트로 저장하여 콘텐츠에 보내게 한다. 이로 인한 메타포 분석 알고리즘을 통하여 보다 다양한 인터랙션이 가능하도록 한다. Packet 데이터를 구분하는 기준은 인터랙션이 일어나는 시간을 기준으로 분석 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
영상 왜곡은 무엇인가? 그러나 적외선 카메라가 보는 뷰는 직사각형이 아닌 마름모 모양으로 보이게 된다. 이렇게 사용자가 보는 뷰와 적외선 카메라가 보는 뷰의 모양의 차이가 나는 것을 영상 왜곡이라고 한다. (그림 4 참조) 이런 영상 왜곡을 보정하기 위하여 본 논문에서는 호모그래피 행렬(Homography Matrix)을 이용한다.
영상 왜곡 보정을 한 좌표를 시스템에서 사용 가능한 좌표로 사용하기 위해서는 어떤 과정을 거쳐야 하는가? 영상 왜곡 보정을 한 좌표를 시스템에서 사용 가능한 좌표로 사용하기 위해서는 윈도우 범위에서의 마우스 좌표로 보정 과정을 거쳐야 한다. 그 이유는 호모그래픽 행렬을 통하여서 보정한 좌표는 카메라가 보는 뷰의 좌표보정일 뿐 시스템에서 사용하는 윈도우 좌표와는 차이가 있기 때문이다.
본 논문에서 사용자가 보는 뷰와 적외선 카메라가 보는 뷰의 모양의 차이가 나는 것을 보정할 때 무엇을 사용하는가? 이렇게 사용자가 보는 뷰와 적외선 카메라가 보는 뷰의 모양의 차이가 나는 것을 영상 왜곡이라고 한다. (그림 4 참조) 이런 영상 왜곡을 보정하기 위하여 본 논문에서는 호모그래피 행렬(Homography Matrix)을 이용한다.
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