- 본 기술은 영상 AI 기반 자세 추정 기술을 통해 획득한 관절 좌표를 활용하여 사용자의 중재 및 재활 운동을 코칭하는 플랫폼 개발을 위한 것이다.
- 본 기술은 자세 추정 결과 안정화 기술을 개발하기 위한 것으로, 다양한 환경 및 카메라로 획득한 영상 내 사용자에 대한 자세 추정 결과 특정 관절 좌표의 움직임(떨림)을 최소화하는 것을 목표로 한다.
- 현대 사회의 급격한 고령화 및 고령인구의 증가로 다양한 보건 문제들이 발생하고 있으며, 그 중 대표적인 만성질환 중 하나가 근골격계 질환이다.
- 이는 고령인구뿐 아니라 현대인의 다수가 앓고 있는 질환이며, 이를 위한 디지털 재활 진단 및 치료 보조 시스템의 개발이 꼭 필요한 실정이다.
- 최근 헬스케어에 대한 관심의 증대 및 IT 기술의 발달에 따라 의료서비스에 IT 기술을 접목한 다양한 u-헬스 (u-Health) 장비의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이와 관련하여 실내 스포츠, 홈 트레이닝, 자세 교정, 재활 동작 치료 등 여러 분야에서 카메라를 사용한 인체 자세 추정 (Pose estimation) 기반의 다양한 어플리케이션이 개발되고 있다.
- 영상 AI 기반의 자세 추정 기술과 관련하여 최근 OpenPose 등과 같이 인공지능 기반의 영상 내 사람에 대한 키포인트 (Keypoints) 추출 연구 또는 키넥트 등 깊이 카메라를 활용한 골격 추출 연구들이 많이 소개되고 있으며, 이와 함께 사용자로부터 추출한 스켈레톤을 활용한 다양한 동작 인식 기반 기술들이 개발되고 있다.
- 위 설명한 비전 기반의 동작 인식 및 이를 활용한 다양한 서비스들은 동작 수행에 있어 사용자 신체에 별도 센서 등의 부착물이 필요 없고, 행동의 제약 없이 동작 인식이 가능하므로, 이를 활용한 헬스케어 장비들이 활발하게 개발되고 있다.
- 영상 AI 기반 자세 추정 기술을 활용한 다양한 응용은 자세 추정 기술의 성능에 크게 영향을 받는데 관절 추출 결과가 정확하지 않으면 이를 활용한 어플리케이션 또한 제대로 동작하지 않을 수 있다.
- 특히, 촬영 환경 및 카메라에 따라 키포인트 추출 결과가 불안정하게 떨리는 경우가 있으며, 또한 매 프레임 영상을 매번 입력으로 그 결과를 추출하기 때문에 움직임이 없는 관절인 경우에도 각 관절의 위치가 미세하게 떨리는 현상이 발생하게 된다.
- 이는 일반적인 상황에서는 심각한 문제가 아닐 수 있지만, 재활 진단 및 치료 등 각 관절 간 각도와 같은 미세한 정보가 필요한 상황에서 중요한 영향을 미칠 수 있기 때문에 이러한 상황에서의 자세 추정 결과 안정화 기술 개발은 꼭 필요한 과정에 해당한다.
- 따라서, 본 기술은 추출된 관절의 떨림 현상을 해결하기 위해, 관절의 시간적 이동 경로를 측정 및 예측하고 부드러운 움직임으로 보정하는 자세 추정 안정화 알고리즘을 개발하고자 한다.
- 카메라를 활용하여 사용자의 관절 좌표를 획득한 후, 모든 관절의 시간적 이동 경로를 측정 및 예측하고 부드러운 움직임으로 보정함으로써, 인체의 자세를 활용한 다양한 어플리케이션에 적용 가능하다.
- 부드러운 움직임으로 보정하는 본 기술은 자세 추정 기술 이외에도 객체를 검출 및 추적하는 다양한 기술에도 활용이 가능하다.
영상 AI 기반 재활 코칭 플랫폼을 위한 자세 추정 안정화 기술
- 영상 AI 기반 재활 코칭 플랫폼을 위한 자세 추정 안정화 기술 요구사항 정의서
- 영상 AI 기반 재활 코칭 플랫폼을 위한 자세 추정 안정화 기술 시험절차 및 결과서
- 영상 AI 기반 재활 코칭 플랫폼을 위한 자세 추정 안정화 기술 상세설계서
- 영상 AI 기반 재활 코칭 플랫폼을 위한 자세 추정 안정화 기술 소스코드
- 자세와 동작을 인식하고 평가하는 기술의 개발은 의료 서비스를 제공하는 병·의원에서 진단을 보조하는 도구로써 활용될 수 있음.
- 환자를 케어하기 위한 기술을 스마트 미러와 같은 키오스크 형태의 친숙한 헬스케어 기기에 접목시키게 된다면, 낯선 기구들을 병실에 추가하지 않고도 의료계에서 추진 중인 스마트 병실 구현이 가능해짐.
- 의료 서비스의 수요자인 개인이 건강 관리 및 유지의 목적으로 활용 가능함. 예를 들면, 필라테스나 요가 등과 같은 운동에 관한 콘텐츠를 개발, 탑재하여 근골격계 부위의 유연성을 확보하고 자세 교정을 통해 개인 건강 관리 및 유지용으로 활용할 수 있음.