• 제목/요약/키워드: face expression recognition

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피로 검출을 위한 능동적 얼굴 추적 (Active Facial Tracking for Fatigue Detection)

  • 박호식;정연숙;손동주;나상동;배철수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.603-607
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    • 2004
  • 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 운전자의 피로 상태를 검출하기 위한 얼굴 표정 인식을 위해 얼굴 특징을 추적하고자 하였다. 그러나 대다수의 얼굴 특징 추적 방법은 다양한 조명 조건과 얼굴 움직임, 회전등으로 얼굴의 특징점이 검출하지 못하는 경우가 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우선, 능동적 적외선 감지기를 사용하여 다양한 조명 조건 하에서 동공을 검출하고, 검출된 동공은 얼굴 움직임을 예측하는데 사용되어진다. 얼굴 움직임에 따라 특징이 국부적으로 부드럽게 변화한다고 할 때, 칼만 필터로 얼굴 특징을 추적할 수 있다. 제한된 동공 위치와 칼만 필터를 동시에 사용함으로 각각의 특징 지점을 정확하게 예상 할 수 있었고, Gabor 공간에서 예측 지점에 인접한 지점을 특징으로 추적할 수 있다. 패턴은 검출된 특징에서 공간적 연관성에서 추출한 특징들로 구성된다. 실험을 통하여 다양한 조명과 얼굴 방향, 표정 하에서 제안된 능동적 방법의 얼굴 추적의 실효성을 입증하였다.

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감정표현을 위한 FACS 기반의 안드로이드 헤드의 개발 (Development of FACS-based Android Head for Emotional Expressions)

  • 최동운;이덕연;이동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.537-544
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    • 2020
  • 본 논문에서는 FACS(Facial Action Coding System)에 기반을 둔 안드로이드 로봇 헤드의 개발을 통한 감정표현 방법을 제안한다. 안드로이드 로봇은 인간과 가까운 외모를 가진 로봇을 말하며, 인공 피부, 인공 근육을 가지고 있다. 감정 표현을 로봇으로 구현하기 위해서는 인공 근육의 개수와 배치를 정하여야 하는데 이를 위해 인간의 얼굴 움직임을 해부학적으로 분석하였다. FACS는 해부학을 기반으로 하여 표정을 만들 때의 얼굴의 움직임을 분석한 시스템이다. FACS에서는 표정은 AU(Action Unit)의 조합으로 만들어지며, 이 AU를 기반으로 로봇의 인공 근육의 수와 위치를 정하게 된다. 개발된 안드로이드 헤드는 30개의 인공 근육에 해당되는 모터와 와이어를 가지고 있으며, 표정 구현을 위한 인공 피부를 가지고 있다. 제한된 머리 공간에 많은 모터를 탑재하기 위해 spherical joint와 스프링을 이용하여 초소형 안구 모듈이 개발되었고, 와이어 경로의 효율적인 설계를 기반으로 30개의 모터가 배치되었다. 제작된 안드로이드 헤드는 30 자유도를 가지고 13개의 기본 감정 표현을 구현 가능하였고, 전시회에서 일반 관람객들을 대상으로 인식률을 평가 받았다.

연상기억과 뉴런 연결강도 모듈레이터를 이용한 해마 학습 알고리즘 개발 (Development of the Hippocampal Learning Algorithm Using Associate Memory and Modulator of Neural Weight)

