• 제목/요약/키워드: EEG, 뇌파

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입체영상의 양안 깊이 변화에 따른 시청 피로도 분석 (Visual Discomfort Analysis of Binocular Depth Change on 3D Stereoscopic Imaging)

  • 김남규
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.127-135
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    • 2015
  • 입체영상 디스플레이 제조 및 콘텐츠 저작 소프트웨어 기술의 발달은 3차원 입체영상의 응용 분야를 특수한 가상시뮬레이션의 응용 분야에서 주변에서 흔히 접할 수 있는 영화, 게임, 광고, 전시 등 다양한 분야로 확장시키고 있다. 하지만, 현존하는 양안시차 원리 기반의 입체영상은 시청자에게 피로감을 유발시킨다. 양안시차에 의한 깊이 인지와 피로감 사이의 관계를 도출하기 위해 시청자 실험 기반의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재 3차원 입체영상 제작 및 시청 가이드라인의 결과물들이 제시되고 있다. 또한, 입체영상 기술은 과다 깊이 제공을 통한 몰입도 증대의 제작자 측면과 허용 범위 내의 최소 피로 추구의 시청자 측면의 상반되는 목적성을 갖고 있다. 본 연구는 3D입체영상 제작 및 가이드라인에 기초가 되는 깊이 변화도 중심의 분석 데이터를 제공한다. 입체영상 제작자 측면에서 활용 가능한 안정적 깊이 변화 구간과 장면 간 깊이 변화의 속도 기준을 도출하였으며, 시청자 측면에서는 뇌파 장치를 활용하여 깊이 변화 적응 시간에 대한 기준 값을 제시하였다.

운전자의 심리·생리 반응을 고려한 승용차 쾌적 난방 모드에 관한 연구 (Research on the Thermal Comfort Heating Mode Considering Psychological and Physiological Response of Automobile Drivers)

  • 김민수;금종수;박종일;김동규
    • 설비공학논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.149-157
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    • 2018
  • In this research, the psychological and physiological reactions of the driver were measured during winter to evaluate thermal comfort. The experiment was conducted using 3 different cases which are hot air heating, warm-wire seat heating and hot air & warm-wire seat heater operating simultaneously. With regard to psychological reaction, the warm-wire heating mode was the most preferred. The reason is that it is dry in other cases. With regard to EEG response, thermal comfort increased by 37% in warm air mode heating. In addition, when the warm-wire heating mode and the hot air & warm-wire heating mode were simultaneously operated, the thermal comfort continuously increased by between 17% and 20% for 20 minutes after boarding. Under the change of the autonomic nervous system, the thermal stress level increased by 23% after 15 minutes on board in the hot air heating mode and decreased continuously by 13% during the warm-wire seat heating mode. We recommended the hot air heating mode is only used for a short time to raise the inside temperature during the early boarding period and that warm-wire seat heating mode be actively utilized.

산림의 시각요소가 인체의 심리.생리에 미치는 영향 (The Influence of Forest Scenes on Psychophysiological Responses)

  • 이정희;신원섭;연평식;유리화
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권1호
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    • pp.88-93
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    • 2009
  • 자연을 비롯한 산림 경관은 인간의 심리적 안정에 큰 역할을 한다고 알려져 왔다. 본 연구는 산림 경관의 심리적 안정 효과를 실증적으로 밝혀내고자 수행되었다. 자료의 수집을 위하여 도시, 산림, 산림과 물에 해당되는 각 9개의 경관이 선정되었다. 이들 3 종류의 총 27개 경관사진이 30명의 피험자에게 심리적 생리적 영향이 미치는지를 조사하였다. 심리적 안정을 나타내는 뇌파(${\alpha}$파)와 PRS(Perceived Restorativeness Scale), PANAS(Positive and Negative Affect Schedule)점수가 각각 생리적, 그리고 심리적 연구변수로 측정되었다. 자료의 분석결과 산림과 물, 산림, 그리고 도시 경관 순으로 생리적 심리적 안정에 영향을 주는 것으로 나타났다.

