KR100808626B1 - 이미지 연동 학습장치 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 이미지를 이용한 교육을 수행할 수 있도록 하는 학습장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이미지를 읽어들인 영상에 교육 콘텐츠를 링크시켜 저장한 후 저장된 이미지를 포함하는 대상 이미지를 읽어 들이는 경우 링크된 교육 콘텐츠가 출력되도록 하여 교육을 수행할 수 있도록 하는 이미지 연동 학습장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하며,
상기 목적을 달성하기 위하여 이미지 장치로부터 읽혀진 이미지를 표시하고, 상기 이미지에 교육자료를 링크시켜 저장하며, 상기 이미지를 포함하는 교육자료를 검색하여 출력하는 교육데이터제어부와; 상기 교육데이터 제어부에서 생성된 교육자료를 웹문서로 변환한 후 웹배포 서비스를 제공하는 웹서비스부와; 상기 교육데이터제어부 및 상기 웹서비스부에서 생성된 교육자료와 웹문서를 저장하는 데이터베이스;를 포함하여 구성되어,
멀티미디어 교육자료, 웹 교육자료의 생성을 용이하게 하고, 시청각 교육을 용이하게 하는 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이미지 학습, 이미지 링크 교육자료, 웹교육자료, 시청각 교육

Description

이미지 연동 학습장치{TEACHING APPARATUS USING IMEAGE}
도 1은 본원 발명의 이미지 연동 학습장치의 블록 구성도,
도 2는 본원 발명의 이미지 연동 학습장치의 일 실시예에 따르는 시스템 구성도,
도 3은 도 2의 컴퓨터 화면에 출력되는 인터페이스화면의 상세 구성을 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 인터페이스화면을 통한 교육데이터 편집 모드를 나타내는 화면,
도 5는 도 3의 인터페이스화면을 통한 교육데이터 학습 모드를 나타내는 화면.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
100: 이미지 연동 학습장치 100': 컴퓨터
110: 입력부 120: 제어부
130: 교육데이터제어부
131: 인터페이스모듈
131': 인터페이스화면
1: 툴창 2: 콘텐츠링크창 3: 이미지인식창
4: 링크이미지창 5: 텍스트인식창
132: 이미지링크모듈
133: 이미지검색모듈 134: 전자칠판모듈
140: 표시부 150: 이미지인식부
160: 웹서비스부
161: 웹데이터생성모듈 162: 웹서비스모듈
170: 데이터베이스 180: 통신부
200: 이미지장치 200': 촬상장치
본원 발명은 이미지를 이용한 교육을 수행할 수 있도록 하는 학습장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이미지를 읽어들인 영상에 교육 콘텐츠를 링크시켜 저장한 후 저장된 이미지를 포함하는 대상 이미지를 읽어 들이는 경우 링크된 교육 콘텐츠가 출력되도록 하여 교육을 수행할 수 있도록 하는 이미지 연동 학습장치에 관한 것이다.
특히 교수학습 방법에서도 발전된 IT 기술을 활용하고 방대하고 다양한 자료를 실 수업에 적극 도입하여 자유롭게 활용할 수 있다.
이러한 IT 기술을 이용한 학습방법의 예로 들면, 인터넷을 이용한 온라인 강의가 그 대표적이며, 이외에도 슬라이드를 이용한 학습, 멀티미디어 데이터를 이용한 것들이 있다.
그러나 상술한 바와 같은 종래기술의 학습방법 중 온라인 학습의 경우 콘텐츠들이 거대한 자본에 의해 기 제작되어 있는 것이고, 자료의 편집이 불가능하게 되므로 교수자가 학습 여건에 따라 적합한 학습자료를 생성하는 것이 용이하지 않게 된다.
