• 제목/요약/키워드: 생체인식 시스템

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다채널 근전도 기반 딥러닝 동작 인식을 활용한 손 재활 훈련시스템 개발 및 사용성 평가 (Development and Usability Evaluation of Hand Rehabilitation Training System Using Multi-Channel EMG-Based Deep Learning Hand Posture Recognition)

  • 안성무;이건희;김세진;배소정;이현주;오도창;태기식
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.361-368
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    • 2022
  • The purpose of this study was to develop a hand rehabilitation training system for hemiplegic patients. We also tried to find out five hand postures (WF: Wrist Flexion, WE: Wrist Extension, BG: Ball Grip, HG: Hook Grip, RE: Rest) in real-time using multi-channel EMG-based deep learning. We performed a pre-processing method that converts to Spider Chart image data for the classification of hand movement from five test subjects (total 1,500 data sets) using Convolution Neural Networks (CNN) deep learning with an 8-channel armband. As a result of this study, the recognition accuracy was 92% for WF, 94% for WE, 76% for BG, 82% for HG, and 88% for RE. Also, ten physical therapists participated for the usability evaluation. The questionnaire consisted of 7 items of acceptance, interest, and satisfaction, and the mean and standard deviation were calculated by dividing each into a 5-point scale. As a result, high scores were obtained in immersion and interest in game (4.6±0.43), convenience of the device (4.9±0.30), and satisfaction after treatment (4.1±0.48). On the other hand, Conformity of intention for treatment (3.90±0.49) was relatively low. This is thought to be because the game play may be difficult depending on the degree of spasticity of the hemiplegic patient, and compensation may occur in patient with weakened target muscles. Therefore, it is necessary to develop a rehabilitation program suitable for the degree of disability of the patient.

필터뱅크 기반 지문정합에서 빠른 지문 정렬 방법 및 가중치를 부여한 특징 벡터 추출 방법 (Fast Fingerprint Alignment Method and Weighted Feature Vector Extraction Method in Filterbank-Based Fingerprint Matching)

  • 정석재;김동윤
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권1호
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    • pp.71-81
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    • 2004
  • 특징점 기반(Minutiae-based) 지문 인식 시스템은 지문에 포함된 융선들의 구조 정보를 완벽하게 표현할 수 없는 특징점 정보를 활용한다. 더욱이, 동일한 지문이라 하더라도 일정하지 않게 추출되는 특징점은 정합과정에서 여러 가지 기법들을 요구하게 된다. 이와 같이 정량적으로 표현되지 않는 특징점 기반 방법의 대안으로 여러 방향을 갖는 가보 필터(Gabor filter)를 이용해 영역별 특징 값들을 추출하는 필터뱅크 기반(Filterbank-based) 지문 인식방법이 제안되었다(1). 그러나 필터뱅크 기반 방법은 다른 손가락에서 얻은 지문이지만 같은 종류일 경우 유사한 특징 벡터를 추출한다는 점과 지문 입력시의 회전오차를 고려하기 위한 오버헤드를 갖는다는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 특징 벡터를 추출할 때, 특징점이 존재하는 영역에 대해 가중치를 부여하여 특징벡터를 구성하는 방법을 제안하였다. 또한 코어 주변의 지역적인 방향들의 평균치를 이용해 지문 정렬을 수행하는 새로운 지문정렬 방법을 제한하였다. 두 가지 방법은 각각 시스템의 성능향상과 속도를 증가시키는 결과를 얻을 수 있다. 제안한 방법에 따라 NIST Special Database 14 지문 데이타로 실험한 결과 0.967%의 FAR(False Acceptance Rate)에서 0.524%의 FRR(False Reject Rate)을 보여, 기존 방법에 비해 1.28배 이상의 속도 향상과 ERR(Equal error Rate)에서 약 5%의 성능 향상을 보였다.

