시각장애인의 수는 증가하고 있지만 시각장애인을 위한 점역 교재는 부족하여 본인의 의지에 관계 없이 교육권을 침해받는 경우가 많다. 본 논문에서는 시각장애인의 교육권을 보장하기 위해 점자책으로 나오지 않는 교재나 문서, 사진 등을 보호자의 도움 없이도 혼자 쉽게 공부할 수 있게끔 도와주는 학습 시스템을 다룬다. 장애인 접근성을 고려하여 어플리케이션과 웹페이지를 설계하고 점자 키트는 아두이노와 점자 모듈을 이용하여 제작한다. 이 시스템은 다음과 같은 기능들을 지원한다. 첫째, 원하는 문서 또는 사진을 선택해 OCR을 이용하여 텍스트를 추출한다. 둘째, 추출한 텍스트를 음성과 점자로 변환한다. 셋째, 회원가입 기능을 제공하여 추출된 텍스트를 다시 볼 수 있도록 한다. 다양한 실험을 통해 점자 출력, 음성 출력이 정상적으로 작동하는 것을 확인하고 높은 OCR 인식률을 제공하는 것을 알 수 있었다. 또한, 시각이 완전히 차단된 상태에서도 어플리케이션이 손쉽게 이용 가능하다는 것을 확인했다.
본 연구는 실내에서 화재 발생시 시각 장애인들을 지원하기 위한 영상 기반의 화재감지기를 제안한다. 건물 내에 화재가 발생하는 비상 상황 발생시 시각 장애인은 일반인보다 상황을 인지하는 것이 늦기 때문에 위험한 상황에 노출되기 쉽다. 기존의 연기 감지기와 같은 현재의 화재 감지 방법은 화재 발생시 발생하는 화학 센서 기반 기술을 사용함으로써 감지가 상대적으로 늦으며 화재가 확산된 후에 감지가 되는 등 낮은 신뢰성이 문제가 될 수 있다. 이를 보완하기 위해 영상 기반의 화재 감지 기술이 개발되었지만 낮은 정확도가 문제가 되어 실용화되지 못하였다. 최근 인공 지능을 위한 심층 학습 분야의 큰 발전으로 영상 내의 물체 인식률이 높아짐에 따라 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 보안 카메라 영상을 사용하여 화재를 감지할 수 있는 심층 학습 기반의 화재 감지기를 제안한다. 심층 학습 기반의 접근법은 영상에서 자동으로 특징을 학습할 수 있으므로 일반적으로 복잡한 상황에 대해서도 일반화가 가능하다. 본 논문에서는 화재감지 정확도와 속도 측면의 균형을 고려하여 두 개의 심층 합성곱 신경망 모델을 제안하였다. 실험을 통해 두 모델 모두 99%의 평균 정밀도로 화재를 감지할 수 있으며 첫 번째 모델은 초당 30장의 처리 속도와 76%의 정확도를 나타냈다. 두번째 모델은 초당 50장의 처리 속도와 61%의 정확도를 나타낸다. 또한 두 개의 모델의 메모리 사용량을 서로 비교하였으며 다양한 실제 화재 시나리오에서 테스트하여 신뢰할 수 있는 모델임을 증명하였다. 본 논문에 제안한 영상 기반 화재 감지기가 상용화된다면 상대적으로 실내 화재에 취약한 시각 장애인들의 안전에 도움이 될 것이다.
