• 제목/요약/키워드: 시선추적방법

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시지각 특성과 시선운동 원리를 활용한 미술 감상 방법과 교육 프로그램에 관한 연구 (The Study on the Way of Art Appreciation and Education Program Using Principle of Perception and Eye Movement)

  • 김미강;장진범;김철현;백준기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.335-350
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    • 2016
  • 시지각 원리의 교육은 심리학에만 국한되지 않고 미술 감상 교육에도 필요한 학습 과정이다. 하지만 아직까지도 미술 수업을 표현 활동으로 인식하기 때문에 국내 미술 교육에서 감상 활동은 축소되거나 원활히 이루어지고 있지 않다. 따라서 감상에 동기 부여를 제공하고 정규 미술 교육을 받지 않은 학습자들에게도 감상에 대한 부담을 줄여주는 미술 감상 교육 프로그램이 필요하다. 이러한 필요성에 의해 본 논문에서는 미술 작품의 이해를 위해 시지각 원리를 학습하여 새로운 작품을 구상하고 표현하는 활동과 다양한 미술 작품에 대입시켜 감상하는 활동을 제안한다. 먼저 미술 표현에서의 시선운동의 개념과 시선 추적 실험 결과를 통해 얻은 시지각 원리의 특징을 서술하였다. 그리고 시지각 원리와 시선운동과의 연관성을 찾기 위해 이를 기반으로 회화 작품 해석에 사용되는 시선운동을 분석하였다. 최종적으로 펠드먼 비평 양식을 도입하여 시지각 원리를 학습할 수 있는 미술 감상 프로그램을 제안한다. 그리고 3장에서 분석한 두 개의 회화작품을 제안한 미술 감상 프로그램에 적용한 예시를 제시한다.

레이다 시선 측정치를 활용하는 선형 표적 추적필터 기반 함포 사격제원계산장치 성능향상 방법 (Performance Improvement Approach to Naval Gun Fire Control System Based on Linear Target Tracking Filter with Radar Line-of-sight Measurements)

  • 서의석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.446-456
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    • 2024
  • This paper addresses a novel approach to performance enhancement of the naval gun fire control system(FCS) by using the projectile tracking filter without any distortion of radar measurements. Under the assumption that the maneuvering between the projectile and the ship equipped with the radar is not quite large, this method is based on the concept of polar-coordinate target tracking, which separates the range estimation filter and the direction cosine estimation filter. Note that using polar-coordinates allows tracking to be performed in the same coordinate system from which the radar line-of-sight(LOS) measurements are obtained, unlike the conventional tracking process in Cartesian. Also, it is easy to implement in real-time and guarantees consistent estimates due to its linear filter structure. With the help of the above method, therefore, the proposed filter is able to improve the overall performance of FCS which requires stability of projectile estimates within a short engagement time. The effectiveness of the presented scheme is validated through computer simulations.

얼굴 및 눈 위치 추적을 통한 IPTV 화면 인터페이스 제어에 관한 연구 (A Study on Controlling IPTV Interface Based on Tracking of Face and Eye Positions)

  • 이원오;이의철;박강령;이희경;박민식;이한규;홍진우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6B호
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    • pp.930-939
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    • 2010
  • 최근 HCI 분야에서 사용자의 시선 추적을 통해 보다 편리한 입력 장치를 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 시선 추적 방법들은 부가적인 사용자 착용형 장비를 필요로 하거나 원거리에서 작동되지 않는 문제 등으로 인해 IPTV 환경에서 적용하기 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 사용자 착용없이 고정된 하나의 카메라를 이용하여 얼굴을 취득하고, 취득된 얼굴 영역 내에서 눈의 위치를 검출하여 IPTV의 화면 인터페이스를 제어할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 또한, Adaboost 방법으로 얼굴이나 눈이 성공적으로 검출되지 못했을 경우에도, 계층적 KLT (Kanade-Lucas-Tomasi)특징 추적 방법을 통해 구해진 모션 벡터를 이용하여 화면 인터페이스를 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 이처럼, 본 논문의 방법은 기존의 방법과는 달리 실제 IPTV의 시청거리인 2m 정도의 원거리에서도 사용가능하며, 카메라 이외에 별도의 장치를 착용할 필요가 없으므로 편의성이 높고 얼굴 움직임의 제약이 없다는 장점이 있다. 실험결과, 입력되는 얼굴 영상을 초당 15프레임의 속도로 실시간 처리함을 확인할 수 있었으며, 기존 입력 장치의 역할을 충분히 대신할 수 있음을 알 수 있었다.