  • 오선문;강대성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권4호
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    • pp.37-45
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    • 2006
  • 본 논문에서는 인지학에서 연구되고 있는 동질 연상 기억 현상과 장기 및 단기 기억 강화 조절 기능을 담당하는 해마의 두뇌 원리를 공학적으로 모델링한 MHLA(Modulatory Hippocampus Learning Algorithm)의 개발을 제안한다. 해마에서 중요시 하는 연관된 3단계 조직(DG, CA3, CAl)에 기반한 동질 연상 메모리를 구성하도록 하였으며, 장기 기억 학습에 모듈레이터(modulator)를 추가하여 학습 수렴 속도를 향상시켰다. 해마 구조에서 정보는 3단계 순서에 따라 치아 이랑 영역에서 통계적인 편차를 적용하여 호감도 조정에 따라서 반응 패턴으로 이진화 되고, CA3 영역에서 자기 연상 메모리를 하여 패턴이 재구성이 된다. CA3의 정보를 받는 CAI영역에서는 모듈레이터가 적용되는 신경망에 의해 장기기억 인식에 이용되는 연결n강도의 수렴이 빠르게 학습된다. MHLA의 성능을 측정하기 위하여 포즈 및 표정과 화질 상태에 따라 분류된 얼굴 영상에 PCA(Principal Component Analysis)를 적용하여 특정 벡터들을 계산하 MHLA로 학습한 후, 인식률을 확인 하였다. 실험 결과, 제안한 학습 방법을 다른 방법들과 비교하였을 때, 학습시간비용과 인식률에서 우수함을 확인하였다.

우울한 내담자를 위한 MI(Music & Imagery) 치료사례 (Case study of Music & Imagery for Woman with Depression)