지능형 상 · 하지 재활 휠체어 로봇 시스템의 관절각도 분석 (Joint Angles Analysis of Intelligent upper limb and lower extremities Wheelchair Robot System)

  • 송병호;김광진;이창선;임창균
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.33-39
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    • 2013
  • 거동이 불편한 노인 및 장애인의 이동을 위한 휠체어 사용 시, 사용하지 않는 상 하지의 근력 저하 등 운동 능력의 감소를 초래할 수 있다. 특히, 척수손상 및 뇌졸중 편마비와 같은 중증 장애인은 거동이 제한되어 운동이 부족하고 근력 유지가 어렵다. 본 논문에서는 이러한 중증 장애인의 특성을 고려하여 상 하지 운동 및 재활훈련이 가능한 지능형 휠체어 로봇 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 전동 휠체어, 개인의 특성 파악을 위한 생체인식모듈, 그리고 상 하지 재활 로봇으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 개발된 로봇의 설계 및 구성에 대해 설명하고 운용 방법을 제시한다. 또한, 제안한 시스템의 추종 성능을 검증하기 위하여, 비장애인 피험자를 대상으로 재활 운동 수행시 생체 신호 변화에 따른 위험상황 분석과 휠체어 로봇이 이동하면서 상 하지 재활운동 기능에 대한 성능평가를 수행한 결과, 피험자의 재활 운동 수행 시 위험상황 분석에 대한 평균 정확도는 86.7%, 관절각도 최대 오차는 상지 2.5도, 하지 2.3도로 재활 운동 수행에 충분한 추종성능을 나타냈다.

군집분석을 이용한 새로운 IS 실무자 분류 체계에 관한 연구

  • 경원현;고석하
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.573-601
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    • 2006
  • IS 실무자들은 과거처럼 단순한 시스템 분석이나 프로그래밍 기법만을 갖추는 것만으로는 조직이 원하는 정보기술을 효과적으로 운용하는 것이 어렵게 되고 있다. 예전과는 달리 최근의 기업에서는 통신 시스템을 포함하는 다양한 정보기술에 관련된 지식과 기술을 전문적으로 다룰 수 있는 전문가를 원하는 추세이다. 이러한 맥락에서 IS 실무자들이 자신의 업무를 성공적으로 수행하기 위해 필요한 전문 지식과 기술은 무엇인가라는 질문에 대한 대답을 알 수 있어야만 한다. 본 연구는 IS 실무자들이 그들이 직면하고 있는 ‘IS 지식과 기술의 빠른 변화’를 얼마만큼 인식하고 있으며, 그들이 필요로 하는 지식과 기술과 업무를 수행함에 있어 필수적인 지식과 기술을 얼마만 큼 보유하고 있는지를 조사하였다. 본 연구에서는 조사된 자료를 통하여, 기존의 국내외의 문화에서 밝혀진 인구 통계학적 분류기준 (예를 들자면, 경력 수준, 지역, 직종) 이외에 이들을 분류할 수 있는 기준에는 어떠한 것이 있는가에 대한 연구를 수행하였다. 분석을 위하여 실무자들이 현업에서 많은 시간과 노력을 들이고 있는 IS 활동영역에 대한 투자시간을 기준으로 실무자들을 분류하였다. 분석에서는 조사자의 군집분석과 다차원 분석을 통하여 분류된 실무자 그룹에 대한 여러 가지 기술적인 특성과, 인구 통계학적 특성을 파악하고, 그룹들에 대하여 새로운 분류에 적합한 표기를 제시하고자 하였다. 본 논문은 정보시스템 영역에서 수행된 IS 실무자들에 다양한 연구의 한 부분으로서, 기업 환경, 조직 환경, 나아가 실무자들의 직무환경의 개선에 필요한 지식과 기술을 제공할 것이다.아날로그 방식에서 IT 기반에 의한 디지털 환경으로 변화되고 있다. 또한 e러닝, T러닝, m러닝, u러닝 등의 용어가 생성되고 있다.키지에어컨에서 사용되고 있는 밀폐형 압축기에 대해서 그림 2에서 나타내고 있는 냉방능력 10tons(120,000Btu/h) 이하를 중심으로 상기의 최근 기술 동향을 간략하게 소개하고자 한다.질표준의 지표성분으로 간주되는 진세노사이드의 절대함량과 그 성분조성 차이에 따른 임상효과의 차별성이 있는지에 대한 검토와, 특히 최근 실험적으로 밝혀지고 있는 사포닌 성분의 장내 세균에 의한 생물전환체의 인체 실험을 통한 효과 검정이 필요하다. 나아가서는 적정 복용량의 설정과 이와 관련되는 생체내 동태 및 생체이용율(bioavilability)에 관한 정보가 거의 없으므로 이것도 금후 검토해야 할 과제로 사료된다. 인삼은 전통약물로서 오랜 역사성과 그동안의 연구결과에 의한 과학성을 가지고 있으므로 건강유지와 병의 예방 및 회복촉진을 위한 보조요법제 또는 기능성 식품으로써의 유용성이 있는 것으로 판단된다. 앞으로 인삼의 활용성 증대를 위해서는 보다 과학적인 임상평가에 의한 안전성 및 유효성 입증과 제품의 엄격한 품질관리의 필요성이 더욱 강조되어야 할 것이다.xyl radical 생성 억제 효과를 보여 주었다. 본 실험을 통하여 BHT 를 제외하고 전반적으로 세포 수준에서의 oxidative stress 에 대한 억제 효과를 확인해 볼 수 있었으며 특히 수용성 항산화제들에서 두드러진 효과를 보여 주었다. 제공하여 내수기반 확충에도 노력해야 할 것 이다.있었다., 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의

