• 대한인간공학회지
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• 제30권1호
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• pp.195-202
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• 2011

Objective: The aim of this study is to investigate and review the previous researches about objective measuring fatigue caused by visual stimuli. Also, we analyze possibility of alternative visual fatigue measurement methods using facial expression recognition and gesture recognition. Background: In most previous researches, visual fatigue is commonly measured by survey or interview based subjective method. However, the subjective evaluation methods can be affected by individual feeling's variation or other kinds of stimuli. To solve these problems, signal and image processing based visual fatigue measurement methods have been widely researched. Method: To analyze the signal and image processing based methods, we categorized previous works into three groups such as bio-signal, brainwave, and eye image based methods. Also, the possibility of adopting facial expression or gesture recognition to measure visual fatigue is analyzed. Results: Bio-signal and brainwave based methods have problems because they can be degraded by not only visual stimuli but also the other kinds of external stimuli caused by other sense organs. In eye image based methods, using only single feature such as blink frequency or pupil size also has problem because the single feature can be easily degraded by other kinds of emotions. Conclusion: Multi-modal measurement method is required by fusing several features which are extracted from the bio-signal and image. Also, alternative method using facial expression or gesture recognition can be considered. Application: The objective visual fatigue measurement method can be applied into the fields of quantitative and comparative measurement of visual fatigue of next generation display devices in terms of human factor.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.169-179
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• 2014

본 논문에서는 서로 다른 광학적 특성을 가지는 3차원 카메라의 내부 변수 값을 자동으로 결정하여 스테레오 영상의 심도를 일치시키는 기술을 제안한다. 3차원 카메라에서 획득한 스테레오 영상에서 물체의 크기가 다르거나 심도의 차이가 큰 경우에 사람의 눈은 시각적 피로감을 느끼게 된다. 획득된 좌, 우 영상에서 물체의 크기가 동일하도록 카메라의 줌(zoom)을 LUT(Look Up Table)을 이용하여 일치시키고 피사체까지의 거리에 따라 전방심도와 후방심도의 범위를 결정한다. 이들을 이용하여 렌즈의 F-값을 결정하고 카메라의 광학 특성값을 자동으로 조절함으로써 스테레오 영상의 심도를 일치시킨다. 주-부 방식의 3차원 카메라와 GUI 소프트웨어를 통한 실험을 통하여 제안한 방법으로 스테레오 영상의 심도를 자동으로 일치시킬 수 있음을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.143-149
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• 2019

플로팅 홀로그램은 광고나 콘서트와 같이 넓은 공간에서 현장감과 실존감이 뛰어난 3D 입체영상을 제공하면서, 3D 안경의 불편함, 시각적 피로, 공간 왜곡 현상 발생을 감소할 수 있는 기술이다. 따라서 본 논문은 좁은 공간에서도 사용가능한 플로팅 홀로그램 환경에서 캐릭터 조작을 위한 사용자 제스처 인식 시스템을 구현한다. 제안된 방법은 하르 특징기반의 캐시케이드((Harr feature-based cascade classifier) 분류기를 이용하여 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역을 기준으로 실시간으로 체스쳐 차영상으로부터 사용자 제스쳐의 발생 위치 정보를 이용하여 사용자 제스쳐를 인식한다. 그리고 각각 인식된 제스쳐 정보는 플로팅 홀로그램 환경에서 생성된 캐릭터 움직임을 조작하기 위하여 상응하는 행위에 맵핑된다. 제안된 플로팅 홀로그램 캐릭터 조작을 위한 사용자 제스처 인식 시스템의 성능평가를 위해서는 플로팅 홀로그램 디스플레이 장치를 제작하고, 몸 흔들기, 걷기, 손 흔들기, 점프 등의 각 제스처에 따른 인식률을 반복 측정한 결과 평균 88%의 인식률을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.629-637
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• 2022

