KR101700214B1 - 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출하는 제1 센서부, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출하는 제2 센서부, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 관절 회전각 산출부 및 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 모션 매칭 산출부를 포함한다.

Description

관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING MOTION MATCHING RATIO USING ROTATING ANGLE OF JOINT}
본 발명은 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기 설정된 위치에 위치되는 다수개의 센서로부터 추출되는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 값을 토대로 관절 회전각을 산출하여 모션 매칭률을 산출하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
하나의 영상 프레임으로부터 타겟 영상 프레임으로의 영상 세그먼트의 모션 또는 변위를 추정할 수 있는 것이 바람직하다. 여기서, '세그먼트'라는 용어는 오브젝트, 블럭 또는 오브젝트의 공간 서브셋 전반에서 사용될 것이다. 이러한 모션 추정(motion estimation)은 영상 데이터의 시간적 리던던시를 저감시켜 실질적인 프레임간 압축을 가능하게 한다. 모션 추정은 또한 소정의 세그먼트가 타겟 영상 프레임 내의 특정 위치와 '매칭되는' 것을 칭하기도 한다.
모션 매칭은 통상 하나의 디지털 화상에서 캡쳐된 장면에서 하나의 오브젝트를 식별하는 것, 다른 화상에서 동일한 오브젝트를 식별하는 것, 하나의 화상에서 다른 화상으로의 위치 변화를 알아내는 것을 포함한다. 예를 들어, 처리중인 영상 시퀀스가 축구 경기인 경우, 모션 매칭 처리는 축구공 등의 오브젝트의 모션을 검출하는 데 사용될 수도 있다.
그러나, 이러한 모션 매칭은 오류 매칭이 종종 발생한다. 오류 매칭에는 프레임간의 로컬 오브젝트의 조도, 선명도 또는 평탄한 형태에 있어서의 변화를 포함한, 다양한 원인이 있을 수 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2003-0003417호는 "매칭 계산 알고리즘 및 그를 이용한 모션 추적 알고리즘"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 관절을 기준으로 쌍을 이루는 센서로부터 추출되는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 값의 차이를 통해 해당 관절이 이루는 회전각을 산출하는 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 산출된 관절이 이루는 회전각과 기 저장된 해당 관절이 이루는 회전각을 비교하여 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치는 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출하는 제1 센서부; 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출하는 제2 센서부; 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 관절 회전각 산출부; 및 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 모션 매칭 산출부;를 포함한다.
또한, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 사용자의 관절마다 상부 및 하부에 각각 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관절 회전각 산출부는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모션 매칭 산출부는, 사용자의 관절별로 관절 고유번호를 부여하고, 부여된 관절 고유번호에 대응되도록 해당 관절의 상부 및 하부에 구비되는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 한 쌍으로 하여 센서 고유번호를 부여하는 고유번호 부여부; 센서 고유번호를 순차적으로 정렬하고, 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값을 정렬하는 정렬부; 및 정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 비교 결과, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단하는 판단부; 및 판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 산출된 사용자의 모션 매칭률과 사용자 모션이 일치하지 않는 것으로 판단된 관절에 대한 관절 고유번호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법은 제1 센서부에 의해, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출하는 단계; 제2 센서부에 의해, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출하는 단계; 관절 회전각 산출부에 의해, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 단계: 및 모션 매칭 산출부에 의해, 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 단계는, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계는, 사용자의 관절별로 관절 고유번호를 부여하고, 부여된 관절 고유번호에 대응되도록 해당 관절의 상부 및 하부에 구비되는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 한 쌍으로 하여 센서 고유번호를 부여하는 단계; 센서 고유번호를 순차적으로 정렬하고, 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값을 정렬하는 단계; 및 정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 단계 이후에, 비교 결과, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단하는 단계; 및 판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법은 관절을 기준으로 쌍을 이루는 센서로부터 추출되는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 값의 차이를 통해 해당 관절이 이루는 회전각을 산출하고, 기 저장된 해당 관절이 이루는 회전각을 비교함으로써, 관절의 움직임에 따른 정확한 사용자 모션 매칭률을 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 정렬되는 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 정렬되어 있는 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 각각 비교할 수 있어, 어느 부분에서 사용자의 모션이 일치하지 않는지를 쉽게 파악할 수 있어, 정확한 모션 구현을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에서의 제1 센서부 및 제2 센서부의 구비 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 관절 회전각 산출부에서 산출되는 관절 회전각 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 모션 매칭 산출부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 모션 매칭 산출부에 포함되는 정렬부에 따라 정렬되는 관절 회전각 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 출력되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에서의 제1 센서부 및 제2 센서부의 구비 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 관절 회전각 산출부에서 산출되는 관절 회전각 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치(100)는 크게 제1 센서부(110), 제2 센서부(120), 관절 회전각 산출부(130), 모션 매칭 산출부(140) 및 디스플레이부(150)를 포함한다.
