KR20230108539A - 사용자 신체비율기반 자세보정방법 - Google Patents

사용자 신체비율기반 자세보정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230108539A
KR20230108539A KR1020220004076A KR20220004076A KR20230108539A KR 20230108539 A KR20230108539 A KR 20230108539A KR 1020220004076 A KR1020220004076 A KR 1020220004076A KR 20220004076 A KR20220004076 A KR 20220004076A KR 20230108539 A KR20230108539 A KR 20230108539A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
length
correction
vector
joint
Prior art date
Application number
KR1020220004076A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102670294B1 (ko
Inventor
김강민
Original Assignee
주식회사 띵킹프렌즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 띵킹프렌즈 filed Critical 주식회사 띵킹프렌즈
Priority to KR1020220004076A priority Critical patent/KR102670294B1/ko
Publication of KR20230108539A publication Critical patent/KR20230108539A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102670294B1 publication Critical patent/KR102670294B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/269—Analysis of motion using gradient-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

본 발명은 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것으로 구체적으로는 사용자 신체비율을 기반으로 자세를 보정함으로써 사용자의 운동시 제대로 된 자세로 운동하고 있는지를 보다 정확하게 분석할 수 있도록 하기 위한 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보를 2차원영상에서 찍힌 사용자의 신체를 분석하여 z값을 보정함으로서 사용자가 취하고 있는 자세와 정확도가 일치하도록 하여 사용자 자세에 대한 정확한 영상분석을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한 사용자 신체비율기반 자세보정방법을 통해 정확한 자세를 분석함으로서 이를 스트리밍 서비스에 접목하여 사용자의 운동영상을 분석하여 운동피드백 정보를 제공 할 수 있는 이점이 있다.

Description

사용자 신체비율기반 자세보정방법{ATTITUDE CORRECTION METHOD BASED ON BODY RATIO OF USER}
본 발명은 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것으로 구체적으로는 사용자 신체비율을 기반으로 자세를 보정함으로써 사용자의 운동시 제대로 된 자세로 운동하고 있는지를 보다 정확하게 분석할 수 있도록 하기 위한 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것이다.
피트니스 또는 운동 관리를 위해 다양한 홈트레이닝 서비스들이 존재하고 있으나, 기존 홈트레이닝 서비스는 단순한 운동 동작 따라하기, 횟수 세기에 국한되어 실제 사용자의 운동 자세에 대한 분석이나 운동 결과에 대한 피드백을 얻기 힘들다는 단점이 있다. 최근에는 이러한 단점을 해결하기 위해 컴퓨터 비전 기술을 기반으로 하는 영상 판독 기능을 활용하는 방안이 제시되고 있다.
특히 촬영된 영상에서 사용자의 동작과 자세를 인식하여 사용자의 행동의 의미를 인식하는 기술이 널리 연구되고 있다. 예를 들면 센서 또는 카메라를 이용하여 사람의 신체 골격을 검출하고, 관절의 이동 궤적을 분석하여 사용자의 행동 및 제스처를 인식하는 기술이 개발되어 사용되고 있으나 2차원 영상에 포함된 정보만으로는 사용자가 움직이는 정확한 각도를 예측하기 어렵고 이로 인해 잘못된 분석정보를 제공하는 문제가 발생한다.
한국등록특허공보 제10-2185320호 (2020.11.25) 한국등록특허공보 제10-2185320호 (2020.11.25)
본 발명의 사용자 신체비율기반 자세보정방법은 2차원영상에서 찍히는 사용자의 자세를 가져와서 Z값을 보정함으로서 사용자가 취하고 있는 자세와 정확도가 일치하도록 하기 위한 것이다.
