KR101603890B1 - 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치 및 그 방법 - Google Patents

파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치는 손바닥의 접촉면을 감지하여 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 파지면적 감지센서; 획득한 파지 면적 이미지를 필터링하여 전처리하는 영상 처리부; 전처리된 파지 면적 이미지를 분석하여 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 추출하는 특징 영역 검출부; 추출한 특징 데이터와 등록된 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 매칭하여 유사도 비교를 통해 사용자 인증을 수행하는 사용자 인식부; 및 사용자 인식부로부터 사용자 인증을 수행한 사용자 정보와 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하고, 사용자 정보에 학습되어 설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성하여 하나 이상의 컨트롤 대상 기기로 전송하는 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부를 포함한다.

Description

파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치 및 그 방법{Device Control Unit and Method Using User Recognition Information Based on Hand Grip Shape Image}
본 발명은 기기 컨트롤 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 손바닥의 파지 면적 이미지를 획득할 수 있는 센서를 통해 파지 면적, 파지 형태의 접촉 방식 정보를 분석하여 파지 면적 정보에 해당하는 사용자 정보를 판별하고 사용자 정보에 대응하는 기기 조작 제어를 수행하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
오늘날 컴퓨터의 발달과 인터넷을 이용한 전자뱅킹 서비스, 전자 상거래, 스마트 카드 등의 발달에 따라 여러 가지 데이터베이스에 저장된 정보의 보안과 인증에 대한 수단으로 바이오 매트릭스가 각광을 받고 있다.
바이오 매트릭스는 개인의 신체적 특성(얼굴, 지문, 홍채 등)에 기초한 것으로 이 중에서 지문에 기초한 신분 확인이 가장 발달되고 효과가 증명된 기술로 알려져 있다.
지문 인식 기술은 지금까지 오랜도안 가장 효율적인 개인 식별 수단으로 출입 관리, 범죄 수사, 주민 등록증 등 다양한 분야에 적용되어 왔다.
지문 인식 방법은 크게 빛을 사용하는 광학 감지 방식과 빛을 사용하지 않는 비광학 감지 방식으로 구분된다.
광학 감지 방식을 사용하는 지문 감지 센서는 손가락이 밀착되는 표면에 코팅이 필요 없고, 표면의 긁힘이 거의 없으며, 부식이 없고, 제조 원가 및 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.
손가락 끝부분의 표피의 지문 해석 방법은 이미 등록시킨 지문이 어떠한 사정으로 인해 상처 혹은 손상을 입은 경우 지문의 특징점 해석이 틀려지므로 다른 사람의 지문으로 해석하여 인증을 실패 할 수 있다.
또한, 지문 해석 방법은 어린 아이와 노인과 같이 지문이 극히 엷은 사람들의 지문 해석 인증률이 떨어지고, 기온이 떨어지는 겨울철이 되면 손가락 표피의 수축 현상에 의해 특징점들이 기하학적 구조가 틀어지기 때문에 인증률이 떨어지는 문제점을 발생시키고 있다.
현대의 스마트 폰을 대표되는 다양한 스마트 기기들에 있어서 사용자 인식 기능이 필수적인 기능이 되고 있다.
그러나 기존의 사용자 인식 기술은 지문을 주로 이용하며 스마트 폰의 경우 얼굴 인식을 이용하는 경우도 있다.
스마트 폰과 웨어러블 디바이스를 넘어 IT 기업들은 스마트 홈 시장을 두고 경쟁하고 있다.
현대의 스마트 홈은 유무선 네트워크를 기반으로 가정 내의 다양한 가전기기 및 센서의 구성을 통해 다양한 서비스 제공이 가능한 환경을 의미하고 언제 어디서나 안전하고 자동화 서비스의 제공이 가능하며 홈 서버를 통해 집안 전체의 관리가 가능한 환경을 의미한다.
이러한 스마트 홈 환경에서는 리모컨으로 대표되는 컨트롤 장치가 고도의 보안의 요구하는 경우를 제외하면 사용자 인식 기능이 아직 포함되어 있지 않다.