그리고 슬라이드를 이용한 학습 방법의 경우에는 학습자료 제작시에 교수자가 미리 이미지 자료, 교육 콘텐츠 자료 등을 준비한 후 파워포인트 등의 문서 작성 소프트웨어를 이용하여 자료를 가공 편집하여야 하는데, 학습에 적당한 이미지 자료를 다루기 위하여는 이미지 편집 관련 지식을 요하여 일반 교수자들이 손쉽게 제작하지 못하게 되며, 또한 편집 작업은 문서 작성 소프트웨어에 익숙하지 않은 사람에는 그 작업이 용이하지 않게 되어 학습자료의 생성이 용이하지 않게 되는 문제점을 가진다.
따라서 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 이미지 장치를 통해 읽어 들인 이미지 자료에 콘텐츠 데이터를 선택하여 링크시킨 후 저장시킬 수 있도록 하며, 차후 이미지 장치로 특정 이미지를 읽어 들이는 경우 해당 이미지에 링크된 콘텐츠를 출력할 수 있도록 하는 것에 교육자료의 생성을 용이하게 하고, 생성된 교육자료를 곧바로 웹문서로 변환시킬 수 있도록 함으로써 인터넷을 통한 교육자료의 배포를 용이하게 할 수 있도록 하는 이미지 연동 학습 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 이미지 연동 학습 장치는, 이미지 장치로부터 읽혀진 이미지를 표시하고, 상기 이미지에 교육자료를 링크시켜 저장하며, 상기 이미지를 포함하는 교육자료를 검색하여 출력하는 교육데이터제어부와; 상기 교육데이터 제어부에서 생성된 교육자료를 웹문서로 변환한 후 웹배포 서비스를 제공하는 웹서비스부와; 상기 교육데이터제어부 및 상기 웹서비스부에서 생성된 교육자료와 웹문서를 저장하는 데이터베이스;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 구성의ㄴ 본원 발명의 이미지 연동 학습 장치는, 이미지 장치로부터 읽혀진 이미지를 표시하고, 상기 이미지에 교육자료를 링크시켜 저장하며, 상기 이미지를 포함하는 교육자료를 검색하여 출력하는 교육데이터제어부와; 상기 교육데이터 제어부에서 생성된 교육자료를 웹문서로 변환 한 후 웹배포 서비스를 제공하는 웹서비스부와; 상기 교육데이터제어부 및 상기 웹서비스부에서 생성된 교육자료와 웹문서를 저장하는 데이터베이스;를 컴퓨터 장치에 설치하는 컴퓨터에서 실행되는 코드를 기록한 기록매체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 교육데이터제어부는 컴퓨터의 표시장치에 교육데이터의 편집 및 출력을 수행하도록 하는 사용자 인터페이스화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하는 인터페이스모듈과; 상기 이미지에 교육데이터의 링크를 수행하여 저장하는 이미지링크모듈과; 상기 이미지를 포함하는 교육데이터를 상기 데이터베이스에서 검색하여 상기 인터페이스모듈을 통해 출력하는 이미지검색모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 인터페이스모듈이 제공하는 인터페이스화면은 툴창(1)과 콘텐츠링크창(2)과 이미지인식창(3)과 링크이미지창(4)과 텍스트 입력창(5)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 이미지링크모듈은 상기 촬상 이미지 영역 중 링크 대상 이미지 영역을 추출하며 이미지의 상하, 좌우 등의 방향을 보정하는 것에 의해 방향에 관계없이 링크 대상 이미지를 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기 교육데이터제어부는 상기 인터페이스모듈을 통해 전자칠판 기능을 구현하도록 하는 전자칠판모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 웹서비스부는, 상기 교육데이터를 웹문서 포맷으로 변환하여 웹문서를 생성 저장하는 웹데이터생성모듈과; 상기 웹문서를 인터넷을 통해 배포하는 웹서비스모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 웹서비스부는 왑서비스를 위한 왑문서 변환 기능을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본원 발명의 이미지 연동 학습장치의 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본원 발명의 이미지 연동 학습장치(100)는 사용자의 제어명령을 입력받는 입력부(110)와, 입력부(110)의 제어명령에 따라 이미지 학습장치(100)를 제어하는 제어부(120)와; 영상신호를 출력하는 표시부(140)와, 이미지장치(200)가 연결구성되며, 이미지장치(200)가 읽어들인 이미지를 컴퓨터에서 제어되는 이미지 데이터 포맷으로 변환하는 이미지인식부(150)와, 인터넷을 통한 통신 및 외부 입력장치와의 통신을 위한 통신부(180)를 구비한 시스템에 탑재되어 동작되도록 구성되는 것으로서, 이미지장치(100)로부터 읽혀진 이미지를 표시하고, 상기 이미지에 교육자료를 링크시켜 저장하며, 상기 이미지를 포함하는 교육자료를 검색하여 출력하는 교육데이터제어부(130)와; 상기 교육데이터제어부(130)에서 생성된 교육자료를 웹문서로 변환한 후 웹배포 서비스를 제공하는 웹서비스부(160) 및 상기 교육데이터제어부(130) 및 상기 웹서비스부(160)에서 생성된 교육자료와 웹문서를 저장하는 데이터베이스(170);를 포함하여 구성된다.