또한 사용자 신체비율기반 자세보정방법을 통해 정확한 자세를 분석함으로서 이를 스트리밍 서비스에 접목하여 사용자의 운동영상을 분석하여 운동피드백 정보를 제공하도록 하는 것에 목적이 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 카메라 촬영을 통해 사람 신체 부위가 담긴 영상을 획득하는 영상정보획득(S1); 상기 영상정보획득단계(S1)를 통해 획득된 영상에서 사람이 착용한 의상의 하의가 인체밀착의류여부인지 판단하는 인체밀착의류여부판단단계(S2); 상기 영상정보획득(S1)를 통해 획득한 영상에서 신체 각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값을 검출하는 관절좌표값검출단계(S3); 관절좌표값검출단계(S3)를 톨해 각 관절부위의 2차원 좌표값이 검출된 값 중 골반길이값을 계산하고 골반길이값을 토대로 각 관절 사이 길이의 비율값을 추출하고 z값을 보정하고 보정된 z값을 토대로 관절부위의 2차원 좌표값을 보정하는 1차보정단계(S4); 상기 1차보정단계(S4) 이후 신체의 관절에서 꺾이는 부분들을 보정하는 2차보정단계(S5);를 포함하고, 상기 1차보정단계(S4)는 모든 관절 포인트의 z값을 0으로 변환하고 골반길이값을 1.0으로 기준잡아 각 이음부분(서로 이웃하는 두 점이 이어서 나오는 선)의 비율값(ratio)을 추출하는 비율값추출단계(S4-1); 각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값 중 골반에 해당하는 두개의 좌표값의 길이를 계산하여 골반길이값(lb_xy)을 산출하는 골반길이값계산단계(S4-2); 골반길이값(lb_xy)과 비율값추출단계에서 추출된 해당 비율값(ratio)을 곱하고 보정할 위치의 보정길이값(correctLength)을 계산하는 보정길이계산단계(S4-3); 보정할 직선의 끝점인 두 점인 P.a와 P.b 각각의 z값을 0으로 변환한 값의 길이인 관절부위의 연결부위의 길이값(lxy)를 계산하는 변환길이값계산단계(S4-4); z변화량 크기를 계산하는 Z변화량크기계산단계(S4-4); (P.a의 z값-P.b의 z값)<0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값+Z변화량)의 값으로 보정하고, (P.a의 z값-P.b의 z값)>0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값-Z변화량)의 값으로 보정하는 길이보정단계(S4-5); 양손 부위에 해당하는 점과 양발 부위에 해당하는 점은 각각 부위의 마지막 z 값 변화량과 동일한 z값변화량으로 보정을 진행하는 손발보정단계(S4-6);를 포함하고, 상기 2차보정단계(S5)는 신체의 양쪽 팔 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 몸통 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 몸통부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 팔 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 팔보정단계(S5-1); 신체의 양쪽 다리 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 골반 길이 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 골반길이 부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 다리 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 다리보정단계(S5-2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법을 제공한다.
본 발명은 2차원영상에서 찍힌 사용자의 신체를 분석하여 z값을 보정함으로서 사용자가 취하고 있는 자세와 정확도가 일치하도록 하여 사용자 자세에 대한 정확한 영상분석을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한 사용자 신체비율기반 자세보정방법을 통해 정확한 자세를 분석함으로서 이를 스트리밍 서비스에 접목하여 사용자의 운동영상을 분석하여 운동피드백 정보를 제공 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 대한 전체적인 순서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 영상정보획득단계(S1), 관절좌표값검출단계(S3)에 관한 예시사진이다.
도 3은 본 발명의 관절좌표검출단계(S3)를 통해 검출해야하는 각 관절 등 신체부위를 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 1차보정단계(S4)에 관한 예시사진이다.
도 5는 본 발명의 2차보정단계(S5)에 관한 예시사진이다.
