KR20160100753A - 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20160100753A
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Abstract

본 발명은 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로, 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템은 각각의 태권도 도장에 포함된 평가 보조 장치, 평가 보조 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 네트워크 및 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결된 서버를 포함하고, 평가 보조 장치는, 평가 대상자의 품새 동작을 촬영하는 검출부, 검출부에서 입력받은 신호를 데이터로 변환하는 변환부, 변환된 데이터를 기준 품새와 비교하여 각 구간별, 각 동작별 일치도를 수치화하는 평가부, 검출부를 통하여 촬영된 영상과 평가부의 결과 데이터를 출력하는 출력부, 출력부에서 출력된 정보를 암호화하여 네트워크를 통하여 서버로 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.

Description

동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템 및 방법{Taekwondo poomsae evaluation system and method using gesture recognition}
본 발명은 동작 인식을 이용한 태권도 품새를 평가하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원거리에 있는 평가 대상자의 태권도 품새를 온라인으로 평가하기 위해 대상자의 품새 동작을 카메라를 통해 관찰하고, 동작인식 기술로 분석 및 모션캡쳐를 통해 평가 대상자의 품새 데이터를 획득하여, 실시간으로 결과를 도출하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
각종 스포츠 종목에서 심판 또는 판정관의 개입은 반드시 필요한 부분이지만 이로 인해서 오심, 심리적 편견 등의 문제가 매번 대두되고 있다.
이에 따라, 다양한 종목의 스포츠에서 비디오 판독, 측정 센서 도입 등을 통해 이러한 문제점을 해소하고자 노력하고 있지만 격투기 종목 등의 승단 시험 등에 적용된 사례는 거의 없는 실정이다.
태권도에서 승품 및 승단심사는 동작을 정확하게 수행하는지를 평가 하는 시험 항목으로, 심사자 앞에서 실시간으로 평가를 받는 형태로 진행됨에 있어서, 다수의 시험대상자가 동시에 진행하고, 평가자도 매번 변경됨으로 인해 공정성 문제가 발생하는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 공지된 문헌인 '태권도 품새 채점방법 및 그 장치(출원번호 제10-2010-0022141호)' 에서는 각 심판들이 서버 컴퓨터와 통신 접속된 통신단말기를 사용하여 편리하고 공정하게 태권도 품새 경기의 채점을 수행할 수 있도록 선수별, 심판별, 대회별 등 태권도 품새 경기의 각종 채점관련 데이터를 서버 컴퓨터 측에서 지속적으로 관리함으로써, 발생될 수 있는 판정 시비를 줄이고 공정성을 높이도록 하는 태권도 품새 채점방법 및 그 장치가 개시되어 있다.
그러나, 평가 자체는 심판이 진행함으로써 공정성의 시비 문제가 여전히 내포되어 있다.
또한, 종래에는 태권도에서 승품 및 승단을 위해서 평가 대상자가 원거리에 있는 평가장(예컨대, 국기원 등)을 직접 방문하여 심사자 앞에서 실시간으로 평가를 받도록 진행되고 있으므로, 평가 대상자는 이동 소요 시간, 교통 비용 지출 등 많은 불편을 겪고 있는 실정이며, 특히 평가 대상자가 해외에 거주하는 경우에는 평가를 위한 평가장 방문이 더욱 번거로울 수 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 품새 평가 대상자가 원거리에 있는 평가장(예컨대, 국기원 등)에 가지 않고 거주지 인근의 도장 등 근거리에서 장소 및 시간의 제약 없이 품새 평가를 받아볼 수 있고, 유단자의 기준 데이터와 비교하여 평가되므로 일관되고 공정한 평가 결과를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예로써 제공되는 동작 인식을 통한 대상자의 태권도 품새를 평가하기 위한 시스템은, 각각의 태권도 도장에 포함된 평가 보조 장치, 평가 보조 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 네트워크 및 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결된 서버를 포함하고, 평가 보조 장치는 평가 대상자의 품새 동작을 촬영하는 검출부, 검출부에서 입력 받은 신호를 데이터로 변환하는 변환부, 변환된 데이터를 기준 품새와 비교하여 각 구간별, 각 동작별 일치도를 수치화하는 평가부, 검출부를 통하여 촬영된 영상과 평가부의 결과 데이터를 출력하는 출력부 및 출력부에서 출력된 정보를 암호화하여 네트워크를 통하여 서버로 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
또한, 대상자의 평가의 기준이 되는 평가부의 기준 품새는, 국기원의 품새 교본에 따라 유단자에 의하여 수행된 품새로서 데이터화된 것일 수 있다.