  • 송인령
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제5권1호
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    • pp.67-90
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    • 2008
  • MI란 Music and Imagery의 약자로 심리치료의 한 방법인 GIM(Guided Imagery and Music)을 현실에 맞게 축약적으로 접목시킨 방법이다. 이는 치료목표에 적합한 음악감상을 통해 다양한 심상을 경험함으로 인간의 내면세계를 탐색, 직면, 통찰, 해결하게 한다. 본 치료사례는 MI기법을 활용하여 우울한 내담자의 긍정적 내적자원에 따른 심상을 체험하고, 그 체험을 언어적으로 표현한다. 또한 그 이미지들을 일상생활에 긍정적인 변화를 적용할 수 있도록 유도하는 지지적 수준의 개인 치료사례이다. 지지적인 수준(Supportive Level)에서의 MI는 음악 안에서 안전하게 서로 지지하는 수준에서만 사용한다. 개인세션 도입은 특정 느낌이나 주제, 단어 혹은 시각적 이미지를 연상하고, 이러한 이미지는 갈등적인 내용이 아닌 긍정적인 경험을 유도한다. MI의 한 회기 별 첫 번째 단계는 초기면담(Prelude)으로 상담의 초기면담과 같이 구체적인 목표를 정한다. 두 번째 단계는 전환(Transition)으로 여러 가지 내담자의 이야기 중에 가장 지지적인 주제를 좀 더 초점화하여 구체적으로 느끼고 표현 할 수 있도록 한다. 세 번째 단계는 긴장완화 및 음악 감상(Music Listening)으로 여러 긴장이완법 등을 사용하여 음악 감상하는 동안 심상이 잘 떠오를 수 있도록 이완 시킨다. 그리고 음악 감상 동안 음악이 가져다주는 여러 가지 심상들을 탐색하고 연상 할 수 있도록 한다. 마지막 단계는 마무리(Process)시간으로 음악 감상 동안 경험되어진 심상을 그림으로 표현하고, 개인적인 심상경험을 언어적인 과정을 통해 치료사와 공유함으로써 긍정적인 경험을 확장시켜 내적인 힘을 키운다. A 내담자의 경우 내담자와의 라포 형성하기(공감, 이해, 지지), 내담자의 긍정적인 자원탐색(어린시절, 가족), 내담자의 감정표현 및 긍정적 지지(현재의 나)의 구체적인 목표를 설정하였다. 음악은 내담자가 선호하는 음악과 치료사가 선정한 음악 중에서 음의 전개가 단순하고, 멜로디가 반복적이며, 리듬이 규칙적이며, 협화음으로 구성된 안정적이고 구조화된 음악을 사용하였다. 그 결과 A는 1, 2회기에는 방어기제를 많이 사용하고 우울로 인한 감정조절의 어려움을 보였으나 3회기 이후 자신이 좋아하는 음악과 지지적인 음악을 치료사가 제공하는 것으로 인해 공감과 지지를 경험할 수 있게 되었다. 이를 통하여 4회기부터 안정감을 갖고 세션 안에서 부정적 정서를 긍정적인 정서로 전환하고, 자신의 내재된 힘을 발견하게 되었다. 6회기에는 과거 힘들었던 시간들이 앞으로 갖게 될 좋은 시간을 준비하는 단계라고 인식하기 시작하였다. B 내담자의 경우 내담자와의 라포 형성 및 탐색하기(공감, 이해, 지지), 내담자의 문제 탐색 및 긍정적 인식(어린시절, 가족), 내담자의 감정표현 및 통찰하기(현재와 미래의 나)의 구체적인 목표를 설정하였다. 음악은 1, 2회기에는 안정적이고 구조적인 음악을 사용하였으나, 3회기 이후 곡의 전개가 점점 커지고 주제 멜로디의 변주로 음의 고저가 많으며, 협화음과 불협화음이 넘나드는 고전파와 낭만파의 음악을 사용하였다. 그 결과 B 내담자는 1,2회기에서는 대인관계의 어려움을 종교적인 관계로 전환하여 현실회피하려는 경향이 나타났으나 자신이 좋아하는 음악과 지지적인 음악을 통하여 공감과 지지를 경험할 수 있었다. 3회기 이후 B는 자신의 현실 문제를 인식하고 직면하였으나 회피와 직면의 양가감정을 갖게 되었다. 4회기 이후 B는 우울로 인한 감정의 변화를 음악 안에서 경험하고, 자신의 문제에 직면하였다. 5, 6회기에서는 긍정적인 자원을 통해 내적인 힘을 키우고 해결하려는 태도와 미래에서의 내가 좀 더 당당하고 건강하게 살아가려는 의지가 나타났다. 이와 같이 MI 프로그램은 GIM 프로그램보다 좀 더 현실적이고 짧은 회기수로 내담자의 문제들을 해결할 수 있다는 가능성을 제기한다. GIM처럼 깊은 무의식속으로 접근 하지 않고도, MI는 현실주의 상담과도 같이 내담자의 현실적인 문제를 근거로 하여 문제인식 및 통찰, 해결해 나갈 수 있다. 특히 음악의 사용에 있어서도 다양한 장르의 곡을 내담자에게 맞게 사용할 수 있으며, 음악감상 시간도 GIM에 비해 짧고 곡의 기능들도 구조화되어 내담자의 감정을 심상으로 잘 표현 할 수 있다. 그러므로 MI는 내담자의 음악선호도와 음악의 다양한 기능들을 활용하여 개인과 그룹으로 성인뿐만 아니라 아동 및 청소년에게도 알맞게 수정 보완하여 사용할 수 있음을 시사한다.

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지방자치 활성화를 위한 자치경찰제 도입 방안에 관한 연구 - 제주자치경찰제 사례를 중심으로 - (A Study on Introduce Measures for Local Government Activation Local & Municipal Police - Focus on Jeju Local & Municipal Police Case -)

