한국산학기술학회논문지 Vol. 11, No. 9 pp. 3465-3471, 2010
배기태 1* 1 한독미디어대학원대학교 뉴미디어학부
Untouched Camera Mouse System for The Disabled Person's Assistant Device
Ki-Tae Bae 1* 1 Division of New Media, Korean German Institute of Technology
요 약 본 논문에서는 행동이 불편한 특히 손의 사용이 부자연스러운 장애인이나 일반인이 자신이 원하는 신체 부 위를 이용하여 컴퓨터상의 프로그램을 자연스럽게 제어할 수 있는 카메라 기반 보조기기 시스템을 제안한다 . 기존의 컴퓨터 보조기기의 경우 특수한 하드웨어를 사용하거나 높은 가격으로 인해 장애인들의 이용률이 매우 낮으며 대부 분 외국산 제품에 의존하는 실정이다 . 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 저가의 웹캠을 활용하여 기존의 마우스 기능을 대신할 수 있고 , 장애인들의 컴퓨터 접근성을 높일 수 있는 경제적이고 효과적인 인터페이스를 제안한 다 . 제안하는 방법은 사용자가 특정 색깔이나 특정 마크가 표시된 스티커를 임의의 기기 ( 안경 , 머리띠 ) 나 신체 일부 ( 이마 , 코 ) 등에 부착하여 카메라를 통해 색깔이나 마커에 대한 정보를 입력 받은 후 이 정보를 영상 처리 기술을 통 해 분석 한 후 처리된 정보 ( 좌표 ) 를 특정 이벤트 ( 키보드 , 마우스 ) 에 연결하여 다양한 응용 프로그램을 제어하는 방법 이다 . 실험 결과를 통해 제안하는 시스템이 기존의 방법에 비해 가격이나 성능 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있다 .
Abstract In this paper, we propose assistant device system based on camera that can perform general mouse
Key Words : No-touch mouse, Assistant device, Color marker, Camera mouse
뇌병변 장애인 보조기기용 노터치 카메라 마우스 시스템
Abstract
function for the physically disabled. Most disabled people use special hardware and rely largely on foreign-made assistance device and the using rate of assistance device was very low because of high price. To solve this problem, we propose effective system based on web camera that can perform general mouse function and can raise accessibility for the physically disabled. In the proposed method, we firstly attach color marker on arbitrary device or body parts and then input the information of color using camera and extract coordinate information of color marker and finally, match processing information(coordinate) to special event(keyboard, mouse) and control various applications. The proposed method shows good performance in price and performance compared with other techniques by real field test.
1. 서론 최근 QOLT(Quality of Life Technology) 분야에 대한 관심이 증대되면서 국내외적으로 장애인이나 노인을 위 한 보조기기개발에 관한 많은 연구가 진행 되고 있다. 특 히 HCI(Human Computer Interaction)분야와 같은 특정
연구영역에서는 인간의 다양한 신체부위나 특수 설계된 하드웨어를 인터페이스로 사용하는 경우가 많다[1-3]. 하 지만 대부분의 경우 사람마다의 고유한 특성과 부정확한 정보획득으로 인해 한정적으로 특정 분야에서만 사용되 는 경우가 많고 실제적으로 범용 인터페이스에 적용되는 경우는 거의 없는 실정이다[4,5]. 특히 장애인이나 노인의
2.1 시스템 구동 원리 제안하는 시스템의 구동 원리는 특정 색깔이나 특정 마크가 표은된 컬러마커를 임의의 기기(안경, 머리띠)나 신체 일부(이마, 코)등에 부착하여 카메라를 통해 색깔이 나 마커에 대한 정보를 입력 받은 후 이 정보를 영상 처 리 기술을 통해 분석한 후 처리된 정보(좌표)를 특정 이
모듈, 이벤트 제어 및 보조 클릭 모듈로 구성되어 있다.
[그림 6] 마커영역 히스토그램 분석 결과
동을 제어한 후 마우스 클릭 기능(왼쪽, 오른쪽, 더블 클 릭)은 장애 정도 및 사용자의 상태에 따라 다양한 방법을 선택할 수 있다.
다. 그림 13은 마커를 자동으로 인식한 결과를 보여주고 있다. 화면상에 보여 지듯이 지정된 영역에 일정시간 마 커를 위치시키면 자동으로 컬러 정보를 추출한 후 영역 을 분리한다.
그림 15는 제안한 시스템과 키보드 입력 프로그램을 이용하여 메모장에 텍스트를 입력하는 예를 보여주고 있 다. 가상 키보드 프로그램을 이용하여 인터넷 검색 및 워 드 작업 등을 수행할 수 있다.
드 테스트를 수행한 모습이다. 머리의 움직임으로 마우스 이동을 제어하고, 보조 프로그램을 통해 기타 마우스 기 능을 실행하고 있다. 본 필드 테스트를 통해 실제 장애인 이 제안한 시스템을 사용하여 자연스럽게 윈도우를 제어 하고 컴퓨터를 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 표 1은 제안한 시스템을 실제 뇌병변 장애인 30명에게 필드 테스를 수행한 결과를 보여주고 있다. 기존 사용자
[1] P. Mistry, P. Maes. SixthSense
- 어 대학원대학교 뉴미디어 학부 조교수 <관심분야> HCI, 지능 미디어, 컴퓨터 그랙픽스, 컴퓨터 비전
