KR100722938B1 - 영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상을 인식할 수 있는 완구에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 마커가 삽입된 외부 정보의 마커를 포함한 관심 영역을 촬상 내지는 추출하여 정해진 히스토그램 패턴과 비교하여 외부 정보에 상응하는 부가 정보를 독출하여 출력할 수 있는 교육용 완구를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의해, 마커를 이용하여 외부 정보를 인식함으로써 전체적인 비교 횟수를 감소시키고 연산량을 감소시켜 부가 정보 출력을 빠르게 할 수 있다.

영상 인식, 완구, toy, 마커

Description

영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구{Portable terminal for having virtual key-pad and text input method}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구 블록 다이어그램.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마커가 삽입된 카드의 예시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임의의 추출 객체의 히스토그램의 예시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구의 학습 과정을 나타낸 순서도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구의 저장부에 저장되는 데이터의 종류 및 형식을 예시한 도면.

도 6은 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 망각하는 과정을 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 감지 정보 생성부 115 : 감지 정보 처리부

120 : 영상 출력부 125 : 저장부

130 : 음향 처리부 135 : 음향 입력부

140 : 음향 출력부 145 : 제어부

본 발명은 완구에 관한 것으로, 특히 영상을 인식할 수 있는 완구에 관한 것이다.

어린이들의 학습을 보조하기 위한 교육용 완구는 단순한 낱말 카드에서부터 어린이들의 인지 능력을 계발하기 위한 기능을 겸비한 완구까지 그 종류는 매우 다양하고 광범위하게 개발되고 있다. 이러한 교육용 완구는 주로 어린이에게 사물, 동물, 사물 등에 관한 인지 능력을 향상시키고 언어를 교육시키기 위한 목적으로 많이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 낱말 카드 형태 등의 교육용 완구를 이용하여 어린이를 교육시키기 위해서는 부모님 또는 선생님들이 카드들을 보여주고, 호칭 또는 그 의미를 설명해주어야 하는 불편함이 있었다.

이러한 불편함을 개선하기 위해 영상 또는 음성 등을 이용하여 카드 또는 사물을 저장한 후 반복하여 재생할 수 있는 완구가 개발이 되었다. 그러나, 종래의 교육용 완구는 인간의 인지 학습 발달의 특성과는 무관하게 단지 저장된 정보를 독출하여 출력하는 기능만으로 제한되어 있다.

또한, 특정 카드 또는 사물을 영상 또는 음성 등을 이용하여 카드 또는 사물을 저장한 후 반복 재생하는 완구의 단점을 보완하기 위하여 영상 입력 장치를 구비하여 외부 영상을 촬상하고 분석하여 이를 인식할 수 있는 교육용 완구가 개발되었다.

하지만, 이러한 외부 영상을 인식할 수 있는 완구의 경우, 완구가 어린이를 가르치는 선생님의 역할을 수행하게 되어 어린이로 하여금 놀이가 아닌 학습(즉, 공부)으로 인지하게 되어 완구와 친숙해지기 어렵고, 열등감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 교육용 완구가 학습된 내용을 소리, 그림(영상), 문자 등으로 출력할 수 있어 어린이의 사물에 대한 인지 학습 발달을 도울 수 있는 영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 영상 및 각각의 영상을 분석하고 이에 대응되도록 부가 정보(예를 들어, 문자 또는 그림 데이터, 문자 또는 그림에 상응하는 음성 데이터 등)를 저장한 상태에서 일정 시간 독출되지 않는 영상 정보 및/또는 부가 정보를 삭제함으로써 메모리의 저장 공간을 최대로 유지할 수 있는 영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 교육용 완구가 어린이가 제시하는 외부 정보(예를 들어, 카드, 사물)를 자동으로 구분하여 외부 정보에 상응하는 음성 데이터 또는 영상 데이터를 출력하도록 하여 어린이의 시각 또는 청각을 자극하여 흥미를 높일 수 있는 영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마커가 삽입된 외부 정보에서 마커를 이용하여 외부 정보를 인식함으로써 전체적인 비교 횟수를 감소시키고 연산량을 감소시켜 부가 정보 출력을 빠르게 할 수 있는 영상 인식 기능을 구비한 교육용 완구를 제공하는 것이다.

이외의 본 발명의 목적들은 하기의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마커가 삽입된 외부 정보의 마커를 포함한 관심 영역을 촬상 내지는 추출하여 정해진 히스토그램 패턴과 비교하여 외부 정보에 상응하는 부가 정보를 독출하여 출력할 수 있는 교육용 완구를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 교육용 완구에 있어서, 하나 이상의 저장 객체, 상기 저장 객체에 상응하는 히스토그램 패턴, 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 저장부-여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나를 포함함-; 외부 정보를 촬상하여 외부 영상을 생성하는 영상 입력 장치; 상기 외부 영상의 히스토그램을 생성하는 영상 처리부; 및 상기 히스토그램과 상기 히스토그램 패턴을 비교하여 상기 외부 영상에 상응하는 상기 저장 객체를 결정하며, 상기 결정된 저장 객체의 상기 부가 정보를 독출하여 출력하는 제어부를 포함하는 교육용 완구가 제공될 수 있다.

상기 외부 정보에 임의의 위치에 마커가 삽입되어 있는 경우, 상기 영상 처리부는 상기 마커를 포함하는 관심 영역을 분리하고 상기 관심 영역에서 이미지 데이터 또는 문자 데이터 중 어느 하나인 추출 객체를 추출하며, 상기 추출 객체에 상응하는 히스토그램을 생성할 수 있다.

