KR20100060622A - 인체 자세 판별 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체 자세 판별에 관한 것으로, 상세하게는, 여러 위치에서 측정한 영상 정보들로부터 인체 정보들을 추출하여 인체의 자세를 판별하고, 그 판별 결과를 이용하여 다양한 분야에 응용할 수 있도록 하는, 인체 자세 판별 시스템 및 그 방법을 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 여러 위치의 카메라로부터 적어도 둘 이상의 영상 정보를 입력받는 영상 획득 단계와, 상기 영상 정보들로부터 인체의 움직임을 추정하는 영상 판단 단계와, 상기 인체 정보들을 입력받아 인체의 자세를 판별하는 인체 자세 판별 단계와, 영상의 인체 자세 판별 결과들을 정합하여 정밀한 인체 자세를 측정하는 인체 자세 판별 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
영상, 카메라, 인체, 자세 판별
Description
본 발명은 인체 자세 판별에 관한 것으로, 상세하게는, 여러 위치에서 측정한 영상 정보들로부터 인체 정보들을 추출하여 인체의 자세를 판별하고, 그 판별 결과를 이용하여 다양한 분야에 응용할 수 있도록 하는, 인체 자세 판별 시스템 및 그 방법을 제공한다.
인체는 관절의 유연성으로 인하여 한 가지 자세로 고정되어 있지 않고 다양한 자세를 취하는 것이 가능한바, 인간은 다양한 인체의 자세를 쉽게 감지할 수 있으나, 영상입력장치로 들어오는 영상에서 인체가 특정한 자세를 하고 있다는 것을 컴퓨터가 판별하는 일은 어려운 문제이다.
이러한 문제를 해결하는 종래의 기술은 인체의 특정 부위에 마커를 붙여서 영상입력장치를 통해 들어오는 영상에서 마커의 위치를 추적하여 인체의 자세를 판별하는 방식과, 일정한 조명을 사용하여 인체의 명암 영상을 형성하도록 하여 영상입력장치를 통하여 상기 명암 영상을 입력받아 자세를 판별하는 방식이 있다.
상기 마커를 이용한 인체 자세 인식에는 광센서를 인체에 부착하고 여러 대의 카메라를 이용하여 광센서의 3차원 좌표를 추적하여 인체의 자세를 판별해내는 방식이 있다.
상기 일정한 조명을 사용한 인체 자세 판별 방식에는 여러 개의 조명을 사용하여 인체에 의한 음영을 영상입력장치를 이용해서 획득하여 인체의 자세를 판별하는 방식이 있다.
이러한 종래의 인체 자세를 판별하는 기술은 주로 콘솔 게임에서 체감형 컨트롤러로 응용되어 격투 게임, 댄스 게임 등에 응용되고 있다.
하지만 현재 인체 자세 판별 방식은 PC에서 일반적으로 사용하는 키보드나 마우스보다 훨씬 직관적이고 편리한 인터페이스 수단임에도 불구하고 새로운 인터페이스 수단으로 응용되지 못하고 있다.
그 이유는 인체 자세 판별의 부정확성에도 기인하고 있지만, 종래의 인체 자세 판별 시스템이 특정한 조명 공간이나 인체에 부착하는 마커에 의해 제한되어 직관적이고 편리하다는 이점을 살리지 못하는 문제가 있다.
또한, 상기의 인체 자세 판별 시스템의 한계에 의하여 피측정자가 의도적으로 특정한 조명 공간 하에서 움직이거나 마커를 부착하고 있지 않는 이상 피측정자의 인체 자세를 측정할 수 없는 바, 영상 감시 기술과 같은 응용 분야에서 인체 자세 판별 시스템을 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 제안되는 것으로서, 다른 조명의 효과나 특수한 마커의 인체 부착 없이 입력영상장치로부터 주어진 영상 정보들로부터 인체의 위치를 판단하여 인체의 자세를 판별하여 인체 자세 측정 정보를 산출하는 것을 목표로 한다.
이를 위하여 본 발명은 여러 위치의 카메라로부터 적어도 둘 이상의 영상 정보를 입력받는 영상 획득 단계와, 상기 영상 정보들로부터 인체의 움직임을 추정하는 영상 판단 단계와, 상기 인체 정보들을 입력받아 인체의 자세를 판별하는 인체 자세 판별 단계와, 영상의 인체 자세 판별 결과들을 정합하여 정밀한 인체 자세를 측정하는 인체 자세 판별 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
제안되는 바와 같은 인체 자세 판별 시스템에 의해서, 인체의 자세 판별이 특정한 조명 상태나 인체에 부착된 마커에 의하지 않고 영상입력장치에서 획득되어진 영상 정보에 의하여 수행되도록 함으로써, 임의의 조건 하에서 피측정자의 자세를 측정하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 영상입력장치 이외에 어떠한 특별한 장치도 필요하지 않기 때문에 인제 자세 판별 장치의 구성이 간단하여, 인체의 자세를 이용하는 게임, 교정 기구 등을 구성하는 경우 손쉽게 적용 가능하다는 장점이 있다.
