콕콕
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 스마트 기기를 활용한 배드민턴 스윙 분석 서비스
영문 : Badminton Swing Analysis Service Using Smart Devices
과제 팀명
콕콕
지도교수
김민호 교수님
개발기간
2023년 9월 ~ 2023년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 컴퓨터과학부 20189200** 신*영(팀장)
서울시립대학교 컴퓨터과학부 20189200** 강*모
서울시립대학교 컴퓨터과학부 20189200** 임*욱
서울시립대학교 컴퓨터과학부 20189200** 최*웅
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
◇ 스마트 기기를 활용해 배드민턴 스윙 자세의 영상과 IMU 데이터 수집
◇ 수집한 데이터를 분석해 사용자의 스윙 자세에 대한 피드백 제공
◇ 스마트 기기를 활용해 배드민턴 경기 전체의 운동 데이터와 IMU 데이터 수집
◇ 수집한 데이터를 분석해 사용자의 경기 전반에 대한 피드백 제공
개발 과제의 배경
◇ 입문하기는 쉽지만 피드백을 받기 어려운 스포츠
배드민턴은 대부분 사람들이 중고등학교 시절 체육 시간에 접해본 적이 있고, 장비가 많이 필요하지 않기 때문에 진입장벽이 낮은 스포츠이다. 그러나 입문한 이후에 숙련되는 과정에서 동호회에 소속되거나 전문적인 레슨을 받지 않으면 자신의 자세나 경기에 대한 피드백을 얻기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 해당 과제의 핵심 기능을 통해 시공간적 한계나 여러 문제로 인해 피드백을 제공받기 어려운 환경에 있는 사람들에게도 피드백을 제공할 수 있다.
◇ 잘못된 자세와 습관으로 인한 문제
운동에서 올바르지 않은 자세나 습관이 잡히면 실력 향상에 방해가 되거나 부상의 위험이 높아지는 문제가 발생하게 된다. 그러나 배드민턴 동호회를 통해 조사해본 결과 자신의 자세가 잘못되었다는 사실을 알지 못하는 채로 운동을 하는 사람들이 60%정도로 굉장히 많다. 해당 과제의 핵심 기능을 통해 이러한 사람들에게 전문가의 자세와의 유사도와 피드백을 제공할 수 있다.
개발 과제의 목표 및 내용
◇ 스마트 기기를 활용하여 사용자의 운동 데이터를 수집해 서버로 전송하는 어플리케이션 기능 구현
- • 사용자가 운동하는 과정에서 발생하는 움직임을 영상, IMU 등 다양한 방법으로 수집하여 서버로 전송한다.
◇ 운동 데이터를 분석하고 결과를 도출하는 서버 기능 구현
- • 운동하는 과정에서 수집한 데이터를 서버로 전송하면 서버는 알고리즘 연산을 통해 해당 데이터들을 분석하고 사용자에게 그 결과를 전송한다.
◇ 서버에서 분석한 운동 데이터를 요약해주는 어플리케이션 기능 구현
- • 서버에서 전송한 분석된 데이터를 요약해 사용자에게 피드백을 제공한다.
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
◇ 배드민턴과 같은 라켓 스포츠에서 스윙의 형태를 구분하고 실력을 측정하는 연구는 컴퓨터 비전 분야에서 꾸준하게 이루어져 왔음.
- • J. Lin은 음향, IMU 센서를 장착한 라켓을 이용해 관성 데이터를 추출한 후 다양한 머신 러닝을 이용해 스윙의 종류를 구분해내는 모델을 제안함.
- • Z. Chu는 IMU 센서를 고정한 배드민턴 라켓을 활용해 스윙의 종류를 식별하기 위한 방법으로 향상된 LSTM 알고리즘을 제안함.
- • I. Ghosh는 위의 연구들이 하체의 움직임을 고려할 수 없다는 점을 극복하기 위해 4가지의 위치에 IMU 센서를 장착하고 데이터를 수집한 후 CNN (Convolutional Neural Network)을 활용해 선수들의 경기력 평가를 예측하는 모델을 제시함.
- • H. Y. Ting은 마이크로소프트 키넥트를 이용해 2D 스켈레톤 데이터를 얻은 후 DTW를 이용해 전문가와 일반인의 스윙을 비교하는 방법을 제안함.
◇ 그러나 이러한 연구들은 실력 차이보다는 배드민턴 스윙 구분을 목적으로 하는 경우가 대다수이며, 많은 데이터 수를 요구하고 전문적인 장비를 요구한다는 점을 가지고 있다.
- 특허조사 및 특허 전략 분석
- 기술 로드맵
◇ Python을 이용한 분석 알고리즘 개발
◇ Django를 이용한 분석 연산 서버 구축
◇ Swift를 이용한 iOS, WatchOS 어플리케이션 개발
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
내용
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