도 6,7은 본 발명의 팔보정단계(S5-1)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다리보정단계(S5-2)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 인체밀착의류여부판단단계(S2)를 설명하기 위한 사진이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것으로 구체적으로는 2차원화면으로 출력되는 사용자의 각 관절위치가 정확한 위치에 위치할 수 있도록 z좌표값을 보정하여 2차원화면에서 각 관절의 위치를 보정하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 사용자 신체비율기반 자세보정방법에 관한 순서도로서 본 발명의 사용자 신체비율기반 자세보정방법은 영상정보획득단계(S1), 인체밀착의류여부판단단계(S2), 관절좌표값검출단계(S3), 1차보정단계(S4), 2차보정단계(S5)를 통하여 각 순서가 진행된다.
각 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
S1)영상정보획득단계
영상정보획득(S1)는 카메라 촬영을 통해 사람 신체 부위가 담긴 영상을 획득하는 단계이다.
도 2의 (b)는 영상정보획득단계(S1)를 통해 획득된 영상의 한 화면을 캡쳐한 모습으로 도 2(b)의 영상에서 아래와 같이 관절좌표값을 검출할 수 있다.
또한 영상정보획득단계(S1)에서는 사용자가 정면을 바라보고 서 있는 영상과 운동을 진행하고 있는 영상 등의 영상을 획득할 수 있으며, 초기단계에는 사용자가 정면을 바라보고 있는 영상을 획득하여 각 관절 부위 등 신체 비율을 분석함으로서 이를 기준으로 사용자가 움직이고 있을때의 영상에서의 각 관절의 부위 등을 분석할 수 있다.
S2)인체밀착의류여부판단단계
인체밀착의류여부판단단계(S2)는 상기 영상정보획득단계(S1)를 통해 획득된 영상에서 사람이 착용한 의상의 하의가 인체밀착의류여부인지 판단하는 단계이다.
상기 인체밀착의류여부판단단계(S2)는 획득한 영상에서 신체가 착용한 의류(하의)가 인체밀착의류인지 여부를 판단하는 단계로서 이는 착용 의상따라 골반위치가 다르고 하의에 따라 사타구니의 오차가 달라지기 때문에 사용자가 인체밀착의류를 착용했는지 여부가 굉장히 중요한 부분이다.
도 9(a)는 바지를 헐렁하게 입었을때의 각 관절좌표값을 나타낸 사진이며, 도 9(b)는 바지를 인체에 밀착하여 입었을때의 각 관절좌표값을 나타낸 사진이다.
도 9(a)와 도 9(b)의 각 발의 일측 끝점을 잇되 바닥면과 수평하는 직선 L1을 기준으로 도 9(a)의 골반 일측점을 지나되 바닥면과 수평하는 직선 L2를 그으면 도 9(b)의 골반 위치가 차이가 나는 것을 알 수 있다.
S3) 관절좌표값검출단계
관절좌표값검출단계(S3)는 상기 영상정보획득(S1)를 통해 획득한 영상에서 신체 각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값을 검출하는 단계이다.
도 3은 관절좌표값검출단계(S2)를 통해 검출해야하는 각 관절 등 신체부위를 표시한 도면이다.
도 3을 참고하면 0번~10번까지는 얼굴에 위치한 얼굴의 각 부위별 좌표를 표시한 것이며, 11번~32번에 해당하는 번호는 왼팔, 오른팔, 몸통, 오른다리, 왼다리 등 머리를 제외한 신체부위의 각 관절 등 주요부위를 표시한 좌표이다.
도 2를 참고하면 도 2(b)와 같이 영상정보획득(S1)를 통해 획득한 영상에 도 3의 각 부위별로 표시된 부분에 대응되는 위치의 좌표값을 인식함으로서 도 2(a)와 같이 각 부위별 좌표값을 검출하여 나타낸 도면이다.
S4) 1차보정단계
1차보정단계(S4)는 관절좌표값검출단계(S3)를 톨해 각 관절부위의 2차원 좌표값이 검출된 값 중 골반길이값을 계산하고 골반길이값을 토대로 각 관절 사이 길이의 비율값을 추출하고 z값을 보정하고 보정된 z값을 토대로 관절부위의 2차원 좌표값을 보정하는 단계이다.
