Time-of-Flight 카메라를 이용한 손동작 인식 알고리즘에 관한 연구

Abstract

최근 기존의 입력장치보다 비교적 조작이 자연스러운 동작 인식으로 센서를 통해 입력하는 방식은 다양한 분야에서 관심 받고 있다. 동작 인식 중 특히 손동작은 직관적으로 이해 가능하고 다양한 형태로 표현 가능하기 때문에 다방면으로 연구가 이루어져 왔다. 손동작 인식은 손 영역 검출과 동작 인식의 과정으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 TOF(time-of-flight) 카메라를 이용하여 데이터를 추출하고 엄지손가락과 나머지 네 손가락을 구분하여 손동작을 판별하는 알고리즘을 제시하였다. 손 영역 검출 과정에서 피부색에 의존하는 어려움을 해결하기 위해 TOF 카메라의 거리 데이터를 이용하였다. 또한 원 또는 타원을 통해 손가락을 인식할 때, 엄지손가락의 인식이 제한되는 어려움을 해결하기 위해 호를 이용하여 엄지손가락과 나머지 네 손가락을 구분하여 인식하였다. 아울러 주먹 손동작의 인식률을 높이기 위해 손 영역이 아닌 빈 셀의 비율값을 이용하여 판별하는 과정을 추가하였다. 위 방법을 통하여 10가지 패턴에 대해 제안하는 알고리즘을 적용해 보았다. 확인된 손동작 전체 인식률은 96.7%로 나타났다.