KR20210053386A - Game Based Artificial Intelligence Fitness System and Method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피트니스 보조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 사용자의 지속적인 피트니스 동기 및 흥미를 유발하기 위한 게임 기반의 인공지능 피트니스 보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fitness assistance system and method, and more particularly, to a game-based artificial intelligence fitness assistance system for inducing continuous fitness motivation and interest of a user.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.
현행 피트니스 콘텐츠는 지속적인 흥미유발과 동기부여의 부재로 중도 포기하는 비율이 높은 수준이다. 게임 콘텐츠의 흥미요소로는 경쟁요소를 통한 승리감, 역할요소를 통한 협동성, 행운요소를 통한 기대감, 목표요소를 통한 성취감이 있으며, 이러한 게임 콘텐츠의 흥미요소를 통해 사용자로 하여금 지속적인 흥미유발과 피트니스 동기부여를 한다.The current fitness content has a high rate of giving up in the middle due to the absence of continuous interest and motivation. Interesting elements of game contents include a sense of victory through competition elements, cooperation through role elements, expectation through luck elements, and sense of accomplishment through goal elements. Give it.
스마트 피트니스 분야에서 인공지능 기법 기반 영상인식 기술은 사용자 이미지 처리 및 정보 처리에 접목되는 기술 연구 분야 중 하나이다. 그러나 영상 인식 시, 카메라 촬영 범위 내 다양한 장애물 및 인식방해 요인이 존재하게 되며, 이로 인해 영상인식 인식률이 떨어지게 되는 문제가 있다. 이에 대해서, 인공지능 기반 영상인식 기술의 인식률을 개선시킬 수 있는 기술이 필요하게 되며, 인식률을 개선시키는 방법으로 키넥트와의 연동, 최적의 인공지능 모델의 설계가 있다. 하지만 키넥트 기반 영상인식에서는 주변의 인식방해 요인을 파악하고 인식하는 방법이 불가능하다는 문제가 있다.In the field of smart fitness, image recognition technology based on artificial intelligence is one of the fields of technology research that is applied to user image processing and information processing. However, when recognizing an image, there are various obstacles and factors that interfere with recognition within the camera shooting range, and thus, there is a problem that the image recognition recognition rate is deteriorated. On the other hand, a technology that can improve the recognition rate of artificial intelligence-based image recognition technology is required, and as a method of improving the recognition rate, there are interlocking with Kinect and design of an optimal artificial intelligence model. However, in Kinect-based image recognition, there is a problem that it is impossible to identify and recognize factors that interfere with recognition.
본 발명의 실시예들은 게임 기반으로 인공지능 피트니스 운동을 하는 기술을 제안한다. 본 발명은 스마트 피트니스 분야에서 적용시키는 것이 가능하며, 유저간 피트니스 대전, 캐릭터 성장 시스템, 랭킹 시스템 등의 게임 콘텐츠를 통해 사용자의 피트니스를 유도할 수 있다.Embodiments of the present invention propose a game-based artificial intelligence fitness exercise technology. The present invention can be applied in the field of smart fitness, and it is possible to induce a user's fitness through game content such as a fitness match between users, a character growth system, and a ranking system.
본 발명은 용자의 성별, 연령, 체형, 운동 목적 등의 개인 특성을 고려하여 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 제공하고, 피트니스 종료 후 피트니스 성취도에 따른 게임 캐릭터 구현 보상을 통해 지속적인 동기유발을 제공할 수 있으며, 인공지능을 기반으로 한 영상인식 기법을 통해 인식방해 요인 존재 상황에서 인식률을 개선시키는데 발명의 주된 목적이 있다.The present invention provides a personalized fitness program in consideration of personal characteristics such as the user's gender, age, body type, and exercise purpose, and provides continuous motivation through compensation for game character implementation according to fitness achievement level after fitness ends, The main purpose of the invention is to improve the recognition rate in the presence of factors that interfere with recognition through image recognition techniques based on artificial intelligence.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified of the present invention may be additionally considered within a range that can be easily deduced from the following detailed description and effects thereof.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템은, 피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 있어서, 대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 제공하는 디스플레이부, 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 객체 인식부 및 상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하고, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 프로세서를 포함한다.In order to solve the above problem, a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention, in a fitness assistance system for assisting fitness, transmits fitness content for fitness of a target object to the target object using the fitness assistance system. A display unit that provides, an object recognition unit that detects a motion of the target object and collects motion information of the target object, and a motion characteristic according to the motion of the target object are detected based on the motion information of the target object. And a processor that compares the motion characteristic and controls the manner in which the fitness content is provided to the display unit.
여기서, 상기 프로세서는 상기 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행하기 위한 게임 실행부를 포함하며, 상기 디스플레이부는 상기 다른 대상 객체의 운동 장면을 출력한다.Here, the processor includes a game execution unit for executing interactive game content according to an operation of the target object and another target object connected through a network, and the display unit outputs a motion scene of the other target object.
여기서, 상기 객체 인식부는 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 키넥트 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 영상 획득부를 포함하고, 상기 영상 획득부는 상기 키넥트를 통한 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용한다.Here, the object recognition unit includes a kinect configured to detect a motion of the target object to detect kinect information of the target object, and an image acquisition unit configured to detect a motion of the target object to collect image information of the target object, When the motion detection of the target object through the Kinect is not smooth, the image acquisition unit is used to prevent a reduction in recognition rate due to an obstruction factor.
여기서, 상기 프로세서는 상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 디스플레이 제어부, 상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 프로그램 선택부 및 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 영상 처리부를 포함한다.Here, the processor controls a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controls the display unit to provide fitness-related fitness content to the display unit, (i) body information on the target object, and (ii) A program selection unit for selecting a program of the fitness content based on the object information when at least one object information among) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose is input, and (i) the key Recognizing the target object based on the neck information to detect a motion characteristic according to the movement, or (ii) recognizing the target object by applying an input image of the target object to an image recognition model, and then using the image information And an image processing unit configured to detect motion characteristics according to the motion of the target object based on the target object.
여기서, 상기 프로그램 선택부는 입력된 상기 대상 객체에 대한 상기 객체 정보를 통합하는 정보 통합부, 상기 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성하는 객체 정보 특징 생성부 및 상기 객체 정보 특징을 군집화하며, 상기 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류하는 객체 정보 특징 분류부를 포함하며, 상기 프로그램 선택부는 상기 분류된 다수의 그룹을 기반으로 상기 대상 객체에게 맞는 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천한다.Here, the program selection unit includes an information integration unit for integrating the object information on the input target object, an object information feature generation unit for generating an object information feature by extracting the integrated object information through a feature extraction algorithm, and the object And an object information feature classification unit for clustering information features and classifying the clustered object information features into a plurality of groups, and the program selection unit is a program of the fitness content suitable for the target object based on the classified plurality of groups I recommend.
여기서, 상기 영상 인식 모델은 상기 대상 객체의 윤곽선 정보를 추출하는 윤곽선 추출부, 상기 윤곽선 추출부에서 추출된 상기 윤곽선 정보를 병합하여 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합하는 윤곽선 병합부 및 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 상기 각 신체 구조를 재조합하는 신체 특징 추출부를 포함하고, 상기 재조합된 각 신체 구조를 기반으로 상기 대상 객체를 인식한다.Here, the image recognition model includes an outline extracting unit for extracting contour information of the target object, an contour merging unit for collecting body shape information of the target object by merging the contour information extracted from the contour extracting unit, and the target object. And a body feature extracting unit that determines each body structure of the target object based on the body shape information of, and recombines each body structure, and recognizes the target object based on the recombined body structure.