스마트 홈은 사용자 인식 기술이 주로 보안의 목적으로 지문을 이용하며 허가된 사용자에게만 서비스를 제공하기 위해 사용되었을 뿐, 아직까지 효과적인 사용자 인식 기술 방법이 정해지지 않은 상태이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 손바닥의 파지 면적 이미지를 획득할 수 있는 센서를 통해 파지 면적, 파지 형태의 접촉 방식 정보를 분석하여 파지 면적 정보에 해당하는 사용자 정보를 판별하고 사용자 정보에 대응하는 기기 조작 제어를 수행하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치는,
손바닥의 접촉면을 감지하여 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 파지면적 감지센서;
획득한 파지 면적 이미지를 필터링하여 전처리하는 영상 처리부;
전처리된 파지 면적 이미지를 분석하여 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 추출하는 특징 영역 검출부;
추출한 특징 데이터와 등록된 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 매칭하여 유사도 비교를 통해 사용자 인증을 수행하는 사용자 인식부; 및
사용자 인식부로부터 사용자 인증을 수행한 사용자 정보와 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하고, 사용자 정보에 학습되어 설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성하여 하나 이상의 컨트롤 대상 기기로 전송하는 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법은,
손바닥의 접촉면을 감지하여 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 단계;
획득한 파지 면적 이미지를 필터링하여 전처리하는 단계;
전처리된 파지 면적 이미지를 분석하여 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 추출하는 단계;
추출한 특징 데이터와 등록된 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 매칭하여 유사도 비교를 통해 사용자 인증을 수행하는 단계;
사용자 인증을 수행한 사용자 정보와 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하는 단계; 및
사용자 정보에 학습되어 설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성하여 하나 이상의 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 파지면적 감지센서를 기기 컨트롤 장치의 손바닥 접촉면 위치에 설치하여 사용자 인식을 위한 제반의 노력없이 사용자별로 다른 형태의 기기 콘트롤 서비스를 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 스마트 홈 환경에서 하나의 컨트롤 장치가 다양한 기기를 제어하여 사용자에 따라 다양한 서비스를 제공하여 사용자 인식 기반 기기 컨트롤 장치 시장의 발전에 도움이 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 파지 면적이 최대가 되는 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인식 기반 기기 컨트롤 모듈을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 윤곽선 추출 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3*3 마스크 적용시 결과 영상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 홈 디바이스의 동작을 원격으로 제어하는 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 홈 디바이스의 동작을 원격으로 제어하는 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 파지 면적이 최대가 되는 형태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 과정을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인식 기반 기기 컨트롤 모듈을 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치(100)는 파지면적 감지센서(110), 영상 처리부(120), 저장부(130), 특징 영역 검출부(140), 사용자 인식부(150) 및 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)를 포함한다.
파지면적 감지센서(110)는 기기 컨트롤 장치(100)를 파지하는 경우, 손바닥 접촉면을 감지하도록 광원을 투사하고 광원으로부터 투사된 광원의 반사광을 촬상부를 통해 수집하여 저장한다(S100, S110).
촬상부는 광원 수단 및 CMOS 이미지 센서인 광학 센서 수단을 포함한다.
CMOS 이미지 센서는 각 픽셀마다 증폭기를 달아서 손바닥의 파지 면적 영상의 신호를 높은 신호 대 잡음비(SNR)를 갖는 신호로 읽어낸다.
파지면적 감지센서(110)는 도 3과 같이, 기기 컨트롤 장치(100)의 하부면에 설치되어 사용자의 파지 면적이 최대가 되도록 하고, 파지 면적이 최대가 되지 않는 경우, 일정한 파지 면적 이미지를 얻을 수 있도록 유도하거나 파지 위치를 음성으로 사용자에게 지시할 수 있다.
파지면적 감지센서(110)는 손바닥의 접촉을 감지할 수 있는 정전용량 센서, 압력 센서, CMOS 이미지 센서, 스캐너, 터치 인식 판넬 등 다양한 종류의 센서를 포함한다.
파지면적 감지센서(110)는 손바닥과의 접촉면을 검출하여 획득할 수 있는 기기 컨트롤 장치(100)의 파지 형태, 파지 면적 등의 접촉 방식 정보를 감지하여 저장부(130)에 저장한다. 파지 형태는 사용자의 왼손, 오른손 또는 양손인지도 구별할 수 있다.
파지면적 감지센서(110)는 손바닥 전체 이미지를 촬영하여 획득하거나 손바닥의 파지 면적의 분할 지정에 따라 소정의 순서로 부위를 지정하여 다수의 주요 접촉면 위치의 이미지를 촬영하여 획득한다.
