관절 동작 인식 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR JOINT MOTION
특허 요약
본 발명은 관절 동작 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 실시간 영상정보를 받아 관절의 유연성 운동효과를 파악하는 시각적 피드백 방법을 지닌 관절 동작 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
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관절 동작 인식 장치에 있어서,입력된 영상으로부터 사용자 관절 정보를 추출하는 관절 정보 추출부;상기 추출된 사용자 관절 정보에 기초하여 미리 설정된 각 관절의 좌표 간 거리 차이를 산출하여 관절의 위치 변화를 산출하는 위치 변화 측정부; 상기 추출된 사용자 관절 정보에 기초하여 미리 설정된 제1 관절, 제2 관절 및 제3 관절의 좌표를 기준으로 형성되는 관절의 각도 변화를 산출하는 각도 변화 측정부; 및산출한 관절의 위치 변화와 각도 변화 중 적어도 하나를 이용하여 운동 효과를 산출하는 운동 효과 산출부를 포함하고,상기 사용자 관절 정보에 대응하는 사용자의 연령 및 신체 정보 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 기반 정보를 입력하는 기반 정보 입력부;상기 사용자 기반 정보에 기초하여 사용자의 각 관절에 대한 가중치 값을 설정하는 가중치 산출부;상기 사용자 기반 정보 및 상기 사용자의 각 관절에 대한 가중치 값을 이용하며,초기 과정에서 사용자에게 T-포즈 및 부동 자세를 수행하도록 지시하고, 그 상태에서 복수 프레임에 걸쳐 관절 좌표 정보를 수집하여 각 관절 좌표의 평균, 분산, 표준편차, 최대 편차 중 적어도 하나를 계산함으로써 상기 사용자의 움직임에 대한 오차 범위를 설정하는 오차 범위 산출부 및미리 설정된 시간마다 추출된 사용자 관절 정보를 이용하여 움직임 여부를 판단하는 움직임 판단부를 포함하되,상기 위치 변화 측정부는손목-팔꿈치, 팔꿈치-어깨, 무릎-발목 및 무릎-고관절의 관절 쌍 간 거리의 직전 프레임 값과 현재 프레임 값을 비교하여, 상기 관절 쌍 간 거리의 현재 값과 직전 값의 차이가 50% 이상 존재할 경우, 관절의 상위 및 하위 관계를 로드하여 설정하고, 기 설정된 상위 관절을 기준점으로 좌표(0, 0)을 설정하고, 하위 관절의 상대 좌표 및 거리 변화량을 산출한 후, 해당 거리 변화량과 관절 별 가중치를 곱하여 위치 스코어를 산출하고, 이를 기반으로 관절의 움직임 정도를 파악하며,상기 각도 변화 측정부는시간에 따라 상기 미리 설정된 제1 관절, 제2 관절 및 제3 관절을 이은 선분이 이루는 각도의 변화량에 기초하여 움직임 정도를 파악하고,상기 관절의 꼭짓점에 따라 평각 초과 여부를 확인할 수 있고, 측정된 각도 구간에 따라 가중치를 변화하며,상기 운동 효과 산출부는 상기 위치 변화 측정부에서 추출된 거리 변화량과 가중치를 곱하여 관절 위치 스코어를 환산하고, 상기 각도 변화 측정부에서 산출된 각도 변화량과 가중치를 곱하여 꼭짓점 관절 각도 스코어를 환산하는 방법 중 적어도 하나를 포함하여 산출된 스코어 값에 기초하여 시각적인 효과로 나타내는 관절 동작 인식 장치.

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