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수면의 질을 측정하기 위한 안대형 생체신호 측정기기 개발 (Development of an Eye Patch-Type Biosignal Measuring Device to Measure Sleep Quality)

  • 안창선;임재관;정봉수;김영주
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제12권5호
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    • pp.171-180
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    • 2023
  • 우리나라 3대 수면 질환으로는 코골이, 수면무호흡증, 불면증이 있다. 수면 부족은 만병의 근원이며 수면 부족으로 인한 질병은 심혈관계 질환, 인지장애, 비만, 당뇨, 대장염, 전립선암에 이르기까지 다양하게 나타난다. 수면 관리 중요성을 인식한 정부도 2018년 7월부터 수면다원검사를 국민건강보험 혜택을 적용해서 작은 부담으로 검사를 받아볼 수 있도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고 불면증 환자는 시간적·공간적·경제적 부담감을 해소하고 일상생활 속에서 수면의 질을 관리할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 병원이 아닌 일상생활 속에서 수면관리에 활용할 수 있는 안대형 생체신호 측정기기를 개발하였다. 측정기기에서는 6개 생체신호(안구동작, 뒤척임, 체온, 산소포화도, 심박수, 오디오)를 측정할 수 있다. 사용되는 센서로는 안구동작, 뒤척임은 자이로스코프센서(MPU9250, InvenSense, 미국)가 사용되었다. 센서값 입력 범위는 258~460°/sec 단위로 조정되며, 입력 범위값 내에서 작동상태를 확인하였다. 체온, 산소포화도, 심박수는 센서(MAX30102, Analog Devices, 미국)를 사용하였다. 체온은 30~45℃ 작동상태를 확인했으며, 산소포화도 사용범위는 미사용상태는 0%이고 사용상태는 20~90%의 작동상태를 확인하였다. 심박수의 범위는 40~180 bpm에서 작동상태를 확인하였다. 오디오 신호는 센서(AMM2742-T-R, PUIaudio, 미국)를 통해서 생체신호를 측정하며 감도는 -42±1 dB이며 주파수 범위는 20~20 kHz에서의 작동상태를 확인하였다. 시스템 구성은 생체신호 측정기기와 데이터수집 장치로 PC 및 모바일 애플리케이션으로 구성되었다. 측정된 데이터는 모바일과 PC로 수집되며 수집된 데이터는 수면의 단계를 판단하고 수면 유도와 수면장애에 대한 사전 선별기능을 진행할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있다. 앞으로 간편하게 가정에서 불면증 환자들에게 수면의 질을 측정할 수 있게 되어 불면증 환자들의 치료에 도움이 될 것으로 예상한다.