상술한 구성에서 상기 교육데이터제어부(130)는 교육자료의 편집 생성, 출력 및 교육수행을 위한 인터페이스 화면을 출력하고, 생성된 교육자료에 대한 웹서비스를 수행할 수 있도록 구성되는 것으로서, 이러한 기능을 위하여 컴퓨터의 표시장치에 교육데이터의 편집 및 출력을 수행하도록 하는 사용자 인터페이스화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하는 인터페이스모듈(131)과; 상기 이미지에 교육데이터의 링크를 수행하여 저장하는 이미지링크모듈(132)과; 상기 이미지를 포함하는 교육데이터를 상기 데이터베이스에서 검색하여 상기 인터페이스모듈을 통해 출력하는 이미지검색모듈(133)과; 상기 인터페이스모듈(131)에 의해 출력되는 인터페이스화면을 통해 전자칠판 기능을 구현하도록 하는 전자칠판모듈(134)을 포함하여 구성된다.
상기 이미지링크모듈은 상기 촬상 이미지 영역 중 링크 대상 이미지 영역을 추출하며 이미지의 상하, 좌우 등의 방향을 보정하는 것에 의해 방향에 관계없이 링크 대상 이미지를 추출한다.
그리고 상기 웹서비스부(160)는 교육데이터제어부(130)에서 생성된 교육자료 를 웹문서로 변환하여 저장하고, 웹문서를 이용하여 웹서비스를 제공할 수 있도록 하는 것으로서, 상술한 기능을 위하여, 상기 웹서비스부(160)는 상기 교육데이터를 웹문서 포맷으로 변환하여 웹문서를 생성 저장하는 웹데이터생성모듈(161)과; 상기 웹문서를 인터넷을 통해 배포하는 웹서비스모듈(162);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 웹서비스부(160)는 왑서비스를 위한 왑문서 변환 기능을 구비하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 본원 발명의 이미지 연동학습장치(100)는 컴퓨터에 탑재되어 동작되도록 구성될 수 있다.
도 2는 본원 발명의 이미지 연동 학습장치의 일 실시예에 따르는 시스템 구성도이다.
도 1에서 입력부(110), 제어부(120), 표시부(140), 이미지인식부(150), 통신부(180) 및 저장장치(도면에 미도시)를 구비한 장치는 컴퓨터(100')가 되며, 컴퓨터의 내부에는 교육데이터제어부(130)와 웹서비스부(160) 및 데이터베이스(170)가 탑재되도록 구성되고, 컴퓨터(100')의 외부에는 이미지를 읽어 들이는 촬상장치(200')가 연결구성된다.
이 경우 상기 교육데이터제어부(130)와 웹서비스부(160)와 데이터베이스(170)는 상술한 본원 발명의 설명에서와 같이 컴퓨터에 의해 실행되어 설치되는 코드를 기록한 기록매체의 형태로 제공될 수 있다.
