KR20060099519A - 제스처 신호 처리 장치 및 방법, 소프트웨어 프로그램,데이터 캐리어 및 핸드라이팅 인식 시스템 - Google Patents
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Abstract
제스처(gesture) 신호를 전처리하는 방법은 전방(forward) 및 후방(backward) 시간 방향 둘다에 IIR(infinite impulse response) 필터를 적용하여 하나 이상의 신호 세그먼트를 필터링함으로써 대역 제한 제스처 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 본 방법은 IIR 필터의 전방 및 후방 초기 조건을 매칭시켜, 임의의 과도 현상(transients)을 회피하는 단계를 더 포함한다. 불균일하게 또는 드물게 샘플링된 제스처 신호에 대해서는, 샘플링된 신호를 보간하고, 보간된 신호를 비교적 높은 리샘플링 주파수에서 리샘플링(resampling)하고, 리샘플링된 신호를 필터링하고, 필터링된 신호를 선택적으로 다운샘플링(downsampling)하는 예비 단계들이 수행되어, 잘 정의된 샘플링 레이트를 갖는 제스처 신호가 생성된다. 추가적인 압축 단계가 수행될 수 있다. 본 방법은 핸드라이팅 인식 방법들(handwriting recognition methods)과 함께 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 제스처(gesture) 신호를 처리하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 방법을 수행하는 소프트웨어 프로그램 및 그러한 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(data carrier)에 관한 것이다. 본 발명은 제스처 신호를 처리하는 장치 및 핸드라이팅 인식 시스템(handwriting recognition system)에도 관련된다.
본 발명은 PC 마우스, 터치 스크린상의 손가락 또는 펜, 또는 벽(wall)상의 광 포인터(light pointer)와 같은 저품질 획득 장치로부터 얻어지는 제스처 신호를 처리하는데 이용될 수 있다. 제스처 신호를 처리하는 방법은, Mark Green 및 Chris Shaw에 의한 "The DataPaper: living in the Virtual World"(Proceedings of Graphics Interface '90, pages 123-130, Halifax, Nova-Scotia, May 1990 of the Canadian Human Computer Communication Society)의 문헌에 기술되어 있다. Green 및 Shaw는 데이터 글로브로부터 얻어진 제스처 신호가 FIR 필터에 의해 필터 링되어, 원하지 않는 신호 성분이 억제되도록 하는 방법을 개시하고 있다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 제스처 신호를 처리하는 향상된 방법을 제공하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명에 따라 실현되며, 본 발명에 있어서 하나 이상의 세그먼트를 갖는 제스처 신호를 처리하는 방법은 전방(forward) 및 후방(backward) 시간 방향 둘다에 IIR(infinite impulse response) 필터를 적용하여 하나 이상의 세그먼트를 필터링함으로써 대역 제한 제스처 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 IIR 필터의 계산이 FIR 필터의 계산보다 덜 복잡하다는 통찰력에 근거한 것이다. 따라서, FIR 필터에 비해 훨씬 적은 탭(tap)을 가지고, 요구되는 정지 대역 감쇠(stop-band attenuation) 및 전이 대역 요건(transition-band requirements)을 만족시킬 수 있다. 본 발명은 IIR 필터가 처리된 제스처 신호에 비선형 위상 에러를 도입할 수 있고, 그러한 에러는 본 발명에 따라, 시간 영역에서 전방 및 후방 방향으로 제스처 신호를 IIR 필터링함으로써 소거될 수 있다는 통찰력에 또한 근거한 것이다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 본 방법은,
- 제스처 신호를 보간하고,
- 제스처 신호를 리샘플링(resampling)하는 예비 단계들을 더 포함하여,
