International Journal of Computer Science & Network Security
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제21권5호
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pp.9-15
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2021
It is a challenge for visually impaired people to access unfamiliar environments independently, hence the quality of life is reduced, and safety of life is compromised. An accurate and reliable door detection system comprising of way finding and indoor navigation can be beneficial for a large number of autonomous and mobile applications for visually impaired people. This paper illustrates an image-based door detection scheme for visually impaired people using stable features (edges and corners) including color averaging and image resizing. Simulation results show that the proposed scheme shows a significant improvement when compared with existing scheme.
We propose a face recognition and notification system that can transform visual face information into tactile signals in order to help visually impaired people. The proposed system consists of a glasses type camera, a mobile computer and an electronic cane. The glasses type camera captures the frontal view of the user, and sends this image to mobile computer. The mobile computer starts to search for human's face in the image when obstacles are detected by ultrasonic sensors. In a case that human's face is detected, the mobile computer identifies detected face. At this time, Adaboost and compressive sensing are used as a detector and a classifier, respectively. After the identification procedures of the detected face, the identified face information is sent to controller attached to a cane using a Bluetooth communication. The controller generates motor control signals using Pulse Width Modulation (PWM) according to the recognized face labels. The vibration motor generates vibration patterns to inform the visually impaired person of the face recognition result. The experimental results of face recognition and notification system show that proposed system is helpful for visually impaired people by providing person identification results in front of him/her.
현대 사회에서 스마트폰은 장착된 고화질의 카메라를 이용하여 광학문자인식시스템을 구현할 수 있다. 광학문자시스템으로부터 인식된 문자들은 또한 TTS를 이용하여 시각장애인들에게 음성 서비스를 제공할 수 있다. 문자 정보가 들어있는 객체에 대하여 스마트 폰 카메라를 사용하여 촬영하는 것도 시각장애인들에게는 다소 어려운 일이다. 왜냐하면 피사체의 촬영 이미지를 볼 수가 없기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 스마트폰의 자이로 센서를 사용하여 시각장애인들의 올바른 촬영을 유도하는 방법을 제안한다. 구현된 프로그램을 사용하여 모의 실험한 결과, 제안된 방법은 같은 객체로부터 보다 많은 문자를 인식하는 것을 확인할 수 있었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권11호
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pp.3064-3082
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2023
During the last decade, several Electronic Orientation Aids devices have been proposed to solve the autonomy problems of visually impaired people. When hearing is considered the primary sense for Visually Impaired people (VI) and it is generally loaded with the environment, the use of tactile sense can be considered a solution to transmit directional information. This paper presents a new wearable haptic system based on four motors implemented in shoes, while six directions can be played. This study aims to introduce an interface design and investigate an appropriate means of spatial information delivery through haptic sense. The first experiment of the proposed system was performed with 15 users in an indoor environment. The results showed that the users were able to recognize, with high accuracy, the directions displayed on their feet. The second experiment was conducted in an outdoor environment with five blindfolded users who were guided along 120 meters. The users, guided only by the haptic system, successfully reached their destinations. The potential of tactile-foot stimulation to help VI understand Electronic Orientation Aids (EOA) instructions was discussed, and future challenges were defined.
본 논문에서는 라즈베리 파이를 적용하여 시각 장애인들을 위한 휴대용 카드 리더기를 개발하였다. 국내에서는 장애인들을 위한 생활보조기구 개발이 미비한 상태이다. 세계적으로도 장애인들을 위한 생활보조기구가 미약했으나 최근에 IT, 스마트폰, 사물 인터넷, 3D 프린터 등의 개발로 점점 장애인들을 위한 생활 보조 기구들이 개발되고 있다. 시각장애인들을 만나서 설문한 결과 현재 개발된 스마트폰 앱을 이용한 카드인식기능은 스마트 폰의 화면을 시각장애인들의 손으로 인지할 수 없고 작동하기도 불편하다고 입을 모았다. 근래에 시각 장애인들이 카드인식을 가능 하도록 하는 기기들이 외국에서 연구되고 있고 시제품으로 나오고 있는 실정이다. 그러나 현재 상용되는 휴대용 카드 리더기들은 가격이 높고 편리성이 떨어진다. 또한 시각장애인들은 취약 저소득층이 대부분이어서 값 비싼 기기들을 구입하여 사용하기가 힘들다. 본 연구에서는 시각장애인들이 저렴한 가격으로 사용하기 편리하도록 사물인터넷에 적용 가능한 오픈소스 하드웨어인 라즈베리 파이를 이용하여 자기스트립 리더(Magnetic strip reader)와 IC칩 리더(IC chip reader)로 카드를 인식하고 음성과 진동을 통해 알려주는 카드리더기를 개발하였다.
