KR101286137B1 - Pupil size modeling device and method for modeling of pupil size - Google Patents

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KR101286137B1 KR1020110042812A KR20110042812A KR101286137B1 KR 101286137 B1 KR101286137 B1 KR 101286137B1 KR 1020110042812 A KR1020110042812 A KR 1020110042812A KR 20110042812 A KR20110042812 A KR 20110042812A KR 101286137 B1 KR101286137 B1 KR 101286137B1
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곽호완
이민호
이상일
장영민
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

동공 크기 모델링 장치가 개시된다. 본 동공 크기 모델링 장치는, 사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공하는 명암 제공부, 제공된 명암에 따른 사용자의 동공 크기를 검출하는 검출부, 및, 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성하는 수식 생성부를 포함한다. A pupil size modeling apparatus is disclosed. The present pupil size modeling apparatus includes a contrast providing unit for gradually providing contrast to a user, a detector detecting a pupil size according to the provided contrast, and a generalization of a change in pupil size based on the detected pupil size. It includes a formula generator for generating a formula.

Description

동공 크기 모델링 장치 및 동공 크기 모델링 방법{PUPIL SIZE MODELING DEVICE AND METHOD FOR MODELING OF PUPIL SIZE}PUPIL SIZE MODELING DEVICE AND METHOD FOR MODELING OF PUPIL SIZE}

본 발명은 동공 크기 모델링 장치 및 동공 크기 모델링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성할 수 있는 동공 크기 모델링 장치 및 동공 크기 모델링 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a pore size modeling apparatus and a pore size modeling method, and more particularly, to a pore size modeling apparatus and a pore size modeling method capable of generating a generalized formula for a pore size change due to a change in contrast.

사용자 인터페이스(Human Computer Interface, HCI) 및 인간과 로봇 상호 작용(Human-Robot Interaction, HRI) 분야에서 사용자 명령을 인식하는데 사용자의 시선 경로를 이용하는 경우가 있었다. In some cases, user gaze paths are used to recognize user commands in the fields of human computer interface (HCI) and human-robot interaction (HRI).

그러나, 사용자의 시선 경로만을 이용하는 경우, 사용자의 자극 반응이 제공되는 이미지의 명암도 수준에 의한 것인지, 아니면, 제공된 이미지에 대한 정소를 포함한 사용자의 내적 반응으로 인한 것인지를 파악하기 어려운 점이 있었다. However, when only the gaze path of the user is used, it is difficult to determine whether the user's stimulus response is due to the intensity level of the provided image or the user's internal response including the testimony to the provided image.

따라서, 객체의 명암도 수준에 대한 동공 크기 변화량 대표 곡선과 안정화에 대한 정보를 제공할 수 있는 비교 자료의 필요성이 요구되었다. Therefore, there was a need for a comparative data that can provide information on stabilization of the pupil size variation for the intensity level of the object and stabilization.

따라서, 본 발명은 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성할 수 있는 동공 크기 모델링 장치 및 동공 크기 모델링 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a pupil size modeling apparatus and a pupil size modeling method capable of generating a generalized formula for a change in pupil size according to a change in contrast.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 동공 크기 모델링 장치는, 사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공하는 명암 제공부, 상기 제공된 명암에 따른 상기 사용자의 동공 크기를 검출하는 검출부, 및, 상기 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성하는 수식 생성부를 포함한다. A pupil size modeling apparatus according to the present invention for achieving the above object, a contrast providing unit for providing a contrast to the user step by step, a detection unit for detecting the pupil size of the user according to the provided contrast, and the And a formula generator for generating a generalized formula for the change of the pupil size based on the detected pupil size.

이 경우, 상기 명암 제공부는, 기설정된 레벨의 크기로 순차적으로 감소하는 명암을 단계적으로 제공하는 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the contrast providing unit sequentially provides the contrast gradually decreasing to the size of a predetermined level.

한편, 상기 명암 제공부는, 일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 제공하는 것이 바람직하다. On the other hand, the contrast providing unit, it is preferable to provide a contrast that varies in stages in each of the general illuminance environment and dark room illuminance environment.

한편, 상기 명암 제공부는, 검은 배경화면을 사용자에게 제공하고, 기설정된 제1 시간 이후에 밝은 원을 포함하는 검은 배경을 사용자에게 제공하고, 기설정된 제2 시간 이후에 검은 배경 화면을 사용자에게 제공하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the contrast providing unit provides a black background to the user, provides the user with a black background including a bright circle after the preset first time, and provides the user with a black background after the preset second time. It is desirable to.

한편, 상기 일반화 식은, n차 다항식인 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the said generalization formula is an nth order polynomial.