본 연구는 HMD를 착용하고 사용자가 이동하였을 때, 현실세계에서의 제한된 물리적 공간과 확장된 가상공간에서의 사용자 움직임 차이를 거의 느끼지 않도록 도와주는 방향전환보행(RDW) 기술 활용에 대한 실험이다. Unity3D와 같은 3D 공간 구현 소프트웨어들에 탑재되어 있는 RDW 기능은 사용자의 시각에 따라 가상공간을 조금씩 왜곡시켜 사용자의 방향 전환을 유도하는 데 유용하게 사용된다. 하지만 RDW 왜곡률을 과도하게 사용하면 부조화가 발생할 가능성이 크다. 특히 사용자의 사이버멀미를 유발하는 오류를 범하기 쉽다. 사용자가 장시간 HMD를 착용하고도 피로감 및 사이버멀미를 느끼지 않도록 가상환경에서의 RDW 데이터 값을 획득하는 것은 중요하다. 본 연구는 사용자의 방향전환보행이 안전하게 이행되는가를 실험하여 아이템 및 장애물 배치 데이터를 본 실험을 통해 획득하였다. 실험 결과로 얻은 RDW 데이터들은 가상공간에 아이템 배치 및 장애물 배치에 활용되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.80-87
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• 2022

국내에서 이재민과 재해가 예상되는 일시 대피자에게 제공되는 재해구호용품 중 대부분이 임시주거시설인 구호소 환경에 맞지 않고 사용자들이 요구하는 기능이나, 크기, 형태를 가지고 있지 않아 만족도가 낮은 것으로 평가된다. 본 연구는 재해구호용품 중 구호소 매트리스의 사용환경에 대한 문제점 제시를 통해 사용자 Need를 분석하였고 이를 통하여 방재디자인 기반 구호소 가변식 에어매트리스를 개발하였다. 사용성, 편의성, 내구성 등에 객관성을 확보하기에는 연구 데이터의 한계점이 있지만 기존 섬유 매트의 대량 보급의 어려움과 발포플라스틱 계열 매트의 기능적 단점을 가변형 에어 매트리스로 해결하였다. 개발된 가변형 에어매트리스는 이재민과 일시대피자가 장기간 구호소 생활시 생길 수 있는 육체피로, 질병 악화, 수면부족 등에 도움을 주고 생활안정을 도모하여 재활의지를 갖게 될 것으로 기대된다.

• 인지과학
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• 제34권4호
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• pp.299-314
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• 2023

본 연구에서는 인쇄 매체와 디지털 매체 간 읽기 수행에 차이가 있는지 살펴보기 위해 인쇄물과 태블릿 PC에서 문단의 읽기 속도를 측정하였다. 매체의 물리적 특성이 읽기 수행에 영향을 미치는지 살펴보기 위해 인쇄 매체와 디지털 매체 간 글의 포맷을 최대한 동일하게 하였다. 또한 문단을 구성하고 있는 문장 길이에 따라 매체 간 읽기 수행 차이가 다르게 나타나는지 살펴보기 위해 동일한 내용을 긴 문장으로 구성한 조건과 짧은 문장으로 구성한 조건을 비교하였다. 추가적으로 참가자의 작업기억 용량에 따라 읽기 수행에서 차이가 있는지 살펴보기 위해 읽기폭 수준에 따른 읽기 속도를 분석하였다. 연구 결과, 디지털 매체로 읽을 때보다 인쇄 매체로 읽을 때 읽기 속도는 더 빠른 것으로 나타났으나, 문단을 구성하고 있는 문장의 길이에 따라서는 읽기 속도에 차이가 없었다. 읽기폭이 큰 참가자가 읽기폭이 작은 참가자에 비해 읽기 속도가 빠른 것으로 나타났으며, 읽기폭이 큰 참가자는 긴 문장으로 된 문단을 디지털 매체보다 인쇄 매체로 더 빠르게 읽는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 태블릿 PC가 유발하는 시각 피로도와 참가자의 작업기억 용량이 읽기 속도에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 한국안광학회지
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• 제18권4호
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• pp.357-363
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• 2013