즉, 파지면적 감지센서(110)는 파지 면적 영상의 촬영시 손바닥의 파지 면적을 서로 다른 크기와 위치를 갖는 다수개의 영역으로 분할하여 촬영할 수 있다.
영상 처리부(120)는 파지 면적 이미지를 흑백 영상 데이터로 변환하고 흑백 영상 데이터의 선명도 향상을 위해 히스토그램 스트레칭(Histogram Stretching) 알고리즘을 이용하여 선명도를 향상시킨다(S130).
영상 처리부(120)는 도 7에 도시된 바와 같이, 선명도가 향상된 흑백 영상 데이터의 윤곽선을 추출하기 위하여 프리윗(Prewitt) 마스크를 적용하여 파지 면적 이미지의 윤곽선을 추출한다(S140).
영상 처리부(120)는 저장부(130)에 저장된 파지 면적 이미지를 리드하고 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 윤곽선 추출을 위한 프리윗 마스크를 3*3 마스크 또는 5*5 마스크를 원 영상에 적용 시 마스크의 값과 파지 면적 이미지의 각 픽셀 값을 곱하여 더한 값을 저장부(130)에 저장한다(S142, S144, S146).
영상 처리부(120)는 마스크가 적용된 파지 면적 이미지의 중심 픽셀(a5)의 값으로 할당하고 윤곽선이 검출된 파지 면적 데이터를 저장부(130)에 저장된다(S148, S149).
특징 영역 검출부(140)는 영상 처리부(120)에서 전처리된 파지 면적 이미지를 라돈 변환에 의해 손바닥의 접촉면 크기, 파지 형태 등의 파지 면적 이미지의 특징과 특징값들에 대한 특징 벡터값을 생성하고 이를 기초로 파지 면적 이미지의 특징값을 측정한다(S150). 이러한 특징값을 추출하는 방법은 라돈 변환의 고차 스펙트럼을 이용하여 파지 면적 이미지의 특징을 추출한다.
사용자 인식부(150)는 저장부(130)에 등록된 파지 면적 이미지의 특징들에 대한 제1 특징 벡터를 계산하고, 파지 면적 이미지의 특징과 특징값들을 이용하여 제2 특징 벡터를 유사도 비교를 통해 그 차이값이 허용 오차 범위 내에 있는 경우 유사도를 보이는 것으로 결정하도록 벡터 유사도를 계산하여 손바닥의 파지 면적 이미지 매칭을 수행한다(S160).
도 4와 같이, 손바닥의 파지 면적 이미지 매칭을 이용하여 사용자 인증 과정을 완료한다.
학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)는 신호 처리부(172), 사용자 프로파일부(174) 및 출력 신호 처리부(176)를 포함한다.
신호 처리부(172)는 사용자 인식부(150)로부터 손바닥의 파지 면적 이미지 매칭을 통해 사용자 인증이 완료된 사용자 정보를 수신하며, 장치 입력부(160)로부터 기기 컨트롤 장치(100)의 조작 제어 신호를 수신한다(S170).
사용자 프로파일부(174)는 신호 처리부(172)로부터 수신한 사용자 정보와 조작 제어 신호를 기초로 학습되어 설정된 컨트롤 패턴을 검색한다.
출력 신호 처리부(176)는 신호 처리부(172)의 제어로 검색된 컨트롤 패턴에 따라 하나 이상의 컨트롤 대상 기기(180)를 제어하는 출력 신호를 생성하여 컨트롤 대상 기기(180)로 전송하여 해당 컨트롤 대상 기기(180)를 자동적으로 조작하게 된다(S180). 여기서, 컨트롤 대상 기기(180)는 스마트 홈 환경에서의 스마트 TV, 이동 단말, 테블릿 PC, 오디오기기, 에어컨, 세탁기 등 전자기기를 모두 포함한다.
도 5와 같이, 사용자의 기기 컨트롤 장치(100)의 조작과 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170) 간의 컨트롤 패턴의 학습과 예측을 수행하게 된다.
사용자 프로파일부(174)는 사용자 인식부(150)의 사용자 정보와, 장치 입력부(160)의 조작 제어 신호를 입력으로 설정하고, 출력 신호 처리부(176)의 장치 출력 신호를 출력으로 설정한 후, 일반적인 오류 역전파 알고리즘을 이용하여 컨트롤 대상 기기(180)의 컨트롤 패턴을 학습하게 된다.