잘 정의된 샘플링 레이트를 갖는 제스처 신호를 생성한다. 제스처 신호는 드물게(sparsely) 및 불균일하게(unevenly) 샘플링된 신호일 수 있다. 불균일하 게 샘플링된 신호가 마치 균일하게 샘플링된 것처럼 처리되는 경우, 이러한 샘플로부터 도출된 결과는 심각하게 왜곡될 것이다. 한편, 일반적으로, 드물게 샘플링된 제스처 신호는, 추가의 처리를 위해 적절하지 않은 것으로서 고려된다. 드물게 샘플링된 신호를 보간함으로써, 리샘플링 단계에서 추가적인 신호 값을 도출할 수 있다. 이러한 추가적인 샘플은, 원래의 샘플이 균일하게 이격되지 않은 경우에도, 균일하게 이격될 수 있다. 비교적 높은 주파수에서 리샘플링이 수행될 때, 원래의 샘플이 드물게 샘플링된 경우에도, 충분한 수의 샘플을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 제스처 신호를 보간하는 단계는 선형 보간을 포함한다. 선형 보간은 비교적 단순하며, 수치적으로 안정적인 방법으로서, 리샘플링 단계 동안 추가적인 샘플이 쉽게 도출될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 본 방법은 필터링된 신호를 다운샘플링함으로써, 쉐논의 기준(Shannon's criteria)을 만족시켜, 앨리아싱(aliasing)을 방지하는 것을 더 포함한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 본 방법은 신호를 압축하는 단계를 더 포함하며, 그것은 제스처 신호의 저장 및 송신을 위해서 유리한 것이다. 신호를 압축하는 단계는 차분 코딩(differential coding) 또는 엔트로피 인코딩(entropy encoding)과 같은 다양한 소스 코딩 기법에 따라 수행될 수 있다.
본 발명은 선행하는 청구항들 중 임의의 것에 따른 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램 및 소프트웨어 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어를 또한 제공한다. 본 발명은 제스처 신호를 처리하는 장치 및 시스템을 추가적으로 제공한 다. 그러한 장치는 전술한 소프트웨어 프로그램을 통합할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 본 발명에 따른 장치는 하나 이상의 세그먼트를 포함하는 제스처 신호를 처리하기 위해 배열될 수 있으며, 각각의 세그먼트는 하나 이상의 샘플을 포함하고, 그러한 장치는 전방 및 후방 시간 방향 둘다에 IIR 필터를 적용하여 하나 이상의 세그먼트를 필터링함으로써 대역 제한 제스처 신호를 생성하는 수단을 포함한다.
본 발명은 첨부 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여, 이하에서 더 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 필터링 방법의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 필터링 방법을 통합하는 본 발명의 신호 처리 방법의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 신호 처리 방법의 제 2 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 신호 처리 방법의 제 3 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에서 이용될 수 있는 다운샘플링 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 6a-d는 본 발명에 따라 처리된 핸드라이팅의 예를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 제스처 신호 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 1에는, 본 발명에 따른 제스처 신호 필터링 방법이 단지 비제한적인 예를 통해 도시되어 있다. 도 1에 제공된 바와 같은 필터링 방법은 추가적인 단계들을 포함하는 신호 처리 방법의 일부분일 수 있다. 특히, 도 1의 필터링 방법은 도 2-4의 필터링 단계(3)를 구성할 수 있다.
도 1에 도시된 필터링 방법은 단계(31-35)를 포함한다. 단계(32)는 본질적으로 제스처 신호를 전방 필터링하는 것으로 알려진 IIR 필터를 이용하는 것을 포함한다. 단계(34)에서, 제스처 신호는 IIR 필터를 이용하여 후방 필터링된다. 전방 및 후방 IIR 필터는 동일할 수 있다. 그러나, 개별적인 전방 및 후방 IIR 필터들이 이용될 수도 있다. 샘플들의 시간적인 순서는 단계(33, 35)에서 역으로 된다. 샘플 순서를 역으로 하고, 하나의 전방 및 하나의 후방 필터링 동작을 가짐으로써, 제로 위상(zero-phase) 필터링 동작이 얻어진다. 당업자라면, 제스처 신호의 필터링은 제스처 세그먼트의 길이만큼 유지되어야 함을 명백히 알 것이며, 그것은 제스처 신호의 특히 시작 및 끝 포인트들이 많은 정보를 포함하기 때문이다. 따라서, 필터의 부정확한 적용은 정보의 손실을 발생시키고, 제스처 세그먼트의 끝 포인트에서 "갭(gaps)"을 초래한다. 당업자라면, 이러한 갭은 잘 알려진 "손실 끝 포인트 문제(missing end point problem)"를 발생시키므로, 회피되어야 함을 명백히 알 것이다.