또한, 종래의 인체 자세 판별 기술이 응용되지 못하였던 영상 감시 기술과 같은 분야에 인체 자세 판별 기술을 적용하여 긴급 상황이 발생한 경우에 영상 감시 시스템의 영상입력장치를 향해 특수한 자세를 취하는 것으로 긴급 상황을 알리기 위한 경보를 울리는 장치에 응용할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시된 실시예에 한정되지 아니하고, 동일한 사상의 범위 내에서 제시된 다른 실시예를 제시할 수도 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 한정된다.
도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 자세 판별 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인체 자세 판별 장치(100)는 피측정자(102)의 자세를 측정하기 위하여 영상 획득부(108)와 전처리부(122)와 인체 자세 판별부(124)로 구성된다.
영상 획득부(108)는 인체 자세가 측정되는 피측정자(102)를 각기 다른 위치에서 촬영하는 제1 카메라(104)와 제2 카메라(106)로 구성되어 있으며, 제1 카메라(104)와 제2 카메라(106)는 피측정자(102)가 영상의 시야에 존재하기만 해도 된다.
전처리부(122)는 제1 카메라 전처리부(114)와 제 2 카메라 전처리부(120)로 구성되어 있으며, 각각의 전처리부는 영상으로부터 인체의 위치를 판단하는 영상 판단 단계와 인체의 자세 정보를 추출하는 영상 처리 단계로 구성된다.
인체 자세 판별부(124)는 전처리부(122)로부터 처리된 인체 자세 정보를 바탕으로 제1 카메라와 제2 카메라의 위치 정보를 이용하여 최종적으로 피측정자(102)의 자체를 판별한다.
도 2는 본 발명에 따른 인체 자세 판별 방법의 흐름도이다. 도 3은 본 발명에 따른 인체 검출을 위한 영상 판단 단계(110)과 인체 자세 판단을 위한 영상 처리 단계(112)를 나타낸 도면이다. 이하 도 2와 도 3을 참조하여 설명한다.
우선, 영상 정보를 획득하는 영상 획득부(208)는 제1 카메라(104)와 제2 카메라(106)를 통해 2차원 영상을 획득한다. 상기 입력받은 2차원 영상으로부터 206 단계를 통해 도 3의 306 영상을 연산하여 인체의 위치를 추정한다. 상기 추정된 인체의 위치 정보와 미리 입력된 인체 모델을 바탕으로 204 단계를 통해 도 3의 302 영상을 연산하여 추정된 인체 위치로부터 인체 자세를 판별한다. 202 단계는 각각의 영상입력장치로부터 입력받은 인체 자세 정보를 바탕으로 정확한 인체 자세를 정합한다.
도 3에서는, 구체적으로, 영상입력장치로부터 입력받은 308 단계의 영상을 이용하여, 미리 입력된 인체의 각 부분의 모델을 필터로 하여 308 단계의 영상과 convolution 연산을 수행하여, 상기 필터링된 영상을 인체의 각 부분의 위치에 맞게 합성하여 306 단계의 영상을 생성한다. 상기의 306 영상 정보는 인체라고 추정되는 부분으로, 상기의 306 단계의 영상 정보를 이용하여 인체의 각 구조 사이의 연결관계를 이용해서 304 단계의 인체 자세 영상을 얻는다. 상기의 304 단계의 인 체 자세 모델은 가장 밝은 몸통 부분을 중심으로 팔, 다리, 머리가 어떠한 방향으로 어디에 위치하고 있는지에 관한 정보를 가지고 있다. 상기의 304 단계의 인체 자세 모델과 미리 입력된 인체의 각 부분의 모델의 상관 관계를 비교하여 가장 옳은 인체의 자세라고 추정되는 302 단계의 영상을 얻는다.
도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 자세 판별 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인체 자세 판별 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 인체 검출을 위한 영상 판단 방법과 인체 자세 판단을 위한 영상 처리 방법을 나타낸 도면.
Claims (3)
- 인체의 자세를 판별하는 시스템으로서,여러 위치에서의 적어도 둘 이상의 영상 정보를 입력받는 영상 획득 단계와,상기 영상 획득 단계로부터 얻어진 적어도 둘 이상의 영상 정보에서 인체가 존재하는지 여부를 판단하는 영상 판단 단계와,상기 영상 판단 단계에서 획득되는 인체 영상 정보들과 인체의 각 부분의 모델의 상관 관계를 이용하여 인체의 각 부분의 후보들의 확률을 계산하고 인체 각 부분의 후보들 사이의 상관 관계를 이용하여 인체 자세 정보를 추출하는 영상 처리 단계 및,상기 영상 처리 단계로부터 얻어진 인체 자세 정보들을 처리하여 최종적으로 인체의 자세를 판별하는 인체 자세 판별 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 인체 자세 판별 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 영상 판단의 과정이,획득된 영상의 인체의 각 부분의 모델과의 상관 관계를 이용하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 인체 자세 판별 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 인체 자세 정보들을 처리하는 과정이,스테레오 정합에 의한 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 인체 자세 판별 방법.
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Cited By (2)
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| CN109508684A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-22 | 中山大学 | 一种视频中人体行为识别的方法 |
| CN112131965A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-25 | 深圳云天励飞技术股份有限公司 | 一种人体姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2008
- 2008-11-28 KR KR1020080119288A patent/KR20100060622A/ko not_active Ceased
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