동작인식 기술 및 활용 트렌드 (2013년)

동작인식 기술 및 활용 트렌드
2013년 5월

윤훈주
firehj@hanmail.net
http://www.facebook.com/firehj

유비유넷 (http://www.ubiu.net)

게임 컨트롤러를 손에 들고 작동
<닌텐도 Wii>

<소니 Playstation Move>

센서바
카메라

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TV 리모컨을 손으로 작동

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휴대폰
•휴대폰에 내장된 센서를 이용하여 동작인식

• 가속도 센서
• 지자기 센서
• 자이로센서

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장갑을 착용하여 동작인식
<장갑형 컨트롤러> 가속도 센서, 자이로 센서, 구부림 센서

<카메라 시스템 + 적외선 반사체>

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손목 또는 신발에 센서 착용
•손목이나 신발에 센서기기를 착용하여 운동량 측정

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밴드를 착용하여 동작인식

http://www.youtube.com/watch?v=7WYtwh0B3p0

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몸무게를 이용한 게임
<댄스 게임기>

<닌텐도 Wii Fit>

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Single 카메라 방식
• 기기에 탑재된 기존 카메라를 이용한 동작인식
à 추가적인 하드웨어 없이 소프트웨어로만 구동

<스마트폰>

<타블릿>

<노트북>

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스테레오 카메라 방식
• 2개의 카메라로 바라보는 영상의 차이를 이용하여 거리 측정

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Structured light 방식

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Structured-light 방식
• 물체에 맺힌 패턴의 위치를 분석하여 거리 측정

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키넥트 구조
• 적외선 Light, 적외선 카메라, 칼라 카메라, 마이크로 구성
<키넥트>
RGB Camera
640x480(30fps)
1280x960(12fps)

<Primesense>
Depth Camera
640x480
30fps

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키넥트 IR 패턴
• 코드화된 적외선 패턴을 비추며,
물체에 맺힌 패턴위치를 실시간 분석하여 거리를 측정
<3X3 영역>

<격자 패턴>
거리에 따라
IR패턴이 맺히는
위치가 달라짐

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키넥트 사용 범위
1) 키넥트 for Xbox360: 2명 동시 트래킹
2) 키넥트 for Windows: 근거리 모드 지원(0.4m~3m)
3) 키넥트 for Xbox one: 2013년 출시, 6명 동시 트래킹, ToF 방식

<일반모드>
0.8미터
1.2미터

<근거리모드>
0.4미터
0.8미터

수평 57.5도
수직 43.5도

3.5미터
4미터

2.5미터
3미터

0.8미터

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1.2미터

3.5미터 4미터


멀티 모달
• 키넥트는 동작인식을 기반으로 음성인식 및 얼굴인식과 결합하여 사용
<동작 인식>

<얼굴 인식>

<음성 인식>

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키넥트 관련 제품
• 키넥트는 Primesense사의 거리측정 기술을 사용함
• Primesense사의 기술을 적용하여 여러 회사에서 제품을 만듬
<향후 노트북/타블릿 적용>

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ToF(Time of Flight) 방식

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ToF( Time of Flight) 방식
• 적외선 조명을 비추어 빛이 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리 계산

<파나소닉의 D-imager>

사용거리: 1.2m~9m
각도: 수평60도, 수직 44도
거리오차: 2~3cm

http://www.youtube.com/watch?v=UGGKh3cyc7w

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키넥트 for Xbox one

1080P HD RGB Camera
30FPS color
Time of Flight(TOF)
Microphone Arrays
http://www.youtube.com/watch?v=Hi5kMNfgDS4

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ToF 카메라 제품

< SoftKinetic DepthSense>

<FOTONIC>

<PMD CamCube >

<MESA Imaging SwissRanger>

<PMD CamBoard>

<IEE S.A. 3D MLI Sensor>

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<real.IZ 2+3D™>

<ARTTS camera>


칼라영상 일체형 ToF 센서
• 칼라 카메라 센서에 거리를 측정할 수 있는 픽셀을 삽입하여
하나의 센서로 칼라영상과 Depth영상 동시 획득

Samsung

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Depth Map

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Depth 표시
• 거리별로 색깔이나 밝기를 부여하여 Depth를 쉽게 파악할 수 있음

<거리별 색깔로 구분>

<거리별 밝기로 구분>

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Point Cloud
• 3D 데이터를 구성하여 다양한 각도에서 바라볼 수 있음

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<얼굴>


로봇 분야에 활용
• 이동하는 공간상에 있는 물체까지의 거리를 측정하여 지도를 구축함
à 로봇이 장애물에 부닺히지 않고 자율주행을 할 수 있음

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Body Tracking

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Body Gesture
• 골격을 기반으로 하여 사람의 동작을 인식함
<6명 인식하며, 2명을 동시 트래킹>

<앉아있어도 인식>
Standing: 20 Joint
Seating: 10 Joint

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주요 Body Gesture 소프트웨어

NITE

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Hand Tracking

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Hand Gesture
<leap motion> 저가(70달러) 및 높은 정밀도의 동작인식 시스템

<3D모델링>

<타블릿>

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Hand Tracking
<Omek의 grasp>

<Softkinetic의 iisu>

<인텔의 perceptual computing>

22개의 관절로 분석

<3D 모델>

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<골격>

<윤곽>


Head/Eye Tracking

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Face tracking

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Face tracking : 아바타

<Telepresence>

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Eye Tracking

<스마트폰>

<노트북>

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<게임기>


즐거움 및 재미

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온몸을 자유롭게 움직이는 게임

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실감나는 체험
<테마파크>

<모래성 쌓기>

<증강현실>

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<당구 효과>


즐거운 학습
<과학 실험>

<의료 정보>

http://www.youtube.com/watch?v=oq98_35sQko

<어린이 놀이>

<증강현실 레고>

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가상의 악기를 연주하는 퍼포먼스
<지휘>

<드럼>

<바이올린>

<기타>

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제어의 편리함

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멀리 떨어진 화면을 동작인식으로 제어
<지도 검색>

<3D View>

<TV 제어>

<Wall>

<수술시 의료정보 검색>

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청중 몰입의 프리젠테이션
<증강현실 방송>

<강연>

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로봇 및 장난감의 쉬운 제어
<무선조종 헬리콥터>

<장애인>

<로봇>

<로봇>

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즉석 제어

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즉석 동작인식으로 마케팅에 활용

<쇼윈도우>

<나를 따라하는 로봇PC>

<행인을 따라가는 광고>

<지도 검색>

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<Security>

<가상 드레스룸>


셀프 코칭

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나의 동작을 교정해주는 코칭
<헬스클럽>

<Nike+ Kinect Training>

<골프>

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재활 훈련
<게임형 재활훈련>

<노인 재활훈련>

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감사합니다
윤훈주
(유비유넷 대표 운영위원)
firehj@hanmail.net
http://www.facebook.com/firehj

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유비유넷 (http://www.ubiu.net)

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