상술한 도 1 및 도 2의 구성을 가지는 학습장치에서 제공되는 인터페이스화면을 통해 사용자는 이미지를 읽어 들인 후 이미지에 교육콘텐츠를 링크시켜 교육자료를 생성한 후 이를 출력하여 교육을 수행하고, 생성된 교육자료를 웹문서로 변환하여 웹서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 도 2의 컴퓨터 화면에 출력되는 인터페이스화면(131')의 상세 구성을 나타내는 도면으로서 도 3을 참조하여 상기 인터페이스모듈(130)에서 제공하는 인터페이스화면의 상세 구성을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스모듈(131)이 제공하는 인터페이스화면(131')은 툴창(1)과 콘텐츠링크창(2)과 이미지인식창(3)과 링크이미지창(4)과 텍스트 입력창(5)을 구비한다.
툴창(1)은 학습, 편집, 실물화상기 모드를 선택할 수 있도록 하며, 저장, 이미지확대, 이동, 설정 기능 등을 사용할 수 있도록 한다. 툴창(1)을 더욱 구체적으로 설명하면, 툴창(1)에는 도움말/틀고정(인식정지), 사운드 자동실행 정지/재생, 실물화상기 모드 제어 및 설정, 모드별 카메라 화상 반전/학습모드, 메인 링크이미지 회전 및 크기조정, 편집모드 스킨설정 및 링크컨텐츠 개수 지정, 편집모드 프로젝트 생성변경 저장 및 작업창활성, 편집모드/학습모드/실물화상기모드 전환을 위한 아이콘들이 구성된다. 상기 모드 중 실물화상기모드는 링크이미지창(4)에 실물화상을 출력할 수 있도록 하는 것을 말한다.
콘텐츠링크창(2)은 이미지와 이미지대응콘텐츠를 링크시킬 수 있도록 하는 기능을 제공하는 것으로서, 사운드, 사진, 오피스 파일 등의 문서파일, 동영상, 데 이터 검색을 위한 폴더열기, 홈페이지 링크를 위한 링크홈페이지 및, 우측 하단에 교육자료의 편집 또는 학습 모드 전환을 위한 편집/학습 아이콘들이 구비된다. 사용자는 콘텐츠링크창(2)에 구성된 아이콘들을 이용하여 이미지와 이미지 대응 콘텐츠에 대한 링크를 설정할 수 있게 된다.
이미지인식창(3)은 카메라, 스캐너 등의 이미지 장치로부터 입력된 실제 대상물의 이미지를 출력하여 주며, 교육자가 확대 축소하거나, 영역의 설정에 의해 대상이미지를 선택할 수 있도록 한다. 도 1의 이미지링크모듈(132)은 이 경우 이미지인식창(3)에 출력된 영상 중 교육자가 선택한 영역의 영상을 인식하여 이미지를 추출하게 되며, 추출된 이미지는 좌우, 상하 반전에 관계없이 해당 이미지에 포함된 이미지 중 교육콘텐츠에 대응되는 이미지의 영역을 인식할 수 있도록 하며 이러한 이미지 인식기술은 공지된 기술로서 그 상세한 설명을 생략한다.
링크이미지창(4)은 이미지인식창(3)에 의해 인식된 이미지 대응 교육자료를 ㄴ출력하게 되며, 해당 화면에서 교육자는 교육콘텐츠를 대표하는 이미지를 재설정할 수 있다. 즉, 링크 활성 이미지의 재설정을 가능하게 한다. 또한 실물화상기모드가 선택되는 경우 링크이미지창(4)은 이미지장치(200)에 의해 생성되는 실물의 이미지를 출력한다.
텍스트입력창(5)은 교육자가 자신이 작성하고자 하는 텍스트를 입력할 수 있도록 한다.