상기 마커는 하나 이상의 모양으로 하나 이상의 위치에 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

임의의 저장 객체에 상응하는 부가 정보를 출력하기 위한 출력부를 더 포함할 수 있다.

상기 출력부는 영상 출력부, 음성 출력부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 영상 처리부는 하기 수학식을 이용하여 하기 수학식이 최소가 되는 값으로 마커의 위치를 찾을 수 있다.

여기서, x는 2차원 이미지의 좌표 데이터이며, h는 2차원 평면상의 이미지의 이동 정도를 나타내는 데이터이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마커가 삽입된 외부 정보의 마커를 포함한 관심 영역을 촬상 내지는 추출하여 정해진 히스토그램 패턴과 비교하여 외부 정보에 상응하는 부가 정보를 독출하여 출력할 수 있는 방법 및 그 프로그램을 기록한 기록 매체가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영상 입력 장치를 구비한 교육용 완구의 학습 방법에 있어서, 하나 이상의 저장 객체 정보, 각각의 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 단계- 여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나임 -; 상기 영상 입력 장치를 통해 외부 정보를 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계; 상기 영상 데이터에서 관심 영역을 정의하며 추출 객체를 추출하는 단계; 상기 추출 객체의 임의의 축에 대한 픽셀 수에 상응하는 히스토그램을 생성하는 단계; 상기 히스토그램과 설정된 히스토그램 패턴을 비교하여 추출 객체에 상응하는 부가 정보를 추출하는 단계; 및 상기 부가 정보에 상응하는 학습 정보를 갱신하고 상기 부가 정보를 출력하는 단계를 포함하는 교육용 완구의 학습 방법이 제공될 수 있다.

상기 마커를 추출하여 마커 패턴을 생성하는 단계; 및 상기 마커 패턴을 이용하여 마커 유형을 결정하고 상기 마커 유형에 상응하는 상기 히스토그램 패턴만 을 추출하여 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상 입력 장치를 구비한 교육용 완구의 학습 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 하나 이상의 저장 객체 정보, 각각의 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 단계-여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나임-; 상기 영상 입력 장치를 통해 외부 정보를 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계; 상기 영상 데이터에서 관심 영역을 정의하며 추출 객체를 추출하는 단계; 상기 추출 객체에 상응하는 히스토그램을 생성하는 단계-여기서, 상기 추출 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나임-; 상기 히스토그램과 설정된 히스토그램 패턴을 비교하여 추출 객체에 상응하는 부가 정보를 추출하는 단계; 및 상기 부가 정보에 상응하는 학습 정보를 갱신하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록한 기록 매체가 제공될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

또한, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어서 동일하거나 대응하 는 구성요소는 도면 부호에 상관없이 동일한 참조번호를 부여하여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 교육용 완구는 인간의 학습 성과와 마찬가지로 사용자에 의해 저장된 또는 미리 저장된 부가 정보(예를 들어, 음성 데이터, 문자 데이터 등)가 미리 지정된 시간 동안 독출되지 않으면 망각되도록 하는 기능을 구비함을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 교육용 완구는 망각 처리되도록 설정된 시간 이전에 저장된 부가 정보의 독출이 지시된 경우일지라도 오답 처리(즉, 상응하도록 저장되지 않은 부가 정보의 출력)를 수행할 수도 있다.

이하, 본 명세서에서 '학습'이라는 용어는 영상 데이터 및 영상 데이터에 상응하는 부가 정보가 저장부에 매칭되도록 저장되는 것을 의미한다. 이때 저장부에는 각각의 영상 데이터에 상응하는 객체 특징 정보(즉, 객체에 대한 특징 정보)들이 더 저장될 수 있다. 또한, 교육용 완구가 감지한 외부 영상(예를 들어, 이미지 및/또는 문자) 또는 외부 정보(예를 들어, 온도) 등에 상응하여 생성한 감지 정보를 이용하여 상응하는 부가 정보를 독출하여 음성 출력부 및/또는 영상 출력부를 통해 출력하고, 출력된 부가 정보에 상응하는 학습 정보(예를 들어, 재생 횟수, 재생 일시 등)를 갱신하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 부가 정보의 독출을 위해 감지 정보에 상응하는 객체 특징 정보, 영상 데이터에 상응하는 객체 특징 정보 등이 이용될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 '망각'은 임의의 부가 정보가 일정 기간 동안 학습되지 않는 경우 이후에는 해당 부가 정보의 독출이 제한되도록 함을 의미한다. 여기서, 부가 정보의 독출을 제한하는 방법으로는 저장부에 저장된 부가 정보를 삭제하는 방법, 저장부에 저장된 부가 정보(또는 영상 데이터)에 상응하도록 설정된 망각 플래그(즉, 망각 상태 여부를 표시하는 정보)를 온(ON) 상태로 전환하여 해당 부가 정보가 독출되지 않도록 하는 방법, 영상 데이터와 부가 정보의 매칭 관계를 나타내는 링크 정보만을 삭제하는 방법 등으로 다양하다. 이 중, 저장부에 망각 플래그를 설정하는 경우 및/또는 링크 정보만을 삭제하는 경우 망각 처리된 부가 정보의 재입력이 강요되지 않는 장점이 있다. 이하, 보다 상세한 설명은 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구 블록 다이어그램이며, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마커가 삽입된 카드의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교육용 완구는 감지 정보 생성부(110), 감지 정보 처리부(115), 영상 출력부(120), 저장부(125), 음향 처리부(130), 음향 입력부(135), 음향 출력부(140), 제어부(145)를 포함할 수 있다. 도 1에는 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 교육용 완구는 전원 온/오프와 상관없이 동작되는 시스템 시계를 더 포함할 수 있다.