휴대용 전자기기에 표시하는 문자크기와 유저의 인지적스트레스 (A Research on the User's Cognitive Stress According To Font Size displaying on Mobile Electronics)

  • 권오재
    • 디자인학연구
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    • 제15권3호
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    • pp.249-258
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    • 2002
  • 본 연구에서는 PDA(Personal Digital Assistant) 기기의 정보 표시부에 표시되는 문장을 읽을 때, 문자의 크기가 유저의 인지적 스트레스에 미치는 영향을 조사하였다. 평가는 주관적 평가법(주관평가)과 생리적 평가법(뇌파측정)을 행하여 결과를 도출하였으며, 분석 및 고찰은 문자정보를 읽을 때 나타나는 유저의 인지적 스트레스와 문자크기와의 관계성에 주목하였다. 분석의 결과, 다음과 같은 2개의 결론이 얻어졌다. 1)표시한 문자크기(8 point, 10 point, 12 point, 14 point, 16 point) 중에서 상대적으로 읽기 쉽고, 인지적 스트레스가 적다고 생각되어지는 문자크기는 14 point이며, 상대적으로 읽기 어렵고, 인지적 스트레스가 많다고 생각되어지는 문자크기는 8 point로 나타났다. 2)문자정보의 인지에 대한 대뇌피질의 반응은, 뇌의 후 두엽과 두정엽의 후두시각연합영역을 활성화시켰다. 또, 문자정보에 대한 시각성 인지는 문자크기가 14 point 보다 작은 경우에, 대뇌피질의 활성수준을 향상시키는 것으로 나타나, 휴대용 정보기기에 있어서 문자크기가 작을수록 인지적 스트레스에 영향을 미치고 있는 것이라 생각되어진다.

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SSVEP 기반 졸음 퇴치 도로시설물 개발 (Development of SSVEP-based drowsiness extermination road facility)

  • 한형섭;류장협;정의필
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.77-82
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    • 2016
  • 운전자에게 각성뇌파를 생성할 수 있는 SSVEP기반의 졸음퇴치 도로시설물 시제품 개발을 위하여 실험을 통한 표준 인터페이스 모델의 개발 및 실험 검증 자료를 구축하는데 있다. 먼저 프로그램 시뮬레이션으로 SSVEP 자극 프로그램을 만들어서 체커 보드의 자극패턴을 만들었고 SSVEP의 주파수를 베타파 영역(13~30Hz) 내에 설정하였다. 고속도로 졸음취약지점에서 설치하여 운전중에 SSVEP 광자극에 대한 효과검증에 관한 실험 결과 주간과 야간 모두 고속도로 운전 중 SSVEP 광자극을 받으면 순간 베타파가 증가하는 것을 확인하였고, 5분 유지기 동안 보다 높은 각성상태를 유지하는 것으로 확인되었다.

뇌파정보를 활용한 영상물 요약 알고리즘 설계와 평가 (Design and Evaluation of Video Summarization Algorithm based on EEG Information)

  • 김현희;김용호
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.91-110
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    • 2018
  • 본 연구는 비디오 스킴의 자동 생성을 위한 비디오 요약 알고리즘을 제안하고 이를 평가하였다. 제안된 알고리즘은 ERP(Event Related Potentials) 기반의 주제 적합성 모형, MMR(Maximal Marginal Relevance) 기법 및 판별분석기법을 사용하여 구현하였다. 제안한 ERP/MMR 기반 알고리즘을 이용하여 구성한 비디오 스킴의 품질과 유용성을 내재적 및 외재적 평가를 통해서 검증하였다. 내재적 및 외재적 평가에서 ERP/MMR 방법들의 평가 점수들은 각각 경쟁 기준으로 사용한 SBD(Shot Boundary Detection) 방법의 평가 점수 보다 유의미한 차이를 보이며 높게 나왔다. 그러나 이 두 평가에서 ERP/MMR(${\lambda}=0.6$) 방법의 평가 점수와 ERP/MMR(${\lambda}=1.0$) 방법의 평가 점수 간에 통계적으로 유의미한 차이는 없는 것으로 나타났다.

실시간 뇌파 특성 분석을 위한 저잡음 스펙트럼 추정 알고리즘 (Low Noise Time-Frequency Analysis Algorithm for Real-Time Spectral Estimation)

  • 김연수;박범수;김성은
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.805-810
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    • 2019
  • 본 연구에서는 multitaper 기반의 스펙트럼 추정기법과 상태-공간 모델링 기반의 변수 추정 기법을 통합한 시간-주파수 분석 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 시간-주파수 분석에는 불확실성 원리에 의해 시간 해상도와 주파수 해상도 사이에 트레이드오프 문제가 발생한다. 트레이드오프 문제를 최적화하기 위해서 short-time Fourier transform(STFT)와 wavelet 기반의 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문의 저자는 다른 대안으로 상태-공간 프레임워크를 기반으로 한 새로운 multitaper 스펙트럼 추정 방법을 제안하였다. 그러나 기존의 방법은 스펙트럼이 시간에 따라 변하지 않는 경우에 잘 동작하지만, dynamic하게 변할 경우 제대로 추정하지 못하는 문제점이 있다. 그래서 본 논문에서는 상태-공간 모델에 사용되는 상태 노이즈와 관찰 노이즈를 주기적으로 업데이트 하는 방법을 제안하고자 한다. 우리는 제안 알고리즘을 시뮬레이션 데이터를 사용하여 테스트 하였고, 시간에 따라 변하는 스펙트럼에 대해서도 잘 동작하는 것을 확인하였다.