상술한 도 1 및 도 2의 구성과 도 3의 인터페이스화면(131')을 이용하여 사 용자는 이미지를 이용한 교육콘텐츠(교육자료)를 편집제작할 수 있으며, 제작된 교육자료와 실물 영상 입력에 의해 교육과정을 수행할 수 있게 된다.
이러한 과정 중 도 4는 도 3의 인터페이스화면을 통한 교육데이터 편집 모드를 나타내는 화면을 나타내며, 도 5는 도 3의 인터페이스화면을 통한 교육데이터 학습 모드를 나타내는 화면을 나타낸다.
교육자는 교육자료를 생성하고자 하는 경우 편집/학습모드 아이콘(6)을 이용하여 편집모드를 선택하고 이미지장치(도 5참조, 도 5의 경우 카메라)를 이용하여 학습대상 이미를 촬상하여 이미지인식창(3)에 출력되도록 한다. 이후 교육자가 링크선택창(2)의 특정 아이콘을 클릭하면, 화면에는 콘텐츠 선택을 위한 팝업창이 출력되고, 교육자는 이미지인식창(3)에 출력된 이미지에 링크시킬 콘텐츠를 선택하여 데이터베이스(170)에 저장하는 것에 의해 용이하게 교육자료를 생성할 수 있게 된다.
교육자는 학습을 수행하고자 하는 경우 학습모드를 선택하고 이미지장치(도 5에서 카메라)를 이용하여 학습대상 이미를 촬상하여 이미지인식창(3)에 출력되도록 한다. 이후 교육자가 학습모드를 선택하면, 도 5에 도시된 바와 같이 링크이미지창(4) 위에 이미지인식창(3)에 출력된 이미지영역 중 교육자료와 링크된 이미지에 대응되는 이미지에 링크된 교육자료를 팝업창으로 출력하여 준다. 교육자가 해당 팝업창에서 교육하고자 하는 콘텐츠를 선택하면 해당 콘텐츠가 링크이미지창(4)에 출력되며, 교육자는 이 후 출력된 콘텐츠 정보를 이용하여 교육학습을 수행할 수 있게 된다.
상술한 본원 발명의 이미지 연동 학습장치의 기능 및 특징을 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 교육 진행 중에 컴퓨터에 저장된 자료를 사용하기 위해선 검색과 실행 두 단계가 필요하지만 본원 발명은 다양한 형태의 자료를 별도의 검색이나 실행과정 없이 바로 사용 가능한 환경을 제공함으로써 사용자들이 교육에 집중할 수 있도록 한다.
이러한 기능으로는 대상 이미지 추출 기능, 데이터베이스 생성 기능, 실물화상기 기능, 전자칠판 기능을 들 수 있다.
대상 이미지 추출 기능은 인식 대상물에 대한 이미지를 추출하고 추출한 데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있도록 한다. 데이터베이스 생성 기능은 각각의 인식 대상물에서 추출한 이미지에 해당 멀티미디어 데이터를 연결함으로써 대상물 인식 시 멀티미디어 플레이를 가능하게 한다. 실물화상기 기능은 카메라를 통해서 입력된 영상을 이용해서 실물화상기 기능을 제공합니다. 전자칠판 기능은 컴퓨터를 통해서 제공되는 이미지에 다양한 형태의 펜을 이용해서 메모나 설명을 하는 것을 가능하도록 한다.
본원 발명의 특징을 설명하면, 본원 발명은 인식 가능 대상물에 특별한 제한이 없어 적용의 폭이 매우 넓으며, 이미지링크 기능에 의해 교육자가 스스로 교육자료(교육콘텐츠)를 생성할 수 있도록 하여 종래의 교육 기자재가 안고 있는 콘텐 츠 제약 문제를 근본적으로 해결할 수 있도록 하는 특징을 가진다.