여기서, 상기 영상 처리부는 검출된 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 기반으로 상기 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 상기 대상 객체의 움직임에 따라서 상기 라벨링이 이동하며, 상기 표준 객체의 움직임 특징과 상기 라벨링을 비교하여 일치율을 판단한다.Here, the image processing unit labels the area of the target object based on the detected movement characteristic according to the movement of the target object, and the labeling moves according to the movement of the target object, and the movement characteristic of the standard object and the The matching rate is determined by comparing the labeling.
여기서, 상기 디스플레이부는 좌우로 분할되어 상기 표준 객체의 움직임 영상 및 상기 대상 객체의 움직임 영상을 추출하며, 상기 디스플레이부는 (i) 상기 일치율, (ii) 상기 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 상기 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 상기 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시한다.Here, the display unit is divided left and right to extract a movement image of the standard object and a movement image of the target object, and the display unit (i) the match rate, (ii) the number of movements of the target object, (iii) the target The target number of movements of the object and (iv) information on the amount of heat consumed by the target object are displayed at the top or bottom.
여기서, 상기 디스플레이부는 상기 대상 객체의 상기 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 상기 대상 객체의 움직임 영상에 상기 일치율이 떨어지는 상기 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 상기 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력하며, 상기 프로세서는 상기 일치율을 기반으로 상기 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출한다.Here, when the matching rate of the target object falls below a preset value, the display unit displays a body organ of the target object whose matching rate is lower on the motion image of the target object, and a motion correction guidance image to increase the matching rate And the processor calculates a fitness achievement index of the target object based on the matching rate.
여기서, 상기 프로세서는 상기 피트니스 성취도 지표를 통해 사용하여 성취도에 따라 상기 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화를 수행하고, 상기 피트니스 성취도 지표를 기반으로 상기 대상 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 수행하는 것을 특징으로 한다.Here, the processor performs a character reinforcement that reinforces the character of the target object according to the achievement level using the fitness achievement index, and performs a ranking system that gives a ranking among the target objects based on the fitness achievement index. It is characterized by that.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피트니스 보조 방법은, 피트니스를 보조하기 위한 피트니스 보조 시스템에 의한 피트니스 보조 방법에 있어서, 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 디스플레이부를 통해 제공하는 단계, 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계 및 상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하며, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계를 포함한다.In a fitness assistance method according to another embodiment of the present invention, in a fitness assistance method using a fitness assistance system for assisting fitness, fitness content related to fitness is provided to the target object using the fitness assistance system through a display unit. The step of detecting a motion of the target object and collecting motion information of the target object, and detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the motion information of the target object, and comparing the motion characteristic of a standard object And controlling the manner in which the fitness content is provided to the display unit.
여기서, 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계 및 상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함하고, 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 수행한다.Here, the collecting motion information of the target object includes detecting the motion of the target object to detect the Kinect information of the target object, and collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object. Including the step, wherein the step of collecting the image information of the target object is to prevent a reduction in recognition rate due to a factor that interferes when the motion detection of the target object is not smooth in the step of detecting the Kinect information of the target object. Carry out.
여기서, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는 상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계, 상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계 및 (i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 단계를 포함한다.Here, the controlling of the manner in which the fitness content is provided to the display unit includes controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling the fitness content related to the fitness to be provided to the display unit, the At least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, and the fitness content is displayed based on the object information. Selecting a program and (i) recognizing the target object based on the Kinect information to detect motion characteristics according to the movement of the target object, or (ii) image recognition of the input image for the target object And recognizing the target object by applying it to a model, and detecting a motion characteristic according to the movement of the target object based on the image information.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 모바일 게임 요소에서의 흥미를 유발하는 콘텐츠를 통해 지속적으로 피트니스 이용을 유도하는 효과를 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the present invention can provide an effect of continuously inducing fitness use through content that induces interest in mobile game elements.
본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 인공지능 알고리즘 기반 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 추천 시스템을 통해 사용자에게 가장 효과적인 피트니스 프로그램을 제공 할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the present invention can provide the most effective fitness program to a user through a personalized fitness program recommendation system based on an artificial intelligence algorithm.
본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 인공지능 기반 영상 인식에서의 사용자 인식 및 특징을 추출하는 과정에서 방해요인이 존재하는 상황에서도 사용자의 영상정보 특징 추출을 수행할 수 있으며, 키넥트를 통한 영상 인식에서 인공지능 기법을 보완적으로 사용하여 인식률을 개선시키는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, in the process of extracting user recognition and features in artificial intelligence-based image recognition, the present invention can perform the user's image information feature extraction even in a situation where an obstruction factor exists. There is an effect of improving the recognition rate by complementarily using artificial intelligence techniques in image recognition through image recognition.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effect described in the following specification expected by the technical features of the present invention and the provisional effect thereof are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 프로세서를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 통한 피트니스를 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 영상 인식 모델 과정을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a processor of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram showing the configuration of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating selection of a personalized fitness program by a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a fitness process through a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram illustrating an image recognition model process of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a fitness assistance method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, in describing the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as matters apparent to those skilled in the art with respect to known functions related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and some embodiments of the present invention It will be described in detail through exemplary drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항들 중의 어느 항을 포함한다.The term and/or includes a combination of a plurality of related stated terms or any of a plurality of related stated terms.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of writing the specification, and do not themselves have a distinct meaning or role from each other.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