한편, 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 방법은, 사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공하는 단계, 상기 제공된 명암에 따른 상기 사용자의 동공 크기를 검출하는 단계, 및, 상기 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성하는 단계를 포함한다. On the other hand, the pupil size modeling method according to the present embodiment, the step of providing a change in contrast to the user, detecting the pupil size of the user according to the provided contrast, and based on the detected pupil size Generating a generalized formula for the change in pupil size.

이 경우, 상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는, 기설정된 레벨의 크기로 순차적으로 감소하는 명암을 단계적으로 제공하는 것이 바람직하다. In this case, in the step of providing the contrast, it is preferable to provide the contrast gradually decreases to the size of the predetermined level.

한편, 상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는, 일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 제공하는 것이 바람직하다. On the other hand, in the step of providing the contrast, it is preferable to provide the contrast that changes in stages in each of the general illumination environment and the dark room illumination environment.

한편, 상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는, 검은 배경화면을 사용자에게 제공하는 단계, 기설정된 제1 시간 이후에 밝은 원을 포함하는 검은 배경을 사용자에게 제공하는 단계, 및, 기설정된 제2 시간 이후에 검은 배경 화면을 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다. The step of providing the contrast may include providing a black background to the user, providing a user with a black background including a bright circle after the preset first time, and preset second time. Thereafter, the method may include providing a black background screen to the user.

한편, 상기 일반화 식은, n차 다항식인 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the said generalization formula is an nth order polynomial.

본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치 및 동공 크기 모델링 방법은 단계적으로 변화하는 명암도 및 명순응 상황에서의 인간 동공 크기에 대한 변화량을 일반화된 수식으로 제공하는바, 제공되는 일반화 수식을 이용하여 신경 생리학적 측정시 제시되는 자극의 명암도 수준 설정 등과 같은 자극 제시 체계를 위한 정보로 이용할 수 있다. The pupil size modeling apparatus and the pupil size modeling method according to the present embodiment provide a generalized formula for the variation of the human pupil size in the step-by-step contrast and the context of adaptation. It can be used as information for the stimulus presentation system such as setting the intensity level of the stimulus presented at the time of measurement.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2 및 도 3은 도 1의 명암 제공부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 4 내지 7은 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치의 실험 결과를 나타내는 도면, 그리고,
도 8은 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a pupil size modeling apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 are views for explaining the operation of the contrast providing unit of FIG.
4 to 7 are views showing the experimental results of the pupil size modeling apparatus according to the present embodiment, and
8 is a view for explaining a pupil size modeling method according to the present embodiment.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a pupil size modeling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 동공 크기 모델링 장치(100)는 사용자 인터페이스부(110), 저장부(120), 명암 제공부(130), 검출부(140), 수식 생성부(150) 및 제어부(160)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the pupil size modeling apparatus 100 includes a user interface unit 110, a storage unit 120, a contrast controller 130, a detector 140, an equation generator 150, and a controller 160. It includes.

사용자 인터페이스부(110)는 동공 크기 모델링 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키를 구비하며, 동공 크기 모델링 장치(100)에서 제공되는 각종 정보를 표시한다. 한편, 사용자 인터페이스부(110)는 터치패드 등과 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수도 있고, 마우스 및 모니터의 결합을 통한 장치로도 구현이 가능하다. The user interface unit 110 includes a plurality of function keys for the user to set or select various functions supported by the pupil size modeling apparatus 100, and displays various information provided by the pupil size modeling apparatus 100. . Meanwhile, the user interface 110 may be implemented as a device in which input and output are simultaneously implemented, such as a touch pad, or may be implemented as a device through a combination of a mouse and a monitor.

그리고 사용자 인터페이스부(110)는 변화되는 명암을 갖는 이미지를 사용자에게 제공할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(110)는 도 3에 도시된 바와 같은 이미지를 순차적으로 사용자에게 제공할 수 있다. The user interface 110 may provide the user with an image having a varying contrast. In detail, the user interface 110 may sequentially provide an image as shown in FIG. 3 to a user.

그리고 사용자 인터페이스부(110)는 제공된 명암에 따른 후술할 검출부(140)에서 검출된 동공 크기를 그래프 형태로 표시할 수 있으며, 후술할 수식 생성부(150)에서 생성된 일반화 수식을 표시할 수 있다. In addition, the user interface 110 may display the pupil size detected by the detection unit 140 to be described below in the form of a graph according to the provided contrast, and display the generalized equation generated by the equation generation unit 150 to be described later. .