구체적으로 상기 1차보정단계(S4)는 아래와 같은 단계로 진행된다.
S4-1) 비율값추출단계
비율값추출단계(S4-1)는 모든 관절 포인트의 z값을 0으로 변환하고 골반길이값을 1.0으로 기준잡아 각 이음부분(서로 이웃하는 두 점이 이어서 나오는 선)의 비율값(ratio)을 추출하는 단계이다.
상기 비율값추출단계(S4-1)의 골반길이부분은 도 3의 표시된 숫자의 23,24 부분에 해당된다.
S4-2) 골반길이값계산단계
골반길이값계산단계(S4-2)는 각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값 중 골반에 해당하는 두개의 좌표값의 길이를 계산하여 골반길이값(lb_xy)을 산출하는 단계이다.
즉 도 3의 23,24번 점의 길이를 계산하여 골반길이값(lb_xy)을 산출할 수 있다.
S4-3) 보정길이계산단계
보정길이계산단계(S4-3)는 골반길이값(lb_xy)과 비율값추출단계에서 추출된 해당 비율값(ratio)을 곱하고 보정할 위치의 보정길이값(correctLength)을 계산하는 단계이다.
상기 보정할 위치의 보정길이값(correctLength)을 계산하는 식은 다음과 같다.
correctLength(보정이 되는 길이)=lb_xy*ratio(target)
-target: 보정할 위치의 직선길이의 비율
S4-4) 변환길이값계산단계
변환길이값계산단계(S4-4)는 보정할 직선의 끝점인 두 점의 z값을 0으로 변환한 값의 길이인 관절부위의 연결부위의 길이값(lxy)를 계산하는 단계이다.
즉 보정할 직선의 끝점인 두 점을 P.a와 P.b로 정하고 두 점(P.a,P.b)의 z값을 0으로 변환한 값의 길이 lxy를 계산한다.
S4-5)z변화량크기계산단계
Z변화량크기계산단계(S4-5)는 z변화량 크기를 계산하는 단계로서, z변화량크기를 계산하는 식은 (보정길이값2-관절부위의 연결부위의 길이값2)*0.5이다.
만일, 보정길이값(correctLength)이 관절부위간의 최단 길이값(lxy)보다 짧은경우, 보정길이값(correctLength)을 관절부위간의 최단 길이값(lxy)으로 반영하여 두점 간의 z값 차이가 0인 부위인 것으로 판단한다.
상기 관절부위간의 최단 길이값(lxy)은 두점의 각각의 x,y값을 고정한 상태에서 최단거리를 구한 거리(z=0)이다.
S4-6) 길이보정단계
길이보정단계(S4-6)는 (P.a의 z값-P.b의 z값)<0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값+Z변화량)의 값으로 보정하고, (P.a의 z값-P.b의 z값)>0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값-Z변화량)의 값으로 보정하는 단계이다.
예를 들어 P.a.z의 x,y,z 좌표값은 (3,4,5)로 나타낼 수 있으며 이때 P.a의 z값(P.a.z)은 5이다.
상기 길이보정단계(S4-6)는 신체의 몸통과 가까운 부위부터 몸끝을 향하는 방향으로 차례대로 보정이 진행되는 것이 바람직하다.
S4-7) 손발보정단계
손발보정단계(S4-7)는 양손 부위에 해당하는 점과 양발 부위에 해당하는 점은 각각 부위의 마지막 z 값 변화량과 동일한 z값변화량으로 보정을 진행하는 단계이다.
상기 손발보정단계(S4-7)는 손과 발을 각각 보정하는 것으로, 손의 경우 오른팔과 왼팔의 끝점을 기준으로 오른손과 왼손을 각각 보정하고 왼다리와 오른다리의 끝점을 기준으로 왼발과 오른발을 보정하되 양손과 양발의 끝점들의 보정전 z값과 보정후 z값의 변화량을 동일하게 반영하여 양발과 양손을 보정할 수 있다.
