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사용자를 촬영하여 사용자의 관절 데이터를 획득하는 복수의 센서 장치;상기 복수의 센서 장치로부터 입력된 관절 데이터의 캘리브레이션 및 동기화를 수행하여 상기 사용자의 스켈레톤을 생성하고, 신체 부위별로 산출하는 자세 벡터를 이용하여 상기 사용자의 자세와 전문가의 자세를 비교하는 분석장치; 및상기 스켈레톤을 이용하여 사용자 동작에 따라 움직이는 사용자 캐릭터를 전문가 캐릭터와 함께 출력하고, 상기 비교에 대한 결과를 출력하는 디스플레이 장치를 포함하는 동작 평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 분석 장치는,상기 복수의 센서 장치 중 하나의 센서 장치의 좌표계를 기준 좌표계로 설정하고, 나머지 센서 장치들의 좌표계를 기준 좌표계로 변환하기 위한 좌표 변환 행렬을 산출하는 캘리브레이션부;상기 복수의 센서 장치가 캡쳐를 시작한 시간을 기록하고, 가장 빠른 캡쳐 시간을 기준으로 상기 관절 데이터를 보간하여 상기 복수의 센서 장치의 관절 데이터를 동기화하는 동기화부;상기 복수의 센서 장치가 분절에 포함된 관절을 추적한 개수에 따라 후보 분절을 생성하고, 상기 후보 분절 중에서 추적 가중치가 가장 높은 분절을 선택하고, 상기 선택한 분절의 관절 데이터를 혼합하여 사용자 동작에 대한 스켈레톤을 생성하는 혼합부;신체 부위별로 산출하는 자세 벡터를 정의하고, 상기 자세 벡터를 이용하여 서로 다른 신체 비율을 가지고 있는 사용자와 전문가의 자세를 비교하는 비교부; 및캘리브레이션 및 동기화된 관절 데이터를 저장하고, 상기 스켈레톤을 적용한 사용자 캐릭터를 상기 디스플레이 장치를 통해 출력하고, 상기 자세 벡터를 이용한 비교 결과를 생성하여 상기 디스플레이 장치를 통해 표시하는 결과 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제2항에 있어서,상기 캘리브레이션부는 상기 좌표 변환 행렬을 이용하여 상기 나머지 센서 장치들의 관절 데이터들을 좌표 변환함으로써, 상기 복수의 관절 데이터를 기준 좌표계로 통일하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제2항에 있어서,상기 동기화부는 상기 복수의 센서 장치가 현재 시간과 이전 시간에서 캡쳐한 관절 위치값에 대하여 동기화 시간에 따라 조정 가능한 제어점들 사이를 이은 곡선인 스플라인 보간(spline interpolation)을 적용하여 새로운 관절 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제2항에 있어서,상기 혼합부는 신체를 몸통, 양 팔 또는 양 다리 중 적어도 하나의 분절로 구분하고, 관절별로 상기 복수의 센서 장치의 추적 횟수를 카운트하고, 포함된 모든 관절이 추적된 분절을 후보 분절로 결정하고, 각 관절의 추적 가중치를 추적 횟수에 상응하게 부여하고, 후보 분절들 중 추적 가중치가 가장 높은 분절을 선택하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제5항에 있어서,상기 혼합부는 포함된 모든 관절을 추적한 분절이 없는 경우, 각 관절의 추적 가중치에 따라 관절을 선택하고 선택된 관절로 하나의 분절을 이루게 하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제5항에 있어서,상기 혼합부는 상기 복수의 센서 장치가 사용자의 지향 방향을 구분하지 못하여 서로 다른 부위의 관절 데이터가 혼합되는 문제를 해결하기 위하여, 상기 관절 데이터가 혼합되기 전에 관절 위치 영역의 산출을 통해 비슷한 위치에 있는 관절 데이터를 찾아 혼합하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제2항에 있어서,상기 비교부는 상위 관절의 위치가 틀리더라도 이것이 하위 관절에 영향을 주지 않는 지역 좌표계에서 자세 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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제8항에 있어서,상기 비교부는 상기 지역 좌표계에서 상기 자세 벡터의 방향과 길이를 산출하고, 방향과 길이의 차이에 의하여 유사한 동작인지 또는 잘못된 동작인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 시스템