또한, 출력부를 통하여 출력되는 화면에는 대상자의 인적 사항 및 평가 등급을 나타내기 위한 대상자 정보, 합격 여부를 나타내기 위한 평가 결과, 품새를 수행함에 있어서의 감점 요인 및 대상자의 품새 수행 영상이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예로써 제공되는 동작 인식을 통한 대상자의 태권도 품새를 평가하기 위한 방법은, 대상자의 인적 사항 및 평가 등급에 대한 정보를 입력받는 단계, 대상자의 정보가 입력된 후, 대상자의 품새 수행 동작을 촬영하는 단계, 촬영된 품새 수행 동작에 대한 영상을 변환하여 디지털 데이터를 획득하는 단계, 획득된 디지털 데이터를 기준 품새와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계, 비교 결과에 기초하여 대상자의 품새를 평가하는 단계, 평가 결과와 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 출력하는 단계 및 평가 결과와 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 네트워크를 통하여 서버 측으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 획득된 디지털 데이터를 기준 품새와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계는, 일치도에 따라 대상자에 대하여 점수를 부여하는 단계, 비교 결과에 기초하여 대상자의 품새를 평가하는 단계에서는, 부여된 점수가 기준 점수 이상인 경우, 대상자의 품새 수행이 합격임을 결정하고, 부여된 점수가 기준 점수 미만인 경우, 대상자의 품새 수행이 불합격임을 결정할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 태권도 품새 평가 대상자가 원거리에 있는 평가장에 가지 않고 도장 등의 근거리에서 장소 및 시간의 제약 없이 품새 평가를 받아볼 수 있고, 유단자의 기준 데이터와 비교하여 평가되므로 대상자에게 비교적 일관되고 공정한 평가 결과를 제공할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동작인식 시스템을 이용한 태권도 품새 평가의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평가 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 출력부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 동작인식 시스템을 이용한 태권도 품새 평가방법을 도시한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 동작인식 시스템을 이용한 태권도 품새 평가의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 평가 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명에 따른 출력부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템은 각각의 태권도 도장(10)에 포함된 평가 보조 장치(100), 평가 보조 장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결된 네트워크(20) 및 네트워크(20)와 유선 또는 무선으로 연결된 서버(30)를 포함할 수 있다.
도장(10)은 국내뿐만 아니라 해외라도 무선 또는 유선으로 네트워크(20)에 연결될 수 있는 무술 수련 공간을 지칭할 수 있다. 이러한 도장(10)에는 평가 보조 장치(100)가 설치되어 있을 수 있다. 다시 말해서, 도장(10)에 설치되어 있는 평가 보조 장치(100)를 통해 수집된 평가 대상자의 정보(151)는 실시간으로 네트워크(20)을 통해 국기원 등의 심사기관에 위치한 서버(30)로 전송되어 저장될 수 있고, 평가 대상자의 승단 및 승품의 근거자료로써 활용될 수 있다.