도 2는 영상을 추출한 뒤 관절좌표값을 검출하고 난 후인 보정전 상태를 나타낸 사진이며 1차보정단계(S4)를 거침으로서 도 4와 같이 z값을 토대로 관절부위의 2차원 좌표값이 보정된 상태인 1차길이보정 모습을 나타낸 사진이다.
S5) 2차보정단계
2차보정단계(S5)는 상기 1차보정단계(S4) 이후 신체의 관절에서 꺾이는 부분들을 보정하는 단계이다.
즉 상기 2차보정단계(S5)는 팔을 구부렸을때 팔이 꺾이는 각도를 2차원적인 화면에서 송출 시 실제 각도와 다른 각도로 꺾여진 것처럼 나타나는 경우 이를 정상 꺾임각도로 보정하기 위한 것이다.
상기 2차보정단계(S5)는 관절이 꺾이는 부분인 팔과 다리를 각각 보정하며 이에 대한 보정방법을 아래에 설명한다.
S5-1) 팔보정단계
팔보정단계(S5-1)는 신체의 양쪽 팔 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 몸통 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 몸통부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 팔 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 것이다.
상기 팔보정단계(S5-1)를 구체적인 단계별로 설명하면 다음과 같다.
S5-11) 팔관절3지점벡터값도출단계
팔관절3지점벡터값도출단계(S5-11)는 설정된 순서대로 팔 부분의 좌표의 평면벡터를 구하는 단계이다.
상기 팔관절3지점벡터값도출단계(S5-11)는 도 3을 참고하면 왼쪽팔은 11,13,15 순이며 오른팔은 16.14.12순으로 평면벡터를 만드는 기준으로 정하여 평면벡터를 구할 수 있다.
도 6은 오른팔의 평면벡터를 도출한 모습을 나타낸 것으로 16,14,12순을 따라 평면 벡터
Figure pat00001
를 구할 수 있다.
S5-12) 몸통길이벡터값도출단계
몸통길이벡터값도출단계(S5-12)는 어깨중심점에서 골반중심점으로 가는 몸길이벡터를 구하는 단계이다.
도 3을 참고하면 어깨를 잇는 두 점인 12,11의 중심점을 a(어깨중심점)라 하고, 골반의 두점인 24,23의 중심점을 b(골반중심점)로 하여 어깨중심점에서 골반중심점으로 가는 몸길이벡터
Figure pat00002
를 구할 수 있다.
S5-13) 제1각도확인판단단계
제1각도확인판단단계(S5-13)는 상기 팔관절3지점벡터값도출단계(S5-11)를 통해 구한 평면벡터와 상기 몸통길이벡터값도출단계(S5-12)를 통해 구한 몸길이벡터의 각도값(A)을 계산하여 보정대상여부를 판단하는 단계이다.
즉 상기 제1각도확인판단단계(S13)는 몸길이벡터
Figure pat00003
와 평면 벡터
Figure pat00004
의 각도차이값을 기준으로 보정을 진행하는 것으로서 A<65도인 경우 보정이 필요하다고 판단하고 A>65도인 경우 정상이라고 판단하는 단계이다.
상기 각도의 정상 범위는 90도 이상이나, 65~90도까지도 예외적인 부분들이 있어서 정상범위로 포함시키며 65도 이하는 잘못 꺾인 부분이다.
S5-14) 제1꺾임보정단계
꺾임보정단계(S5-14)는 보정이 필요하다고 판단되는 경우 팔 부분의 양 끝점의 내분점을 계산하여 중간점을 보정하는 단계이다.
도 7를 참고하여 상기 제2꺾임보정단계(S5-24)에서 내분점을 계산하는 방법을 설명하면, 오른팔의 좌표인 16,14,12(P16,P14,P12로 표시)에서의 내분점을 구하는 방법은 아래와 같다.