눈 윤곽선과 눈동자 영역 추출 기반 시선 추정 알고리즘의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Eye-Gaze Estimation Algorithm based on Extraction of Eye Contour and Pupil Region)

  • 염효섭;홍민;최유주
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.107-113
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    • 2014
  • 본 연구에서는 입력 얼굴 영상에서 눈의 윤곽선과 눈동자 영역을 추출하여 시선을 추정하는 시스템을 설계 및 구현한다. 눈 윤곽선과 눈동자 영역을 효율적으로 추출하기 위하여 먼저 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 추출한다. 얼굴 영역 추출을 위하여 아시아인 얼굴 영상 셋을 확보하여 아시아인 피부색에 대한 YCbCr 범위를 사전에 정의하였고, 정의된 피부색 범위값에 따라 피부영역을 검출한다. 최대크기 피부 영역을 얼굴후보 영역으로 지정하고 검출된 얼굴 후보영역에 대한 상위 50%의 관심 영역 내에서 눈윤곽선과 색상 특성 분석을 이용한 눈 영역 검출 알고리즘을 수행하여 기존의 Haar-like feature 특성기반 눈 영역 검출방법에 비해 타이트한 눈 영역을 검출한다. 눈의 윤곽선을 포함하는 관심영역 전체를 기준으로 눈 영역을 3등분하고, 추출된 눈동자의 위치가 3등분된 영역에서 어느 영역에 중점적으로 위치하고 있는지를 분석하여 좌, 우, 정면 시선 방향을 추정한다. 본 연구에서는 20명의 실험자에 대한 5,616 장의 테스트 영상을 이용한 시선방향 추정 실험에서 약 91%의 정확도를 획득한다.

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남성의 동공 크기를 이용한 뉴로 스포츠 마케팅의 접근 방법: 농구 경기를 중심으로 (A Study on Neuro Sports Marketing by using Pupil's Size of Men: Focusing on Basketball Game)

  • 고의석;송기현;조수현;김종하
    • 감성과학
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    • 제20권1호
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • 이 연구는 뉴로 마케팅의 여러 연구 기법들 중 시선추적 기술(Eye-tracking)을 이용하여 농구 경기 장면 중 남성의 동공이 전체 데이터의 3시그마 범위를 벗어난 상위 0.135 % 비율로 동공이 확장 되었을 때의 시선 관찰 및 관심도를 측정하였다. 특히 동공 크기 확장과 관련해서 시선추적 기술의 데이터 중 어느 정도의 범위일 때의 크기가 유의미하다고 밝히기는 힘들기 때문에 이 연구에서는 전체 데이터 중 상위 3시그마 범위를 동공이 확장되어지는 범위로 설정하였다. 실험에 사용된 장면은 농구 경기 중 한 상황으로 설정하였으며, 총 7,200개의 데이터 중 유효율 90 %가 넘는 유효데이터가 산출되었고 이를 통해 34명의 데이터 중 유효데이터에 해당하지 않아 사용할 수 없는 데이터를 제외한 29명의 데이터를 사용하였다. 동공의 크기를 구하기 위해 동공의 너비(Pupil Width)와 높이(Pupil Height) 값을 [동공의 크기 = 동공의 너비/2${\times}$동공의 높이/$2{\times}{\pi}$] 공식에 대입하였다. 분석한 결과 농구경기장 내 마케팅으로 활용되기 위해 사용된 광고판들은 크게 영향력을 끼치지 않았다. 관중으로서의 피험자들의 동공의 크기가 커졌을 때, 경기장내에 광고판 보다는 선수들 혹은 주변 배경에 주시빈도가 높았다. 이 연구를 통하여 무분별하게 광고판을 사용하기보다는 뉴로마케팅을 이용하여 경기장내 마케팅 및 광고판 효용성을 높이는 방안의 필요성이 요구된다.