본 발명은 게임 기반 인공지능 피트니스 보조 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a game-based artificial intelligence fitness assistance system and method.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 예시한 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 프로세서를 예시한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 피트니스 보조 시스템(10)은 디스플레이부(100), 객체 인식부(200) 및 프로세서(300)를 포함한다. 피트니스 보조 시스템(10)은 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.1 is a block diagram illustrating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a processor of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
피트니스 보조 시스템(10)은 게임 요소가 접목된 피트니스 보조 시스템으로 지속적인 동기 유발의 부재로 인한 피트니스 중도 포기의 보완 수단으로써, 다수의 유저간 피트니스 대전, 캐릭터 성장, 랭킹 등의 게임 요소를 추가하여 피트니스에 대한 동기를 지속적으로 유발할 수 있다. 피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 유저간 피트니스 대전뿐 아니라 다수의 유저간의 상호작용으로 단합력을 이용하는 게임을 수행할 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 장소의 제약을 받지 않는다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 스마트 피트니스 분야에 적용시키는 것이 가능하며, 사용자의 성별, 연령, 체형, 운동 목적 등의 개인 특성을 고려하여 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 제공하고, 피트니스 종료 후 피트니스 성취도에 따른 게임 캐릭터 구현 보상을 통해 지속적인 동기 유발을 제공할 수 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 모바일 게임 요소를 사용하여 유저간 피트니스 대전 콘텐츠, 캐릭터 성장 콘텐츠, 랭킹 콘텐츠 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 신체 정보, 성별, 연력, 운동 목적 등의 정보를 처리하는 인공지능 알고리즘을 통해 개인 맞춤형 피트니스 프로그램을 추천할 수 있다.The
대상 객체는 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 사용자로서, 피트니스 보조 시스템(10)을 이용하여 피트니스를 보조하는 사람이다.The target object is a user who uses the
피트니스 보조 시스템(10)은 개인에게 맞는 피트니스 프로그램을 추천해줄 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체 인식 및 특징 추출에 있어서, 방해 요인이 존재하는 상황에서 대상 객체의 영상 정보 특징 추출을 수행할 수 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 키넥트(210)를 통해 영상 인식을 하며, 인공 지능 기법을 보완적으로 사용하여 인식률을 개선시킬 수 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체가 행하는 피트니스 프로그램에서 이용되는 운동 기구에 제한이 없다. 운동 기구는 아령, 짐볼 등과 같이 부피가 작은 운동 기구뿐 아니라 러닝 머신, 싸이클 등과 같이 부피가 큰 운동 기구를 이용할 수도 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 객체간의 경쟁 또는 협력을 행하는 게임을 통해 운동을 위한 지속적인 동기를 유발할 수 있다. 지속적인 동기 유발은 경쟁 또는 협력을 행하는 게임에 반드시 한정되는 것은 아니며 대상 객체가 운동 동작을 행하면서 흥미를 유발할 수 있는 콘텐츠일 수 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)의 영상 인식 모델은 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)을 기반으로 이용될 수 있다. 이는 반드시 한정되는 것은 아니다.The image recognition model of the
합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)은 심층 신경망 (Deep Neural Network, DNN)의 한 종류로, 하나 또는 여러 개의 컨볼루션 계층(convolutional layer)과 통합 계층(pooling layer), 완전하게 연결된 계층(fully connected layer)들로 구성된 신경망을 나타낸다. 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)은 다수의 레이어가 네트워크로 연결되며 히든 레이어를 포함한다. 레이어는 파라미터를 포함할 수 있고, 레이어의 파라미터는 학습 가능한 필터 집합을 포함한다. 필터는 컨볼루션 필터를 적용할 수 있다. 파라미터는 노드 간의 가중치 및/또는 바이어스를 포함한다.A convolutional neural network (CNN) is a type of deep neural network (DNN), one or several convolutional layers, a pooling layer, and a fully connected layer. connected layers). A convolutional neural network (CNN) has multiple layers connected through a network and includes a hidden layer. The layer may include parameters, and the parameters of the layer include a set of learnable filters. A convolution filter can be applied to the filter. The parameters include weights and/or biases between nodes.
피트니스 보조 시스템(10)은 스마트 피트니스 서비스, 인공지능 기반 영상 인식을 활용한 콘텐츠, 스마트 피트니스 서비스를 위한 플랫폼, 영상 인식을 통한 다양한 콘텐츠 및 모바일 게임 적용을 통한 상호작용 콘텐츠에 적용할 수 있다.The
디스플레이부(100)는 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 피트니스 보조 시스템의 대상 객체에게 제공할 수 있다.The
디스플레이부(100)는 좌우로 분할되어 표준 객체 및 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체의 움직임 영상을 추출할 수 있다. 표준 객체는 피트니스 보조 트레이너 영상을 나타내며, 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 대상 객체가 보고 피트니스 할 수 있는 형상을 나타내는 영상일 수 있다.The
디스플레이부(100)는 (i) 일치율, (ii) 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시할 수 있다. 디스플레이부(100)의 상단 또는 하단에 위치하는 정보는 반드시 상술한 정보에 한정되지 않으며, 대상 객체의 운동에 도움을 줄 수 있는 정보를 더 포함할 수 있다.The
디스플레이부(100)는 대상 객체의 동작 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 대상 객체의 움직임 영상에 일치율이 떨어지는 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력할 수 있다.When the motion matching rate of the target object falls below a preset value, the
객체 인식부(200)는 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 동작 정보를 수집할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 객체 인식부(200)는 키넥트(210) 및 영상 획득부(220)를 포함한다. 객체 인식부(200)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.The
키넥트(210)는 대상 객체의 동작을 감지하여 인식하며, 대상 객체의 키넥트 정보를 검출할 수 있다. 키넥트 정보는 대상 객체의 움직임을 포함할 수 있다. 키넥트(210)는 컨트롤러가 없이 손짓, 음성, 몸 전체로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 플레이 할 수 있다.The
키넥트(210)는 대상 객체의 동작을 감지하여 키넥트 정보를 생성한다. 예를 들어, 키넥트(210)는 대상 객체에 대한 영상을 입력으로 특징점과 특징점간의 링크 정보를 생성한다. 특징점은 관절 마디를 나타낼 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 콘텐츠는 게임 콘텐츠, 대상 객체의 움직임 영상, 표준 객체의 움직임 영상, 일치율, 대상 객체의 운동 횟수, 대상 객체의 운동 목표 횟수, 대상 객체가 소모한 열량 정보 등 피트니스를 보조하기 위한 콘텐츠를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, fitness content includes game content, a motion image of a target object, a motion image of a standard object, a match rate, the number of movements of the target object, the number of exercise targets of the target object, information on the amount of calories consumed by the target object, etc. Content for assisting fitness may be included, but is not limited thereto.
키넥트(210)는 적외선 방출기(IR Emitter), 컬러 센서(Color Sensor), 적외선 거리 센서(IR Depth Sensor), 틸트 모터(Tilt Motor), 마이크로폰 배열(Microphone Array) 등을 포함한다. 키넥트(210)는 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체를 스캔하기 위해 적외선을 송신하며, 대상 객체의 몸에 닿은 적외선이 반사되어 수신된다. 키넥트(210)는 반사된 적외선에 따라 픽셀당 거리를 확인하며, 이미지 처리 소프트웨어가 실시간으로 대상 객체를 인식할 수 있다. 키넥트(210)는 대상 객체의 뼈 마디를 인식하여 대상 객체를 동작을 판단할 수 있다.The
영상 획득부(220)는 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 획득부(220)는 카메라일 수 있고, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 장치로 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 획득부(220)는 키넥트(210)를 통한 대상 객체의 동작 및 음성 감지가 원활하지 않은 경우에 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 동작 정보를 검출하기 위해 키넥트(210)를 우선적으로 사용하며, 대상 객체의 인식이 원활하지 않을 시 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 기반으로 학습된 영상 인식 모델(331)을 이용하여 대상 객체를 인식하여 움직임 특징을 검출할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the
프로세서(300)는 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태 및 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부(100)에 제공되는 양태를 제어할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 프로세서(300)는 디스플레이 제어부(310), 프로그램 선택부(320), 영상 처리부(330) 및 게임 실행부(340)를 포함한다. 프로세서(300)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.The
디스플레이 제어부(310)는 디스플레이부(100)의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 디스플레이부(100)에 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어할 수 있다.The
프로그램 선택부(320)는 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 객체 정보를 기반으로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택할 수 있다.When the object information of at least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, the
도 2를 참조하면, 프로그램 선택부(320)는 정보 통합부(322), 객체 정보 특징 생성부(324) 및 객체 정보 특징 분류부(326)를 포함한다. 프로그램 선택부(320)는 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
정보 통합부(322)는 입력된 대상 객체 정보를 통합할 수 있다.The
객체 정보 특징 생성부(324)는 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성할 수 있다.The object information
객체 정보 특징 분류부(326)는 객체 정보 특징을 군집화하며, 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류할 수 있다.The object
프로그램 선택부(320)는 객체 정보 특징 분류부(326)에서 분류된 다수의 그룹을 기반으로 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에게 맞는 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천할 수 있다.The
프로그램 선택부(320)가 수행하는 과정은 도 4를 통해 자세히 후술하도록 한다.The process performed by the
영상 처리부(330)는 (i) 키넥트(210)에서 검출된 키넥트 정보를 기반으로 대상 객체를 인식하여 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 영상 획득부(220)에서 수집된 영상 정보를 기반으로 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체를 인식하고, 영상 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출할 수 있다.The
영상 처리부(330)는 추출된 대상 객체의 움직임 특징을 기반으로 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 대상 객체의 움직임에 따라서 라벨링이 이동한다. 영상 처리부(330)는 표준 객체의 움직임 특징과 라벨링을 비교하여 일치율을 판단할 수 있다.The
라벨링은 객체를 각각 분별하기 위해 인접한 픽셀 값들끼리 그룹화하여 번호를 매긴 것으로, 인접한 화소들을 묶어 하나의 객체로 판단하는 방식이다.Labeling is a method of grouping and numbering adjacent pixel values to identify objects, and is a method of grouping adjacent pixels and determining them as one object.
