• 제목/요약/키워드: 시선추적방법

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2축 김발 시스템의 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기 설계 (Digital Anti-windup PI Controller Design for a Two Axis Gimbal System)

  • 강호균;김치열;김성운;여보연;이호평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1824-1825
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    • 2006
  • 항공기, 차량, 유도탄 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서는 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 속도 루프를 포함하는 서보 구조가 필요하다. 본 논문에서는 내부의 속도 루프인 안정화 루프에 큰 입력 전압이 인가되었을 때 구동기(Actuator) 포화 현상에 의해서 공간 안정화 루프 성능이 나빠지지 않게 와인드업 방지(Anti-windup) 기능을 가진 디지털 비례적분(Proportional Integral, PI) 제어기를 설계한다. 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기는 일반적으로 SISO 시스템 설계를 위한 방법으로 와인드업 방지 기능을 가진 R, S, T 다항식으로 표현되는 입출력 형태의 제어기를 이용하여 설계하였다. 설계된 제어기는 모델링에 의한 시뮬레이션 결과와 실험결과를 통해 성능을 분석하였다.

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반복 읽기를 이용한 수학 학습의 과정 분석: 시선의 움직임 추적과 심박수 측정을 중심으로 (Exploring the process of learning mathematics by repeated reading: Eye tracking and heart rate measurement)

  • 이봉주;이세형
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.59-81
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    • 2021
  • 이 연구에서는 학습자가 수학 텍스트를 반복하여 읽을 때 나타나는 수학 학습 과정이 어떻게 변하는지를 조사하였다. 또한 수학 학습 방법으로써 반복 읽기의 효과를 점검하고 보다 효율적인 반복 읽기 교수·학습 전략에 대한 시사점을 모색하였다. 반복 읽기 수학 학습에는 국립대학교 수학교육과에 재학 중인 예비 수학교사 8명이 참가하였다. 예비 수학교사는 각각 4개의 그룹으로 구성되어 그룹에 따라 서로 다른 4개의 주기로 총 3회 반복 읽기를 시행하였다. 수학 학습 자료 읽기 과정에서 나타나는 예비 수학교사의 시선의 움직임을 추적하고 심박수를 측정하였다. 수집한 자료를 회차별 총 읽기 시간, 슬라이드별 총 읽기 시간, 각 회차와 슬라이드별 총 읽기 시간의 변화 추세, 슬라이드 읽기 순서, 회차별 심박수 변화 추세 등의 다섯 가지 측면에서 분석하였다. 첫 번째 읽기에서는 참가자의 대부분이 비슷한 양상을 보였으나, 두 번째와 세 번째 읽기에서는 개별 학습자에 따른 읽기 패턴의 변화가 보다 다양하게 드러났다. 또한, 첫 번째 읽기에서 반복 주기와 무관하게 가장 많은 시간이 소요되었고, 이후 반복적 읽기 시간에서는 개인별로 차이가 나타났다. 연구 결과에서 도출한 가장 중요한 결론은 반복 읽기를 통한 자기 주도적 수학 학습은 주기와 관계없이 효과적이라는 것이다. 추가적으로 반복 읽기 교수·학습 전략의 효율성을 증진시키기 위한 네 가지 전략을 제안하였다.

전자광학 추적장비의 정보 전송지연에 따른 좌표지향 오차보상 (Compensation of Geo-Pointing Error due to Information Transport Delay for Electro-Optical Tracking System)

  • 임정빈;문성만;유준
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권5호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 전자광학추적장비는 영상신호를 이용하여 이동하는 목표물을 추적하며 안정화된 영상을 제공하는 장비이다. 또한, 특정 위치를 자동으로 관측하는 좌표지향 기능을 수행한다. 좌표지향은 항공기의 급격한 기동이나 외란 등의 외적 요인에 방해받지않고 시선을 지향점에 고정하도록 하는 기능이다. 본 논문에서 좌표지향시의 주요 오차 요소들의 영향을 검토하여 항법정보의 전송지연이 주요 오차임을 확인하였다. 또한 지연된 항법정보로부터 현재 항공기의 항법정보를 추정하기 위해 병합칼만필터를 설계하였다. 실제 항공기의 비행데이터를 이용한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 전송지연으로 인한 좌표지향 오차를 절반 이하로 줄일 수 있음을 보였다.

장비활용 실습에서 피교육자의 학습과정에 관한 연구 (A Study on Students' Learning Process in Practical Education using an Equipment)

  • 정광태
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.165-172
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    • 2012
  • 실천공학 교육을 위하여 피교육자에 대한 많은 실습과정이 요구되고 이 과정에서 여러 종류의 실습장비가 활용될 수 있다. 다양한 실습장비에 대한 다양한 피교육자들의 장비활용에 관한 학습능력을 나타낼 수 있는 방법으로 학습곡선이론의 적용방안을 모색하였다. 학습곡선이론은 기본적으로 생산관리 분야에서 활용되었던 이론으로, 인간공학적 측면에서 인간의 수행능력에 기반한 이론이다. 본 연구에서는 디자인 분야에서 활용되고 있는 시선추적장비를 대상으로 피교육자의 학습과정에 대한 학습곡선이론의 적용방안을 연구하였다. 시선추적장비의 하드웨어 셋업과 주시영역 기록의 두가지 실습과제를 교육한 후, 반복수행에 따른 과제수행시간을 측정하여 학습곡선모델을 적용하였다. 예측된 수행시간과 실제 수행시간과의 비교분석을 통하여 학습곡선모델의 적용가능성을 분석하였다. 그 결과 학습곡선모델은 실습장비를 활용한 실습교육에서 피교육자의 학습과정을 적합하게 묘사하는 것으로 나타났다.

