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로봇에 부착된 카메라로부터 사용자의 제스처 영상을 획득하여 전달하는 영상 입력부(100);상기 영상 입력부(100)로부터 전달된 영상의 시퀀스로부터 이웃하는 프레임간의 영상차를 통해 추출된 움직임 후보 영역과 상기 전달된 영상의 영상특징정보를 이용하여 사용자에 대한 사람의 형상을 추출하는 형상 디텍터부(200);상기 사용자의 제스처 영상 중 사용자의 제스처 구간을 추출하여 인식하는 제스처 인식부(300); 및 상기 사용자의 제스처를 인식하여 시스템을 자동으로 제어하거나 로봇의 동작을 자동으로 제어하는 시스템 및 로봇동작 자동제어부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 1항에 있어서, 상기 형상 디텍터부(200)는, 상기 영상 입력부(100)로부터 전달된 연속된 영상의 시퀀스로부터 이웃하는 프레임간의 영상 차를 이용하여 사용자의 움직임 영역을 추출하는 움직임 영역 추출부(210);상기 사용자의 움직임 영역에서 영상 특징 정보를 추출하는 영상특징정보 추출부(220); 및 상기 추출한 영상특징정보로부터 사람의 형상을 추출하는 형상 추출부(230);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제스처 인식부(300)는,상기 사람의 형상으로부터 구조적 특징 정보를 이용하여 얼굴 영역을 검출하는 얼굴영역 추출부(310);상기 추출한 얼굴 영역으로부터 피부색 영역 및 움직임 영역을 추정하여 손 영역을 검출하는 손영역 추출부(320); 및상기 검출된 손 영역으로부터 사용자의 제스처 영역을 검출하여 제스처 특징을 추출하고, 추출된 제스처 특징을 이용하여 사용자의 제스처를 인식하는 제스처 특징 추출 및 인식부(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 3항에 있어서, 상기 시스템 및 로봇동작 자동제어부(400)는,특정 시스템을 선택할 수 있는 버튼을 디스플레이하는 시스템 선택부(410)와 상기 사용자의 제스처에 따라 선택된 버튼을 제어하여 시스템을 자동제어하는 버튼 제어부(420)로 구성된 시스템 자동제어부(440); 및상기 사용자의 제스처에 의해 로봇의 동작을 자동으로 제어하는 로봇동작 자동제어부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 2항에 있어서, 상기 움직임 영역 추출부(210)에서 사용자의 움직임 영역은,상기 영상 입력부(100)를 통해 획득한 영상 시퀀스로부터 연속된 영상 세 프레임간 화소의 명도의 차가 임계치보다 큰 경우, 움직임이 발생한 화소로 간주하여 움직임 영역으로 추출되는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 4항에 있어서, 상기 로봇동작 자동제어부(430)에서 로봇의 움직임 제어는,사용자가 로봇을 호출하는 제스처를 행할 경우, 상기 사용자 쪽으로 로봇을 이동하게 하고, 시스템 제어를 위한 손의 제스처를 충분히 인식할만한 거리까지 접근했을 때 로봇의 움직임을 정지시키는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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제 3항에 있어서, 상기 제스처 특징 추출 및 인식부(330)에서 제스처 인식은,사용자가 행하는 제스처의 방향성, 공간성, 시간성에 무관하게 사용자의 제스처를 인식할 수 있도록 하는 구조적 특징 패턴을 추출하여 인식하는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 장치
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사용자의 제스처를 인식하는 방법에 있어서,로봇에 장착된 카메라를 통해 입력 영상을 획득하는 단계;상기 획득한 입력 영상으로부터 사용자를 검출하고, 상기 검출된 사용자의 손의 움직임을 추출하는 단계;상기 추출된 손의 움직임에 의한 제스처가 로봇을 제어하기 위한 제스처인지, 시스템 자동 제어를 위한 제스처인지를 판별하는 단계;상기 판별 결과, 상기 로봇을 제어하기 위한 제스처일 경우, 상기 사용자와 로봇간의 일정 거리가 유지될 때까지 상기 사용자에게 다가가도록 제어하는 단계; 및상기 사용자의 로봇 움직임을 멈추게 하는 제스처를 인식하면, 상기 사용자의 정면에서 로봇이 멈추도록 제어하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 방법
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제 8항에 있어서, 상기 획득한 입력 영상으로부터 사용자를 검출하고, 상기 검출된 사용자의 손의 움직임을 추출하는 단계에 있어서, 상기 사용자 검출은,상기 획득한 입력 영상에 임계치 이상의 움직임 영역이 존재하는지 체크하는 단계;상기 체크 결과, 상기 임계치 이상의 움직임 영역이 존재하는 경우, 연속한 영상 프레임으로부터 움직임 후보 영역을 추출하는 단계;상기 움직임 후보 영역으로부터 영상 특징 정보를 추출하여 사람의 실루엣 형상을 검출하는 단계; 및상기 검출된 사람의 실루엣 형상으로부터 사용자의 얼굴 영역을 추출하여 상기 사용자를 검출하는 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 방법
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제 9항에 있어서, 상기 사용자의 손의 움직임 추출은,상기 추출한 사용자의 얼굴 영역에서 피부색 영역을 역으로 추정하여 손 영역을 추출하는 단계; 및상기 추출한 손 영역으로부터 손의 움직임을 추적하여 제스처 구간을 검출하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시스템 자동 제어용 제스처 인식 방법
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제 8항에 있어서, 상기 제스처 판별 단계에서, 시스템을 자동 제어하기 위한 제스처일 경우, 시스템 자동 제어는,시스템 선택을 위한 버튼을 디스플레이하는 단계;상기 사용자의 제스처가 인식되면, 상기 사용자의 제스처에 따라 선택된 버튼을 제어하여 시스템을 플레이시키는 단계; 및상기 사용자가 시스템의 플레이 멈춤 제스처를 행하거나 일정 시간 이상 자리를 비웠을 경우, 상기 선택된 시스템의 플레이를 정지시키는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 시스템 자동 제어용 제스처 인식 방법
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