음성을 시각적으로 표현하는 것은 외국어를 습득하는 과정의 학습자나 음성을 직접 들을 수 없는 청각장애자에게 매우 유용하며 기존에 다수의 연구가 이루어졌다. 그러나 기존의 연구들은 발음의 특징을 단지 컬러로 표현한다든가 입모양을 3차원 그래픽으로 표현하거나 입과 구강의 변화하는 형태를 애니메이션으로 보여 주는 방식에 머물러 있다. 따라서 이런 방식을 사용하는 학습자들은 자신의 발음이 표준 발음과 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알 수가 없고 더 나아가서 학습 중에 스스로 교정을 해 나가는 시스템을 개발하기가 기술적으로 어려운 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 음성 간의 상대적 거리를 토대로 음성을 시각화하는 모델을 제시하고, 이를 한국어 모음에 적용하여 모음의 음성적 특징을 이용한 시각화의 구체적인 구현 방법을 제시한다. 음성데이터에서 F1, F2, F3의 세 개의 포먼트를 구하고 이들 특징벡터를 코호넨 자기조직화맵 알고리즘으로 2차원 화면에 사상하여 각 음성을 화면 위의 각 점에 대응하여 표현하였다. 제안하는 시스템의 실제적인 구현은 인터넷에 공개된 음성처리 공개소프트웨어를 사용하고 한국인 교사의 표준 발음과 한국어를 배우고 있는 외국인 유학생의 음성을 이용하여 음성특징의 상호간 거리를 구하였으며, 사용자 인터페이스는 자바스크립트를 이용하여 구현하였다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권8호
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pp.15-24
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2022
The article clarifies the conditions for information, digital and educational accessibility for higher education seekers with disabilities in terms of distance learning caused by quarantine restrictions. It is established that such conditions are regulated by international and Ukrainian legal documents (The Standard Rules on the Equalization of Opportunities for Persons with Disabilities, Convention on the Rights of Persons with Disabilities, Sustainable Development Goals, Law of Ukraine "On Education", Law of Ukraine "On Higher Education", Strategy for the Development of Higher Education in Ukraine 2021-2031, Development Strategy areas of innovation for the period up to 2030, Development strategy of the sphere of innovation activity for the period up to 2030). As a part of information barrierlessness, Higher Education Institutions (HEI) should provide access to information in various formats and using technologies, in particular Braille script, large-type printing, audio description (audio descriptive commenting), sign language interpretation, subtitling, a format suitable for reading by screen access programs, formats of simple speech, easy-to-read formats, means of alternative communication. The experience of Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University is described. In particular, special attention is paid to the study of sign language: in view of this, the initiative group implemented the project "Learning to hear and overcome social isolation together" with the financial support of the British Council in Ukraine. Within the framework of digital accessibility, the official website of the Faculty of Social and Psychological Education has been adapted for the visually impaired in accordance with WCAG 2.0 World Standards. In 2021, Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University implemented the project "Cultural, Recreational and Tourist Cherkasy Region: Inclusive Social 3D Map" funded by the Ukrainian Cultural Foundation; a site with available content for online travel in the region to provide barrier-free access to the historical and cultural heritage of Cherkasy region was created. Educational accessibility is achieved by increasing the number of people with special educational needs, receiving education in inclusive groups; activities of the Center for Social and Educational Integration and Inclusive Rehabilitation Social Tourism "Bez barieriv" ("Without barriers"); implementation of a research topic for financing the Ministry of Education and Science of Ukraine: "Social and psychological rehabilitation of children and youth with special educational needs by means of inclusive tourism"; implementation of the project "Social inclusion of distance educational process"; development of information campaigns to popularize the ideas of accessibility, the need for its implementation, ongoing training programs and competitions, etc.
본 논문은 딥러닝을 통해 실시간으로 임베디드 기기에서 점자 블록을 인식하는 방법을 제안한다. 먼저 고성능 컴퓨터에서 점자 블록 인식을 위한 딥러닝 모델을 학습시키고, 임베디드 기기에 적용하기 위하여 학습 모델을 경량화 도구에 적용한다. 점자 블록의 보행 정보를 인식하기 위해 영상에서 점자블록과의 거리를 이용하여 경로를 판별하는 알고리즘을 사용한다. 임베디드 기기를 통해 촬영한 영상에서 YOLOv8 모델을 통해 점자 블록, 볼라드, 횡단보도를 검출한 후 점자블록 경로 판별 알고리즘을 거쳐 보행정보를 인식한다. 실시간으로 점자 블록을 검출하기 위해 모델 경량화 도구를 YOLOv8에 적용한다. YOLOv8 모델 가중치의 정밀도를 기존 32비트에서 8비트로 낮추고, TensorRT 최적화 엔진을 적용하여 모델의 최적화를 진행한다. 제안된 방법을 통해 경량화 된 모델을 기존 모델과 비교한 결과, 경로 인식 정확도는 99.05%로 기존 모델과 거의 차이가 없지만, 인식 속도는 기존 모델 대비 59% 단축되어 1초에 약 15개의 프레임을 처리할 수 있다.
현대사회에서 시각장애인들은 도보, 승강기, 횡단보도 등 일반적인 환경에서 보행을 하는데 어려움이 있다. 시각장애인의 불편 해소를 위한 연구로 영상이나 음성을 이용한 연구가 있으며, 이런 연구는 고비용의 웨어러블 장치, 고성능 CCTV, 음성 센서 등을 사용하여 실생활에 적용하는 데는 한계가 있다. 본 논문에서 시각장애인이 보행 중에 안전한 이동을 위해서 스마트폰에 포함된 저비용의 영상 센서를 활용하여 주변 도보 공간을 인지하는 인공지능 융합 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이동 중인 사람 탐지를 위해서 모션 캡처 알고리즘과 장애물 탐지를 위한 객체 탐지 알고리즘을 융합하여 개발하였다. 모션 캡처 알고리즘으로 mediapipe을 사용하여 이동 중에 있는 주변 보행자들을 모델링 및 탐지하였다. 객체 탐지 알고리즘을 사용했으며 도보 중에 발생하는 다양한 장애물을 모델링 하였다. 실험을 통하여 인공지능 융합 알고리즘을 검증했으며, 정확도 0.92, 정밀도 0.91, 재현율 0.99. F1 score 0.95로 결과를 얻어서 알고리즘의 성능을 확인하였다. 본 연구로 보행 중에 발생하는 볼라드, 공유 킥보드, 자동차 등의 주변 장애물 및 이동 중인 보행자 회피하여 시각장애인들의 통행에 도움을 줄 수 있다.