감지 정보 생성부(110)는 피사체를 촬상하여 이미지를 생성하는 영상 입력 장치(예를 들어, 카메라), 외부 정보(예를 들어, 진동, 무게 등)를 감지하기 위한 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 감지 정보 생성부(110)는 피사체 또는 외부 정보(이하, 피사체 및 외부 정보를 '외부 정보'로 통칭함)에 상응하는 아날로그 데이터를 생성하여 감지 정보 처리부(115)로 전달한다.

여기서, 감시 센서는 획득할 외부 정보의 유형에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 감지 센서는 가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 온도 센서, 적외선 센서, 음향 센서, 무게 센서 중 어느 하나일 수 있다.

따라서, 감지 정보 생성부(110)에 임의의 감지 센서가 구비된 경우 당해 감지 센서는 소리(음성), 진동, 온도, 무게, 방향, 속도, 가속도, 거리, 높이, 기울기, 조명, 전자기파 등 중 적어도 어느 하나를 감지하여 이에 상응하는 감지 정보를 생성할 수 있다.

예를 들어, 당해 감지 센서가 음향 센서인 경우 음향 센서에 의해 생성된 감지 정보는 제어부(145)가 음향 입력부(135)의 동작을 제어하기 위한 정보로 이용될 수도 있다.

다른 예를 들어, 감지 정보 생성부(110)에 구비된 감지 센서가 지자기 센서라면, 감지 정보 생성부(110)는 외부 물체의 움직임을 감지하여 외부 물체의 움직임에 상응하도록 본 발명에 따른 교육용 완구가 움직이도록 할 수 있다. 또한, 감지 센서가 미리 지정된 움직임을 감지하여 교육용 완구가 동작하도록 할 수도 있다.

또 다른 예를 들어, 감지 정보 생성부(110)가 온도 센서를 포함하고 있다면, 제어부(145)는 온도 센서에 의해 생성된 감지 정보(예를 들어, 측정된 실내 온도 또는 사용자의 체온 등)에 상응하도록 저장부(125)에 저장된 음성 신호 또는 문자(또는 이미지 영상)를 음향 출력부(140) 또는 영상 출력부(120)를 통해 출력되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 감지 정보 생성부(110)는 다양한 감지 센서를 구비할 수 있으나, 이하에서는 감지 정보 생성부(110)가 영상 입력 장치를 구비하며, 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성되는 감지 정보가 영상 입력 장치를 통해 촬상된 이미지 영상(이하에서는 "외부 영상"이라 칭함)인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

예를 들어, 교육용 완구(100)가 완구 제작사에 의해 제작된 교육용 카드를 인식하여 어린이의 학습을 보조한다고 가정하자. 교육용 카드는 예를 들어, 도 2a에 보여지는 바와 같이, 교육용 카드의 내용이 표시된 영역의 인식을 용이하게 하기 위한 마커(marker)가 삽입되어 있을 수 있다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 카드에 삽입되는 마커는 정해진 위치에 정해진 패턴에 상응하여 삽입될 수 있다. 마커가 도 2와 같이 예를 들어, 2개의 모양으로 카드에 삽입된다고 가정하자. 그러면, 2개의 모양으로 나타낼 수 있는 마커의 총 개수는

이 되어 16가지 패턴이 생성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 카드는 복수개의 마커를 이용하여 정해진 마커 패턴이 삽입되어 있을 수 있다. 예를 들어, 마커가 삽입된 외부 정보의 카테고리(예를 들어, 동물, 식물, 문자 등)에 상응하여 각각의 마커 패턴을 적용함으로써, 완구가 마커 패턴에 따라 카테고리를 식별하여 해당 카테고리 내의 히스토그램 패턴만을 비교하도록 하여 비교 횟수를 절감시킬 수도 있다. 또한, 카드에 삽입되는 마커는 사용자에게 보여질 수도 있으며, 사용자에게 보여지지 않도록 삽입될 수도 있다.

또한, 교육용 완구 제작자에 의해 제작된 교육용 카드의 경우, 관심 영역 추출을 용이하게 하기 위해 마커가 카드의 네모서리를 빗겨 도 2a에 보여지는 바와 같이 내부의 특정 위치(즉 210 위치)에 삽입될 수 있다. 또한, 도 2b와 같이 다른 패턴으로 삽입되어 교육용 완구(100)에 의한 인식을 용이하게 할 수 있다.

이로 인해, 감지 정보 생성부(110)는 영상 입력 장치를 이용하여 카드에 삽입된 마커를 포함한 마커 내부 정보만을 촬상하여 외부 영상을 생성하여 감지 정보 처리부(115)로 전달할 수 있다.

도 2a를 예로 들어, 감지 정보 생성부(110)가 마커가 삽입된 위치를 찾는 방법을 간략히 설명하면, 이미지의 2차원 좌표를 편의상 x라고 가정하자. 그리고, 마커를 G(x)라 정의하며, 이미지를 F(x)라 정의하고, 2차원 평면상에서의 이미지의 이동시킨 이동치를 h라 정의하기로 하자. 여기서, 마커의 위치는 예를 들어, 수학식 1이 최소가 되는 h를 찾으면 된다. 이를 위해, h를 (0,0)의 원점에서 (x좌표 최대값, y좌표 최대값)까지 순차적으로 바꾸어 가면서 최소값을 찾을 수도 있으며, lucas-kanada 기법과 같은 방법을 이용하여 연산량을 줄일 수도 있다. 이론적으로는 수학식 1이 0이 되는 위치가 존재하여야 하나 실제로는 소정의 오차를 가지고 있으므로 최소가 되는 위치를 찾아 마커의 위치로 인식하도록 할 수 있다. 최소 자승법 및 lucas-kanada 기법 등은 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 상세 한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, x는 2차원 이미지 상의 좌표 값이며, h는 2차원 평면상에서 해당 이미지가 이동한 이동치를 나타내는 데이터일 수 있다.

