관성센서의 신호 패턴을 이용한 커플의 댄스 동작 일관성 분석
Analysis of the Consistency of Dance Couple Motions in Terms of Inertial Sensor Signals
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초록
본 연구는 몸에 부착된 관성센서의 신호 패턴을 분석하여 남·여 커플에 의해 반복되는 춤 동작의 일관성을 정량적으로 파악하고자 하였다. 연구 대상자는 대한댄스스포츠연맹에 등록되어 있는 10 커플의 선수들이였다. 선수들은 조작적으로 정의한 댄스 동작을 5회 반복 수행하였고, 골반에 부착된 관성센서로 부터 3축 시계열 각속도를 획득하였다. 반복 수행한 동작의 일관성은 코사인 유사성(cosine similarity)과 유클리디안 거리(Euclidian distance)라는 다차원 시계열 신호들 간의 패턴 유사성을 분석하는 지표를 따랐다. 코사인 유사성 분석 결과 파트너끼리 짝을 이룬 기간이 길수록 높은 값과 유의한 상관계수(.725, p<.05)가 나왔고, 커플의 랭킹과는 상관관계가 낮았다. 한편, 유클리디안 거리는 커플 경력과는 상관이 없었지만, 커플의 랭킹과는 유의한 부적 상관계수(-.888, p<.05)가 나왔다. 유클리디안 거리는 연구자의 예측과 반대로 나타나 커플들의 동작 특성에 따라 영향을 받은 것으로 생각되었다. 관성센서의 신호 패턴 분석 결과 코사인 유사성은 커플들의 동작 일관성과 숙련도를 예측하는데 좋은 지표로 생각되지만, 랭킹을 예측하는 타당성은 떨어진다고 생각되었다. 추후 더 많은 데이터 분석을 통한 고도화 작업이나 또 다른 분석 기술로 세밀한 댄스 움직임을 정량화할 필요성이 있다.
Abstract
The purpose of this study was to quantify the consistency of repeated dance motions of the couple in terms of analysis of inertial sensor signals from the pelvis of dancers. The subjects consisted of 10 couples of athletes registered in the Korea Federation of Dance Sports. They performed operationally defined dance motions five times and inertial sensors capable of measuring three axial angular velocity collected motion data from dancers. Collected man and woman data were merged together into one set of a vector. The cosine similarity and Euclidean distance were used to evaluate the signal pattern similarity, indicating consistency of couple dance. Results on the cosine similarity indicated the higher values according to the longer years of partnership, resulting in significant correlation coefficient (.725, p<.05). However, the ranking of couple is not associated with cosine similarity. Regarding the Euclidean distance, it was highly correlated with the ranking of couple but it was far from expectation of researchers. It might be due to the technique characteristics according to each couple. Conclusively, the cosine similarity is considered as a decent index for expecting couple’s motion consistency and matured relationship but it has a limitation on validity of expecting the ranking. In future, further increased data analysis and another tool for in-depth dance technique analysis is need for well quantifying couple dance motion.
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