사용자 프로파일부(174)는 신경 회로망 알고리즘이 적용된 것으로 수많은 컨포넌트들이 연결된 구조를 가지고 입력되는 데이터의 패턴 인식에 기반하여 출력을 산출한다.
다시 말해, 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)는 특정 파지 면적을 가진 사용자를 인식하여 해당 사용자가 기기 컨트롤 장치(100)에서 어떤 하드웨어 조작을 수행했는지 학습하고, 이와 같은 학습 과정을 반복하여 기기 컨트롤 장치(100)에 대한 사용자의 조작 패턴을 학습하게 되는 것이다.
사용자 프로파일부(174)는 사용자 정보에 따라 각각 다른 컨트롤 패턴이 생성된다.
사용자는 컨트롤 패턴에 의해 제어되는 컨트롤 대상 기기(180)의 자동 조작이 원하지 않는 조작이 이루어진 경우, 장치 입력부(160)를 통해 새로운 조작 신호를 생성하도록 입력한다.
학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)는 새로운 조작 제어 신호에 따라 새로운 컨트롤 패턴이 학습되어 사용자 프로파일부(174)에 저장된다.
사용자 프로파일부(174)는 장치 입력부(160)로부터 수신한 조작 제어 신호를 사용자 정보에 대응되는 컨트롤 패턴으로 설정하여 저장한다.
사용자 프로파일부(174)는 사용자 정보와 장치 입력부(160)로부터 수신한 조작 제어 신호에 대해 복수의 출력 신호가 존재하는 경우, 복수의 출력 신호 중 출력 신호가 생성된 빈도수를 나타내는 발생값이 높은 순서에 따라 컨트롤 대상 기기(180)를 선택한다.
사용자 프로파일부(174)는 사용자 정보와 장치 입력부(160)로부터 조작 제어 신호를 수신하는 경우 기설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기(180)를 제어하는 출력 신호를 생성한 후, 기설정된 시간동안 장치 입력부(160)로부터 새로운 조작 제어 신호를 수신하지 않는 경우, 즉 사용자가 원하는 조작이 이루어졌다고 판단하고 보상값을 적용하여 해당 출력 신호의 발생값을 재계산하여 갱신한다.
발생값은 컨트롤 패턴의 발생이 정상적으로 이루어지고 사용자가 원하는 조작으로 판단되면 아래의 [수학식 1]과 같이 보상값을 삽입하여 발생값을 높여서 적합도를 나타낼 수 있다.
Figure 112014111746672-pat00001
여기서, O'는 발생값, O는 기존의 발생값, a는 가중치, r는 보상값을 의미한다.
예를 들면, 컨트롤 패턴이 TV의 MBC 채널을 온시키는 동작 제어의 발생값이 4, KBS 채널을 온시키는 동작 제어의 발생값이 3인 경우, 발생값이 높은 동작을 수행하게 된다.
사용자 프로파일부(174)는 신호 처리부(172)를 통해 컨트롤 대상 기기(180)를 등록하고 사용자가 컨트롤 대상 기기(180)를 이용하는 동안 컨트롤 대상 기기(180)의 사용 시간, 입출력 명령 종류, 다른 컨트롤 대상 기기(180)와의 상호 관계를 포함한 사용자의 컨트롤 패턴을 학습하여 저장하고, 컨트롤 패턴이 기설정된 횟수 이상으로 발생하는 경우, 컨트롤 패턴에 가중치를 부여할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 홈 디바이스의 동작을 원격으로 제어하는 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 홈 디바이스의 동작을 원격으로 제어하는 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
홈 게이트웨이(230)는 다수의 홈 디바이스들(240)의 정보, 해당 위치를 등록하고 홈 디바이스들(240)의 동작에 따른 동작 상태 정보를 주기적 또는 요청에 의해 수집하여 각각의 홈 디바이스들(240)의 동작 상태를 확인한다.
홈 게이트웨이(230)는 스마트 TV, 세탁기 등의 홈 디바이스들(240)과 통신하여 홈 디바이스들(240)의 동작 상태 정보를 기기 컨트롤 장치(100)의 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)로 제공한다.