감지 정보 처리부(115)는 감지 정보 생성부(110)로부터 전달된 감지 정보에 대한 전처리 과정(예를 들어, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로의 변환, 영상 분할 등)을 수행하여 제어부(145)로 전달한다. 또한, 감지 정보 처리부(115)는 제어부(145)로부터 입력되는 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 영상 출력부(120)로 전달한다.

예를 들어, 감지 정보 처리부(115)는 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성되어 입력된 감지 정보가 외부 영상인 경우에는 관심 영역(ROI : region of interest)을 정의하고 관심 영역에서 객체(예를 들어, 문자, 기호, 숫자, 그림 등)를 분리하여 제어부(145)로 전달할 수 있다.

또한, 감지 정보 처리부(115)는 분리된 객체를 x축을 기준으로 히스토그램(histogram)을 생성하여 제어부(145)로 전달할 수도 있다. 도 3에 보여지는 바와 같이, 감지 정보 처리부(115)는 분리된 객체에 대한 x축을 기준으로 한 픽셀에 대한 히스토그램을 생성하여 이를 제어부(145)로 전달할 수 있다.

또한, 감지 정보 처리부(115)는 감지 정보 생성부(110)에 의해 구비된 영상 입력 장치에 의해 피사체가 촬상되는 순간의 환경 요인에 의해 동일한 피사체를 촬상하였을 경우에도 각각 상이한 이미지가 생성될 수 있다. 따라서, 감지 정보 처리부(115)는 감지 정보 생성부(110)에 생성된 감지 정보의 크기(size) 또는 수평 등을 조절하고, 영상 획득 과정에서 추가된 노이즈(noise) 제거, 조명에 의한 영상의 밝기 성분 조절 등을 수행할 수 있다. 그리고, 감지 정보에 대해 관심 영역(region of interest)의 정의 및 분리를 위해 쓰레시홀딩(thresholding), 영상 분할(segmentation), 필터(filter) 등을 수행하여 감지 정보에서 객체(예를 들어, 문자, 기호, 숫자, 그림 등)와 배경(즉, 영상 데이터 중 객체 이외의 영역)을 분리하여 제어부(145)로 전달할 수 있다. 이들 알고리즘에 대한 상세한 사항은 당업자에게는 자명한 사항이므로 생략하도록 한다.

영상 출력부(120)는 제어부(145)의 제어에 의해 감지 정보 생성부(110)로부터 생성된 감지 정보에 상응하는 부가 정보(예를 들어, 문자, 기호, 그림 등)를 출력하는 수단이다. 예를 들어, 영상 출력부(120)는 액정 화면(LCD: Liquid Crystal Display)일 수 있다.

저장부(125)는 제어부(145)의 제어에 의해 감지 정보 생성부(110)로부터 생성된 감지 정보에 상응하는 영상 데이터, 감지 정보에 상응하는 부가 정보(예를 들어, 감지 정보를 설명하는 음성 데이터, 감지 정보에 상응하는 문자 데이터 등), 감지 정보에 상응하는 학습 정보(예를 들어, 감지 정보에 상응하는 영상 데이터가 저장부(125)에 저장된 일시 정보, 독출된 횟수, 독출된 일시 정보 등) 등을 지정된 저장 형식에 따라 저장한다. 또한, 저장부(125)는 영상 데이터에 상응하도록 저장 된 부가 정보의 독출이 용이하도록 하기 위한 영상 데이터에 상응하는 객체 특징 정보를 더 저장할 수 있다. 또한, 저장부(125)는 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성된 감지 정보에 상응하는 데이터를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(125)는 교육용 완구 제작사에서 제공하는 카드에 상응하는 히스토그램 패턴을 저장하고 있을 수도 있다.

음향 처리부(130)는 제어부(145)의 제어에 의해 음향 입력부(135)로부터 입력되는 아날로그 음성 데이터에 대해 전처리 과정(예를 들어, 아날로그 음성 데이터의 노이즈 제거, 비가청 주파수 대역의 신호 제거)을 수행한다. 그리고, 전처리 과정을 거친 아날로그 음성 데이터를 미리 지정된 디지털 음성 데이터로 변환하여 제어부(145)에 전달한다. 또한, 음향 처리부(130)는 제어부(145)의 제어에 의해 저장부(125)로부터 독출된 디지털 음성 데이터를 아날로그 음성 데이터로 변환하여 음향 출력부(140)에 전달한다.

즉, 음향 처리부(130)는 감지 정보 생성부(110)로부터 생성된 감지 정보에 상응하는 아날로그 음성 데이터가 음향 입력부(135)로부터 입력되어 전달되면 음성이 음향 입력부(135)를 통해 입력되는 도중에 추가된 노이즈를 제거할 수 있다. 그리고, 음향 처리부(130)는 비가청 주파수 대역의 신호를 제거하고 지정된 형식(예를 들어, MP3)의 디지털 음성 데이터로 압축 또는 변환하여 제어부(145)로 전달한다. 제어부(145)는 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성되는 감지 정보, 감지 정보에 상응하는 영상 데이터 및 감지 정보에 상응하는 부가 정보(예를 들어, 감지 정보를 설명하는 음성 데이터)가 각각 매칭되도록 저장부(125)에 저장할 수 있다.