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가상현실 학습자의 주의집중상태와 학습 후 기억내용에 관한 영향분석 (Analysis on Evaluating Learner's Attention States in a Virtual Environment and Retained Memory after VR Learning)

  • 박경신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1835-1844
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    • 2007
  • 최근 가상현실을 활용한 학습이 점차 그 효율성 이 입증되고 있다. 그러나 대부분의 가상현실 교육환경 에서 는 학습자 주의를 환기시키고 나아가 기억의 향상을 높이는 설계가 크게 논의되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 학습자 주의를 끌 수 있는 다섯 가지 자극의 주요 이벤트로 구성된 가상환경에서 피험자 17명에게 Guided Search Task과 Exploration Task 방식으로 학습순서를 달리 제공하면서 뇌파, 심전도, 피부저항도, 시선 추적의 생체신호와 가상환경에서 사용자 행태를 통하여 학습 시 주의상태를 살펴보았다. 그리고 실험 후 설문조사를 통하여 학습자의 기억내용을 분석 해 보았다. 본 논문은 실험에서 사용된 교육용 가상해저생태계 환경을 먼저 서술하고, 실험설계와 환경 및 방법을 설명 한 후, 전 구간과 이벤트 중심의 10초 단위 구간으로 나누어 가상환경 에서 학습자의 주의 상태와 학습 후 기억하는 내용을 심층 분석한 결과를 토론한다.

관찰 상황에서 초등학생들의 과학학습 동기체계에 따른 시선이동 분석 (Investigation of Eye Movement on the Observation of Elementary School Students with Different Motivation System on Science Learning)

  • 임성만;박서정;양일호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.1154-1169
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 관찰 상황에서 초등학생들의 과학학습 동기체계(SL-BIS/BAS;과학학습 행동억제체계/행동활성화체계)에 따른 행동 특성을 알아보고자 하는 것이다. 이를 위해 신경생리학적 연구 방법 중 하나인 시선추적장치(Eye-Tracker)를 이용한 연구를 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, SL-BIS에 민감한 학생의 경우 관찰 과제에 대한 총 시선고정 지속시간이 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 짧았으며(p<.05), SL-BIS에 민감한 학생은 관찰과제에 대한 새로운 시선고정이 더 빈번하게 일어나면서 총 시선고정 횟수가 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 많았다. 또한, 시선고정 당 지속시간은 SL-BIS에 민감한 학생보다 SL-BAS에 민감한 학생이 유의미하게 더 길었다. 둘째, 학습과제에서 주의를 이끄는 자극 중 하나인 변화 상황별 시선고정의 분포의 경우, 변화가 일어나는 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생과 SL-BAS에 민감한 학생 사이의 시선고정에서 큰 차이가 나타나지 않았지만, 변화가 멈춘 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생에 비하여 SL-BAS에 민감한 학생의 시선고정 총 지속시간과 시선고정 당 지속시간이 유의미하게 길게 나타났다. 셋째, 실험 구인별 시선고정의 대상을 비교하였을 때 SL-BIS에 민감한 학생들은 실험에 중요하게 관련되지 않는 구인에서도 시선고정을 보인 반면, SL-BAS에 민감한 학생들은 실험과 관련된 구인에 시선을 고정하며 집중하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 관찰 상황에서 학생들의 과학학습 동기체계에 따른 특성에 대한 이해를 바탕으로 학습자의 특성에 적합한 지도 계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

시각의 선택적 주의집중 분석을 위한 공간요소별 주시데이터 추출방법 (Method Extracting Observation Data by Spatial Factor for Analysis of Selective Attention of Vision)