평가 보조 장치(100)는, 평가 대상자의 품새 동작을 촬영하는 검출부(110), 검출부(110)에서 입력 받은 신호를 데이터로 변환하는 변환부(120), 변환된 데이터를 기준 품새(130)와 비교하여 각 구간별, 각 동작별 일치도를 수치화하는 평가부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 평가 보조 장치(100)에는 검출부(110)를 통하여 촬영된 영상과 평가부(140)의 결과데이터를 출력하는 출력부(150) 및 출력부(150)에서 출력된 정보를 암호화하여 네트워크(20)를 통하여 서버(30)로 전송하는 전송부(160)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검출부(110)는 평가 대상자의 품새 수행 동작을 촬영하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라, CMOS형 카메라 등일 수 있지만, 이에 제한되지 않고 촬영을 위한 모든 장비를 지칭할 수 있다. 또한, 검출부(110)에는 촬영된 대상자의 품새 수행 동작으로부터 모션 데이터를 획득하기 위한 모션 캡쳐 장치 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변환부(120)에서는 검출부(110)를 통하여 검출된 대상자의 데이터를 표준화 데이터로 변환할 수 있다. 다시 말해서, 평가 대상자의 체형, 성별, 나이 등에 따라 신체 조건 등이 상이하므로, 변환부(120)에서는 평가 대상자의 모션 데이터를 표준화된 데이터로 변환함으로써, 평가부(140)에서 기준 품새(130)와 평가 대상자의 모션 데이터의 상호 비교가 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 평가부(140)는 유단자 등에 의하여 수행된 기준 품새(130)를 바탕으로 대상자의 품새 수행에 대한 평가가 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 기준 품새(130)는 국기원의 품새 교본에 따라 유단자 등에 의하여 미리 수행되어 데이터화된 품새를 지칭할 수 있다. 기준 품새(130)는 대상자의 품새 수행 평가의 기준이 되는 기본 데이터로서 국기원의 품새 교본에 따라 유단자에 의하여 수행된 품새 시연 데이터가 사용될 수 있다. 이러한 기준 품새(130)는 원격지의 서버(30) 등으로부터 실시간으로 또는 주기적으로 갱신되어 제공받을 수 있고, 평가 보조 장치(100)의 저장부(미도시)에 저장되어 있을 수도 있다.
평가부(140)에 의한 평가 결과는 평가 세부항목 등과 함께 품새 평가 결과 화면으로서 출력부(150)를 통하여 출력될 수 있다. 평가 세부항목은 감점 요인 등을 포함할 수 있다. 도 3에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력부(150)를 통하여 출력되는 화면에서는 대상자의 인적 사항 및 평가 등급을 나타내기 위한 대상자 정보(151), 합격 여부를 나타내기 위한 평가결과, 품새를 수행함에 있어서의 감점 요인(153) 및 대상자의 품새 수행 영상(154) 등이 포함될 수 있다. 다시 말해서, 도장(10)에서는 평가 대상자의 품새 수행 동작을 촬영하고, 원격지의 서버(30) 등으로부터 제공받은 기준품새(130)와의 비교를 통하여 평가 대상자의 품새 수행이 합격 수준 또는 불합격 수준에 해당하는지를 나타낸 결과를 실시간으로 받아볼 수 있다. 도 3의 화면은 예시적인 것으로, 사용자의 선택에 따라 다양한 항목을 디스플레이하도록 편집 또는 구성될 수 있다.
전송부(160)에서는 출력부(150)에서 출력된 정보를 암호화하여 네트워크(20)를 통하여 서버(30)로 전송할 수 있다. 다시 말해서, 전송부(160)를 통하여 대상자의 품새 수행 데이터 등이 서버(30)로 전송될 수 있다. 이러한 전송부(160)에는 데이터의 보안을 위한 보안부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
네트워크(20)는 유선 또는 무선망을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(20)는 인터넷, 전화망 등을 포함할 수 있다.
서버(30)는 대상자의 품새 수행 평가와 관련된 정보(예컨대, 기준 품새(130) 등)가 미리 저장되어 있을 수 있다. 또한, 대상자의 품새평가 결과 등은 서버(30)로 전송될 수 있다. 서버(30)에는 대상자의 평가결과 등이 시계열적으로 저장되어 있을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 동작인식 시스템을 이용한 태권도 품새 평가방법을 도시한 순서도이다.