제1 센서부(110)는 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출한다.
제2 센서부(120)는 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출한다.
제1 센서부(110) 및 제2 센서부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자는 머리부터 부착되는 총 17개의 센서로 이루어질 수 있다. 즉, 다수개의 센서는 사용자의 척추 중심, 왼쪽 상박, 오른쪽 상박, 왼쪽 하박, 오른쪽 하박, 왼쪽 손, 오른쪽 손, 머리 부분, 골반, 왼쪽 허벅지, 오른쪽 허벅지, 왼쪽 종아리, 오른쪽 종아리, 왼쪽 발 및 오른쪽 발 부분 중 적어도 어느 하나의 관절(JOINT)을 중심으로 상부 및 하부에 부착되어 3차원 위치 좌표값을 추출한다.
또한, 센서가 부착된 위치에 따라 제1 센서부(110) 또는 제2 센서부(120)가 될 수 있다. 예를 들어 ⑤로 표시된 센서는 JOINT3(팔꿈치) 관절에서 제2 센서부(120)의 역할을 수행하나, JOINT4(손목) 관절에서는 제1 센서부(110)의 역할을 수행할 수 있다.
이를 구분하기 위해, 본 발명은 이후 설명되는 고유번호 부여부에 의해, 제1 센서부(110) 및 제2 센서부(120)를 한 쌍으로 하여 센서 고유번호가 부여될 수 있다. 이때, 센서 고유번호는 SENSOR1 부터 SENSOR13까지 부여될 수 있다. 보다 자세하게, JOINT1 관절 사이에 위치한 ①로 표시된 센서와 ②로 표시된 센서는 고유번호 SENSOR1을 부여하고, JOINT2 관절 사이에 위치한 ②로 표시된 센서와 ③으로 표시된 센서는 고유번호 SENSOR2를 부여하였다.
즉, 본 발명은 센서의 개수에 따라 센서 고유번호를 부여한 것이 아니라, 관절을 중심으로 상부 및 하부에 위치하는 센서(관절 회전각을 구할 두 개의 센서)를 한 쌍으로 구성하여 센서 고유번호를 부여하였다.
관절 회전각 산출부(130)는 제1 센서부(110) 및 제2 센서부(120)로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 제1 센서부(110) 및 제2 센서부(120) 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출한다.
관절 회전각 산출부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 센서부(110) 및 제2 센서부(120)로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출한다.
모션 매칭 산출부(140)는 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출한다. 이때, 기 저장된 관절 회전각 값은 사용자의 모션과 비교되는 모션에 따라 추출된 값이다.
디스플레이부(150)는 산출된 사용자의 모션 매칭률과 사용자 모션이 일치하지 않는 것으로 판단된 관절에 대한 관절 고유번호 또는 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 정렬한 표를 디스플레이할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 모션 매칭 산출부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치에 채용되는 모션 매칭 산출부에 포함되는 정렬부에 따라 정렬되는 관절 회전각 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 모션 매칭 산출부(140)는 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출한다.
이를 위해, 모션 매칭 산출부(140)는 고유번호 부여부(141), 정렬부(142), 비교부(143), 판단부(144) 및 산출부(145)를 포함한다.
고유번호 부여부(141)는 사용자의 관절별로 관절 고유번호를 부여하고, 부여된 관절 고유번호에 대응되도록 해당 관절의 상부 및 하부에 구비되는 제1 센서부 및 제2 센서부를 한 쌍으로 하여 도 2에 도시된 바와 같이, 센서 고유번호를 부여한다.
고유번호 부여부(141)는 앞서 설명된 바와 같이, 센서의 개수에 따라 센서 고유번호를 부여한 것이 아니라, 관절을 중심으로 상부 및 하부에 위치하는 센서(관절 회전각을 구할 두 개의 센서)를 한 쌍으로 구성하여 센서 고유번호를 부여하였다.
정렬부(142)는 센서 고유번호를 순차적으로 정렬하되, 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값을 정렬한다. 또한, 기 저장된 관절 회전값을 센서 고유번호대로 정렬한다.
보다 자세하게, 도 5에 도시된 바와 같이, A가 현재 사용자의 모션이고, B가 비교 대상이 되는 모션이라 가정할 때, 3차원 위치 좌표 별 즉, roll, pitch, yaw 별로 센서 고유번호와 이에 대응되는 관절 회전각 값을 순차적으로 정렬하고, 그 옆에 동일한 순서로 관절 회전각 값을 정렬한다
비교부(143)는 정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교한다. 즉, 비교부(143)는 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는지 여부를 비교한다.