게임 실행부(340)는 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행할 수 있다. 디스플레이부(100)는 게임 실행부(340)에 의해 실행되는 대화형 게임 콘텐트의 다른 대상 객체의 운동 장면을 대상 객체의 운동 장면과 겹쳐 출력할 수 있다.The
대화형 게임 콘텐츠는 인터랙티브를 통해 형성될 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 인터랙티브는 상호활동적인, 쌍방향의 의미를 지니며, 대상 객체가 다른 대상 객체와 대화를 하듯이 입력과 출력을 할 수 있는 프로그램이다.The interactive game content may be formed interactively, but is not limited thereto. Interactive means interactive, interactive, and is a program that can input and output as if a target object communicates with another target object.
도 2를 참조하면, 영상 처리부(330)의 영상 인식 모델(331)은 윤곽선 추출부(332), 윤곽선 병합부(334), 특징 추출부(336)를 포함한다. 영상 인식 모델(331)은 합성곱 신경망 네트워크(Convolutional Neural Network, CNN)를 기반으로 입력된 이미지의 윤곽선 특징을 추출하고 병합하여 형태 및 형상 특징을 추출할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 인식 모델(331)은 이미지를 일정한 패턴으로 변환하기 위해 수행하는 행렬 연산으로, 동일한 필터가 이미지 전체에 적용되면 그 특징이 데이터에 있는지 없는지를 검출할 수 있다. 영상 인식 모델(331)은 이미지에서 특징을 추출하며, 분류하고, 분류 결과를 출력할 수 있으며, 이미지의 특징을 매칭시킨 결과가 같으면 같은 이미지로 판단한다.According to an embodiment of the present invention, the
윤곽선 추출부(332)는 대상 객체의 신체의 윤곽선 정보를 추출할 수 있다. 윤곽선 추출부(332)는 점이나 엣지 등 이미지에서 자주 검출되는 선과 같은 윤곽선을 추출할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 추출부(332)는 윤곽선 필터를 적용하여 윤곽선을 추출하며, 윤곽선인 경우 결과 값이 높으며, 윤곽선이 아니거나 윤곽선과 비슷하지 않을 경우는 결과 값이 0에 가깝게 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
윤곽선 병합부(334)는 윤곽선 추출부(332)에서 추출된 윤곽선 정보를 병합하여 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합할 수 있다. 윤곽선 병합부(334)는 원이나 삼각 등의 모형을 인식하여 병합하며, 대상 객체의 각 신체 부분의 형태로 병합될 수 있다.The
신체 특징 추출부(336)는 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 각 각 신체 구조를 재조합할 수 있다. 피트니스 보조 시스템(10)은 재조합된 각 신체 구조를 기반으로 상기 대상 객체를 인식할 수 있다.The body
피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 움직임 특징을 추출하지 못한 경우 다시 키넥트(210)를 사용해서 인식을 시도하고, 인식이 원활하지 않는 경우 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 기반으로 윤곽선 특징 정보의 추출 다시 수행할 수 있다.If the
피트니스 보조 시스템(10)의 피트니스 콘텐츠는 피트니스 보조 시스템(10)을 사용하는 객체간의 피트니스 대전을 통해 대상 객체의 흥미 및 동기를 유발할 수 있다. 피트니스 대전은 게임 실행부(340)에 의해 실행될 수 있다.The fitness content of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 객체간의 피트니스 대전은 일치율을 기반으로 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일치율은 대상 객체의 움직임 특징과 표준 객체의 움직임 특징이 일치하는 정도를 의미할 수 있다. 디스플레이부(100)는 객체간의 피트니스 대전의 경쟁자의 운동 장면을 겹쳐 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the fitness match between objects, the fitness achievement index of the target object may be calculated based on the match rate. According to an embodiment of the present invention, the coincidence rate may mean a degree to which a motion characteristic of a target object and a motion characteristic of a standard object coincide. The
객체간의 피트니스 대전은 피트니스 성취도 지표를 통해 사용하여 성취도에 따라 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화 및 피트니스 성취도 지표를 기반으로 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 포함할 수 있다.The fitness match between objects may include a ranking system that reinforces a character of a target object according to achievement using a fitness achievement index and assigns a ranking between objects based on a fitness achievement index.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 구성을 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary diagram showing the configuration of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
피트니스 보조 시스템(10)의 구성요소들은 도 3과 같이 위치할 수 있으며, 피트니스 보조 시스템(10)의 구성요소들의 위치는 반드시 이에 한정되지 않는다.Components of the
피트니스 보조 시스템(10)의 객체 인식부(200)의 키넥트(210) 및 영상 획득부(220)는 대상 객체의 동작을 감지할 수 있는 위치에 위치한다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)의 디스플레이부(100)는 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체가 콘텐츠를 확인할 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 프로세서(300)는 디스플레이부(100) 및 객체 인식부(200)와 영상 정보 및 특징 정보를 주고 받을 수 있는 곳에 위치할 수 있다.The
도 3을 참조하면, 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체와 영상 획득부(220) 및 영상 획득부(220)와 프로세서(300)는 대상 객체의 영상 정보를 주고 받을 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 또한, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로세서(300)와 디스플레이부(100) 및 디스플레이부(100)와 대상 객체는 추출된 특징 정보를 주고 받을 수 있다.Referring to FIG. 3, the target object and the
디스플레이부(100)는 일반적인 디스플레이 장치로 형성될 수 있으며, 피트니스 보조 시스템(10)을 위해 형성된 디스플레이 장치일 수 있으며, 컴퓨터 또는 텔레비전과 같이 디스플레이 장치로 형성된 가전 제품을 통해 출력될 수 있다.The
객체 인식부(200)의 키넥트(210)는 대상 객체의 동작 정보를 우선적으로 검출하여 키넥트 정보를 검출하도록 구성하며, 영상 획득부(220)는 대상 객체의 영상 정보를 실시간으로 수집할 수 있는 성능으로 구성할 수 있다.The
프로세서(300)는 수집한 영상 정보의 대상 객체 움직임에 따른 동작 상태를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.The
이하에서는 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 운동 과정에 대해 흐름을 따라 설명한다.Hereinafter, a fitness exercise process through the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
피트니스 보조 시스템(10)의 동작 방법은 로그인하는 단계(S100), 게임 콘텐츠 이용 단계(S200), 피트니스 콘텐츠 이용 단계(S300), 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400), 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500), 피트니스 종료 후 결과에 따른 게임 캐릭터 구현 단계(S600) 및 콘텐츠 이용 종료 단계(S700)를 포함한다.The operation method of the
피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 피트니스 운동을 하기 위해 피트니스 보조 시스템(10)에 로그인할 수 있다(S100). 단계 S100에서, 대상 객체가 피트니스 보조 시스템(10)에 로그인 할 때 대상 객체의 정보를 입력한다.The target object of the
피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 피트니스 보조 시스템(10)의 로그인(S100)이 완료되면, 게임 콘텐츠를 이용(S200) 여부를 결정할 수 있다.The target object of the
단계 S300에서, 피트니스 보조 시스템(10)은 피트니스 콘텐츠 이용 여부를 결정할 수 있으며, 피트니스 콘텐츠를 이용하면 단계 S400을 수행하고 피트니스 콘텐츠를 이용하지 않을 경우 게임 콘텐츠 이용(S200)을 위해 이용 여부를 결정하는 단계로 돌아갈 수 있다.In step S300, the