음향 입력부(135)는 제어부(145)의 제어에 의해 감지 정보에 상응하는 아날로그 음성 데이터(예를 들어, 감지 정보에 상응하는 호칭, 의미, 설명 등)를 입력받는 수단이다. 예를 들어, 음향 입력부(135)는 마이크일 수 있다.

예를 들어, 감지 정보 생성부(110)에 구비된 감지 센서가 음향 센서이고, 감지된 소리가 미리 설정된 소리이면, 제어부(145)는 음향 입력부(135)의 동작 개시를 지시할 수도 있다.

예를 들어, 제어부(145)가 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성된 감지 정보에 상응하는 음성 데이터가 저장부(125)에 저장되어 있지 않은 것으로 인식하는 경우, 제어부(145)는 저장부(125)에 저장된 음성 입력 요청 메시지를 독출하여 음향 출력부(140)를 통해 출력되도록 한다. 그리고, 제어부(145)는 음향 입력부(135)로부터 음성 데이터를 입력받기 위해 음향 입력부(135)의 동작 개시를 지시할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 마찬가지로, 미리 설정된 시간 동안 음성 입력이 없는 경우 음향 입력부(135)의 동작 종료를 지시할 수도 있다.

음향 출력부(140)는 제어부(145)의 제어에 의해 저장부(125)에 저장된 음성 데이터(예를 들어, 음성 입력 요청 메시지, 감지 정보에 상응하여 제어부(145)에 의해 독출된 부가 정보)를 출력한다. 예를 들어, 음향 출력부(140)는 음원칩이나 스피커를 포함할 수 있다.

예를 들어, 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성된 감지 정보에 상응하는 영상 데이터, 감지 정보에 상응하는 부가 정보(예를 들어, 감지 정보에 상응하는 음성 데이터)가 매칭되도록 저장부(125)에 저장되어 있다. 이 상태에서, 감지 정보 생성부(110)에 의해 임의의 감지 정보가 생성되고, 제어부(145)가 생성된 감지 정보에 상응하는 영상 데이터가 저장부(125)에 저장되어 있다고 판단한 경우 영상 데이터에 매칭되어 저장된 부가 정보를 독출하여 음향 출력부(140)를 통해 출력할 수 있다.

제어부(145)는 본 발명에 따른 교육용 완구가 감지 정보를 학습, 망각할 수 있도록 감지 정보 생성부(110), 영상 출력부(120), 감지 정보 처리부(115), 음향 처리부(130), 음향 입력부(135), 음향 출력부(140), 저장부(125)를 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 제어부(145)는 감지 정보 처리부(115)를 통해 입력된 객체의 히스토그램을 저장부(125)에 미리 저장되어 있는 히스토그램 패턴과 비교하여 해당 객체에 상응하는 부가 정보를 저장부(125)로부터 독출하여 영상 출력부(120) 또는/및 음향 출력부(140)를 통해 출력되도록 제어할 수도 있다.

도 1에는 도시되지 않았지만, 교육용 완구는 메뉴 선택, 기능 항목 선택 등을 위한 입력부를 더 포함할 수도 있다. 입력부는 복수개의 키 버튼으로 형성되거나 터치 스크린 형태로 구현될 수 있다. 또한, 입력부를 통해 사용자로부터 학습 모드, 망각 모드 등 중 어느 하나가 선택되면, 교육용 완구는 상응하는 모드에서의 동작을 실행할 수 있다. 그리고, 입력부를 통해 학습 모드가 선택되어 실행될지라도 감지 정보에 상응하는 영상 데이터가 학습되어 있지 않은 경우, 학습 모드로 자동 전환되어 학습 모드가 실행되도록 할 수도 있다. 이와 관련해서는 이후 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

또한, 도 1에 도시된 교육용 완구의 일부 구성 요소들 (예를 들어, 감지 정보 처리부(115), 음향 처리부(130) 등)은 동일한 기능을 수행하도록 설계된 소프트웨어 프로그램의 형태로 구현될 수도 있음은 자명하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구의 학습 과정을 나타낸 순서도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교육용 완구의 저장부에 저장되는 데이터의 종류 및 형식을 예시한 도면이다. 이하에서는 교육용 완구가 영상 입력 장치를 구비하여 교육용 완구 제작자에 의해 제작되어 제공되는 카드를 학습하는 과정을 중점으로 설명하기로 한다. 또한, 교육용 완구에 구비된 입력부를 통해 사용자로부터 임의의 모드(예를 들어, 학습 모드 등)가 선택되어 실행되고 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다.

단계 410에서 감지 정보 생성부(110)는 영상 입력 장치에 의해 생성된 외부 정보(예를 들어, 교육용 완구 제작자에 의해 제작되어 제공되는 카드)에 상응하는 감지 정보(즉, 영상 데이터)를 생성하여 감지 정보 처리부(115)로 전달한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 감지 정보 생성부(110)가 외부 정보를 감지하기 위한 감지센서가 달리지는 경우 감지 정보 및 외부 정보의 유형은 달라질 수도 있음은 당연하다.

상술한 바와 같이, 감지 정보 생성부(110)에 구비된 영상 입력 장치에 의해 촬상되는 피사체는 교육용 완구 제작자에 의해 제작되어 제공되는 카드 또는 사물일 수 있다. 물론, 일반 카드 또는 사물일 수도 있다. 이 중 교육용 완구 제작자에 의해 제공되는 카드 또는 사물은 교육용 완구에 의한 감지가 용이하도록 하기 위해 특정 제약 또는 특정 패턴으로 형성되거나 특정 패턴이 삽입된 형태로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2b에 예시된 바와 같이, 정해진 패턴을 포함하는 마커가 삽입된 형태로 제공될 수도 있다.