본 발명에 따르면, 전방 및 후방 필터의 초기 조건은 단계(31)에서 매칭된다. 이러한 매칭 단계는 필터링 단계보다 선행됨을 주지해야 한다. 당업자라면 인식하듯이, 순환적(recursive) 또는 IIR 필터는 필터링의 결과에 영향을 미치는 초기 상태를 갖는다. 임의의 과도 현상(transients)을 피하기 위해, 본 발명은 필터를 적용하기 전에 그러한 초기 상태를 설정할 것을 제안하고 있다. 제 1 실시예에서, 초기 상태는 0으로 설정된다. 제 2 실시예에서, 초기 조건이 매칭되며, 후방 필터의 초기 조건을 전방 필터의 초기 조건과 동일하게 만들고자 시도한다. 바람직하게, 이것은 예를 들면, Fredrik Gustafsson에 의한 "Determining the Initial States in Forward-Backward Filtering"이란 제목의 IEEE Transactions on Signal Processing, Vol.44, No.4, April 1996의 논문에 개시된 바와 같은 잘 알려진 최소 제곱 기법(least squares technique)을 이용하여 달성된다.
바람직하게, 단계(31-35)는 소프트웨어, 즉, 적절한 컴퓨터상에서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램으로 구현된다. 이와 달리, 일부 또는 모든 단계(31-35)는 전용의 하드웨어에서 구현될 수도 있다. 당업자라면, 도 1에 도시된 바와 같은 필터링 단계의 순서는 변경될 수 있으며, 도시된 시퀀스에 대응할 필요는 없음을 이해할 것이다. 각각의 IIR 필터링 단계 이전에 샘플들을 역으로 하기 위해, 예를 들어, 단계(31-33-32-35-34)를 포함하는 시퀀스가 또한 가능하다. 이와 달리, 역으로 하는 단계(33, 35)는 필터링 단계(32, 34)의 일부분이도록 만들어질 수 있다.
도 2에서 단지 비제한적인 예를 통해 도시된 본 발명에 따른 신호 처리 방법은 다수의 단계를 포함한다. 제스처 신호는 일련의 디지털 샘플의 형태로 이용가능하며, 각 샘플은, 예를 들면, 한 쌍의 좌표 x, y 및 시간 기준 t를 포함하는 것으로 가정한다. 원래의 비처리된 제스처 신호의 샘플을 원래의 샘플로서 지칭할 것이다. 원래의 제스처 신호는 불균일하고/하거나 드물게 샘플링되는 것으로 더 가정한다. 그러나, 제스처 신호의 성공적인 처리를 위해, 바람직하게 신호는 60Hz 이상의 샘플링 레이트로 샘플링된다.
그러나, 이하에 기술된 방법은 불균일하고/하거나 드물지 않게 샘플링된 신호에도 적용될 수 있다.
보간 단계(1)에서, 원래의 샘플이 보간되며, 이것은 제한적인 것은 아니지만 선형 함수에 의해 수행될 수 있다.
리샘플링 단계(2)에서, 샘플의 수는 증가된 샘플 세트를 형성하기 위해 단계(1)의 보간에 근거하여 샘플을 추가함으로써 증가된다. 새로운 샘플은 단계(1)의 수학적인 함수를 이용하여 선택된 시간 t에서 좌표 x, y를 계산함으로써 생성된다. 이들 선택된 시점들 사이의 시간 간격들은 증가된 샘플 세트의 샘플링 주파수(또는 리샘플링 주파수)를 결정한다. 바람직하게, 이러한 시간 간격들은 모두 동일한 지속 기간을 가져서, 균일한 (리)샘플링을 제공한다. 특히 적절한 시간 간격은 50ms이며, 이것은 200Hz의 (리)샘플링 주파수와 대응한다. 다른 시간 간격 및 대응하는 리샘플링 주파수, 예컨대, 100Hz, 300Hz, 500Hz, 1kHz 또는 심지어 더 높은 주파수들이 이용될 수 있다.