개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 도 5를 참조하여 자세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택을 나타내는 흐름도이다.The personalized fitness program selection step (S400) will be described in detail with reference to FIG. 5. 5 is a flowchart illustrating selection of a personalized fitness program by a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)를 통해 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the personalized fitness program selection step S400 may be performed through the
개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)는 피트니스 보조 시스템(10)에 대상 객체에 대한 객체 정보가 입력되면 입력 정보를 통합하는 단계(S410), 특징추출 알고리즘을 수행하는 단계(S420), 추출된 특징에 따른 군집화 단계(S430), 특징 그룹별 분류 알고리즘을 수행하는 단계(S440) 및 특징이 분류된 그룹에 따른 맞춤 피트니스 프로그램을 추천하는 단계(S450)를 포함한다.In the step of selecting a personalized fitness program (S400), when object information on a target object is input to the
피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체의 신체 정보, 체형, 연령, 성별, 운동 목적 등의 대상 객체의 객체 정보가 입력되면, 입력된 대상 객체의 객체 정보를 하나로 통합(S410)할 수 있다. 단계 S410은 프로그램 선택부(320)의 정보 통합부(322)에서 수행된다.When object information of a target object such as body information, body type, age, gender, and exercise purpose of the target object is input, the
통합된 객체의 정보는 특징추출 알고리즘(S420)을 거친다. 단계 S420에서, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)는 특징추출 알고리즘을 통해 입력된 객체 정보의 특징을 추출할 수 있다. 단계 S420은 프로그램 선택부(320)의 객체 정보 특징 생성부(324)에서 수행된다.The information of the integrated object goes through a feature extraction algorithm (S420). In step S420, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계 S420은 대상 객체의 신체 정보를 통해 대상 객체가 체중, 골격근량 또는 체지방량을 늘려야 하는지 줄여야 하는지에 대한 특징 추출을 포함할 수 있다. 또한, 단계 S420은 대상 객체의 체형을 통해 대상 객체가 중심적으로 운동이 필요한 부분 등을 추출할 수 있으며, 대상 객체의 운동 목적을 통해 운동하고자 하는 부분의 특징을 추출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, step S420 may include feature extraction as to whether the target object should increase or decrease the weight, skeletal muscle mass, or body fat mass through body information of the target object. Further, in step S420, a part that the target object needs to exercise centrally through the body shape of the target object may be extracted, and features of the part to be exercised through the exercise purpose of the target object may be extracted.
피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 과정을 통해 단계 S420이 완료되면, 추출된 특징에 따른 군집화(S430)를 수행한다. 군집화는 유사하거나 서로 관련 있는 항목끼리 묶어 기억하는 과정으로, 추출된 특징 중 유사하거나 서로 관련 있는 특징들끼리 묶을 수 있다.When step S420 is completed through the above-described process, the
군집화된 추출된 특징들은 특징 그룹별 분류 알고리즘(S440)을 거친다. 단계 S440에서, 피트니스 보조 시스템(10)의 프로그램 선택부(320)는 군집화된 추출된 특징들을 특징 그룹별 분류 알고리즘을 통해 군집화된 추출된 특징들을 분류할 수 있다.The clustered extracted features go through a classification algorithm for each feature group (S440). In step S440, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계 S440은 군집화된 추출된 특징들을 그룹별로 분류할 수 있다. 그룹은 10대 남성 그룹, 20대 여성 그룹, 10대 남성 체지방량 감소 그룹 등 다수의 특징에 따른 그룹으로 분류될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, step S440 may classify the clustered extracted features into groups. The groups can be classified into groups according to a number of characteristics, such as a group of men in their teens, a group of women in their 20s, and a group of reducing body fat mass for men in their teens.
상술한 단계 S430 및 단계 S440은 단계 프로그램 선택부(320)의 객체 정보 특징 분류부(326)에서 수행된다.The above-described steps S430 and S440 are performed by the object information
피트니스 보조 시스템(10)은 그룹이 분류되면, 특징이 분류된 그룹에 따른 맞춤 피트니스 프로그램을 추천하는 단계(S450)를 수행한다.When a group is classified, the
단계 S450은 단계 S440을 통해 분류된 그룹을 선택하는 단계이며, 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에 알맞은 그룹으로 선택될 수 있다.In step S450, a group classified through step S440 is selected, and a group suitable for the target object of the
피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S440을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체에 알맞은 그룹이 선택되면, 그 그룹에 맞는 개인 맞춤형 피트니스 프로그램이 추천된다.When the
피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 상술한 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 선택 단계(S400)를 통해 추천 받은 개인 맞춤형 피트니스 프로그램 중 하나를 선택하여 피트니스를 진행할 수 있다.The target object of the
피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S400을 통해 피트니스 프로그램이 선택되면, 단계 S500을 수행할 수 있다.When a fitness program is selected through step S400, the
피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 도 6를 참조하여 자세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템을 통한 피트니스를 과정을 나타내는 흐름도이다.The fitness step (S500) through the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 피트니스 보조 시스템(10)의 영상 처리부(320)를 통해 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fitness step S500 through the
피트니스 보조 시스템(10)을 통한 피트니스 단계(S500)는 키넥트(210)를 통해 검출된 키넥트 정보를 입력되면 키넥트 정보의 인식이 원활한지 확인하는 단계(S510), 학습된 영상 인식 모델(331)을 적용하는 단계(S520), 대상 객체 인식 단계(S530), 대상 객체 영상 이미지 수집 단계(S540), 대상 객체 움직임 특징 추출 단계(S550) 및 특징 추출 실패 여부 확인 단계(S560)를 포함한다.In the fitness step (S500) through the
피트니스 보조 시스템(10)은 키넥트(210)를 통해 검출된 키넥트 정보가 입력되면, 키넥트(210)의 인식이 원활한지 판단할 수 있다(S510). 단계 S510에서 인식이 원활하면 단계 S530을 수행하며, 인식이 원활하지 않을 경우, 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보를 통해 단계 S520을 수행한다.When the Kinect information detected through the
단계 S520은 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보가 입력되면 학습된 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출할 수 있다. 학습된 영상 인식 모델(331)을 수행하는 과정은 도 7을 참조하여 자세히 설명한다. In step S520, when the image information collected through the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 시스템의 영상 인식 모델 과정을 나타내는 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating an image recognition model process of a fitness assistance system according to an embodiment of the present invention.