  • 김종하;김주연
    • 감성과학
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    • 제18권4호
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    • pp.3-14
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    • 2015
  • 본 연구는 지하철 입구 공공공간에서 피험자의 선택적 주의집중 분석을 위한 공간요소별 주시데이터 추출이다. 주시데이터의 추출방법 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 눈을 통해 획득되는 시각정보의 특성을 분석하는 과정에 중심와의 반경을 이용하여 주시범위를 설정하는 방식은 기존의 시지각 이론을 근간에 두면서 선택적 주의집중에 해당하는 주시데이터의 추출 결과를 객관화시킬 수 있는 방법을 정리했다. 둘째, 주시데이터 추출방법으로 기존에는 격자에 의한 빈도 분석이 주를 이루었는데 세부적 특성으로 공간정보를 분석함에 한계를 가지고 있었다. 이에 비해 선택적 주의집중 정도를 알 수 있는 주시데이터 추출방법은 공간에서 특정 요소에 시선이 얼마만큼 집중되는지를 분석해 낼 수 있었다. 선택적 주의집중을 통해 공간사용자의 주시특성을 분석하게 되면, 요소 맞춤형 주시데이터 추출이 가능하고, 이를 공간디자인이나 사인 배치에 활용하고 성과를 검증하는 것도 가능하다. 셋째, 공간요소에 대한 시간범위별 분석을 통해 특정 공간 요소를 주시한 데이터 특성을 시계열적으로 추적하여 정리하는 것이 가능했는데, 본 연구에서 대상으로 삼은 "해당 공간범위"의 결과를 보면, 남녀 모두 2분을 지난 시점에서 주의집중 정도가 급격히 떨어진 것을 확인할 수 있었다. 넷째, 주시 우위빈도를 통해 선택적 주의집중이 일어난 구역을 시간범위별로 분석하였는데, 성별에 따라 남자는 I시간범위(52.4 %), 여자는 IV시간범위(24.0 %)에서 강한 주시가 이루어진 특성이 있어, 성별 차이가 나타난 것을 확인할 수 있었다. 즉, 성별에 따라 선택적 주의집중이 일어나는 시간범위가 서로 다르다는 것에서부터 성별 차이를 향후 피험자 특성으로 설정하여 실험하고 분석하는 것이 필요하다.

디지털 혈관 조영술 영상의 3차원적 해석 (Three-Dimensional Digital Subtraction Angiography)

  • 이승지;김희찬
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.63-71
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    • 1983
  • 본 논문에서는 디지탈 감산 기법을 이용한 양면 혈관 조영술 영상에서의 대응점 결정을 위하여 조영제 말단 추적 알고리즘을 사용하였고, 이 대응점 정보로부터 혈관의 3차원 영상을 재구성하는 과정을 확립하였으며, 개를 이용한 실험 결과도 포함되어 있다. 저자들에 의해 개발된 본 방법의 정확성을 입증하기 위해 사각에서 잡은 혈관 조영상과 계산을 통해 재구성된 영상을 비교하여 좋은 결과를 얻었다. 본 논문에서는 3가지의 새로운 알고리즘을 개발, 또는 응용하였는바, 첫째는, 순차적인 영상에서 조영제의 말단은 어느 투영면에서도 동일한 형태를 갖게 되므로, 상호 상관 계수의 접합법을 이용하여 조영제 말단을 추적해 가는 알고리즘이고, 둘째는, 기준좌표계에서 시선좌표계로의 전환을 4×4행렬 하나로 표시한 단순화 투시 변환 행렬의 구성이며, 셋째는, 조영제 말단 추적법이 적용될 수 없는 작은 혈관 영상에서의 대응점 확립을 위한 보조알고리즘의 적용이 그것이다. 또한 본 방법은 3차원 공간상에서의 조영제 말단 이동거리에 대한 정보로부터 혈류속도의 측정에도 이용될 수 있다.

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온라인마켓의 UX설계를 위한 사용자의 주시빈도 분석 (Analysis of the User's Visual Attention Frequency for UX Design of Online Markets)

  • 하종수;반재훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2079-2084
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    • 2016
  • 최근 디자인 트렌드는 사용자 인터페이스 디자인에서 사용자 경험 디자인으로 바뀌는 추세로서 웹사이트의 인터페이스 설계 시 사용자가 원하고 필요로 하는 것을 디자인에 반영해야 한다. 본 연구에서는 웹사이트의 메인 화면 구성 시 사용자경험 중심의 디자인을 적용시키는 방법을 제시한다. 먼저 대표적인 온라인마켓을 선정하여 메인화면을 구성하는 정보요소를 분석한다. 그리고 사용자의 주시빈도를 측정하는 시선추적방법을 이용하여 메인화면과 와이어프레임을 비교하며 시간에 따른 주시빈도의 변화를 확인하고 이를 분석한다. 실험의 결과 온라인 마켓의 메인 화면 설계 시 중요한 정보를 이미지나 움직이는 이미지로 가운데에 배치시켜 이용자의 주시를 집중시키는 것이 효율적이다.

시각적 모델에 따른 곱셈식 표현 방법에 대한 연구 (A Study on Multiplication Expression Method by Visual Model)

  • 김주창;이광호
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제22권1호
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    • pp.65-82
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    • 2019
  • 본 연구는 시각적 모델에 따른 학생들의 곱셈식 표현 방법을 지필 검사 및 시선추적 검사를 통해 분석하였다. 지필검사 결과 학생들은 곱셈식으로 제시하는데 있어 묶음 모델에서는 (묶음 내 낱개의 수)${\times}$(묶음의 수), 배열모델에서는 (가로)${\times}$(세로)로 답하는 비율이 높았으나, 배열모델에서는 모양에 따라 (세로)${\times}$(가로)로 답하는 비율이 높은 경우도 있었다. 이러한 결과를 통해 곱셈 지도 시 적절한 모델 제시 방법과 시각적 모델에 대한 곱셈식 표현 방법에 대한 논점을 도출하였다.