Gait Analysis based on 3D Reconstruction using Human Skeleton Detection and Humanoid Model with a Monocular Camera

최근, 보행 패턴의 분석이 건강 상태의 디지털화 및 모니터링 영역에서 중요한 역할을 제공하고 있다. 본 논문에서는 MediaPipe로 인식한 2차원 인간의 관절 좌표와 기준 좌표 프레임이 신체 중앙에 있는 휴머노이드 모델을 사용하여 카메라 기반 보행 패턴 분석을 제안한다. 다리의 각 관절의 각도 값은 인접한 사지 간의 기하학적 관계를 사용하여 계산되며, 보행 패턴의 특징값으로 보행 속도 및 걸음 길이를 추정하여 건강 모니터링에 적용하였다. 제안된 접근 방식의 검증을 위해 바닥에 일정한 간격으로 마크를 표시한 후 두 사람이 해당 위치에서 걷는 영상을 촬영하고 영상에서 자세 추정 결과를 얻은 후 보행 데이터 결과를 실제 보폭 값과 비교하였다. 실험 결과는 제안된 접근법이 비교적 저비용으로 구축된 시스템으로도 실현 가능한 보행 분석 기능을 제공한다는 것을 검증하였다.