본 논문은 시각장애인들의 활동 범위를 확대하기 위해서 주변 시설물 검색서비스와 길안내 서비스를 제공하는 시각장애인을 위한 네비게이션 시스템을 설계하고 구현한다. 제안하는 네비게이션 시스템은 시각 장애인을 위한 경로 생성 모듈 및 저장 모듈로 구성된다. 특히, 제안하는 네비게이션 시스템은 시각 장애인을 위한 인터페이스로 TTS(Text-to-Speech) 프로그램을 이용하여 음성을 통한 안내서비스를 위한 음성 모듈과 촉각을 이용하여 점자를 출력하는 점자모듈을 통하여 구현한다. 또한 최신 지도정보를 서비스하기 위해서 구글 맵 API들을 사용한다.
본 연구에서는 시각장애인이 실외에서 목적지까지 안전하게 보행할 수 있도록 하는 착용형 단말 시스템을 제안한다. 보행자가 원하는 목적지를 설정하면, GPS에 기반한 측위 정보와 경로탐색 알고리즘을 사용하여 목적지로 안내한다. 다수의 초음파 센서를 이용하여 측정한 장애물까지의 거리 데이터를 이용하여 전방의 공간 구조를 몇 가지 패턴으로 분류하고, 이를 기반으로 안전한 보행 방향을 결정한다. 본 시스템은 시각장애인이 타인의 도움 없이 현재 자신이 위치한 곳에 대한 공간 정보를 얻고 원하는 목적지까지 안전하게 보행 할 수 있도록 한다.
본 논문에서는 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 SmartWand를 개발하였다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 흰지팡이에 쉽게 탈 부착할 수 있는 형대로 흰지팡이로 감지할 수 없는 사각기대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다 특히 본 논문에서는 SmartWand 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 흰지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다.
시각장애를 극복하고 주어진 환경에서 찾을 수 있는 장점을 활용하여 학문적인 중요한 기여를 해온 수학자들의 사례에 대한 연구 결과가 최근에 소개되었다. 이 연구를 통해 한국에서 소아마비나 뇌성마비 등의 신체적 장애를 극복하고 수학자로 성장한 예는 확인할 수 있었으나 시각장애인이 수학을 전공하여 수학 교사나 교수 또는 수학과 관련된 전문직에 진출한 경우가 전무하다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 연구자는 선진국과 달리 한국에서 시각장애인 학생들이 수학을 전공하여 전문직에 진출할 수 없었던 이유에 대하여 생각해 보고, 이런 상황을 극복하기 위하여 시각장애청소년들이 좀 더 직관적으로 수학에 접근할 수 있는 방안을 연구한다. 그리고 본 연구에서는 시각장애인 학생들이 수학을 만지고 느끼면서 수학에 대한 관심과 실제 학습 내용의 직관적 이해를 돕는 하나의 도구로 3D 프린팅을 활용한 촉각수학교재와 교사용지도서 개발(제작 보급)을 위한 모델을 제안 한다. 이는 시각장애청소년 특수교사 부모의 교재활용을 수학교육 측면에서 지원함으로써 시각장애청소년의 수학에 대한 학습력을 신장시키고, 수학에 대한 자신감을 향상시키며, 수학을 이미지화하여 상상하는 수학교육 환경을 도모 할 것으로 본다. 특히 수학적 재능을 갖는 시각장애청소년들이 앞으로 수학을 전공하여 수학 관련 전문직으로 진출하는 모델을 만드는데 도움이 될 것으로 여겨진다.
이 연구는 시각장애인들의 생활 편의성 증진을 위해 음성태그리더기의 사용성 평가를 통한 제품의 사용성 개선을 위한 목적으로 수행되었다. 사용성의 원칙과 시각장애인의 특수성을 고려한 평가 모형에 근거하여 19개의 평가 항목에 대한 지각된 사용성 평가가 실시되었다. 제안된 시스템의 베타 버전과 정식 버전에 대한 조사에 1번 이상 참여한 총 50명의 시각장애인이 분석 대상에 포함되었다. 비모수 통계방법을 사용하여 분석한 결과, 음성태그리더기의 안전성과 음성 및 음질, 음성정보의 정확성에 대해서는 비교적 만족한 편이었으나. 리더기의 크기 및 무게, 휴대와 보관의 편의성을 포함한 사용상의 효율성 측면에서는 낮은 평가를 받은 것으로 나타났다. 사용성 향상을 위해 제품 사용을 위한 절차가 보다 간소화될 필요가 있으며, 일반적으로 자주 사용하는 사물에 대한 태그는 사전에 입력을 시켜서 보급하는 것이 도움이 될 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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