전형적으로, 원래의 샘플은 새로운 샘플과 결합되어, 증가된 샘플 세트를 형성한다. 그러나, 원래의 샘플의 일부 또는 전부는, 증가된 세트를 형성시에 무시될 수 있으며, 이러한 경우 원래의 샘플은 단지 단계(1)에서의 수학적 함수를 결정하는 기능을 한다.
보간 단계(1) 및 리샘플링 단계(2)는 함께 "업샘플링(up sampling)" 단계를 구성하여, 필터링 및 선택적으로 다른 처리 단계들을 허용하는 보다 높고 일정한 샘플링 주파수를 갖는 증가된 샘플 세트를 초래한다.
필터링 단계(3)에서, 신호가 저역 통과 필터링된다. 바람직하게, 이러한 필터링 단계는 도 1에서의 단계(31-35)를 포함한다. 필터링 단계는 임의의 고주파수 잡음을 제거하고, 리샘플링 단계에 의해 도입된 임의의 아티팩트(artifacts)를 제거하는 기능을 한다. 본 발명자는, 손의 이동은 전형적으로 10Hz를 초과하지 않는 주파수를 가짐을 발견하였다. 대략 10Hz의 컷오프(cut-off) 주파수(전형적으로 -3dB 주파수)를 갖는 저역 통과 필터를 적용함으로써, 원래의 제스처 신호에 실질적으로 저하를 발생시키지 않으면서 잡음을 제거할 수 있다. 물론, 다른 컷오프 주파수가 마찬가지로 이용될 수 있으며, 당업자라면 잡음 억제와 신호 왜곡 사이에 트레이드오프(trade-off)가 존재함을 이해할 것이다. 컷오프 주파수는 6Hz 만큼 낮을 수 있으며, 대략 14Hz 또는 그 이상 만큼 높을 수 있지만, 바람직하게 8 내지 12Hz의 범위를 갖는다.
바람직하게, 필터링 단계(2)는 전술한 바와 같이 제스처 신호를 디지털 필터링하는데 특히 적합한 IIR 필터로 수행된다. 바람직한 실시예에서, 순환적 필터가 2회 적용되는데, 한 번은 전방으로, 한 번은 후방으로 적용된다. 이것은 제로 위상 필터를 초래하는데, 즉, 어떠한 위상 왜곡도 도입하지 않는 필터를 초래한다. 그 결과, 임의의 신호 왜곡이 제거될 것이다.
도 2의 방법에 의해 생성된 제스처 신호는 일정하고 비교적 높은 샘플링 주파수를 갖는 샘플들의 세트로 구성될 것이다. 그러한 신호는, 예를 들면, 핸드라이팅 인식 장치(도시되지 않음)에 의한 또다른 처리를 위해 적합하다.
도 3에 개략적으로 도시된 실시예는, 추가적인 다운샘플링 단계(4)를 제외하고는, 도 2에 도시된 것과 대부분 동일하다. 이러한 추가적인 단계는 신호의 샘플 수를 감소시켜, 신호를 저장하는데 필요한 메모리의 양 및/또는 신호를 송신하는데 필요한 대역폭의 양을 감소시킨다. 샘플의 수는, 예를 들면, n개의 샘플마다 하나를 선택함으로써 감소되며, 여기서 n은 단계(2)에서 이용된 리샘플링 주파수 및 단계(3)에서 이용된 컷오프 주파수에 따라, 2, 3, 4, ..., 8, 9, 10, ..., 20, ...일 수 있다. 예를 들어, 200Hz의 리샘플링 주파수가 이용될 때, 바람직하게 n은 8(8:1의 다운샘플링 레이트)과 동일하여, 25Hz의 샘플링 주파수를 초래하게 된다. 10Hz의 필터 컷오프 주파수에서, 모든 신호 성분은 샘플링 주파수의 절반 이하, 즉 12.5Hz 이하일 것이며, 앨리아싱이 회피될 것이다. 보다 낮은 필터 컷오프 주파수에서, 다운샘플링으로부터 초래된 샘플링 주파수도 마찬가지로 낮을 수 있음을 이해할 것이다.
