만나: 고령자 하체 근력 강화 운동 프로그램

만나 Notion 페이지

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🖋 Content

• 한줄 설명: 사용자에게 맞는 난이도로 운동 동작을 제시하여 사용자의 근력 향상을 이루는 것이 목표

• 기간: 2017.03 - 2017.12

• 팀원: 4명 (기획 2명/디자인 1명/개발 1명)

• 역할: 프로그램 전체 개발

• 🏆 수상 내역

  2017년 한국정보통신학회 우수논문상

  

  'Kinect 센서를 활용하는 노인 하체 근력 강화 시스템 연구` 논문에 제1저자로 참여

  • 한국정보통신학회 발표
  • 한국정보통신학회논문지: Kinect 센서를 활용하는 노인 하체 근력 강화 시스템 연구 1저자

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  만수무강나들이(만나) SW 저작권 출원 (2017.12.27)

  'Kinect 센서를 이용한 노인 하체 근력 강화 프로그램' SW 저작권 출원

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  제2회 Pfizer Essential Health 디지털 오픈 이노베이션 은상

  

  'Kinect 센서를 이용한 노인 하체 근력 강화 프로그램' 고도화한 후 참여

  한국 화이자제약에서 주최한 실버 헬스케어 솔루션 발굴 공모전에서 수상

🛠 Stack

• C#
• Unity
• Kinect

📖 수행 역할

• 고령자에게 치명적인 낙상을 예방하기 위해 하체 근력 홈트레이닝 콘텐츠 제공

• 사용자에게 맞춤 난이도로 운동 동작 제시

• Kinect로 사용자 관절 data 취득 후 내부 알고리즘을 통해 운동 여부 및 정확도 판단

• 3D로 제작된 가상의 트레이너를 제공해 사용자의 운동 정확도에 따라 음성 제공

• 사용자 영상을 임의로 제작한 3D 배경화면에 실시간으로 합성 및 렌더링해 제공

• 📊 프로그램 흐름도

  

  [콘텐츠 흐름도]

  

  [시스템 흐름도]

🧰 주요 기능

만나의 주요 기능 두가지에 대해서 다룹니다.

운동 동작 판단 기능

• Kinect를 통해 입력 받은 관절 data 중 위치 데이터 사용
• 실시간으로 입력되는 값의 편차를 줄여 data 신뢰성을 높이기 위해 데이터 노이즈를 제거하는 칼만 필터 사용
• 재가공된 관절 data로 관절 사이 벡터 생성 후 내적을 이용해 관절 사이의 각도 산출
• 관절 사이의 각도와 관절 사이의 상대 거리를 통해 운동 여부 판단

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영상 합성 기능

• Kinect를 통해 인식한 Sensor data를 사용 (Kinect 센서와 대상간의 거리 data)
• 관절에서부터 범위를 넓혀가며 Kinect와의 거리가 급변하는 점을 기준으로 영상에서 사용자를 크로마키
• Unity는 하늘을 렌더링하는 Main Camera와
• 사용자 Object에 크로마키된 사용자 영상 실시간 렌더링

[영상 합성 기능 모식도]

[Unity Camera 배치]

[렌더링 화면]