• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5998-6016
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• 2017

In thin-film transistor liquid-crystal displays (TFT-LCDs), which are most commonly used in mobile devices, the backlight accounts for about 70% of the power consumption. Therefore, most low-power-related studies focus on realizing power savings through backlight dimming. Image compensation is performed to mitigate the visual distortion caused by the backlight dimming. Therefore, popular techniques include pixel compensation for brightness recovery and contrast enhancement, such as histogram equalization. However, existing pixel compensation techniques often have limitations with respect to blur owing to the pixel saturation phenomenon, or because contrast enhancement cannot adequately satisfy the human visual system (HVS). To overcome these, in this study, we propose a novel dimming technique to achieve both power saving and HVS-awareness by combining the pixel compensation and histogram specifications, which convert the original cumulative density function (CDF) by designing and using the desired CDF of an image. Because the process of obtaining the desired CDF is customized to consider image characteristics, histogram specification is found to achieve better HVS-awareness than histogram equalization. For the experiments, we employ the LIVE image database, and we use the structural similarity (SSIM) index to measure the degree of visual satisfaction. The experimental results show that the proposed technique achieves up to 15.9% increase in the SSIM index compared with existing dimming techniques that use pixel compensation and histogram equalization in the case of the same low-power ratio. Further, the results indicate that it achieves improved HVS-awareness and increased power saving concurrently compared with previous techniques.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권11호
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• pp.1298-1306
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• 2016

휴대용 기기에서 사용 비중이 높은 디스플레이인 TFT-LCD에서는 백라이트가 소모 전력의 대부분을 차지하므로 백라이트의 세기를 줄이는 디밍 기법을 통한 전력 절감이 많이 시도되고 있으며, 이 때 일어나는 디스플레이 상 이미지의 밝기 저하로 인한 시각적 왜곡을 개선하는 이미지 보상 기법 연구가 동시에 진행되고 있다. 하지만 히스토그램 평활화와 같은 기존 이미지 보상 기법들은 인간 시각 만족도를 잘 충족하는 것에 한계점을 가진다. 본 논문에서는 히스토그램 명세화와 픽셀 보정의 결합을 통해 전력 절감과 함께 시각 만족도 개선 효과가 향상된 디밍 기법을 제안한다. 이 기법은 인간 시각을 만족하기 위해 탐색 알고리즘을 수행하므로, 빠른 이미지 처리를 위해 단순화한 계산을 통해 인간 시각 만족의 이미지를 얻어낼 수 있는 자동화 알고리즘을 포함한다. 실험 결과, 기존 백라이트 디밍에 비해 전력 절감 대비 높은 시각 만족도 개선을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권1호
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• pp.126-134
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• 2016

OLED 디스플레이는 빠른 응답속도, 전력 효율성 등 여러 장점 때문에 점차 사용이 증가하고 있는 추세이다. 뛰어난 전력 효율성에도 불구하고 메신저, 게임 등의 사용자와의 상호작용 기반의 어플리케이션 사용의 증가로 OLED에 의한 전력 소모 비중이 여전히 크게 나타나고 있다. OLED에서는 출력하는 영상에 따라 소모 전력이 크게 달라지기 때문에 저전력 색 변환 기법이 대표적인 전력 절감 기법이다. 기존의 저전력 색 변환 기법들은 색 변환 시 인간 시각 시스템의 만족에 대한 엄밀한 연구가 없으며, 시각 만족도와 소모 전력을 동시에 최적으로 고려하는 연구가 부재했다. 본 연구에서는 기존 기법들의 문제점을 보완한 새로운 저전력 색변환 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해서 제안 기법이 기존 기법보다 시각 만족도 측면에서 더 인간 시각 시스템을 만족하며 또 전력절감 측면에서도 색 변환거리에 따라 기존 기법보다 평균 13.4% 및 22.4% 향상된 전력 절감이 가능한 것으로 나타났다.