Jung-Youn Park;Min-Ji Kim;Jin-Ui Kim;Jin-Seop Yoo;Eun-Mi Mun;Hee-Young Nam;Won Joo Lee
한국컴퓨터정보학회논문지
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제29권6호
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pp.121-130
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2024
본 논문에서는 NCS 기반의 장애인 직무 매칭 시스템을 제안하고 설계한다. 이 시스템은 장애인이 시스템에 접속하여 기본정보(인적정보, 장애 관련 정보)를 입력하고, 직무수행과 관련된 간단한 테스트를 통하여 자신의 장애 유형과 정도에 적합한 NCS 직무 관련 정보를 제공한다. NCS 기반의 다양한 직무와 연계하기 위해서는 각 장애 유형에 따른 장애 정도를 함께 고려되어야 한다. 하지만 대다수 평가도구는 특정 장애 유형을 대상으로 하거나 대상 장애인의 직업능력을 인지 수준이나 일부 신체기능만을 제한적으로 파악하고 있기 때문에 NCS 기반의 장애인직무 매칭 시스템에 적용하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 개별 직무의 수행에 필요한 인지 수준이나 신체기능의 활용 정도는 ICF coresets for VR을 활용하고, 개별 직무의 수행에 필요한 직업기초능력 수준은 NCS의 직업 기초능력 평가도구를 활용함으로써 장애 유형별 장애 정도에 따른 NCS 기반의 직무를 매칭하도록 한다. 본 논문에서 제안하는 NCS 기반의 장애인직무 매칭 시스템의 경우, 장애인 당사자의 시스템 활용을 기반으로 하기 때문에 시각 정보에 취약한 시각장애인이나 문해력이 낮은 지적·자폐성 장애인에게는 시스템 활용에 다소 어려움이 존재할 수 있다. 이러한 시스템 접근성을 보완한다면 장애인들에게 자신의 직무 능력에 적합한 NCS 기반의 직무를 추천할 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 시각장애학교 고등학생들이 체육프로그램에서 느끼는 재미거리를 살펴보는데 있다. 전국 시각장애학교 12개 중 10개 시각장애학교의 고등학생(남학생 122명과 여학생 102명)을 대상으로 설문지를 사용하여 자료를 수집하였다. 연구도구는 개방형 설문지이며 질문 내용은 "체육프로그램에서 어떤 점이 가장 재미있는지 세 가지만 간략히 적으세요"로 연구대상자의 생각을 보다 자유롭게 밝힐 수 있는 장점이 있다. 자료 분석은 빈도분석을 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 시각장애학교 남자고등학생들은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 '체력을 기를 수 있어서', 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 '선생님이 칭찬해서', 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 '골볼', 비수행 요소(상황, 환경) 영역에서는 '자유시간 때문에'의 반응이 가장 높게 나타났다. 둘째, 시각장애학교 여자고등학생들은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 '스트레스가 풀려서', 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 반응을 보이지 않았고, 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 '다양한 운동을 할 수 있어서', 비수행 요소(상황, 환경) 영역에서는 '자유시간 때문에'의 반응이 가장 높게 나타났다. 셋째, 시각장애학교 성별 간 고등학생들의 체육프로그램 재미거리 비교분석에서 눈여겨볼 점은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 남학생은 건강과 체력증진에 관심을, 여학생은 스트레스를 풀 수 있는 수단으로 생각하며, 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 남녀학생 모두 낮은 반응으로 이는 남녀학생 모두 체육프로그램에서 외적인 것보다 내적인 것을 추구하고 있었다. 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 남학생은 특정종목, 여학생은 다양한 운동을 할 수 있는 기회에 높은 반응을 보였으며, 비수행 요소(상황, 환경)에서는 남학생, 여학생 모두 자유시간 때문에 체육수업이 재미있다고 반응하였다. 앞으로 더 많은 학교 체육프로그램에서의 재미거리를 찾아내려는 연구를 통해 체육프로그램에서 학생들이 느끼는 재미거리를 연구함으로써 학생들의 수업 참여를 극대화하고 과제에 대한 동기 수준을 높일 수 있는 실제적인 방안을 탐색하고 교육과정의 실행적 측면, 즉 체육교육이 제공하는 교육적 가치가 교사와 학생의 사고 및 행동변화를 가져올 수 있는 내용으로 구성되어 체육교육 현장에서 실행할 수 있는 프로그램 내용과 운영방법이 제시될 수 있도록 해야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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