목적: 실내수영장에서 도수 수경 착용에 따른 주관적 만족도 평가와 실내 검사실 및 수중에서의 시력을 비교하고자 한다. 방법: 실험에 참여한 대상자는 평균나이가 $22{\pm}1.54$세인 15명의 대학생이었으며, 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 평균 굴절이상은 각각 RE: S-1.67 D/C-0.40 D, LE: S-1.70D/C-0.37 D이었다. 모든 참여자는 기초적인 안과검사를 마쳤으며, 굴절이상을 교정하기 위한 콘택트렌즈 착용이 가능하고 수영이 가능한 자로 한정하였다. 모든 피실험자의 굴절이상은 콘택트렌즈를 이용하여, 정시상태로 교정을 하였다. 난시가 인위적으로 유발된 원주도수 수경(C+1.50 D, Ax $90^{\circ}$)을 착용하였을 때와 도수가 없는 수경을 착용하였을 때 시력, 안정피로, 그리고 수영장 주위를 걸을 때의 균형감각에 대한 주관적인 만족도 평가를 설문지를 이용하여 실시하였다. 시력 평가는 처방 S+3.00 D ~ S-3.00 D까지 0.50 D단위로 준비된 서로 다른 도수의 수경을 무작위의 순서로 착용한 상태에서 수영장내의 수중과 실내의 검사실에서 ETDRS 시표를 사용하여 측정하였다. 결과: 난시가 인위적으로 유발된 상태에서는 시력, 안정피로, 균형감각에 대한 3가지 만족도가 모두 유의하게 저하되는 것으로 나타났다. 서로 다른 도수의 수경을 착용하였을 때 시력은 유의하게 영향을 받는 것으로 나타났으나(p<0.05), 실내 검사실과 수중에서 측정된 시력의 차이는 없었다(p=0.173). 일부 도수 수경(+3.00, +1.00, +0.50, 0, -1.00, -2.00 D)에서는 실내 검사실에서 측정된 시력이 수중에서 측정된 시력보다 향상된 것으로 나타났다. 결론: 수중에서 수경을 착용하는 것은 시력을 저하시킬 수 있지만 저하되는 시력의 정도는 스넬렌 시력기준 1라인 이내 차이로써 실제 임상에서는 거의 영향이 없을 정도로 적은 수준이었다. 하지만 난시의 미교정은 시각적 만족도에 영향을 미치는 것으로 나타났으므로, 수영장의 미끄러운 환경을 고려하였을 때 안전사고의 위험이 내재한다고 할 수 있다. 따라서 도수 수경의 도수의 정확성과 더불어 난시의 교정이 필요하다고 할 수 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권2호
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• pp.225-233
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• 2012

<아바타>이후 3D 입체영상은 차세대 콘텐츠 산업의 블루칩으로 떠올라있다. 그에 반해 국내에서 상업적으로 제작하였던 모든 입체 콘텐츠들이 흥행에 실패 하였다. 이는 국내 입체콘텐츠의 완성도가 해외의 콘텐츠에 비하여 매우 떨어지기 때문이며, 현행되고 있는 2D기반의 입체 후반작업 프로세스가 그 원인으로 작용하고 있다. 그중에서도 입체 편집프로세스는 콘텐츠의 질과 가장 밀접한 관련이 있다. 영화<나탈리>의 제작사례를 통해 알아본 현행 입체 편집프로세스는 2D기반의 시스템을 이용하여 편집을 진행한 후 3D 디스플레이 시스템으로 확인하며 이후 문제가 발생할 경우 수정하는 방식을 취하고 있다. 이러한 현상을 개선하고자 좌 우 영상의 분석을 통해 합성에서 사용되고 있는 변위지도와 깊이지도 등의 깊이정보를 시각화 하여 현행 입체 편집 프로세스에 적용하였으며, 보다 객관성 있는 입체편집 프로세스를 제안하고자 한다. 제안한 프로세스를 실제 뮤직드라마 <기억의 조각>제작에 활용하여 영화<나탈리>와 비교해보았다. 그 결과 <나탈리>의 경우 컷과 컷 사이의 입체 값 변화가 매우 큰 것을 볼 수 있었으나 <기억의 조각>의 경우 입체 값이 전체적으로 균일한 결과를 도출 할 수 있었다. 현행 프로세스의 경우 주관적인 입체감을 바탕으로 하기 때문에 작업자의 컨디션과 상태에 따라 그 값이 달라 질수 있다. 또한 Positive영역에 대한 예상은 할 수 없기 때문에 동일한 공간 혹은 한정된 공간에서 컷에 따라 각기 다른 입체 값을 보임으로써 공간의 입체감을 왜곡시킬 우려가 있다. 반면 깊이정보의 시각화를 활용한 객관적인 입체 편집은 동일한 공간에 대한 입체감과 콘텐츠 전체의 입체감을 균일하게 맞추어 입체 콘텐츠의 질을 높이고, 나아가 입체감 왜곡, 시각적 피로 등의 문제도 동시에 해결 할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.204-214
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• 2015