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복수의 센서 장치를 이용하여 분석 장치가 수행하는 동작 평가 방법에 있어서,사용자를 촬영하여 획득한 사용자의 관절 데이터를 상기 복수의 센서 장치로부터 입력받는 단계;상기 복수의 센서 장치로부터 입력된 복수의 관절 데이터의 캘리브레이션을 수행하는 단계;상기 복수의 관절 데이터의 동기화를 수행하는 단계;상기 복수의 관절 데이터를 하나의 관절 데이터로 혼합하여 상기 사용자의 스켈레톤을 생성하는 단계;상기 스켈레톤을 이용하여 사용자 동작에 따라 움직이는 사용자 캐릭터를 전문가 캐릭터와 함께 출력하는 단계;신체 부위별로 산출하는 자세 벡터를 이용하여 상기 사용자의 자세와 전문가의 자세를 비교하는 단계; 및상기 비교에 대한 결과를 출력하는 단계를 포함하는 동작 평가 방법
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제10항에 있어서,상기 캘리브레이션을 수행하는 단계는,상기 복수의 센서 장치 중 하나의 센서 장치의 좌표계를 기준 좌표계로 설정하고, 나머지 센서 장치들의 좌표계를 기준 좌표계로 변환하기 위한 좌표 변환 행렬을 산출하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제11항에 있어서,상기 캘리브레이션을 수행하는 단계는,상기 좌표 변환 행렬을 이용하여 상기 나머지 센서 장치들의 관절 데이터들을 좌표 변환함으로써, 상기 복수의 관절 데이터를 기준 좌표계로 통일하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제10항에 있어서,상기 동기화를 수행하는 단계는,상기 복수의 센서 장치가 캡쳐를 시작한 시간을 기록하고, 가장 빠른 캡쳐 시간을 기준으로 상기관절 데이터를 보간하여 상기 복수의 센서 장치의 관절 데이터를 동기화하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제13항에 있어서,상기 동기화를 수행하는 단계는,상기 복수의 센서 장치가 현재 시간과 이전 시간에서 캡쳐한 관절 위치값에 대하여 동기화 시간에 따라 조정 가능한 제어점들 사이를 이은 곡선인 스플라인 보간(spline interpolation)을 적용하여 새로운 관절 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제10항에 있어서,상기 스켈레톤을 생성하는 단계는,상기 복수의 센서 장치가 분절에 포함된 관절을 추적한 개수에 따라 후보 분절을 생성하고, 상기 후보 분절 중에서 추적 가중치가 가장 높은 분절을 선택하고, 상기 선택한 분절의 관절 데이터를 혼합하여 사용자 동작에 대한 스켈레톤을 생성하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제15항에 있어서,상기 스켈레톤을 생성하는 단계는,신체를 몸통, 양 팔 또는 양 다리 중 적어도 하나의 분절로 구분하고, 관절별로 상기 복수의 센서 장치의 추적 횟수를 카운트하고, 포함된 모든 관절이 추적된 분절을 후보 분절로 결정하고, 각 관절의 추적 가중치를 추적 횟수에 상응하게 부여하고, 후보 분절들 중 추적 가중치가 가장 높은 분절을 선택하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제15항에 있어서,상기 스켈레톤을 생성하는 단계는,포함된 모든 관절을 추적한 분절이 없는 경우, 각 관절의 추적 가중치에 따라 관절을 선택하고 선택된 관절로 하나의 분절을 이루게 하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제15항에 있어서,상기 스켈레톤을 생성하는 단계는,상기 복수의 센서 장치가 사용자의 지향 방향을 구분하지 못하여 서로 다른 부위의 관절 데이터가 혼합되는 문제를 해결하기 위하여, 상기 관절 데이터가 혼합되기 전에 관절 위치 영역의 산출을 통해 비슷한 위치에 있는 관절 데이터를 찾아 혼합하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방버
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제10항에 있어서,상기 사용자의 자세와 전문가의 자세를 비교하는 단계는,신체 부위별로 산출하는 자세 벡터를 정의하고, 상기 자세 벡터를 이용하여 서로 다른 신체 비율을 가지고 있는 사용자와 전문가의 자세를 비교하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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제19항에 있어서,상기 사용자의 자세와 전문가의 자세를 비교하는 단계는,상위 관절의 위치가 틀리더라도 이것이 하위 관절에 영향을 주지 않는 지역 좌표계에서 자세 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 동작 평가 방법
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