• 대한인간공학회지
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• 제32권4호
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• pp.371-380
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• 2013

Objective: The aim of this study is to investigate the effects of design parameters of vibrotactile signals on semantic association with transmitted information conveying different meanings. Background: As information communication relying on human visual channel becomes excessive, the utility of vibrotactile signals is being interested as a substitute measure of delivering information. Properly designed hapticons may relieve burden of visual communication by rendering distinct and meaningfully compatible haptic sensations. Method: A typical Kansei engineering approach was adopted in this study. Ten most distinctive hapticons were selected among those having different frequencies and amplitudes. Associations between the hapticons and twenty four pairs of adjectives used to describe the state of automobile in control were gathered from thirty subjects using semantic differential scales. Results: The selected pairs of adjectives were summarized by factor analysis into two semantic dimensions named 'Awareness' and 'Directionality'. The experimental hapticons matched with the semantic dimensions were presented as a haptic emotion map. Conclusion: The results from this study support that frequencies and amplitudes of haptic signals play important roles in arousing different human perceptions regarding the two haptic emotional dimensions. Application: Properly designed hapticons with respect to the contents of transmitted information will increase human operator's situation awareness as well as system performance. The result from this study can be used to develop standardized hapticons for active haptic communication.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.247-270
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• 2009

This paper reviews studies on information searching behavior in process control systems and discusses some implications learned from previous studies for use in human factors studies on nuclear power plants (NPPs) main control rooms (MCRs). Information searching behavior in NPPs depends on expectancy, value, salience, and effort. The first quantitative scanning model developed by Senders for instrument panel monitoring considered bandwidth (change rate) of instruments as a determining factor in scanning behavior. Senders' model was subsequently elaborated by other researchers to account for value in addition to bandwidth. There is also another type of model based on the operator's situation awareness (SA) which has been developed for NPP application. In these SA-based models, situation-event relations or rules on system dynamics are considered the most significant factor forming expectancy. From the review of previous studies it is recommended that, for NPP application, (1) a set of symptomatic information sources including both changed and unchanged symptoms should be considered along with bandwidth as determining factors governing information searching (or visual sampling) behavior; (2) both data-driven monitoring and knowledge-driven monitoring should be considered and balanced in a systematic way; (3) sound models describing mechanisms of cognitive activities during information searching tasks should be developed so as to bridge studies on information searching behavior and design improvement in HMI; (4) the attention-situation awareness (A-SA) modeling approach should be recognized as a promising approach to be examined further; and (5) information displays should be expected to have totally different characteristics in advanced control rooms. Hence much attention should be devoted to information searching behavior including human-machine interface (HMI) design and human cognitive processes.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1345-1353
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• 2014

In a situation where the demand for creative talent creating new values and ideas is increasing day by day in the 21st century, students dealing with technology in the IT field have quite insufficient communication skills of materializing ideas and logically visualizing them. Therefore, the importance of systematic means of expression and methodology that can convey ideas more effectively and sensitively in the IT field is increasing. In this study, we recognized the importance of idea visualization education in the IT field by reviewing the relevant theory and examining creative thinking system cases and sought a more systematic visual communication method by investigating the awareness on creative thinking and expression. The results obtained in this study are considered to not only provide academic value as basic research in building new education programs in the IT sector in the future but be an opportunity for further research associated with creative talent training.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권6호
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• pp.642-648
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• 2017

Involuntary hand tremor has been a serious challenge in micromanipulation tasks and thus draws a significant amount of attention from related fields. To minimize the effect of the hand tremor, a variety of mechanically assistive solutions have been proposed. However, approaches increasing human awareness of their own hand tremor have not been extensively studied. In this paper, a head mount display based virtual reality (VR) system to increase human self-awareness of hand tremor is proposed. It shows a user a virtual image of a handheld device with emphasized hand tremor information. Provided with this emphasized tremor information, we hypothesize that subjects will control their hand tremor more effectively. Two methods of emphasizing hand tremor information are demonstrated: (1) direct amplification of tremor and (2) magnification of virtual object, in comparison to the controlled condition without emphasized tremor information. A human-subject study with twelve trials was conducted, with four healthy participants who performed a task of holding a handheld gripper device in a specific direction. The results showed that the proposed methods achieved a reduced level of hand tremor compared with the control condition.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.847-858
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• 2014

지금까지 최적의 인간 시각 만족을 위한 이미지 평가 기법 또는 도구 연구가 많이 이루어져 오고 있는데 SSIM(Structural SIMilarity) 및 이의 개선 기법들이 그 대표적인 예이다. 하지만 이들 기법은 여전히 다양한 이미지 종류 및 이미지 왜곡 종류에 대해 견실하게 대응하지 못하는 한계를 보이며 인간 시각 만족과의 괴리가 크게 존재하고 있다. 이 논문에서는 SSIM 및 개선된 SSIM 기법을 대상으로 집중적인 이미지 평가를 수행하였으며 각각의 함수에서의 관측된 이상 동작 내용에 대해서 원인을 분석하고 이를 보완 및 개선하는 새로운 이미지 평가 기법을 제시한다. 또, 기법에 대한 다양한 이미지 평가 실험을 통해서 제안 기법이 SSIM과 이의 기존 개선 기법보다 여러 이미지 종류와 왜곡 종류에 대해서 인간 시각 만족을 견실하고 일관성 있게 효과적으로 표현하고 있음을 보인다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권3호
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• pp.463-474
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• 2015

