골격 데이터와 발 압력매트를 활용한 재활 훈련용 가상 현실 콘텐츠 (Virtual Reality Contents for Rehabilitation Training Utilizing Skeletal Data and Foot Pressure Mat)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보전자통신기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보전자통신기술학회 논문지 / 17권 / 5호 / 330 ~ 338페이지
· 저자명 : 시종욱, 정혜리, 이상진, 김성영

초록

최근 재활 치료와 운동 프로그램에 대한 관심이 증가함에 따라, 건강과 재미를 동시에 충족할 수 있는 스마트 콘텐츠 개발의 필요성이 커지고 있다. 특히, 신체 불균형 상태에서의 운동은 부상 위험이 높아, 균형을 감지하고 이를 반영한 훈련이 중요하다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 발 압력매트와 가상 현실(VR) 기술을 결합한 재활 운동 프로그램을 제안한다. 이 프로그램은 VR 환경에서 스쿼트, 제자리 걷기, 앞뒤로 걷기 등의 운동을 수행할 수 있으며, 발 압력매트를 통해 실시간으로 발 압력을 감지하여 활용한다. 또한, YOLOv8-pose 기반으로 추출된 골격 좌표를 활용한 알고리즘을 제안하여 신체 균형을 평가하고, 스쿼트 횟수를 자동으로 계산하는 기능도 포함한다. 실험 결과 각각의 자세에 대하여 평균적으로 87.9%의 정확도를 보였으며, 이를 통해 사용자는 더욱 안전하고 효율적인 맞춤형 훈련 경험과 몰입감 있는 훈련 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다

영어초록

With the growing interest in rehabilitation therapy and exercise programs, there is an increasing need for smart content that simultaneously addresses both health and engagement. Particularly, exercises performed in a state of physical imbalance carry a high risk of injury, making it essential to detect and integrate balance into the training process. This paper proposes Rehabilitation Training program that combines a pressure platform with virtual reality (VR) technology to address this issue. The program enables users to perform exercises such as squats, stationary walking, and forward-backward walking in a VR environment, utilizing real-time foot pressure data captured through a pressure mat. Additionally, an algorithm based on YOLOv8-pose extracted skeletal coordinates is proposed to assess body balance and automatically count squat repetitions. The experimental results showed an average accuracy of 87.9% for each posture, confirming that users can be provided with a safer, more efficient, and immersive training experience through this approach.

참고자료

· 없음