단계 S520은 인공지능 기반 영상 인식을 통해 입력된 이미지의 윤곽선 특징을 추출하고 병합하여 형태 및 형상 특징을 추출하는 합성곱 신경망 네트워크(Convolutional Neural Network, CNN) 기반 순차적 특징 추출 및 병합할 수 있다. 단계 S520은 추출된 형태 및 형상 정보를 토대로 대상 객체를 인식하고 대상 객체의 영상 정보를 수집하여 대상 객체의 움직임 정보를 추출한다.In step S520, sequential feature extraction and merging based on a convolutional neural network (CNN) that extracts shape and shape features by extracting and merging contour features of the input image through artificial intelligence-based image recognition. In step S520, a target object is recognized based on the extracted shape and shape information, and image information of the target object is collected to extract motion information of the target object.
피트니스 보조 시스템(10)은 영상 획득부(220)를 통해 수집된 영상 정보가 입력되면, 영상 정보에 따른 입력 이미지가 생성될 수 있다. 입력된 이미지는 단계 S522를 통해 윤곽선 특징을 추출할 수 있다.When the image information collected through the
단계 S522는 대상 객체의 신체 구조의 윤곽선 정보를 추출하는 것을 의미한다.Step S522 refers to extracting contour information of the body structure of the target object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 특징 추출은 대상 객체의 신체의 겉 표면을 선으로 쪼개진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 대상 객체의 머리는 사분원으로 나눠져 4개의 윤곽선 정보로 추출되며, 목은 1개, 다리는 2개 등 다수의 윤곽선 정보로 나눠져 추출될 수 있다. 단계 S522은 영상 처리부(330)의 윤곽선 추출부(332)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, the contour feature extraction may be formed in a form in which the outer surface of the body of the target object is divided into lines. For example, the head of the target object is divided into quadrants and extracted as four contour information, and the neck may be divided into a number of contour information, such as one, two legs, and so on. Step S522 is performed by the
단계 S524는 단계 S522에서 추출된 대상 객체 신체 구조의 윤곽선 정보를 기반으로 윤곽선을 병합한다. 단계 S524는 단계 S522의 윤곽선 정보를 병합하여 대상 객체의 신체 구조 형태 정보를 취합할 수 있다.In step S524, the outlines are merged based on the outline information of the body structure of the target object extracted in step S522. In step S524, the body structure shape information of the target object may be collected by merging the outline information of step S522.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 윤곽선 병합은 대상 객체의 신체의 겉 표면이 선으로 쪼개진 형태를 병합하는 과정이다. 예를 들어 사분원으로 나눠진 대상 객체의 머리는 머리의 윤곽선 3개가 모여 머리 정보로 병합될 수 있다. 병합된 대상 객체의 신체 정보는 대상 객체의 각 신체를 나타내는 머리, 목, 팔, 몸통 및 다리 정보일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 의해 대상 객체의 신체를 다수로 분해한 정보일 수 있다. 단계 S524은 영상 처리부(330)의 윤곽선 병합부(334)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, contour merging is a process of merging a shape in which the outer surface of a body of a target object is split into lines. For example, the head of a target object divided into quadrants can be merged into head information by gathering three outlines of the head. The body information of the merged target object may be head, neck, arm, body, and leg information representing each body of the target object, and is not necessarily limited thereto, and may be information obtained by disassembling the body of the target object into a number as necessary. have. Step S524 is performed by the
단계 S526는 단계 S524에서 병합된 대상 객체의 신체 형태 정보의 형태 및 형상 특징을 추출할 수 있다. 단계 S526은 단계 S524의 병합된 신체 형태 정보를 기반으로 각 신체 구조를 판별하고, 그 특징을 추출할 수 있다.In step S526, the shape and shape features of the body shape information of the target object merged in step S524 may be extracted. In step S526, each body structure may be determined based on the merged body shape information in step S524, and features thereof may be extracted.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 형태 및 형상 특징 추출은 대상 객체의 신체 구조를 인식하여 출력된 정보를 라벨링할 수 있으며, 대상 객체가 움직이는 것을 인식하여 대상 객체가 움직임에 따라 라벨링이 따라갈 수 있다. 단계 S524은 영상 처리부(330)의 신체 특징 추출부(336)에서 수행된다.According to an embodiment of the present invention, the shape and shape feature extraction may recognize the body structure of the target object and label the output information, and the labeling may follow according to the movement of the target object by recognizing that the target object moves. . Step S524 is performed by the body
상술한 단계 S520은 단계 S522, 단계 S524 및 단계 S526을 거쳐 형성된 정보를 재 조합한 후 후처리하며, 영상으로 재구성할 수 있다.In the above-described step S520, the information formed through steps S522, S524, and S526 is recombined, post-processed, and may be reconstructed into an image.
피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S510 또는 단계 S520을 통해 대상 객체의 형태를 인식할 수 있다(S530).The
단계 S540은 단계 S530에서 대상 객체의 형태가 인식되면 대상 객체 영상 이미지를 수집할 수 있다.In step S540, when the shape of the target object is recognized in step S530, a target object image image may be collected.
단계 S550은 수집된 대상 객체 영상 이미지를 통해 대상 객체의 움직임 특징을 추출할 수 있다.In step S550, a motion feature of the target object may be extracted through the collected target object image image.
단계 S560은 특징 추출 여부를 판단하며, 특징 추출에 실패하는 경우 단계 S510으로 돌아가며, 특징 추출에 성공하는 경우 단계 S540으로 돌아간다. 특징 추출에 성공하여 단계 S540으로 돌아가면, 대상 객체 영상 이미지를 새롭게 수집할 수 있다.In step S560, it is determined whether or not the feature is extracted, and if the feature extraction fails, the process returns to step S510, and if the feature extraction is successful, the process returns to step S540. When the feature extraction is successful and the process returns to step S540, a target object image image may be newly collected.
피트니스 보조 시스템(10)은 상술한 단계 S500의 과정을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체 영상 이미지를 수집하며, 대상 객체의 움직임 특징을 추출하는 과정을 반복하여 피트니스 보조 트레이너를 나타내는 표준 객체의 움직임과 대상 객체의 움직임을 비교하여 동작 일치율을 판단할 수 있다.The
단계 S500의 과정을 통해 대상 객체는 피트니스를 하며, 피트니스가 종료되면 단계 S600이 수행될 수 있다.The target object performs fitness through the process of step S500, and when the fitness is finished, step S600 may be performed.
단계 S600은 피트니스 종료 후 결과에 따른 게임 캐릭터를 구현할 수 있다. 예를 들어 단계 S500에서 수행한 피트니스 성취도 지표를 통해 대상 객체의 성취도에 따라 대상 객체의 캐릭터를 강화할 수 있으며, 성취도 지표를 기반으로 객체간의 순위를 부여하고 그에 따라 게임 아이템 또는 게임 머니와 같은 보상이 주어질 수 있다.Step S600 may implement a game character according to the result after the fitness is ended. For example, through the fitness achievement index performed in step S500, the character of the target object can be reinforced according to the achievement level of the target object, and a ranking among objects is given based on the achievement index, and rewards such as game items or game money are given accordingly Can be given.