Future Ground Control Stations (GCSs) for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) teleoperation targets better situational awareness by providing extra motion cues to stimulate the vestibular system. This paper proposes a new virtual environment for long range Unmanned Aerial Vehicle (UAV) control via Non-Line-of-Sight (NLoS) communications, which is based on motion platforms. It generates motion cues for the teleoperator for extra sensory stimulation to enhance the guidance performance. The proposed environment employs the distributed component simulation over GSM network as a simulation platform. GSM communications are utilized as a multi-hop communication network, which is similar to global satellite communications. It considers a UAV mathematical model and wind turbulence effects to simulate a realistic UAV dynamics. Moreover, the proposed virtual environment simulates a Multiple Axis Rotating Device (MARD) as Human Machine Interface (HMI) device to provide a complete delay analysis. The demonstrated measurements cover Graphical User Interface (GUI) capabilities, NLoS GSM communications delay, MARD performance, and different software workload. The proposed virtual environment succeeded to provide visual and vestibular feedbacks for teleoperators via GSM networks. The overall system performance is acceptable relative to other Line-of-Sight (LoS) systems, which promises a good potential for future long range, medium altitude UAV teleoperation researches.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권2호
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• pp.42-54
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• 2014

본 연구는 장성 필암서원의 입지 형국 풍수지리 등 장소성에 담긴 의미경관적 요소와 서원배치에 따른 시지각적 공간구성에 담긴 미학성 독해를 위해 시도되었다. 고지도에 표기된 '필암서원', '필봉서원', '김하서서원' 등에서 보이듯 '필암'은 곧 '필봉'이며 이는 '김하서'라는 인식이 드러나고 있다. 서원의 배산 필암산(문필산)과 필암(붓바위)은 필암서원 장소정체성 구축의 핵심이며 하서 김인후의 상징으로, 연고성을 바탕으로 한 깊은 인걸지령(人傑地靈)의 관계로 엮여있음이 읽혀진다. 필암서원은 안산(案山) 없이 파노라믹한 '증산들'을 안대(案對)로 한 계거(溪居)의 입지특성을 보인다. 하서의 태생지인 맥동마을과 필암 그리고 '단봉함서형(丹鳳含書形)' 형국을 반영한 서원의 터잡기와 조형적 반영 그리고 건물 '이름붙이기'에서 드러난 필암서원의 액호(額號)와 각 건물의 당호(堂號) 또한 성리학적 가르침을 바탕으로, 자연과 인간이 하나 되는 천인합일(天人合一)의 인식 결과에 따른 기호경관적 특질은 여타 서원 보다 뚜렷하다. 확연루(누문)-청절당(강당)-진덕재 숭의재(재실)-우동사(사당)의 "전당후재형" 배치로 구축된 교접마당을 통한 중심성의 극대화는 필암서원 고유의 공간 프레임적 특성이다. 여기에 더하여 '유식공간과 제향공간내 경장각과 계생비 배치로 얻어진 내심 이동'을 통한 중심성의 강화' 그리고 '영역성의 강화를 위한 시설과 장치' 등에서 필암서원의 공간구성상의 경관짜임이 읽혀진다. 또한 '창호 구성을 통한 조망 중심성의 강화', ' "틀에넣기"와 중첩을 통한 시각적 투명성 확보' 그리고 '재실 툇마루 높이를 통한 위계성의 구현' 등의 시각구성상의 경관짜임을 통해 성리학적 사고를 바탕으로 한 질서와 미학성이 필암서원 조형에 논리적으로 구현되었음을 독해하였다. 이와 같이 경관 재구성을 통해 정리되고 새롭게 읽혀진 필암서원의 의미체계와 공간 및 시각구성상의 미학성은 결코 우연이 아닌 필연적 결과로, 장성 필암서원의 내적 충일을 높일 수 있는 요인이며 또 다른 자원기반이다. 본 연구를 통해 얻은 경관독해의 결과가 필암서원에 대한 이해 증진과 드러나지 않은 문화경관에 대한 감수성을 높이는데 기여할 것을 기대한다.