  • 유상용
    • 시큐리티연구
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    • 제41호
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    • pp.327-356
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    • 2014
  • 지방자치의 궁극적인 목적은 지역사회의 주인인 주민의 복리증진이다. 주민의 복리증진은 주민의 생명과 재산의 보호로부터 시작된다. 이러한 보호활동의 대부분은 경찰의 기능이다. 따라서 주민의 복리증진을 위해서는 지역의 자율성을 바탕으로 하는 자치경찰이 개념적으로 전제가 되어야 한다. 지역사회에 뿌리를 두고 지역사회를 위하여 활동하는 자치경찰활동은 경찰과 지역사회를 재결합시켜주는 것이며, 지역의 문제해결을 중심으로 이루어지는 자치경찰활동은 범죄와 무질서, 범죄에 대한 두려움을 감소시킬 뿐만 아니라 지역주민을 동반자로 인식하며 지역사회의 전반적인 삶의 질을 개선시키기 위한 지역주민 자체의 노력의 표현이다. 자치경찰이 전면적으로 도입될 경우 정부와 지방자치단체에서는 그동안 준비해 온 여러가지 대안들을 면밀히 검토 분석하여 최적의 대안을 마련하여 시행착오를 줄이는 것이 무엇보다 중요하다. 최우선적으로는 자치경찰을 도입하려는 이유가 무엇인지 정확하게 파악해야 한다. 즉, 자치경찰의 도입은 중앙정부와 지방정부, 국가경찰과 자치경찰, 여당과 야당, 광역자치단체와 기초자치단체 간의 보이지 않는 주도권 다툼이 아니라 지방자치시대를 맞아 진정으로 지역주민들의 '안전'과 '삶의 질 향상'에 있음을 직시해야 한다.

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얼굴인식 및 표정 인식을 위한 얼굴 및 얼굴요소의 윤곽선 추출 (Facial Feature Retraction for Face and Facial Expression Recognition)

  • 이경희;변혜란;정찬섭
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 추계학술발표 논문집
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    • pp.25-29
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    • 1998
  • 본 논문은 얼굴 인식 또는 표정 인식 분야에 있어서 중요한 특징을 나타내는 얼굴과 얼굴의 주요소인 눈과 입, 눈썹의 영역 추출 및 그의 윤곽선·추출에 관한 방법을 제시한다. 얼굴요소의 영역 추출은 엣지 정보와 이진화 영상을 병합하여 이용한 프로젝션 분석을 통하여 얼굴 및 각 얼굴요소를 포함하는 최소포함사각형(MER: Minimum Enclosing Rectangle)을 추출하였다. 얼굴 영상에 관련된 윤곽선 연구에는 가변 템플릿(Deformable Template), 스네이크(Snakes: Active Contour Model)를 이용하는 연구들이 이루어지고 있는데 가변 템플릿 방법은 수행시간이 느리고 추출된 윤곽선의 모양이 획일 된 모양을 갖는 특성이 있다. 본 논문에서는 사람마다 얼굴요소의 모양의 개인차가 반영되고 빠른 수렴을 할 수 있는 스네이크 모델을 정의하여 눈, 입, 눈썹, 얼굴의 윤곽선 추출 실험을 하였다. 또한 스네이크는 초기 윤곽선의 설정이 윤곽선의 추출 곁과에 큰 영향을 미치므로, 초기 윤곽선의 설정 과정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 얼굴 및 각 얼굴요소를 포함하는 각각의 최소 포함 사각형(MER)을 추출하고, 이 추출된 MER 내에서 얼굴 및 각 얼굴요소의 일반적인 모양을 초기 윤곽선으로 설정하는 방법을 사용하였다. 실험결과 눈, 입, 얼굴의 MER의 추출은 모두 성공하였고, 눈썹이 흐린 사람들의 경우에만 눈썹의 MER추출이 졸지 않았다. 추출된 MER을 기반으로 하여 스네이크 모델을 적용한 결과, 눈, 입, 눈썹, 얼굴의 다양한 모양을 반영한 윤곽선 추출 결과를 보였다. 특히 눈의 경우는 1차 유도 엣지 연산자에 의한 엣지 와 2차 유도 연산자를 이용한 영점 교차점(Zero Crossing)과 병합한 에너지 함수를 설정하여 보다 더 나은 윤곽선 추출 결과를 보였다. 얼굴의 윤곽선의 경우도 엣지 값과 명도 값을 병합한 에너지 함수에 의해 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있었다.잘 동작하였다.되는 데이타를 입력한후 마우스로 원하는 작업의 메뉴를 선택하면 된다. 방법을 타액과 혈청내 testosterone 농도 측정에 응용하여 RIA의 결과와 비교하여 본 바 상관관계가 타액에서 r=0.969, 혈청에서 r=0.990으로 두 결과가 잘 일치하였다. 본 실험에서 측정된 한국인 여성의 타액내 testosterone농도는 107.7$\pm$12.0 pmol/l이었고, 남성의 타액내 농도는 274.2$\pm$22.1 pmol/l이었다. 이상의 결과로 보아 본 연구에서 정립된 EIA 방법은 RIA를 대신하여 소규모의 실험실에서도 활용할 수 있을 것으로 사려된다.또한 상실기 이후 배아에서 합성되며, 발생시기에 따라 그 영향이 다르고 팽창과 부화에 관여하는 것으로 사료된다. 더욱이, 조선의 ${\ulcorner}$구성교육${\lrcorner}$이 조선총독부의 관리하에서 실행되었다는 것을, 당시의 사범학교를 중심으로 한 교육조직을 기술한 문헌에 의해 규명시켰다.nd of letter design which represents -natural objects and was popular at the time of Yukjo Dynasty, and there are some documents of that period left both in Japan and Korea. "Hyojedo" in Korea is supposed to have been influenced by the letter design. Asite- is also considered to have been "Japanese Letter Jobcheso." Therefore, the purpose of this study is to look into the origin of the letter designs in the Chinese character culture