폴리머/ 금속 다층 공정 기술을 이용한 실시간 혈압 모니터링을 위한 유연한 생체 삽입형 센서 (Implantable Flexible Sensor for Telemetrical Real-Time Blood Pressure Monitoring using Polymer/Metal Multilayer Processing Technique)

  • 임창현;김용준;윤영로;윤형로;신태민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.599-604
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    • 2004
  • 본 논문에서는 폴리머/ 금속 다층 공정 기술 (polymer/metal multi layer processing techniques)을 이용한 실시간 혈압 감지를 위한 유연한 생체 삽입형 센서를 새로이 제안한다. 제안되는 방식의 센서는 기계적으로 유연하기 때문에 혈관의 외벽에 대한 침습성을 감소시켜 부착할 수 있다. 즉, 혈압 측정을 위해 센서를 혈관 내에 설치하던 기존의 방법들에 비해서 혈관 자체에 상처를 주지 않고 혈압의 상대적인 변화를 지속적으로 감지할 수 있다. 성인에게 발생하는 급사의 주된 원인은 협심증, 심근 경색과 같은 혈관 관련 질환이다. 플라크 (plaque)의 생성 등과 관계된 순환계 관련 질환들은 지속적인 혈압 감지를 통해서 예방할 수 있으며 발병 초기에 치료할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 혈압감지 방법의 과정은 다음과 같다. 우선, 집적된 센서를 혈관 외벽에 부착한다. 둘째, 실장된 센서가 혈관의 기계적인 수축과 확장을 인식한다. 마지막으로, 센서에 의해 인식된 혈압의 변화를 원격 감지 방법을 통해서 외부 안테나에서 감지하게 된다. 센서 시스템에는 어떠한 능동 소자도 존재하지 않기 때문에 에너지와 혈압 변화 정보는 LC 공진기와 외부 안테나 사이에 발생하는 상호 인덕턴스 원리에 의해서 전달되게 된다. 이러한 측정 원리의 가능성을 확인하기 위해서 실리콘 고무관과 혈액을 이용하여 시험관 실험 (In vitro test)을 진행하였다. 우선, 혈액으로 채운 실리콘 고무관에 센서를 감은 후 피스톤으로 압력을 가하였다. 그리고 이를 통해 가해진 압력 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 측정하였다. 가해진 압력이 0부터 213.3 KPa까지 변화하는 동안 2.4 MHz의 공진 주파수가 변했다. 그러므로 생체 삽입형 혈압 센서의 감도는 11.25 KHz/KPa이다.

스마트 기기를 활용한 응급 지원 시스템 (Emergency Support System using Smart Device)

  • 정필성;조양현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1791-1798
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    • 2016
  • 최근 스마트폰과 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 헬스케어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 스마트 헬스케어란 다양한 종류의 생체신호 측정 센서와 스마트 디바이스를 이용하여 개인화된 건강관리서비스를 제공받는 서비스를 말한다. 스마트 디바이스를 이용한 스마트 헬스케어를 위해서는 스마트 웨어러블 디바이스를 이용한 개인 건강관리 모니터링 서비스 중심의 연구뿐만 아니라 응급 상황 이후의 응급조치 방안을 위한 서비스에 대한 연구 또한 필요하다. 본 논문에서는 스마트 디바이스를 이용하여 그룹관리 기법을 이용하여 응급 상황을 모니터링 하고 상황을 전파하는 응급환자 지원 시스템을 제안하였다. 제안하는 시스템은 응급 상황을 판단했을 때 위치 정보를 기반으로 응급처치 지원자에게 연락을 취한다. 또한 스마트 디바이스를 이용하여 환자의 사진을 서버로 전송하면 환자의 정보를 화면에 제공하는 응급 지원 시스템을 설계 및 구현하였다.