피트니스 보조 시스템(10)은 대상 객체 캐릭터의 강화를 통해 대상 객체의 게임 캐릭터 레벨이 상승함에 따라 대상 객체가 착용하는 게임 아이템이 변화할 수 있으며, 게임 아이템은 게임 머니를 통해 구입할 수 있도록 할 수 있다. 대상 객체 캐릭터의 강화 및 꾸밈을 통해 피트니스 보조 시스템(10)의 대상 객체는 흥미 및 동기가 유발될 수 있다.The
피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S600을 통해 피트니스 결과에 따른 보상이 나눠지면, 단계 S700을 수행할 수 있다.The
단계 S700은 피트니스 콘텐츠 이용 종료 여부를 판단한다. 피트니스 콘텐츠 이용을 계속할 경우, 피트니스 보조 시스템(10)은 단계 S300로 돌아가 피트니스 콘텐츠 이용 여부를 확인한다.In step S700, it is determined whether the use of the fitness content is ended. When continuing to use the fitness content, the
도 4 내지 도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4 내지 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In FIGS. 4 to 6, it is interposed that each process is sequentially executed, but this is only illustrative, and those skilled in the art are shown in FIGS. 4 to 6 within a range not departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. By changing the described order, executing one or more processes in parallel, or adding other processes, various modifications and variations may be applied.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 보조 방법을 나타내는 흐름도이다. 피트니스 보조 방법은 피트니스 보조 시스템에 의하여 수행될 수 있으며, 피트니스 보조 시스템이 수행하는 동작에 관한 상세한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.8 is a flowchart illustrating a fitness assistance method according to an embodiment of the present invention. The fitness assistance method may be performed by the fitness assistance system, and detailed descriptions of operations performed by the fitness assistance system and overlapping descriptions will be omitted.
피트니스 보조 방법은 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠를 피트니스 보조 시스템의 대상 객체에게 제공하는 단계(S810), 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계(S820) 및 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계(S830)를 포함한다.The fitness assist method includes providing fitness content related to fitness to a target object of a fitness assistance system (S810), collecting motion information of the target object by detecting the motion of the target object (S820), and providing motion information of the target object. Based on the detection of the motion state according to the movement of the target object, and controlling the manner in which the fitness content is provided to the display (S830).
대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계(S820)는 대상 객체의 동작 및 음성을 감지하여 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계 및 대상 객체의 동작을 감지하여 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함한다.In the step of collecting motion information of the target object (S820), the steps of detecting the Kinect information of the target object by detecting the motion and voice of the target object, and the steps of collecting image information of the target object by detecting the motion of the target object Includes.
대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 대상 객체의 동작 및 음성 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 대상 객체의 영상 정보의 수집을 수행할 수 있다.In the step of collecting the image information of the target object, in the step of detecting the Kinect information of the target object, when the motion and voice detection of the target object is not smooth, the image information of the target object is Collection can be carried out.
대상 객체의 동작 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하며, 피트니스 콘텐츠가 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계(S230)는 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 디스플레이부에 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계, 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 객체 정보를 기반으로 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계 및 키넥트 정보 또는 영상 정보를 기반으로 대상 객체의 움직임에 대한 특징을 추출하며, 영상 정보를 영상 인식 모델(331)에 적용하여 대상 객체의 움직임에 따른 동작 상태를 검출하는 단계를 포함한다.The operation state according to the movement of the target object is detected based on the motion information of the target object, and in the step of controlling the manner in which fitness content is provided to the display unit (S230), a predetermined area of the display unit is controlled to form a predetermined brightness, Controlling to provide fitness-related fitness content to the display unit, at least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body shape, and (v) exercise purpose for the target object Information is input, selecting a program of fitness content based on object information, extracting features of movement of a target object based on Kinect information or image information, and applying image information to the
도 8에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In FIG. 8, each process is intervened to be executed sequentially, but this is only illustrative, and those skilled in the art may change the order shown in FIG. 8 without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Or, by executing one or more processes in parallel, or adding other processes, various modifications and variations may be applied.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.The operations according to the present embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. Computer-readable medium refers to any medium that has participated in providing instructions to a processor for execution. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or a combination thereof. For example, there may be a magnetic medium, an optical recording medium, a memory, and the like. Computer programs may be distributed over networked computer systems to store and execute computer-readable codes in a distributed manner. Functional programs, codes, and code segments for implementing this embodiment may be easily inferred by programmers in the art to which this embodiment belongs.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present embodiments are for explaining the technical idea of the present embodiment, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
10: 피트니스 보조 시스템
100: 디스플레이부
200: 객체 인식부
300: 프로세서10: fitness assist system
100: display unit
200: object recognition unit
300: processor
Claims (13)
대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 제공하는 디스플레이부;
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 객체 인식부; 및
상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하고, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 프로세서를 포함하는 피트니스 보조 시스템.In a fitness assistance system for assisting fitness,
A display unit that provides fitness content for fitness of the target object to the target object using the fitness assistance system;
An object recognition unit that detects a motion of the target object and collects motion information of the target object; And
Fitness assistance including a processor that detects motion characteristics according to motion of the target object based on motion information of the target object, compares it with motion characteristics of a standard object, and controls the manner in which the fitness content is provided to the display unit system.
상기 프로세서는 상기 대상 객체와, 네트워크로 연결된 다른 대상 객체의 동작에 따른 대화형 게임 콘텐츠를 실행하기 위한 게임 실행부를 포함하며,
상기 디스플레이부는 상기 다른 대상 객체의 운동 장면을 출력하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 1,
The processor includes a game execution unit for executing interactive game content according to the operation of the target object and another target object connected through a network,
And the display unit outputs an exercise scene of the other target object.
상기 객체 인식부는,
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 키넥트; 및
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 영상 획득부를 포함하고,
상기 영상 획득부는 상기 키넥트를 통한 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 1,
The object recognition unit,
A Kinect for detecting Kinect information of the target object by detecting a motion of the target object; And
An image acquisition unit configured to detect a motion of the target object and collect image information of the target object,
And the image acquisition unit is used to prevent a reduction in recognition rate due to an obstruction factor when motion detection of the target object through the Kinect is not smooth.
상기 프로세서는,
상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 디스플레이 제어부;
상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되면 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 프로그램 선택부; 및
(i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 영상 처리부를 포함하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 3,
The processor,
A display control unit controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling the display unit to provide fitness content related to the fitness;
When at least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, the fitness content is displayed based on the object information. A program selection unit for selecting a program; And
(i) Recognizing the target object based on the Kinect information to detect motion characteristics according to the movement of the target object, or (ii) applying an input image of the target object to an image recognition model A fitness assistance system including an image processing unit that recognizes an object and detects a motion characteristic according to a motion of the target object based on the image information.
상기 프로그램 선택부는,
입력된 상기 대상 객체에 대한 상기 객체 정보를 통합하는 정보 통합부;
상기 통합된 객체 정보를 특징 추출 알고리즘을 통해 추출하여 객체 정보 특징을 생성하는 객체 정보 특징 생성부; 및
상기 객체 정보 특징을 군집화하며, 상기 군집화된 객체 정보 특징을 다수의 그룹으로 분류하는 객체 정보 특징 분류부를 포함하며,
상기 프로그램 선택부는 상기 분류된 다수의 그룹을 기반으로 상기 대상 객체에게 맞는 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 추천하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 4,
The program selection unit,
An information integration unit for integrating the object information on the input target object;
An object information feature generator for generating an object information feature by extracting the integrated object information through a feature extraction algorithm; And
And an object information feature classifier for clustering the object information features and classifying the clustered object information features into a plurality of groups,
And the program selection unit recommends a program of the fitness content suitable for the target object based on the classified plurality of groups.