Eye-Tracking Method를 이용한 메뉴구조 설계 및 평가 (Information Architecture Design using Eye-Tracking Method)

  • 박종순;이선정;명노해
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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    • pp.15-20
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    • 2007
  • 본 연구는 시선 추적 방법(Eye-Tracking Method)을 이용한 디지털 컨버전스 제품의 정보 설계 및 평가에 관한 방법론을 제시하였다. Eye-tracking 데이터는 visual search의 효율성 뿐 아니라 타겟의 유의미성이나 가시성등을 측정하는데 유익하다. 응시 횟수와 응시 시간을 통하여 사용자의 심성 모형에 따른 시선 행위와 제품 메뉴 구조간의 전체적인 일치도를 정량적으로 분석하였고, 각 메뉴 item의 세부적인 인지 반응 정도를 평가하였다. 컨버전스 제품의 한 예로 휴대폰을 선정하여 실험을 실시하였으며, 활성화 확산 실험(SAT)을 수행하여 메뉴 항목 상호간의 인지반응 정도를 통한 문제점을 도출한 후 사용자 시나리오를 작성하였다. 1차 테스트를 통하여 피실험자의 시나리오 수행 시 어려움을 알 수 있었으며, 1차 테스트의 결과와 인터뷰 결과를 바탕으로 프로토타입의 메뉴명을 개선하여 2차 테스트를 실시하였다. 실험 결과 개선 전보다 후의 응시 횟수, 응시 시간 또한 감소하여 수행도가 향상됨으로 메뉴 구조의 개선된 결과를 가져왔다. 본 연구는 인간의 눈 움직임 측정치 결과를 토대로 사용자 심성 모형에 부합하여 누구나 접근이 쉬운 정보 구조를 설계할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 제시하는 Eye-tracking Method는 디지털 컨버전스로 인한 복잡한 정보 구조의 설계와 평가에 기여할 것으로 보인다.

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e 스포츠 웹 시청 연구를 위한 시선 분석도구 설계 및 개발 (A Study on eye-tracking software design and development for e-sports viewing on the web)

  • 고은지;최선영
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.121-132
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    • 2015
  • 본 연구는 웹에서의 e 스포츠 시청 행위 측정도구 개발과 시선추적 장치를 이용한 멀티태스킹 시청 분석 도구 및 방법을 설계하여 제안하였다. 이를 위해 하나의 스크린 안에서도 멀티태스킹이 빈번하게 일어나는 시청 행위를 시각적으로 기록하고 측정할 수 있는 개별 창 관심영역(WOI)을 설계하였고, 실시간으로 연구자가 연구참여자의 시청행위 패턴을 관찰할 수 있도록 실시간 스트리밍 및 녹화 소프트웨어인 OBS(Opensource Broadcaster Software) 플러그인(Plug-In)을 직접 개발하였다. 본 논문에서 제시한 방법론은 다음과 같은 의의가 있다. 첫째, 정지화면과 같이 제한된 웹 인터페이스 측정이 아닌 동영상과 같은 다이내믹 신을 기록할 수 있다. 둘째, 스크린에 여러 개의 창이 동시에 열려져 있어도 연구참여자가 어떠한 창을 주목하는지 정확하게 좌표를 기록할 수 있을 뿐 아니라 시각화된 정보로 확인할 수 있다. 셋째, 매우 자연스러운 일상적 상황에서 실험을 수행할 수 있어서 인위적인 실험실적 환경이나 실험 처치물이 아닌 이용자의 실제 콘텐츠 이용 패턴과 행태를 추적하는데 용이해 실험 자료의 객관적 타당도를 높일 수 있다.