판단부(144)는 비교 결과, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단한다. 이때, 오차범위는 기 저장된 관절의 회전각 값에서 ±2°내지 ±3°범위로 설정되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
산출부(145)는 판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출한다. 보다 자세하게, 산출부(145)는 산출되는 관절의 회전각 값의 총 개수에 대한 총 비중을 100으로 하고 관절의 회전각 값의 개당 비중을 정한 다음, 총 비중에서 일치하지 않는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 개수를 개당 비중을 곱한 값을 빼면 사용자의 모션 매칭률이 산출된다.
도 6은 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법은 앞서 설명한 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되는 제1 센서부에 의해, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출한다(S100).
다음, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되는 제2 센서부에 의해 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출한다(S200).
다음, 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 제1 센서부 및 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출한다(S300). S300 단계에서, 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출한다.
다음, 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교한다(S400). S400 단계에서, 기 부여된 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값과 기 저장된 관절 회전각 값을 정렬하여 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는지 여부를 비교한다.
다음, S400 비교 결과를 토대로, 사용자의 모션 매칭률을 산출한다(S500). S500 단계는 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단하고, 판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출한다.
이처럼, 본 발명에 의한 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치 및 그 방법은 관절을 기준으로 쌍을 이루는 센서로부터 추출되는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 값의 차이를 통해 해당 관절이 이루는 회전각을 산출하고, 기 저장된 해당 관절이 이루는 회전각을 비교함으로써, 관절의 움직임에 따른 정확한 사용자 모션 매칭률을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명은 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 정렬되는 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 정렬되어 있는 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 각각 비교할 수 있어, 어느 부분에서 사용자의 모션이 일치하지 않는지를 쉽게 파악할 수 있어, 정확한 모션 구현을 가능하게 할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치
110 : 제1 센서부
120 : 제2 센서부
130 : 관절 회전각 산출부
140 : 모션 매칭 산출부
150 : 디스플레이부

Claims (10)

  1. 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출하는 제1 센서부;
    사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출하는 제2 센서부;
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 관절 회전각 산출부; 및
    산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 모션 매칭 산출부;를 포함하고,
    상기 모션 매칭 산출부는,
    사용자의 관절별로 관절 고유번호를 부여하고, 부여된 관절 고유번호에 대응되도록 해당 관절의 상부 및 하부에 구비되는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 한 쌍으로 하여 센서 고유번호를 부여하는 고유번호 부여부;
    센서 고유번호를 순차적으로 정렬하고, 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값을 정렬하는 정렬부; 및
    정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 비교부;
    비교 결과, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단하는 판단부; 및
    판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 사용자의 관절마다 상부 및 하부에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관절 회전각 산출부는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출하는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    산출된 사용자의 모션 매칭률과 사용자 모션이 일치하지 않는 것으로 판단된 관절에 대한 관절 고유번호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 장치.
  7. 제1 센서부에 의해, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 상부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll1, pitch1, yaw1)을 추출하는 단계;
    제2 센서부에 의해, 사용자의 관절 중 적어도 어느 하나의 관절의 하부에 위치되어, 3차원 위치 좌표값(roll2, pitch2, yaw2)을 추출하는 단계;
    관절 회전각 산출부에 의해, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 단계: 및
    모션 매칭 산출부에 의해, 산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계;를 포함하고,
    산출된 관절 회전각 값과 기 저장된 해당 관절의 관절 회전각 값을 비교하여, 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계는,
    사용자의 관절별로 관절 고유번호를 부여하고, 부여된 관절 고유번호에 대응되도록 해당 관절의 상부 및 하부에 구비되는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부를 한 쌍으로 하여 센서 고유번호를 부여하는 단계;
    센서 고유번호를 순차적으로 정렬하고, 센서 고유번호에 대응되는 관절 고유번호에 따라 산출되는 관절 회전각 값을 정렬하는 단계; 및
    정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 단계;
    정렬 결과에 따라, 관절 고유번호별로 산출된 관절 회전각 값과 관절 고유번호에 따라 기 저장된 관절별 관절 회전각 값을 비교하는 단계;
    비교 결과, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절 회전각 값의 오차범위에 포함되는 경우 사용자의 모션은 일치하는 것으로 판단하고, 관절별로 산출된 관절 회전각 값이 관절별로 기 저장된 관절의 회전각 값의 오차범위를 벗어나는 경우 사용자의 모션은 일치하지 않는 것으로 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 관절별로 산출되는 총 관절의 회전각 값의 총 비율을 기준으로 사용자의 모션이 일치하는 것으로 판단된 관절의 회전각 값의 비율을 백분율로 계산하여 사용자의 모션 매칭률을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 각각 추출된 3차원 위치 좌표값을 토대로, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 사이에 위치하는 관절에 대한 관절 회전각 값을 산출하는 단계는,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 추출된 3차원 위치 좌표값의 차이를 이용하여 사용자의 관절별로 관절 회전각 값(roll1-roll2, pitch1-pitch2, yaw1-yaw2)을 산출하는 것을 특징으로 하는 관절의 회전각을 통해 모션 매칭률을 산출하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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