M: P12의 xy평면좌표와 P14의 xy평면좌표 간의 거리값
N: P14의 xy평면좌표와 P16의 xy평면좌표 간의 거리값
S5-2) 다리보정단계
다리보정단계(S5-2)는 신체의 양쪽 다리 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 골반 길이 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 골반길이 부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 다리 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 것이다.
S5-21) 다리관절3지점평면벡터값도출단계
다리관절3지점평면벡터값도출단계(S5-21)는 설정된 순서대로 다리 부분의 좌표의 평면벡터를 구하는 단계이다.
상기 다리관절3지점벡터값도출단계(S5-11)는 도 3을 참고하면 왼쪽다리는 23,25,27 순이며 오른다리는 28,26,24 순으로 평면벡터를 만드는 기준으로 정하여 평면벡터를 구할 수 있다.
도 8은 왼다리의 평면벡터를 도출한 모습을 나타낸 것으로 23,25,27을 따라 평면 벡터
Figure pat00005
를 구할 수 있다.
S5-22) 골반길이벡터값도출단계
골반길이벡터값도출단계(S5-22)는 신체의 골반 부분에 해당되는 골반길이벡터를 구하는 단계이다.
도 3을 참고하면 골반의 두점인 24,23을 이용하여 각 골반길이벡터를 구하며 왼다리는 24,23 순서로 골반길이벡터
Figure pat00006
를 구하며 오른다리는 23,24 순서로 골반길이 벡터
Figure pat00007
를 구한다.
도 8은 왼다리의 평면벡터를 도출한 모습으로 이에 따라 24,23 순서로 골반길이벡터
Figure pat00008
를 구한다.
S5-23) 제2각도차이확인판단단계
제2각도차이확인판단단계(S5-23)는 평면벡터와 골반길이벡터의 각도값(B)을 계산하여 보정대상여부를 판단하는 단계이다.
바람직하게는 제2각도차이확인판단단계(S5-23)는 평면벡터와 골반길이벡터의 각도값(B)이 B<90도인 경우 보정이 필요하다고 판단하고, B>90도인 경우 정상이라고 판단한다.
S5-24) 제2꺾임보정단계
제2꺾임보정단계(S5-24)는 보정이 필요하다고 판단되는 경우 다리 부분의 양 끝점의 내분점을 계산하여 중간점을 보정하는 단계이다.
도 5는 본 발명의 2차보정단계(S5)에 관한 예시사진으로서 이와 같이 2차원영상에서 찍히는 사용자의 자세를 가져와서 Z값을 보정함으로서 사용자가 취하고 있는 자세와 정확도가 일치하도록 하는 효과가 있다.
이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (4)

  1. 카메라 촬영을 통해 사람 신체 부위가 담긴 영상을 획득하는 영상정보획득(S1);
    상기 영상정보획득단계(S1)를 통해 획득된 영상에서 사람이 착용한 의상의 하의가 인체밀착의류여부인지 판단하는 인체밀착의류여부판단단계(S2);
    상기 영상정보획득(S1)를 통해 획득한 영상에서 신체 각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값을 검출하는 관절좌표값검출단계(S3);
    관절좌표값검출단계(S3)를 톨해 각 관절부위의 2차원 좌표값이 검출된 값 중 골반길이값을 계산하고 골반길이값을 토대로 각 관절 사이 길이의 비율값을 추출하고 z값을 보정하고 보정된 z값을 토대로 관절부위의 2차원 좌표값을 보정하는 1차보정단계(S4);
    상기 1차보정단계(S4) 이후 신체의 관절에서 꺾이는 부분들을 보정하는 2차보정단계(S5);를 포함하고,
    상기 1차보정단계(S4)는
    모든 관절 포인트의 z값을 0으로 변환하고 골반길이값을 1.0으로 기준잡아 각 이음부분(서로 이웃하는 두 점이 이어서 나오는 선)의 비율값(ratio)을 추출하는 비율값추출단계(S4-1);