단계 415에서 감지 정보 처리부(115)는 감지 정보 생성부(110)에 의해 생성되어 입력된 외부 영상에서 관심 영역을 추출하여 제어부(145)로 전달한다.

예를 들어, 감지 정보 생성부(110)가 도 2b와 같은 카드를 촬상하여 외부 영상을 생성하여 감지 정보 처리부(115)로 전달하였다고 가정하자. 감지 정보 처리부(115)는 외부 영상에서 마커를 인식하여 마커를 포함한 관심 영역을 정의할 수 있으며, 관심 영역에 포함된 객체(예를 들어, 이미지, 문자, 숫자 등, 이하에서는 "추출 객체"라 칭하기로함)를 분리할 수 있다. 즉, 감지 정보 생성부(110)는 외부 영상에서 마커 패턴을 추출하고, 마커 내부에 포함된 객체를 분리할 수 있다. 여기서, 관심 영역은 마커를 포함하는 영역일 수 있다.

단계 420에서 감지 정보 처리부(115)는 관심 영역에서 마커 패턴과 객체를 추출(이하에서는 "추출 객체"라 칭하기로 함)하여 추출 객체에 대한 히스토그램을 생성하여 제어부(145)로 전달한다.

예를 들어, 감지 정보 처리부(115)는 영상 분할(segmentation), 필터링(filtering) 등을 이용하여 관심 영역에서 마커 정보가 포함된 마커 영역을 추출하여 마커 패턴을 생성할 수 있다. 또한, 감지 정보 처리부(115)는 관심 영역에서 마커 영역을 제외한 추출 객체에 대한 x축 기반 픽셀 정보를 이용하여 해당 추출 객체에 대한 히스토그램을 생성하여 제어부(145)로 전달할 수 있다. 도 5에 임의의 추출 객체에 대한 x축을 기반으로한 픽셀 정보를 이용한 히스토그램이 예시되어 있다.

단계 425에서 제어부(145)는 감지 정보 처리부(115)로부터 입력된 마커 패턴과 추출 객체에 상응하는 히스토그램을 이용하여 추출 객체에 상응하는 부가 정보를 저장부(125)로부터 추출한다.

예를 들어, 저장부(125)에 마커 패턴에 따라 각각의 유형에 상응하도록 부가 정보가 분류되어 저장되어 있다고 가정하자. 이해와 설명의 편의를 위해, 두 종류의 마커를 사용하였다고 가정하자. 두 종류의 마커를 사용하여 도 2b 내지 도 2c에서 보여지는 바와 같이 4부분의 영역에 각각 마커를 삽입하였다고 가정하자. 따라서, 마커에 의해 총 16가지 유형으로 분류될 수 있다.

도 3에 객체에 상응하여 부가 정보가 저장된 예가 예시되어 있다. 도 5와 같이, 마커의 유형에 따라 각각의 객체와 객체에 상응하는 부가 정보를 매핑하여 저장할 수도 있다.

따라서, 제어부(145)는 감지 정보 처리부(115)로부터 입력된 마커 패턴을 분석하여 저장부(125)에 해당 마커 유형에 일치하는 저장 객체들만을 비교하도록 할 수 있다. 예를 들어, 이해와 설명의 편의를 위해, 도 2a에 예시된 마커 유형을 편의상 제1 마커 유형이라고 정의하며 도 2b에 예시된 마커 유형을 제2 마커 유형이라고 정의하자. 제어부(145)는 감지 정보 처리부(115)로부터 입력된 마커 패턴을 정해진 마커 유형과 비교하여 제1 마커 유형으로 결정할 수 있다. 즉, 저장부(125) 에 마커 유형에 상응하여 하나의 카테고리에 해당하는 외부 정보들을 저장하여 외부 정보의 마커 패턴을 추출하여 해당 마커 유형에 포함되는 히스토그램 패턴만을 비교하여 외부 정보에 상응하는 부가 정보를 추출할 수 있다.

본 명세서에서 "저장 객체"는 저장부(125)에 저장되어 있는 영상(또는 이미지, 문자, 숫자 등)에 상응하는 객체로 정의하기로 한다.

따라서, 제어부(145)는 제1 마커 유형에 해당하는 저장 객체들의 히스토그램 패턴을 추출하여 감지 정보 처리부(115)로부터 입력된 추출 객체에 상응하는 히스토그램과 비교하여 추출 객체에 상응하여 저장된 부가 정보(예를 들어, 추출 객체 정보에 상응하는 음성 정보 등)를 추출할 수 있다. 결과적으로, 해당 마커 유형에 속하는 히스토그램 패턴만을 비교하도록 하여 비교 횟수를 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 제어부(145)는 저장부(125)에 추출 객체에 상응하여 저장된 저장 객체에 상응하는 학습 정보를 생성하여 각각 매칭되도록 저장한다. 여기서, 학습 정보는 저장 객체가 저장된 일시 정보(즉, 연월일시), 저장 객체에 상응하는 부가 정보가 독출되어 출력된 최초 일시 정보 또는/및 최근 일시 정보, 출력된 횟수 등을 포함할 수 있다. 학습 정보가 처음 생성된 시점에서는 부가 정보가 독출되어 출력된 횟수는 0(zero)으로 설정될 수 있다.