다운샘플링 단계 동안 선택된 초기 샘플은, 다운샘플링된 샘플 세트에서의 샘플수가 최대화되고, 타이밍 에러가 양 단부에서 대략적으로 동일하도록 선택된다. 이것은 도 5에 도시되며, 예시적으로 6개의 샘플(10a-10f)의 세트가 도시되어 있다. 이러한 세트는 3:1의 레이트로 다운샘플링되며, 이것은 3개의 샘플 중 하나가 선택됨을 의미한다. X로 표시된 바와 같이, 제 1 및 제 4 샘플인 샘플(10a, 10d)이 명백하게 선택될 것이다. 그러한, 이것은 세트의 끝에서 "갭"을 초래할 것이며, 여기서 마지막 2개의 샘플(10e, 10f)은 선택되지 않는다. 본 발명의 방법에서, 세트의 시작 및/또는 끝에서의 "갭"을 최소화하기 위해, 선택된 샘플을 세트에 걸쳐 분산시키는 것이 바람직하다. 따라서, 샘플(10b, 10e)이 선택되고, 세트의 각각의 끝에서 하나의 비선택된 샘플을 남기게 된다. 당업자라면, 제스처 신호의 시작 및 끝 포인트에서의 "갭"은 잘 알려진 "손실 끝 포인트 문제"를 초래할 수 있으며, 따라서 가급적 회피되어야 함을 명백히 알 것이다.
도 4에 개략적으로 도시된 실시예는, 추가적인 압축 단계(5)를 제외하고는, 도 3에 도시된 것과 대부분 동일하다. 압축 단계는 송신 및/또는 저장되어야 하는 데이터의 양을 더 감소시키는 기능을 한다. 다양한 데이터 압축 기법이 알려져 있으며, 본 발명에 따라 생성된 핸드라이팅된 신호 샘플에 그러한 많은 기법들을 적용할 수 있다. 그러나, 바람직한 기법은 차분 코딩, 즉 기준 샘플에 대한 차분에 관한 정보만을 포함하는 압축된 샘플을 생성하는 것에 근거한다. 기준 샘플은 이전의 샘플 또는 세트의 제 1 샘플일 수 있다. 예를 들어, 특정 샘플이 공간 좌표 x=223 및 y=315를 갖고, 이전의 샘플은 공간 좌표 x=210 및 y=301을 갖는 경우, 상당히 작은 차분값 △x=13 및 △y=14만이 송신된다. 이와 달리, 보다 낮은 수의 비트를 이용하여 보다 빈번하게 발생되는 데이터를 인코딩하는 무손실 압축 기법인 엔트로피 인코딩에 의해 신호가 압축될 수 있다. 전형적으로, 이들 코드는 코드북(code-book)에 저장되며, 제스처 신호로부터 얻어진 통계치를 이용함으로써 선험적으로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 압축 단계(5)는 선택적인 것이며, 원하는 경우 생략될 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 처리되는 제스처 신호의 예가 도 6a-d에 도시되어 있다. 도 6a에서, 원래의 샘플은 글자 "a"를 구성한다. 그래픽 태블릿(graphics tablet)상의 마우스 커서의 위치를 판독하는 프로그램에 의해 생성될 수 있는 이러한 글자는, 약 10Hz에서 불균일하고 드물게 샘플링된다. 이들 샘플은 핸드라이팅 신호의 인식을 위해 이용되는 인식기에 의한 또다른 처리를 위해 적합하지 않다. 전형적으로, 이러한 종류의 인식기는 60Hz 이상의 샘플링 레이트를 갖는 균일하게 샘플링된 신호를 요구한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이들 샘플은 그러한 종류의 인식기에 의한 또다른 처리를 위해 적합하도록 만들어질 수 있다. 본 발명의 보간, 리샘플링 및 필터링 단계를 적용함으로써, 도 6b에 도시된 글자가 얻어진다. 볼 수 있듯이, 도 6b의 글자는 매우 부드럽지만, 뾰족한 끝을 갖고 있다.