동작 인식을 통한 대상자의 태권도 품새를 평가하기 위한 방법은, 대상자의 인적 사항 및 평가 등급에 대한 정보를 입력받는 단계(S100), 대상자의 정보(151)가 입력된 후 대상자의 품새 수행 동작을 촬영하는 단계(S200), 촬영된 품새 수행 동작에 대한 영상을 변환하여 디지털 데이터를 획득하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 획득된 디지털 데이터를 기준 품새(130)와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계(S400), 비교 결과에 기초하여 상기 대상자의 품새를 평가하는 단계(S500), 평가 결과(152)와 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 출력하는 단계(S600) 및 평가 결과(152)와 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 네트워크(20)를 통하여 서버(30) 측으로 전송하는 단계(S700)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 획득된 디지털 데이터를 기준 품새(130)와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계(S400)는 일치도에 따라 대상자에 대하여 점수를 부여하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 비교 결과에 기초하여 대상자의 품새를 평가하는 단계(S500)에서는 부여된 점수가 기준 점수 이상인 경우, 대상자의 품새 수행이 합격이라고 결정(S510)될 수 있고, 부여된 점수가 기준 점수 미만인 경우, 대상자의 품새 수행이 불합격이라고 결정(S520)될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 태권도 품새 평가를 받기위한 대상자가 원거리에 있는 평가장(예컨대, 국기원 등)에 직접 방문하지 않고도 근거리의 도장(10) 등에서 장소 및 시간의 제약 없이 품새 평가를 실시할 수 있고, 유단자의 기준 데이터와 비교하여 평가되므로 종래대비 일관되고 공정한 평가 결과(152)를 받아볼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 시스템에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 시스템에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 도장 20 : 네트워크
30 : 서버 100 : 평가 보조 장치
110 : 검출부 120 : 변환부
130 : 기준 품새 DB 140 : 평가부
150 : 출력부 151 : 대상자 정보
152 : 평가 결과 153 : 감점 요인
154 : 품새 수행 영상 160 : 전송부

Claims (5)

  1. 동작 인식을 통한 대상자의 태권도 품새를 평가하기 위한 시스템에 있어서,
    각각의 태권도 도장에 포함된 평가 보조 장치;
    상기 평가 보조 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 네트워크; 및
    상기 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결된 서버를 포함하고,
    상기 평가 보조 장치는,
    평가 대상자의 품새 동작을 촬영하는 검출부;
    상기 검출부에서 입력 받은 신호를 데이터로 변환하는 변환부;
    상기 변환된 데이터를 기준 품새와 비교하여 각 구간별, 각 동작별 일치도를 수치화하는 평가부;
    상기 검출부를 통하여 촬영된 영상과 상기 평가부의 결과 데이터를 출력하는 출력부; 및
    상기 출력부에서 출력된 정보를 암호화하여 상기 네트워크를 통하여 상기 서버로 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 대상자의 평가의 기준이 되는 상기 평가부의 기준 품새는, 국기원의 품새교본에 따라 유단자에 의하여 수행된 품새로서 데이터화된 것을 특징으로 하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    출력부를 통하여 출력되는 화면에는 상기 평가 대상자의 인적 사항 및 평가 등급을 나타내기 위한 대상자 정보, 합격 여부를 나타내기 위한 평가 결과, 품새를 수행함에 있어서의 감점 요인 및 대상자의 품새 수행 영상이 포함되는 것을 특징으로 하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 시스템.
  4. 동작 인식을 통한 대상자의 태권도 품새를 평가하기 위한 방법에 있어서,
    상기 대상자의 인적 사항 및 평가 등급에 대한 정보를 입력받는 단계;
    상기 대상자의 정보가 입력된 후, 상기 대상자의 품새 수행 동작을 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 품새 수행 동작에 대한 영상을 변환하여 디지털 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득된 디지털 데이터를 기준 품새와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상자의 품새를 평가하는 단계;
    상기 평가 결과와 상기 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 출력하는 단계; 및
    상기 평가 결과와 상기 대상자의 품새 수행 동작에 대한 영상을 네트워크를 통하여 서버 측으로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 획득된 디지털 데이터를 기준 품새와 비교하여 동작의 일치도를 비교하는 단계는, 상기 일치도에 따라 상기 대상자에 대하여 점수를 부여하는 단계;
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상자의 품새를 평가하는 단계는,
    상기 부여된 점수가 기준 점수 이상인 경우, 상기 대상자의 품새 수행이 합격임을 결정하고,
    상기 부여된 점수가 기준 점수 미만인 경우, 상기 대상자의 품새 수행이 불합격임을 결정하는 것을 특징으로 하는 동작 인식을 통한 태권도 품새 평가 방법.
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