단계 430에서 제어부(145)는 추출 객체에 상응하여 추출한 부가 정보를 음향 처리부(130) 또는 감지 정보 처리부(115)를 통해 정해진 알고리즘을 이용하여 복호화(decoding)하여 음향 출력부(140) 또는/및 영상 출력부(120)를 통해 출력할 수 있다.

상술한 바와 같이, 카드 또는 사물에 정해진 패턴을 포함하는 마커를 삽입하여 인식을 용이하도록 할 수 있을뿐만 아니라 내부적으로 비교 횟수를 줄여 빠르게 당해 카드를 인식할 수 있는 이점이 있다.

도 6은 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 망각하는 과정을 나타낸 순서도이다. 본 발명에 따른 교육용 완구는 구비된 입력부를 통해 사용자에 의해 망각 기능이 선택되어 저장부(125)에 저장되어 있는 저장 객체들 중 정해진 시간 동안 학습되지 않은 저장 객체를 망각할 수 있다.

단계 610에서 제어부(145)는 저장부(125)에 저장된 하나 이상의 저장 객체들 중 임의의 저장 객체를 선택한다.

단계 620에서 제어부(145)는 선택된 저장 객체에 상응하여 저장된 학습 정보를 저장부(125)로부터 독출하여 분석하여 망각 대상 객체인지 여부를 결정한다.

예를 들어, 제어부(145)는 독출된 학습 정보를 이용하여 교육용 완구에 포함된 시스템 시계를 이용하여 현재 일시 정보를 생성하여 최종 학습 일시 정보와 현재 일시 정보와의 기간(이하에서는 "망각 주기"라 칭하기로 함)을 산출할 수 있다. 제어부(145)는 산출한 망각 주기가 정해진 망각 기간을 초과하면 망각 처리되도록 할 수 있다.

예를 들어, 망각 주기(예를 들어, 5일)에 현재까지의 학습 횟수를 곱함으로써 각 저장 객체별 망각 시간을 각각 상이하게 산출할 수도 있다. 예를 들어, 최초 학습 일시 이후 최종 학습 시까지 5회 학습이 반복된 경우, 해당 저장 객체의 망각 주기를 예를 들어, 25일로 산출할 수도 있다.

또 다른 예로, 학습 횟수에 상응하여 미리 설정된 가중치를 곱하여 망각 주기를 산출할 수도 있다. 이때, 가중치는 학습 횟수별 급간에 따라 상이하게 설정(예를 들어, 1 - 3회는 3, 4 - 10회는 5 등)될 수도 있다.

물론, 학습 정보만을 독출하여 망각 대상 객체를 결정하는 경우 단계 610은 생략될 수도 있음은 당연하다.

만일 망각 대상 객체로 결정되면, 단계 630에서 제어부(145)는 저장부(125)에 저장된 저장 객체, 저장 객체에 상응하는 부가 정보 또는/및 이에 상응하는 학습 정보 중 하나 이상을 삭제한다. 즉, 제어부(145)는 저장부(125)에 저장 객체에 상응하여 매핑된 부가 정보, 학습 정보 중 일부 정보만을 삭제할 수 있다.

또한, 제어부(145)는 저장부(125)에 저장된 저장 객체 정보, 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보, 저장 객체 정보에 상응하는 학습 정보를 모두 삭제하여 저장부(125)의 저장 공간을 확보할 수 있다. 이와 같이 함으로써 감지 정보 생성부(110)에 의해 새롭게 생성되는 감지 정보가 학습되도록 할 수 있다. 또한, 도 3에서 보여지는 바와 같이, 제어부(145)는 저장 객체 정보에 상응하는 망각 플래그를 설정하여 저장부(125)에 망각 플래그를 온(ON) 상태로 설정함으로써 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보가 독출되는 것을 금지하고 망각 처리된 객체임을 인식하도록 할 수도 있다. 이와 같이 망각 플래그를 설정하는 경우, 감지 정보 생성부(110)에 의해 망각 처리된 객체에 상응하는 감지 정보가 생성되면 망각 플래그 를 오프(OFF)로 전환함으로써 추출 객체 정보에 상응하는 부가 정보의 독출이 허용되도록 변경할 수 있다. 망각 플래그의 값을 전환하여 설정함으로써 사용자는 추출 객체 정보, 추출 객체 정보에 상응하는 부가 정보, 추출 객체 정보에 상응하는 학습 정보 등을 다시 입력하여 저장할 필요가 없다. 이와 같이 망각 처리된 저장 객체 정보를 이하에서는 "망각 객체"라 칭하기로 한다.

단계 640에서 제어부(145)는 저장부(125)에 저장된 모든 저장 객체에 상응하는 학습 정보를 검사하였는지 여부를 판단한다.

만일 검사되지 않은 저장 객체에 상응하는 학습 정보가 존재하면, 단계 610 내지 단계 630을 반복한다.