그리고 본원 발명은 실시간 검색 기능을 제공한다. 즉, 카메라를 통해서 입력된 이미지는 즉각적으로 분석된 후 데이터베이스에서 해당 이미지와 연결된 멀티미디어 데이터를 포함하는 교육자료를 바로 검색하여 출력하여 줄 수 있다.
이외에도 본원발명은 인식 대상물 확대, 인식속도향상, 인식신뢰도의 개선이라는 특징을 갖는다.
인식대상물의 확대는 기존 RFID나 바코드 등을 이용해서 대상물을 인식하는 방법은 인식 대상이 매우 제한적이었던 단점을 극복하고자 사람의 시각을 통한 정보 습득 체계를 기본으로 카메라를 이용한 대상물 인식 기술을 개발함으로써 인식 가능한 대상물을 확대할 수 있도록 한다. 특히, 문자를 인식하는 것이 아닌 영상을 인식함으로써 실제로 사람의 눈으로 구분이 가능한 대부분의 대상물에 대한 인식을 가능하게 한다.
인식 속도 향상은 기존 영상 인식 분야 중 대표적인 응용 기술인 홍채나 지문 인식 기술 등은 보안성이 요구되는 매우 정밀한 분석 과정을 필요로 함으로써 일반적인 분야에 적용하기엔 처리속도나 비용적인 부담이 컸다. 영상인식 학습 솔루션은 매우 정밀한 인식을 과감히 포기함으로써 인식 속도를 획기적으로 개선한 것으로서 교육 분야에 최적화된 솔루션을 제공한다.
인식 신뢰도 개선은 지문이나 홍채인식 등은 매우 제한적인 사용 환경에서 인식 과정이 이루어지나 교육기자재는 사용 환경의 변화가 심하고 사용자의 특성 또한 매우 다양함으로써 기존 인식 방법은 한계가 있었다. 따라서, 대상물 및 환경 의 변화(회전, 변형, 거리, 조명, 컬러 등)에 따른 인식률 저하를 최소화하기 위한 알고리즘을 적용하여 인식 신뢰도를 획기적으로 개선하였다.
또한 본원 발명은 생성된 교육자료를 웹문서로 자동으로 변환할 수 있도록함으로써 교육의 장을 인터넷을 용이하게 확장할 수 있도록 한다.
상술한 본원 발명은 교육을 위한 이미지와 콘텐츠의 결합을 용이하게 하여 멀티미디어를 이용한 시각 교육자료를 용이하게 작성할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한 상술한 본원 발명은 교육을 위한 자료의 출력의 선택을 이미지를 촬상하는 것으로 수행할 수 있도록 함으로써 멀티미디어를 이용한 시각교육을 용이하게 수행할 수 있도록 한다.
또한 본원 발명은 생성된 교육자료를 용이하게 웹문서로 변환할 수 있도록 함으로써 인터넷 교육 콘텐츠의 생성을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (8)

  1. 이미지 장치로부터 읽혀진 이미지를 표시하고, 상기 이미지에 교육자료를 링크시켜 저장하며, 상기 이미지를 포함하는 교육자료를 검색하여 출력하되, 컴퓨터의 표시장치에 교육데이터의 편집 및 출력을 수행하도록 툴창(1)과 콘텐츠링크창(2)과 이미지인식창(3)과 링크이미지창(4)과 텍스트 입력창(5)의 사용자 인터페이스화면을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하는 인터페이스모듈과: 상기 이미지에 교육데이터의 링크를 수행하여 저장하는 이미지링크모듈과: 상기 이미지를 포함하는 교육데이터를 상기 데이터베이스에서 검색하여 상기 인터페이스모듈을 통해 출력하는 이미지검색모듈:을 포함하여 구성되는 교육데이터제어부;
    상기 교육데이터 제어부에서 생성된 교육자료를 웹문서로 변환한 후 웹배포 서비스를 제공하는 웹서비스부;
    상기 교육데이터제어부 및 상기 웹서비스부에서 생성된 교육자료와 웹문서를 저장하는 데이터베이스;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이미지 연동 학습장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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