    각 관절 부위에 대한 2차원 좌표값 중 골반에 해당하는 두개의 좌표값의 길이를 계산하여 골반길이값(lb_xy)을 산출하는 골반길이값계산단계(S4-2);
    골반길이값(lb_xy)과 비율값추출단계에서 추출된 해당 비율값(ratio)을 곱하고 보정할 위치의 보정길이값(correctLength)을 계산하는 보정길이계산단계(S4-3);
    보정할 직선의 끝점인 두 점인 P.a와 P.b 각각의 z값을 0으로 변환한 값의 길이인 관절부위의 연결부위의 길이값(lxy)를 계산하는 변환길이값계산단계(S4-4);
    z변화량 크기를 계산하는 Z변화량크기계산단계(S4-4);
    (P.a의 z값-P.b의 z값)<0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값+Z변화량)의 값으로 보정하고, (P.a의 z값-P.b의 z값)>0인 경우, P.b.z을 (P.a의 z값-Z변화량)의 값으로 보정하는 길이보정단계(S4-5);
    양손 부위에 해당하는 점과 양발 부위에 해당하는 점은 각각 부위의 마지막 z 값 변화량과 동일한 z값변화량으로 보정을 진행하는 손발보정단계(S4-6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2차보정단계(S5)는
    신체의 양쪽 팔 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 몸통 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 몸통부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 팔 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 팔보정단계(S5-1);
    신체의 양쪽 다리 부분 각각에 위치하는 좌표의 평면벡터값과 골반 길이 부분 좌표의 벡터값을 도출하고 골반길이 부분의 벡터값을 기준으로 양쪽 다리 부분의 벡터값에 대해 각각의 각도값을 계산하고 설정된 범위 내의 값인 경우 보정대상으로 판단하여 각도를 보정하는 다리보정단계(S5-2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팔보정단계(S5-1)는
    설정된 순서대로 팔 부분의 좌표의 평면벡터를 구하는 팔관절3지점벡터값도출단계(S5-11);
    어깨중심점에서 골반중심점으로 가는 몸길이벡터를 구하는 몸통길이벡터값도출단계(S5-12);
    상기 팔관절3지점벡터값도출단계(S5-11)를 통해 구한 평면벡터와 상기 몸통길이벡터값도출단계(S5-12)를 통해 구한 몸길이벡터의 각도값(A)을 계산하여 보정대상여부를 판단하는 제1각도확인판단단계(S5-13);
    보정이 필요하다고 판단되는 경우 팔 부분의 양 끝점의 내분점을 계산하여 중간점을 보정하는 꺾임보정단계(S5-14);를 포함하고,

    상기 다리보정단계(S5-2)는
    설정된 순서대로 다리 부분의 좌표의 평면벡터를 구하는 다리관절3지점평면벡터값도출단계(S5-21);
    신체의 골반 부분에 해당되는 골반길이벡터를 구하는 골반길이벡터값도출단계(S5-22);
    평면벡터와 골반길이벡터의 각도값(B)을 계산하여 보정대상여부를 판단하는 제2각도차이확인판단단계(S5-23);
    보정이 필요하다고 판단되는 경우 다리 부분의 양 끝점의 내분점을 계산하여 중간점을 보정하는 제2꺾임보정단계(S5-24);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정길이계산단계(S4-3)는
    correctLength(보정이 되는 길이)=lb_xy*ratio(target: 보정할 위치의 직선길이의 비율)의 식을 이용하여 보정이 되는 길이를 계산하는 것을 특징으로 하고,

    상기 Z변화량크기계산단계(S4-4)의 z변화량크기를 계산하는 식은 (보정길이값2-관절부위의 연결부위의 길이값2)*0.5인 것을 특징으로 하는 사용자 신체비율기반 자세보정방법.