VR 애플리케이션을 위한 사물인터넷 기반 어지럼증 검출 시스템 개발 (Development of an IoT-Based Dizziness Detection System for VR Applications)

  • 고은이;김영천;박혜리;정원석;서정욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.423-425
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    • 2019
  • 사용자가 HMD(Head Mounted Display) 기기를 착용하고 VR(Virtual Reality) 애플리케이션을 체험하다보면 사이버 멀미(Cybersickness)를 경험하게 된다. 사이버 멀미의 원인은 아직 불명확 하지만 주로 눈으로 들어오는 시각 정보와 전정기관(이동과 평형감각을 주관하는 감각 기관)에 들어오는 감각 정보가 불일치할 때 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 사이버 멀미를 측정하기 위한 데이터 수집 및 분석시스템 개발에 대한 연구는 부족한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 사물인터넷 플랫폼으로 VR HMD 기기를 착용한 사용자로부터 뇌파와 생체 데이터를 수집하고, 결정 문턱값으로 사이버 멀미가 유발하는 어지럼증을 판별하는 시스템을 설계한다. 14명 실험 참여자를 고려하여 어지럼증 검출 성능을 평가한 결과, 약 92% 정확도를 나타내었다.

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Development of a driver's emotion detection model using auto-encoder on driving behavior and psychological data

  • Eun-Seo, Jung;Seo-Hee, Kim;Yun-Jung, Hong;In-Beom, Yang;Jiyoung, Woo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.35-43
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    • 2023
  • 운전 중 감정 인식은 사고를 예방하기 위해 꼭 필요한 과제이다. 더 나아가 자율 주행 시대에서 자동차는 모빌리티의 주체로 운전자와의 감정적인 소통이 더욱 요구되고 있으며 감정 인식 시장은 점점 확산되고 있다. 이에 따라 본 연구 방안에서는 수집하기 비교적 용이한 데이터인 심리데이터와 행동 데이터를 이용해 운전자의 감정을 분류하는 인공지능 모델을 개발하고자 한다. 오토인코더 모델을 통해 잠재 변수를 추출하고, 이를 본 분류 모델의 변수로 사용하였으며, 이는 성능 향상에 영향을 미침을 확인하였다. 또한 기존 뇌파 데이터를 포함했을 때 보다 본 논문이 제시하는 프레임워크를 사용하였을 때 성능이 향상됨도 확인하였다. 최종적으로 심리 및 개인정보데이터, 행동 데이터만을 통해 운전자의 감정 분류 정확도 81%와 F1-Score 80%를 달성하였다.

움직임 상상 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 운동 심상, 실행, 관찰 뇌파 비교 분석 (A Comparative Analysis of Motor Imagery, Execution, and Observation for Motor Imagery-based Brain-Computer Interface)

  • 권다은;황민주;권지현;신예은;안민규
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.375-381
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    • 2022
  • Brain-computer interface (BCI) is a technology that allows users with motor disturbance to control machines by brainwaves without a physical controller. Motor imagery (MI)-BCI is one of the popular BCI techniques, but it needs a long calibration time for users to perform a mental task that causes high fatigue to the users. MI is reported as showing a similar neural mechanism as motor execution (ME) and motor observation (MO). However, integrative investigations of these three tasks are rarely conducted. In this study, we propose a new paradigm that incorporates three tasks (MI, ME, and MO) and conducted a comparative analysis. For this study, we collected Electroencephalograms (EEG) of motor imagery/execution/observation from 28 healthy subjects and investigated alpha event-related (de)synchronization (ERD/ERS) and classification accuracy (left vs. right motor tasks). As result, we observed ERD and ERS in MI, MO and ME although the timing is different across tasks. In addition, the MI showed strong ERD on the contralateral hemisphere, while the MO showed strong ERD on the ipsilateral side. In the classification analysis using a Riemannian geometry-based classifier, we obtained classification accuracies as MO (66.34%), MI (60.06%) and ME (58.57%). We conclude that there are similarities and differences in fundamental neural mechanisms across the three motor tasks and that these results could be used to advance the current MI-BCI further by incorporating data from ME and MO.