업샘플링 깊이맵은 깊이 카메라로부터 획득된 깊이맵의 공간 해상도를 증가시키는 방법이다. 깊이맵의 성능은 입체영상, 멀티뷰의 3D 입체감과 밀접한 관계가 있다. PSNR 등의 객관적 메트릭으로 깊이맵의 업샘플링 성능을 평가하고, 생성된 입체영상은 주관적 평가를 통해서 입체감 및 시각적 피로도를 조사한다. 후자의 주관적 평가는 인적 물적 자원을 필요로 하는 반면에, 전자의 객관적 메트릭은 수학적 표현으로 정량적 수치값을 알려준다. 따라서 주관적 평가와 높은 상관관계를 가지는 객관적 메트릭이 주관적 평가를 대체할 수 있다면 많이 시간을 필요로 하는 주관적 평가가 불필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 다양한 객관적 메트릭과 3D 주관적 평가 사이의 관계를 조사한 후에, 이용한 메트릭에 기반한 주관평가와 상관관계가 높은 객관적 메트릭을 제안한다. 업샘플링된 깊이맵의 성능을 측정하기 위해 다양한 참조영상 및 무참조영상 평가 메트릭들을 이용하였다. 주관적 평가는 DSCQS 입체영상 테스트로 수행되었다. 세 종류의 상관관계의 활용 및 분석을 통해서, SSIM과 Edge-PSNR이 주관적 평가를 대체할 수 있는 적합한 객관적 메트릭임을 실험을 통해서 검증하였다.

• 감성과학
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• 제16권2호
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• pp.195-206
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• 2013

교통사고의 주된 원인은 자동차 주행 중 운전자의 시각적 주의 분산이다. 본 연구에서는 운전자의 시선을 도로에서 벗어나지 않게 하면서 주행정보를 제공하는 HUD(Head Up Display)시스템을 이용해서 자동차 앞 유리(windshield)에 투영된 주행정보의 색채감성을 평가하였다. 주행정보는 전방시선 $0^{\circ}$에서 약 하방 $9^{\circ}$에 위치하도록 설치하였고, 실험실의 형광등, 5개의 LED 조명등과 TV출력 영상을 통해 25[lux]의 야간 운전 시 조도 환경, 100,000[lux]의 주간 운전 시 조도 환경을 재현하였다. 먼셀 표색계의 기본 5색(R, Y, G, B, P)과 신호등의 색 YR, W 총 7색의 단일 색과 W를 제외한 6개 글자에 각각 흰색 글자 외곽선, 회색 글자 외곽선을 주어 외곽선 있는 글자 12개를 만들었다. 총 19개의 실험 자극물을 주간과 야간 환경에서 각각 주행정보의 컬러 시인성, 피로도, 선호도, 방해 정도를 평가하였다. 실험결과는 시인성이 유의미하게 나왔는데, 첫째, 주간에서는 Y와 G 색상같이 색상 자체의 휘도가 높은 경우 시인성이 높았다. 둘째, 텍스트의 외곽선이 있는 경우, 외곽선이 배경색으로 작용하여 색상과의 휘도대비를 일으켜 시인성에 영향을 준다. 셋째, 외곽선이 없는 경우에는 차량 전면 유리의 휘도가 배경색 휘도로 작용하여 글자의 휘도와 큰 대비를 이룰 때 시인성이 높은 것으로 나타났다. 이처럼 운전자의 주시야를 고려해 전방에 제공되는 가상의 영상, HUD의 상용화를 위해서는 주행정보의 색채시인성이 중요한데 이를 높이기 위한 방안으로 배경과 글자의 휘도대비를 고려해볼 수 있다.