도 6b의 글자의 다운샘플링 후에, 단지 10개의 샘플 포인트로 구성되는 도 6c의 글자로 된다. 그러나, 이들 샘플 포인트는 본 발명에 따라 생성되므로, 그들은 원래의 핸드라이팅 신호의 모든 정보를 포함하고 있다. 그 결과, 제스처 신호가 재구성될 수 있다. 재구성된 신호는 도 6d에 도시된 바와 같이 뾰족한 끝을 포함하는 모든 특징을 유지하고 있다.
도 7에 도시된 예시적인 시스템(20)은 입력 장치(21), 전처리 장치(22) 및 핸드라이팅 인식 장치(23)를 포함한다. 도시된 입력 장치(21)는 스크린(25), 키보드(26) 및 포인팅 장치(마우스)(27)를 갖는 컴퓨터이다. 포인팅 장치(27)는 스크린(25)상의 커서(28)의 이동을 제어한다. 사용자는 포인팅 장치(27)를 이용하여 스크린상에 글자를 "기록"할 수 있다. 컴퓨터는 핸드라이팅 신호의 샘플을 취하는데, 즉, 스크린(25)상의 커서 위치와 관련된 x, y 좌표 및 특정 스크린 위치(x, y)가 결정되었던 순간인 시간 기준 t를 갖는 일련의 샘플(x, y, t)을 생성한다. 바람직하게, 이들 샘플(x, y, t)은 시간적으로 같은 거리에 있는데, 즉, 동일한 시간 간격만큼 분리된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 이것은 컴퓨터의 운영 체계가 멀티태스킹으로 인한 샘플을 취하면서 지연될 수 있는 경우와 항상 같을 수는 없으며, 이것은 불균일하게 샘플링된 신호를 초래한다. 또한, 컴퓨터는 10Hz보다 높은 주파수에서 심호를 샘플링할 수 없어, 드물게 샘플링된 신호를 초래한다. 본 발명은 그러한 불균일하게 및/또는 드물게 샘플링된 신호도, 핸드라이팅 인식 목적을 위해 이용될 수 있도록 허용한다.
이를 위해, 본 발명은 입력 장치(21) 및 핸드라이팅 인식 장치(23)에 접속되는 전처리 장치(22)를 제공한다. 전처리 장치는 도 1-4의 방법을 수행하도록 프로그램된 범용 컴퓨터일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 적절한 소프트웨어 프로그램이, CD 또는 플로피 디스크와 같은 데이터 캐리어로부터 전처리 장치(22)로 전달될 수 있다. 이와 달리, 전처리 장치(22)는 장치(21)가 도 7의 예에서와 같은 컴퓨터인 경우 입력 장치(21)에 통합될 수 있으며, 컴퓨터(21)는 본 발명의 방법을 수행하기 위해 적절한 소프트웨어 프로그램을 실행한다.
핸드라이팅 인식 장치(23)는 종래의 핸드라이팅 인식 장치, 또는 종래의 핸드라인팅 인식 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터일 수 있다.
도 7에 도시된 컴퓨터(21) 대신에, PDA(Personal Digital Assistants), 3G 이동 전화기와 같은 이동 원격통신 장치, 랩탑 및 노트북 컴퓨터, 및 다른 장치와 같은 다른 입력 장치가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 마우스 대신에, 트랙 볼, 터치 패드 등과 같은 다른 포인팅 장치가 이용될 수 있다. 또한, 본 발명은 터치 스크린과 함께 바람직하게 이용될 수 있다.
본 발명은, 전형적으로 드물게 또는 불균일하게 샘플링된 핸드라이팅 신호는 또다른 처리를 위해 적합한 신호를 생성하기에 충분한 정보를 포함한다는 통찰력에 근거한 것이다. 본 발명은, 전형적으로 핸드라이팅 이동 신호는 10Hz를 초과하지 않는 주파수에 한정되고, 그것은 핸드라이팅 신호가, 원래의 샘플이 (평균적으로) 대략 100ms 또는 그보다 더 떨어진 경우에도, 재구성될 수 있도록 한다는 다른 통찰력으로부터 이점을 얻는다.