1대1 지문매칭을 이용한 스마트 카드 인증 시스템의 구현 (An Implementation of Smart Card Identification System Using 1 vs. 1 Fingerprint Matching)

  • 최순우;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.1204-1209
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    • 2001
  • 급속한 정보통신의 발달로 정보통신 기반을 이용한 전자상거래, 인터넷뱅킹, 주식거래 등 다양한 서비스가 이루어지고 있다. 이때 가장 중요한 문제는 서비스 이용자가 관인임을 확실하게 인증할 수 있어야 한다는 것이다. 그리나 현재 본인임을 인증할 수 있는 방법으로 대부분 쓰이고 있는 개인 비밀번호는 도용 당할 위험이 크다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 서비스 이용자가 본인임을 확실하고 간단하게 인증할 수 있는 안전한 방법으로 1대1 지문매칭을 이용한 스마트 카드 인증 시스템을 제안한다. 스마트 카드는 정보보호 및 보안성이 뛰어나며 사용이 편리하다. 그리고 지문은 여러 생체인식분야 중 본인임을 인증할 수 있는 가장 우수한 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 PC를 기반으로 하며 스마트 카드에 지문정보인 특징점을 저장하고 서비스 이용시 이용자의 특징점과 스마트 카드에 저장된 특징점을 비교하여 본인임을 인증함으로써 서비스 이용자가 본인임을 확실하게 인증할 수 있다. 본 논문에서는 구현한 시스템을 다양한 서비스 분야에 응용할 경우 서비스 이용의 안전도를 높일 수 있는 가능성을 제시한다.

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개인 감성정보를 이용한 협업 필터링 기반 장소 추천 서비스 설계 및 구현 (Design and Implementation of Location Recommending Services using Personal Emotional Information based on Collaborative Filtering)

  • 변정;김동근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1407-1414
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    • 2016
  • 본 연구에서는 사용자의 감성 정보를 이용한 협업 필터링 기반 장소 추천 시스템을 개발하였다. 기존의 장소 추천 시스템은 장소에 대한 사용자들의 평점이나 방문패턴, 사용자들의 위치를 통해 장소를 추천하였다. 이러한 시스템들은 객관적이지 못 한 정보를 갖고 있거나 사용자의 상태를 고려하지 않아 만족도가 높지 않다. 사용자의 감성 정보를 이용하면 비슷한 감성을 느낀 사용자들이 방문하였던 선호도 높은 장소를 객관적으로 추천하여 장소에 대한 만족도를 높일 수 있다. 본 연구에서는 사용자가 직접 모바일 애플리케이션을 이용하여 현재 위치와 생체신호를 이용하여 인식한 감성 정보를 등록하고, 등록된 감성 정보를 이용하여 비슷한 감성을 가진 사용자들의 유사도를 측정하고 장소에 대한 선호도를 예측하여 사용자에게 감성 장소를 추천한다.

1대1 지문매칭을 이용한 스마트 카드 인증 시스템의 구현 (Implementation of Smart Card Identification System Using 1 vs. 1 Fingerprint Matching)

  • 최순우;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.517-520
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    • 2001
  • 급속한 정보통신의 발달로 정보통신 기반을 이용한 전자상거래, 인터넷뱅킹, 주식거래 등 다양한 서비스가 이루어지고 있다. 이때 가장 중요한 문제는 서비스 이용자가 본인임을 확실하게 인증할 수 있어야 한다는 것이다. 그러나 현재 본인임을 인증할 수 있는 방법으로 대부분 쓰이고 있는 개인 비밀번호는 도용 당할 위험이 크다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 서비스 이용자가 본인임을 확실하고 간단하게 인증할 수 있는 안전한 방법으로 1대1 지문매칭을 이용한 스마트 카드 인증 시스템을 제안한다. 스마트 카드는 정보보호 및 보안성이 뛰어나며 사용이 편리하다. 그리고 지문은 여러 생체인식분야 중 본인임을 인증할 수 있는 가장 우수한 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 PC를 기반으로 하며 스마트 카드에 지문정보인 특징점을 저장하고 서비스 이용시 이용자의 특징점과 스마트 카드에 저장된 특징점을 비교하여 본인임을 인증함으로써 서비스 이용자가 본인임을 확실하게 인증할 수 있다. 본 논문에서는 구현한 시스템을 다양한 서비스 분야에 응용할 경우 서비스 이용의 안전도를 높일 수 있는 가능성을 제시한다.

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