pISSN: 1738-3250

한국스포츠학회지, Vol.22 no.1 (2024)
pp.305~314

DOI : 10.46669/kss.2024.22.1.028

신체 움직임 분석을 위한 모션 비전 시스템 개발 연구

염두승

(강원도립대학교, 조교수)

박병권

(강원도립대학교, 겸임교수)

본 연구에서는 실시간 모션 분석 시스템을 개발하고 검증하기 위해 데이터 수집, 알고리즘 개발, GUI 및 소프트웨 어 테스트 등을 수행하였다. 먼저, 데이터 수집 및 전처리 결과로 다양한 운동 동작을 수행하는 참여자의 영상을 촬영하여 이미지 데이터를 수집하고, 관절 위치 정보를 라벨링하여 학습 데이터를 구축하였다. 이를 통해 모델이 운동 동작을 정확 하게 인식하고 분석할 ]수 있도록 체계적으로 데이터를 구성하였다. 다음으로, Convolutional Neural Network (CNN)과 Part Affinity Fields (PAFs) 알고리즘을 활용하여 관절 위치 추출과 관절 각도 계산을 수행하였으며, 이를 통해 객체의 동작 분석 및 상호작용 예측에 유용한 결과를 얻을 수 있었다. GUI 개발 결과로는 모션 데이터의 실시간 시각 화 및 분석을 가능케 하는 다양한 기능을 개발하였으며, 입력된 영상 위에 오버레이로 모션 데이터를 시각적으로 표시하 고, 감지된 인원 수, FPS, 프레임수 등의 정보를 제공하여 사용자에게 편리한 환경을 제공하였다. 소프트웨어 실행 결과에 서는 실시간으로 참여자의 동작을 탐지하고, 관절 위치를 정확하게 출력하였으며, OpenPose 라이브러리를 활용하여 실시간 캠 촬영을 통해 프레임을 움직임을 실시간으로 인식하였으며, 관절의 각도 또한 직관적인 측정 App을 통해 측정 을 오차범위 안으로 검증하였다.

A Study on the Development of Motion Vision System for Body Movement

Yeom, Doo-Seoung

Park, Byoung-Kwon

In this study, data collection, algorithm development, GUI and software tests were performed to develop and verify a real-time motion analysis system. First, image data were collected by photographing images of participants performing various exercise movements as a result of data collection and preprocessing, and training data was constructed by labeling joint location information. Through this, the data was systematically constructed so that the model could accurately recognize and analyze the exercise motion. Next, joint position extraction and joint angle calculation were performed using the Convolutional Neural Network (CNN) and Part Affinity Fields (PAFs) algorithms, and through this, useful results were obtained for analyzing the motion of objects and predicting the interaction. As a result of GUI development, various functions were developed to enable real-time visualization and analysis of motion data, and motion data was visually displayed as an overlay on the input image, and information such as the number of detected people, FPS, and frames was provided to provide a convenient environment to users. In the software execution results, participants' movements were detected in real-time, joint positions were accurately output, frame movements were recognized in real-time through real-time cam shooting using the OpenPose library, and the angle of the joint was also verified within the error range through an intuitive measurement app.

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