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BERTopic을 활용한 인간-로봇 상호작용 동향 연구 (A Study on Human-Robot Interaction Trends Using BERTopic)

  • 김정훈;곽기영
    • 지능정보연구
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    • 제29권3호
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    • pp.185-209
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    • 2023
  • 4차 산업혁명의 도래와 함께 다양한 기술이 주목을 받고 있다. 4차 산업혁명과 관련된 기술로는 IoT(Internet of Things), 빅데이터, 인공지능, VR(Virtual Reality), 3D 프린터, 로봇공학 등이 있으며 이러한 기술은 종종 융합된다. 특히 로봇 분야는 빅데이터, 인공지능, VR, 디지털 트윈과 같은 기술과 결합할 것으로 기대된다. 이에 따라 로봇을 활용한 연구가 다수 진행되고 있으며 유통, 공항, 호텔, 레스토랑, 교통 분야 등에 적용되고 있다. 이러한 상황에서 인간-로봇 상호작용에 대한 연구가 주목을 받고 있지만 아직 만족할 만한 수준에는 이르지 못하고 있다. 하지만 완벽한 의사소통이 가능한 로봇에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있고 이는 인간의 감정노동을 대신할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 현재의 인간-로봇 상호작용 기술을 비즈니스에 적용할 수 있는지에 대한 논의가 필요하다. 이를 위해 본 연구는 첫째, 인간로봇 상호작용 기술의 동향을 살펴본다. 둘째, LDA(Latent Dirichlet Allocation) 토픽모델링과 BERTopic 토픽모델링 방법을 비교한다. 연구 결과, 1992년~2002년 간의 연구에서는 인간-로봇 상호작용에 대한 개념과 기초적인 상호작용에 대해 논의되고 있었다. 2003년~2012년에는 사회적 표현에 대한 연구가 많이 진행되었으며 얼굴검출, 인식 등과 같이 판단과 관련된 연구도 수행되었다. 2013년~2022년에는 노인 간호, 교육, 자폐 치료와 같은 서비스 토픽들이 등장하였으며, 사회적 표현에 대한 연구가 지속되었다. 그러나 아직까지 비즈니스에 적용할 수 있는 수준에는 이르지 못한 것으로 보인다. 그리고 LDA토픽모델링과 BERTopic 토픽모델링 방법을 비교한 결과 LDA에 비해 BERTopic이 더 우수한 방법임을 확인하였다.