그러나, 만일 망각 대상 객체가 아니라고 결정되면, 단계 640으로 진행하여 모든 저장 객체에 대해 망각 대상 객체 여부를 검사하였는지를 판단한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 교육용 완구가 학습된 내용을 소리, 그림(영상), 문자 등으로 출력할 수 있어 어린이의 사물에 대한 인지 학습 발달을 도울 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 복수의 영상 및 각각의 영상을 분석하고 이에 대응되도록 부가 정보(예를 들어, 문자 또는 그림 데이터, 문자 또는 그림에 상응하는 음성 데이터 등)를 저장한 상태에서 일정 시간 독출되지 않는 영상 정보 및/또는 부가 정보를 삭제함으로써 메모리의 저장 공간을 최대로 유지할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 교육용 완구가 어린이가 제시하는 외부 정보(예를 들어, 카드, 사물)를 자동으로 구분하여 외부 정보에 상응하는 음성 데이터 또는 영상 데이터를 출력하도록 하여 어린이의 시각 또는 청각을 자극하여 흥미를 높일 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 마커가 삽입된 외부 정보에서 마커를 이용하여 외부 정보를 인식함으로써 전체적인 비교 횟수를 감소시키고 연산량을 감소시켜 부가 정보 출력을 빠르게 할 수 있는 효과도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 교육용 완구에 있어서,

   하나 이상의 저장 객체, 상기 저장 객체에 상응하는 히스토그램 패턴, 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 저장부-여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나를 포함함-;

   마커가 삽입된 외부 정보를 촬상하여 외부 영상을 생성하는 영상 입력 장치;

   상기 외부 영상의 히스토그램을 생성하는 영상 처리부; 및

   상기 히스토그램과 상기 히스토그램 패턴을 비교하여 상기 외부 영상에 상응하는 상기 저장 객체를 결정하며, 상기 결정된 저장 객체의 상기 부가 정보를 독출하여 출력하는 제어부를 포함하되,

   상기 히스토그램은 상기 외부 영상의 x축 또는 y축 중 하나 이상의 축에 상응하는 픽셀의 개수를 나타낸 그래프이며,

   상기 히스토그램 패턴은 상기 저장 객체에 상응하여 저장된 히스토그램인 것을 특징으로 하는 교육용 완구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 영상 처리부는 상기 마커를 포함하는 관심 영역을 분리하고 상기 관심 영역에서 이미지 데이터 또는 문자 데이터 중 어느 하나인 추출 객체를 추출하며, 상기 추출 객체에 상응하는 히스토그램을 생성하는 교육용 완구.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 마커는 하나 이상의 모양으로 하나 이상의 위치에 삽입되는 것을 특징으로 하는 교육용 완구.
4. 제 1항에 있어서,

   임의의 저장 객체에 상응하는 부가 정보를 출력하기 위한 출력부를 더 포함하는 교육용 완구.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 출력부는 영상 출력부, 음성 출력부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 교육용 완구.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 영상 처리부는 하기 수학식을 이용하여 하기 수학식이 최소가 되는 값으로 마커의 위치를 찾는 교육용 완구.

   

   여기서, x는 2차원 이미지의 좌표 데이터를 나타내는 값이며, h는 2차원 평면상의 이미지의 이동 정도를 나타내는 값이고, G(x)는 상기 마커의 위치를 나타내는 ㅎ함수이며, F(x)는 상기 외부 영상을 나타내는 함수임.
7. 영상 입력 장치를 구비한 교육용 완구가 상기 영상 입력 장치에 의해 획득된 정보를 학습하는 방법에 있어서,

   하나 이상의 저장 객체 정보, 각각의 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 단계- 여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나임 -;

   상기 영상 입력 장치를 통해 외부 정보를 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계;

   상기 영상 데이터에서 관심 영역을 정의하며 추출 객체를 추출하는 단계;

   상기 추출 객체의 임의의 축에 대한 픽셀 수에 상응하는 히스토그램을 생성하는 단계;

   상기 히스토그램과 설정된 히스토그램 패턴을 비교하여 추출 객체에 상응하는 부가 정보를 추출하는 단계; 및

   상기 부가 정보에 상응하는 학습 정보를 갱신하고 상기 부가 정보를 출력하는 단계를 포함하되,

   상기 히스토그램은 상기 외부 영상의 x축 또는 y축 중 하나 이상의 축에 상응하는 픽셀의 개수를 나타낸 그래프이며,

   상기 히스토그램 패턴은 상기 저장 객체에 상응하여 저장된 히스토그램인 것을 특징으로 하는 교육용 완구의 학습 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   마커를 추출하여 마커 패턴을 생성하는 단계; 및

   상기 마커 패턴을 이용하여 마커 유형을 결정하고 상기 마커 유형에 상응하는 상기 히스토그램 패턴만을 추출하여 비교하는 단계를 더 포함하는 교육용 완구의 학습 방법.
9. 영상 입력 장치를 구비한 교육용 완구가 상기 영상 입력 장치에 의해 획득된 정보를 학습하는 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,

   하나 이상의 저장 객체 정보, 각각의 저장 객체 정보에 상응하는 부가 정보 및 학습 정보를 저장하는 단계-여기서, 상기 저장 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나이며, 상기 부가 정보는 하나 이상의 음성 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나 이며, 상기 학습 정보는 상기 부가 정보가 저장된 일시 정보 및 학습된 횟수 중 어느 하나임-;

   상기 영상 입력 장치를 통해 외부 정보를 촬상하여 영상 데이터를 생성하는 단계;

   상기 영상 데이터에서 관심 영역을 정의하며 추출 객체를 추출하는 단계;

   상기 추출 객체에 상응하는 히스토그램을 생성하는 단계-여기서, 상기 추출 객체는 이미지 데이터, 문자 데이터 중 어느 하나임-;

   상기 히스토그램과 설정된 히스토그램 패턴을 비교하여 추출 객체에 상응하는 부가 정보를 추출하는 단계; 및

   상기 부가 정보에 상응하는 학습 정보를 갱신하는 단계를 수행하되,

   상기 히스토그램은 상기 외부 영상의 x축 또는 y축 중 하나 이상의 축에 상응하는 픽셀의 개수를 나타낸 그래프이며,

   상기 히스토그램 패턴은 상기 저장 객체에 상응하여 저장된 히스토그램인 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록 매체.

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