KR1020220004076A 2022-01-11 2022-01-11 사용자 신체비율기반 자세보정방법 KR102670294B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220004076A KR102670294B1 (ko) 2022-01-11 2022-01-11 사용자 신체비율기반 자세보정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220004076A KR102670294B1 (ko) 2022-01-11 2022-01-11 사용자 신체비율기반 자세보정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230108539A true KR20230108539A (ko) 2023-07-18
KR102670294B1 KR102670294B1 (ko) 2024-05-29

Family

ID=87423780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220004076A KR102670294B1 (ko) 2022-01-11 2022-01-11 사용자 신체비율기반 자세보정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102670294B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150081773A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 디노플러스 (주) 인체 관절 정보를 이용한 신장 측정장치 및 그 방법
KR102185320B1 (ko) 2018-04-20 2020-12-01 알바이오텍 주식회사 사용자의 운동 자세 분석을 위한 이미지 생성 장치
KR20210030239A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 주식회사 웨얼리 관절 좌표를 이용한 패션 아이템 속성정보 추출 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램
KR20210087680A (ko) * 2020-01-03 2021-07-13 네이버 주식회사 입력 영상에 포함된 객체의 3차원 포즈를 추정하기 위한 데이터를 생성하는 방법 및 장치와 3차원 포즈 추정을 위한 추론 모델

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150081773A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 디노플러스 (주) 인체 관절 정보를 이용한 신장 측정장치 및 그 방법
KR102185320B1 (ko) 2018-04-20 2020-12-01 알바이오텍 주식회사 사용자의 운동 자세 분석을 위한 이미지 생성 장치
KR20210030239A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 주식회사 웨얼리 관절 좌표를 이용한 패션 아이템 속성정보 추출 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램
KR20210087680A (ko) * 2020-01-03 2021-07-13 네이버 주식회사 입력 영상에 포함된 객체의 3차원 포즈를 추정하기 위한 데이터를 생성하는 방법 및 장치와 3차원 포즈 추정을 위한 추론 모델

Also Published As

Publication number Publication date
KR102670294B1 (ko) 2024-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Viswakumar et al. Human gait analysis using OpenPose
CN110969114B (zh) 一种人体动作功能检测系统、检测方法及检测仪
US20110052006A1 (en) Extraction of skeletons from 3d maps
US20180153445A1 (en) Measurement device and measurement method
CN111881887A (zh) 基于多摄像头的运动姿态监测和指导方法及装置
JP5898199B2 (ja) 姿勢推定装置、姿勢推定方法、および姿勢推定プログラム
CN107273846B (zh) 一种人体体型参数确定方法及装置
US7257237B1 (en) Real time markerless motion tracking using linked kinematic chains
KR101930652B1 (ko) 보행 해석 시스템 및 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램
CN110633005A (zh) 一种光学式无标记的三维人体动作捕捉方法
KR100763578B1 (ko) 구 투영기법을 이용한 인체 관절의 3차원 위치 추정 방법
JP2017086184A (ja) 筋活動可視化システムと筋活動可視化方法
CN110472473A (zh) 基于姿态估计检测扶梯上人跌倒的方法
Yang et al. Development of a self-calibrated motion capture system by nonlinear trilateration of multiple Kinects v2
KR101557492B1 (ko) 깊이 정보 기반으로 사용자의 3차원 신체 모델을 생성하는 방법 및 장치
KR102670294B1 (ko) 사용자 신체비율기반 자세보정방법
CN114463663A (zh) 一种人员身高的计算方法、装置、电子设备及存储介质
CN113487674A (zh) 一种人体位姿估计系统和方法
Rosenhahn et al. A system for marker-less motion capture
Kim et al. Implementation of an omnidirectional human motion capture system using multiple kinect sensors
JP7103998B2 (ja) 骨格抽出方法、装置およびプログラム
CN111260718A (zh) 一种基于Kinect摄像头的人体重心估计方法
Senior Real-time articulated human body tracking using silhouette information
Hanaizumi et al. A Method for Measuring Three-Dimensional Human Joint Movements in Walking
JP3625558B2 (ja) 動画像による運動計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right