지구 자전과 태양의 겉보기 운동 학습을 위한 역할놀이 활동의 학습 효과 및 학생들이 겪는 어려움 (Learning Effects and Difficulties of Role Play Activities to Learn Earth Rotation and Sun's Apparent Motion)

  • 김성운
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.29-39
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    • 2020
  • 본 연구에서는 지구 자전과 태양의 겉보기 운동을 학습하기 위한 역할놀이 활동의 학습 효과 및 어려움을 알아보기 위해서 역할 놀이 활동을 통한 개념 이해정도, 면담으로 수집한 활동에서 나타나는 어려움, 활동 중 시선이동을 분석하였다. 연구 참여자는 초등학교 5학년 학생 22명이며, 역할 놀이 중 실험 행동과 사후 면담, 시선이동자료를 수집하여 분석하였다. 연구결과, 학생들은 역할 놀이 활동을 통해 지구의 자전과 자전방향은 설명할 수 있지만 태양의 겉보기 운동을 설명하는 것은 어려워했다. 학생들은 역할 놀이 활동을 통해 태양의 겉보기 운동을 지각하기 어려워하기 때문에, 자전에 의해 나타나는 태양의 겉보기 운동 개념을 학습하기 위한 역할 놀이 활동은 학습 효과가 낮다.

능동 시각 시스템을 위한 저크 발생 억제 제어기 설계 (Design of A Controller For Reducing Jerk-Motion In An Active Vision System)

  • 김도윤;김도형;정명진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2429-2431
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    • 2003
  • 능동 시각 시스템은 카메라 시선 방향을 조정할 수 있는 장치로, 기존의 고정식 스테레오 카메라가 가질 수 없는 여러 가지 장점으로 인해 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 능동 시각 시스템을 이용하여 움직이는 물체를 추적하는 경우, 목표 위치가 제어 주기마다 바뀌게 되는데 이 때 시스템의 현재 속도를 고려하지 않는다면, 급격한 속도의 변화로 인해 저크(jerk)가 크게 발생하게 된다. 저크는 물체 추적 성능에도 영향을 미칠 뿐만 아니라, 전원단의 잡음 발생을 유발시켜 제어기의 동작을 방해하며, 시스템에 기계적인 손상을 주기도 한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 기존의 방법들은 스플라인이나 고차 다항식의 계산 방법을 사용하였으나 계산량의 복잡도로 인해 다축 제어가 필요한 능동 시각 시스템에서 구현하기가 어렵다. 본 논문에서는 삼각 함수를 이용한 종(bell) 모양의 속도 프로파일을 이용해서 저크 탄생을 억제할 수 있는 제어기 구조를 제안한다. 제안된 방법은 간단한 계산량으로 저가의 마이크로프로세서에서도 실시간으로 동작이 가능하며 임의의 시점에 임의의 속도로 움직이고 있는 시스템에 저크를 최소화할 수 있는 지령 속도를 만들어 낼 수 있다. 제안된 방법은 시뮬레이션과 실제 시스템에 적용하여 그 유용성을 검증하였다.

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실내 위치 추정에서의 비가시선(NLOS) 문제 해결 방안에 관한 연구 (A Study on NLOS Error Solution Method in Indoor Location Estimate)

  • 우성현;전현식;박현주
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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    • pp.178-180
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    • 2006
  • 실내 위치 환경에서 많이 사용되고 있는 삼각 측량 기법은 TOA(Time of Arrival) 신호를 사용하기 때문에 건물의 외벽이나 창의 메탈 성분 같은 장애물로 인한 전파의 반사와 회절, 분산 등의 NLOS(Non-Line-Of-Sight) 환경으로 인하여 정확한 위치추적이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문은 이러한 문제점을 줄이기 위해서 Anchor로부터 수신되는 TOA의 range measurement의 표준 편차를 측정하여 LOS와 NLOS를 구분하고, 발견된 NLOS를 보정하는 방법에 대하여 연구한다. 또한 위치 정확도를 높이기 위하여 칼만 필터를 수행하여 이동객체의 위치를 생성하는 실내 환경에서의 위치 추적 시스템을 설계한다.

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