상기 영상 인식 모델은,
상기 대상 객체의 윤곽선 정보를 추출하는 윤곽선 추출부;
상기 윤곽선 추출부에서 추출된 상기 윤곽선 정보를 병합하여 상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 취합하는 윤곽선 병합부; 및
상기 대상 객체의 신체 형태 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 각 신체 구조를 판별하고, 상기 각 신체 구조를 재조합하는 신체 특징 추출부를 포함하고,
상기 재조합된 각 신체 구조를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 4,
The image recognition model,
An outline extracting unit for extracting outline information of the target object;
A contour merging unit for merging the contour information extracted by the contour extracting unit to collect body shape information of the target object; And
And a body feature extraction unit for determining each body structure of the target object based on the body shape information of the target object and recombining the body structure,
A fitness assistance system, characterized in that to recognize the target object based on the recombined body structure.
상기 영상 처리부는 검출된 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 기반으로 상기 대상 객체의 영역을 라벨링하고, 상기 대상 객체의 움직임에 따라서 상기 라벨링이 이동하며, 상기 표준 객체의 움직임 특징과 상기 라벨링을 비교하여 일치율을 판단하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 4,
The image processing unit labels the area of the target object based on the detected movement characteristic according to the movement of the target object, and the labeling moves according to the movement of the target object, and determines the movement characteristic and the labeling of the standard object. Fitness assistance system, characterized in that to determine the matching rate by comparing.
상기 디스플레이부는 좌우로 분할되어 상기 표준 객체의 움직임 영상 및 상기 대상 객체의 움직임 영상을 추출하며,
상기 디스플레이부는 (i) 상기 일치율, (ii) 상기 대상 객체의 운동 횟수, (iii) 상기 대상 객체의 운동 목표 횟수 및 (iv) 상기 대상 객체가 소모한 열량 정보를 상단 또는 하단에 표시하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 7,
The display unit is divided left and right to extract a motion image of the standard object and a motion image of the target object,
The display unit displays (i) the matching rate, (ii) the number of movements of the target object, (iii) the target number of movements of the target object, and (iv) information on the amount of heat consumed by the target object at the top or bottom. Fitness assistance system.
상기 디스플레이부는 상기 대상 객체의 상기 일치율이 기 설정된 수치 이하로 떨어질 경우, 상기 대상 객체의 움직임 영상에 상기 일치율이 떨어지는 상기 대상 객체의 신체 기관을 표시하며, 상기 일치율을 올리기 위하여 동작 교정 유도 영상을 출력하며,
상기 프로세서는 상기 일치율을 기반으로 상기 대상 객체의 피트니스 성취도 지표를 산출하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 8,
When the matching rate of the target object falls below a preset value, the display unit displays a body organ of the target object whose matching rate is lowered on a motion image of the target object, and outputs a motion correction guidance image to increase the matching rate. And
And the processor calculates a fitness achievement index of the target object based on the matching rate.
상기 프로세서는,
상기 피트니스 성취도 지표를 통해 사용하여 성취도에 따라 상기 대상 객체의 캐릭터를 강화하는 캐릭터 강화를 수행하고,
상기 피트니스 성취도 지표를 기반으로 상기 대상 객체간의 순위를 부여하는 순위 시스템을 수행하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 시스템.The method of claim 9,
The processor,
Performing character reinforcement for reinforcing the character of the target object according to the achievement level using through the fitness achievement level index,
And performing a ranking system for assigning a ranking among the target objects based on the fitness achievement index.
대상 객체의 피트니스를 위한 피트니스 콘텐츠를 상기 피트니스 보조 시스템을 이용하는 상기 대상 객체에게 디스플레이부를 통해 제공하는 단계;
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계; 및
상기 대상 객체의 동작 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하여 표준 객체의 움직임 특징과 비교하며, 상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계를 포함하는 피트니스 보조 방법.In the fitness assistance method using a fitness assistance system for assisting fitness,
Providing fitness content for fitness of the target object to the target object using the fitness assistance system through a display unit;
Detecting a motion of the target object and collecting motion information of the target object; And
Fitness assistance comprising the step of detecting a motion characteristic according to the motion of the target object based on the motion information of the target object, comparing it with the motion characteristic of a standard object, and controlling the manner in which the fitness content is provided to the display unit Way.
상기 대상 객체의 동작 정보를 수집하는 단계는,
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계; 및
상기 대상 객체의 동작을 감지하여 상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계를 포함하고,
상기 대상 객체의 영상 정보를 수집하는 단계는 상기 대상 객체의 키넥트 정보를 검출하는 단계에서 상기 대상 객체의 동작 감지가 원활하지 않은 경우 방해하는 요인에 따른 인식률 저하를 방지하기 위해 수행하는 것을 특징으로 하는 피트니스 보조 방법.The method of claim 11,
Collecting motion information of the target object,
Detecting a motion of the target object and detecting Kinect information of the target object; And
Detecting a motion of the target object and collecting image information of the target object,
The collecting of the image information of the target object is performed to prevent a reduction in recognition rate due to an obstructive factor when the motion detection of the target object is not smoothly detected in the step of detecting the Kinect information of the target object. How to do a fitness aid.
상기 피트니스 콘텐츠가 상기 디스플레이부에 제공되는 양태를 제어하는 단계는,
상기 디스플레이부의 소정 영역이 소정 밝기를 형성하도록 제어하며, 상기 디스플레이부에 상기 피트니스와 관련된 피트니스 콘텐츠가 제공되도록 제어하는 단계;
상기 대상 객체에 대한 (i) 신체 정보, (ii)연령, (iii)성별, (iv) 체형, (v) 운동 목적 중 적어도 하나의 객체 정보가 입력되며, 상기 객체 정보를 기반으로 상기 피트니스 콘텐츠의 프로그램을 선택하는 단계; 및
(i) 상기 키넥트 정보를 기반으로 상기 대상 객체를 인식하여 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하거나, 또는 (ii) 상기 대상 객체에 대한 입력된 이미지를 영상 인식 모델에 적용하여 상기 대상 객체를 인식하고, 상기 영상 정보를 기반으로 상기 대상 객체의 움직임에 따른 움직임 특징을 검출하는 단계를 포함하는 피트니스 보조 방법.The method of claim 12,
Controlling the manner in which the fitness content is provided to the display unit,
Controlling a predetermined area of the display unit to form a predetermined brightness, and controlling fitness content related to the fitness to be provided to the display unit;
At least one of (i) body information, (ii) age, (iii) gender, (iv) body type, and (v) exercise purpose for the target object is input, and the fitness content is based on the object information. Selecting a program of; And
(i) Recognizing the target object based on the Kinect information to detect motion characteristics according to the movement of the target object, or (ii) applying an input image of the target object to an image recognition model Recognizing an object and detecting a motion characteristic according to a motion of the target object based on the image information.
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KR20180072235A (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 전자부품연구원 | Game method based on body activity and user terminal |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
KR20110017258A (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-21 | 에스케이씨앤씨 주식회사 | Fitness learning system based on user's participation and the method of training |
KR20180072235A (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 전자부품연구원 | Game method based on body activity and user terminal |
KR101970687B1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-04-19 | 주식회사 큐랩 | Fitness coaching system using personalized augmented reality technology |
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