기기 컨트롤 장치(100)는 손바닥의 파지 면적 매칭을 통해 사용자 인증을 수행한 후, 사용자 정보에 대응하는 컨트롤 패턴인 홈 디바이스들(240)의 제어 신호를 생성하여 홈 게이트웨이(230)로 전송한다.
홈 게이트웨이(230)는 서로 다른 제어 신호를 수신하는 경우, 해당 제어 신호에 대응하는 홈 디바이스(240)에 제어 명령을 전송하여 동작을 실행하도록 한다.
도 9는 기기 컨트롤 장치(100)가 댁내에 위치하여 홈 게이트웨이(230)를 제어하는 형태이고, 도 10은 기기 컨트롤 장치(100)가 외부에 위치하여 무선으로 무선 네트워크(200)를 통해 댁내에 위치한 홈 게이트웨이(230)를 제어하는 형태이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 기기 컨트롤 장치(100)의 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)는 무선 네트워크(200)와 유선 네트워크(210)를 통해 홈 게이트웨이(230)의 제어 명령을 전송하면, 홈 게이트웨이(230)에서 예를 들어, 홈 디바이스(240)인 세탁기, 무선 청소기 등의 동작을 제어하게 된다.
또한, 기기 컨트롤 장치(100)의 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부(170)는 댁내의 홈 디바이스들(240)의 동작 상태를 확인하기 원하는 경우, 무선 네트워크(200)와 유선 네트워크(210)를 통해 홈 게이트웨이(230)의 확인 상태 명령을 전송하여 홈 디바이스들(240)의 동작 상태 정보를 체크할 수 있다.
이외에 컴퓨터(220)를 통해서도 홈 디바이스들(240)의 동작을 제어하거나 동작 상태 정보를 얻을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기기 컨트롤 장치 110: 파지면적 감지센서
120: 영상 처리부 130: 저장부
140: 특징 영역 검출부 150: 사용자 인식부
160: 장치 입력부 170: 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부
172: 신호 처리부 174: 사용자 프로파일부
176: 출력 신호 처리부 180: 컨트롤 대상 기기
200: 무선 네트워크 210: 유선 네트워크
220: 컴퓨터 230: 홈 게이트웨이
240: 홈 디바이스들

Claims (15)

  1. 손바닥의 접촉면을 감지하여 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 파지면적 감지센서;
    상기 획득한 파지 면적 이미지를 필터링하여 전처리하는 영상 처리부;
    상기 전처리된 파지 면적 이미지를 분석하여 상기 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 추출하는 특징 영역 검출부;
    상기 추출한 특징 데이터와 등록된 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 매칭하여 유사도 비교를 통해 사용자 인증을 수행하는 사용자 인식부; 및
    상기 사용자 인식부로부터 사용자 인증을 수행한 사용자 정보와 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하고, 상기 사용자 정보에 학습되어 설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성하여 하나 이상의 컨트롤 대상 기기로 전송하는 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지면적 감지센서는 손바닥 전체 이미지를 촬영하여 획득하거나 손바닥의 파지 면적의 분할 지정에 따라 소정의 순서로 부위를 지정하여 다수의 주요 접촉면 위치의 이미지를 촬영하여 획득하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파지면적 감지센서는 손바닥과의 접촉면을 검출하는 손바닥의 파지 형태, 파지 면적의 접촉 방식 정보를 감지하고, 사용자의 파지 면적이 최대가 되지 않는 경우, 일정한 파지 면적 이미지를 얻을 수 있도록 유도하거나 파지 위치를 음성으로 사용자에게 출력하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부는 상기 사용자 정보에 따라 각각 다른 컨트롤 패턴이 생성되며, 상기 컨트롤 대상 기기의 조작이 사용자가 원하지 않는 조작이 이루어진 경우, 상기 장치 입력부로부터 새로운 조작 제어 신호를 수신하며, 상기 새로운 조작 제어 신호에 따라 새로운 컨트롤 패턴이 학습되어 설정되는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부는 상기 장치 입력부로부터 수신한 조작 제어 신호를 상기 사용자 정보에 대응되는 컨트롤 패턴으로 설정하여 저장하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부는 상기 사용자 정보와 상기 장치 입력부로부터 수신한 조작 제어 신호에 대해 복수의 출력 신호가 존재하는 경우, 상기 복수의 출력 신호 중 출력 신호가 생성된 빈도수를 나타내는 발생값이 높은 순서에 따라 상기 컨트롤 대상 기기를 선택하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부는 상기 사용자 정보와 상기 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하는 경우 기설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성한 후, 기설정된 시간동안 상기 장치 입력부로부터 새로운 조작 제어 신호를 수신하지 않는 경우, 보상값을 적용하여 해당 출력 신호의 발생값을 재계산하여 갱신하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부는 댁내의 다수의 홈 디바이스들의 정보, 해당 위치를 등록하고 상기 홈 디바이스들의 동작에 따른 동작 상태 정보를 주기적 또는 요청에 의해 수집하여 각각의 홈 디바이스들의 동작 상태를 확인하는 홈 게이트웨에로 상기 각각의 홈 디바이스를 제어하는 제어 명령을 생성하여 전송하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 장치.