본 명에서에서 이용된 임의의 용어들은 본 발명의 영역을 제한하기 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 특히, "포함한다" 및 "포함하는" 이라는 단어는 구체적으로 언급되지 않는 임의의 요소들을 배제한다는 의미가 아니다. 단일의 (회로) 요소는, 다수의 (회로) 요소 또는 그들의 등가물로 대체될 수 있다. 물론, 특허 청구 범위에서의 임의의 참조 부호가 본 발명의 영역을 제한하는 것으로 해석되어서는 않된다.
당업자라면, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 영역을 벗어나지 않고서도 많은 변형 및 추가가 행해질 수 있음을 이해할 것이다.
Claims (20)
- 각각 하나 이상의 샘플을 포함하는 하나 이상의 세그먼트를 포함하는 제스처(gesture) 신호를 처리하는 방법에 있어서,전방(forward) 및 후방(backward) 시간 방향 둘다에 IIR(infinite impulse response) 필터를 적용하여 하나 이상의 세그먼트를 필터링함으로써, 대역 제한 제스처 신호를 생성하는 단계를 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전방 시간 방향에 적용된 상기 IIR 필터는 전방 초기 조건을 갖고, 상기 후방 시간 방향에 적용된 상기 IIR 필터는 후방 초기 조건을 가지며,상기 방법은 상기 전방 및 후방 초기 조건을 매칭시키는 단계를 더 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,샘플링된 신호를 보간하고,비교적 높은 주파수에서 상기 보간된 신호를 리샘플링(resampling)하는 예비 단계들을 더 포함하여,적절하게 필터링될 수 있는, 잘 정의된 샘플링 레이트를 갖는 제스처 신호를 생성하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 샘플링된 신호를 보간하는 단계는 선형 보간을 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 필터링된 신호를 다운샘플링하는 단계를 더 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 신호를 압축하는 단계를 더 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 신호를 압축하는 단계는 차분화(differentiating) 및/또는 엔트로피(entropy) 인코딩을 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 보간되고, 리샘플링되고, 필터링된 신호에 근거하여 핸드라이팅을 인식하는 단계를 더 포함하는제스처 신호 처리 방법.
- 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램.
- 제 9 항에 따른 소프트웨어 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어.
- 제스처 신호를 처리하기 위한 장치에 있어서,제 10 항에 따른 소프트웨어 프로그램을 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 각각 하나 이상의 샘플을 포함하는 하나 이상의 세그먼트를 포함하는 제스처 신호를 처리하는 장치에 있어서,전방 및 후방 시간 방향 둘다에 IIR 필터를 적용하여 하나 이상의 세그먼트를 필터링함으로써, 대역 제한 제스처 신호를 생성하는 수단을 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 전방 시간 방향에 적용된 상기 IIR 필터는 전방 초기 조건을 갖고, 상기 후방 시간 방향에 적용된 상기 IIR 필터는 후방 초기 조건을 가지며,상기 장치는 상기 전방 및 후방 초기 조건을 매칭시키는 수단을 더 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 필터링 이전에,샘플링된 신호를 보간하는 수단과,비교적 높은 주파수에서 상기 보간된 신호를 리샘플링하는 수단을 더 포함하여,적절하게 필터링될 수 있는, 잘 정의된 샘플링 레이트를 갖는 제스처 신호를 생성하는제스처 신호 처리 장치.
- 제 14 항에 있어서,상기 샘플링된 신호를 보간하는 수단은 선형 보간을 위해 배열되는제스처 신호 처리 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 필터링된 신호를 다운샘플링하는 수단을 더 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 신호를 압축하는 수단을 더 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 신호를 압축하는 수단은 차분화 및/또는 엔트로피 인코딩을 위해 배열되는제스처 신호 처리 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 보간되고, 리샘플링되고, 필터링된 신호에 근거하여 핸드라이팅을 인식하는 수단을 더 포함하는제스처 신호 처리 장치.
- 핸드라이팅 인식 시스템에 있어서,핸드라이팅 신호를 입력하는 입력 장치(21)와, 핸드라이팅 신호를 인식하는 인식 장치(23)를 포함하고,제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 처리 장치(22)를 더 포함하는핸드라이팅 인식 시스템.
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