  9. 파지면적 감지센서가 손바닥의 접촉면을 감지하여 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 단계;
    영상처리부가 상기 획득한 파지 면적 이미지를 필터링하여 전처리하는 단계;
    특징영역 검출부가 상기 전처리된 파지 면적 이미지를 분석하여 상기 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 추출하는 단계;
    사용자 인식부가 상기 추출한 특징 데이터와 등록된 파지 면적 이미지의 특징 데이터를 매칭하여 유사도 비교를 통해 사용자 인증을 수행하는 단계;
    학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부가 상기 사용자 인증을 수행한 사용자 정보와 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 학습/설정 컨트롤 패턴 데이터베이스부가 상기 사용자 정보에 학습되어 설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성하여 하나 이상의 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계는,
    상기 사용자 정보에 따라 각각 다른 컨트롤 패턴이 생성되며, 상기 컨트롤 대상 기기의 조작이 사용자가 원하지 않는 조작인 경우, 상기 장치 입력부로부터 새로운 조작 제어 신호를 수신하며, 상기 새로운 조작 제어 신호에 따라 새로운 컨트롤 패턴이 학습되어 설정되는 단계
    를 더 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계는,
    상기 사용자 정보와 상기 장치 입력부로부터 수신한 조작 제어 신호에 대해 복수의 출력 신호가 존재하는 경우, 상기 복수의 출력 신호 중 출력 신호가 생성된 빈도수를 나타내는 발생값이 높은 순서에 따라 상기 컨트롤 대상 기기를 선택하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계는,
    상기 사용자 정보와 상기 장치 입력부로부터 조작 제어 신호를 수신하는 경우 기설정된 컨트롤 패턴에 따라 컨트롤 대상 기기를 제어하는 출력 신호를 생성한 후, 기설정된 시간동안 상기 장치 입력부로부터 새로운 조작 제어 신호를 수신하지 않는 경우, 보상값을 적용하여 해당 출력 신호의 발생값을 재계산하여 갱신하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 단계는,
    손바닥 전체 이미지를 촬영하여 획득하거나 손바닥의 파지 면적의 분할 지정에 따라 소정의 순서로 부위를 지정하여 다수의 주요 접촉면 위치의 이미지를 촬영하여 획득하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 파지 면적 이미지를 촬영하여 획득하는 단계는,
    손바닥과의 접촉면을 검출하는 손바닥의 파지 형태, 파지 면적의 접촉 방식 정보를 감지하는 단계; 및
    사용자의 파지 면적이 최대가 되지 않는 경우, 일정한 파지 면적 이미지를 얻을 수 있도록 유도하거나 파지 위치를 음성으로 사용자에게 출력하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤 대상 기기로 전송하는 단계는,
    상기 사용자 정보에 매칭되도록 상기 컨트롤 대상 기기를 등록하고, 상기 컨트롤 대상 기기의 사용 시간, 입출력 명령 종류, 다른 컨트롤 대상 기기와의 상호 관계를 포함한 사용자의 컨트롤 패턴을 학습하여 저장하고, 상기 컨트롤 패턴이 기설정된 횟수 이상으로 발생하는 경우, 상기 컨트롤 패턴에 가중치를 부여하는 단계
    를 포함하는 파지면적 기반 사용자 인식 정보를 이용한 기기 컨트롤 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022146018A1 (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 제어 방법

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JP2007227995A (ja) 2006-02-21 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd リモコン装置及び遠隔制御システム

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