저장부(120)는 변화되는 명암을 갖는 이미지를 저장한다. 그리고 저장부(120)는 후술할 검출부(140)에서 검출된 동공 크기 및 검출된 동공 크기에 대응하는 제공된 명암을 룩업 테이블 형태로 저장할 수 있다. The storage unit 120 stores an image having a varying contrast. The storage unit 120 may store the pupil size detected by the detector 140 and the provided contrast corresponding to the detected pupil size in the form of a lookup table.

그리고 저장부(120)는 후술할 수식 생성부(150)에서 생성된 일반화 수식을 저장할 수 있다. 그리고 저장부(120)는 동공 크기 모델링 장치(100) 내부에 장착된 메모리, 예를 들면 ROM, 플래시 메모리나 HDD일 수 있으며, 동공 크기 모델링 장치(100)와 연결된 외장형 HDD 또는 메모리 카드, 예를 들면, 플래시 메모리(Flash Memory: M/S, xD, SD 등)나 USB 메모리 등일 수도 있다. The storage unit 120 may store generalized formulas generated by the formula generator 150 to be described later. The storage unit 120 may be a memory mounted in the pupil size modeling apparatus 100, for example, a ROM, a flash memory or an HDD, and an external HDD or a memory card connected to the pupil size modeling apparatus 100, for example. For example, it may be a flash memory (M / S, xD, SD, etc.) or a USB memory.

명암 제공부(130)는 사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공할 수 있다. 구체적으로, 명암 제공부(130)는 일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 사용자에게 제공할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 사용자 인터페이스부(110)와 명암 제공부(130)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 구현시에는 하나의 구성으로 구현할 수도 있다. 그리고 본 실시 예에서는 명암 제공부(130)가 동공 크기 모델링 장치(100) 내부에 구비되는 것으로 설명하였으나, 단계적으로 변화하는 명암은 외부 기기를 통하여 사용자에게 제공되는 형태로도 구현할 수 있다. 예를 들어, 외부 명암 제공기기(예를 들어, 형광등)의 동작을 제어하는 구성으로 구현될 수 있다. The contrast providing unit 130 may provide the user with the contrast in steps. In detail, the contrast providing unit 130 may provide the user with a contrast that gradually changes in each of the general illumination environment and the dark room illumination environment. Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the user interface 110 and the contrast providing unit 130 have been described as separate components, but may be implemented in one configuration. In the present embodiment, the contrast providing unit 130 is described as being provided in the pupil size modeling apparatus 100, but the contrast changing gradually may be implemented in a form provided to the user through an external device. For example, the configuration may be configured to control the operation of an external contrast providing device (eg, a fluorescent lamp).

검출부(140)는 제공된 명암에 따른 사용자의 동공 크기를 검출한다. 구체적으로, 검출부(140)는 촬상 장치를 이용하여 사용자의 눈을 촬상하고, 촬상된 이미지상에 사용자의 동공을 검출할 수 있다. 그리고 검출부(140)는 촬상된 이미지 상에서 검출된 동공의 크기를 검출할 수 있다. 그리고, 검출부(140)는 이러한 동공 크기의 검출 동작을 실시간으로 수행할 수 있다. 본 실시 예에서는 검출부(140)와 사용자 인터페이스부(110)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 구현시에는 아이트래킹 장치와 같은 하나의 구성으로 구현할 수도 있다. The detector 140 detects the pupil size of the user according to the provided contrast. In detail, the detector 140 may capture an image of a user's eyes using an image capturing apparatus and detect a user's pupil on the captured image. In addition, the detector 140 may detect the size of the pupil detected on the captured image. In addition, the detector 140 may perform such a pupil size detection operation in real time. In the present exemplary embodiment, the detector 140 and the user interface 110 are described as separate components. However, the detector 140 and the user interface 110 may be implemented in one configuration, such as an eye tracking apparatus.

수식 생성부(150)는 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성한다. 구체적으로, 수식 생성부(150)는 검출부(140)에서 검출된 제공된 명암에 따른 동공 크기에 기초하여 n차 다항식을 생성할 수 있다. 이하에서는 n차 다항식을 생성하는 방법에 대해서 설명한다. The equation generator 150 generates a generalized equation for the change of the pupil size based on the detected pupil size. Specifically, the expression generator 150 may generate an n-th order polynomial based on the pupil size according to the provided contrast detected by the detector 140. Hereinafter, a method of generating an n-th order polynomial will be described.

먼저, 제공된 명암 및 제공된 명암에 따른 동공 크기 값을 x, y로 나타내고, 일반화 수식이 수학식 1과 같은 형태를 갖는다고 가정한다. First, it is assumed that the provided contrast and the pupil size value according to the provided contrast are represented by x and y, and it is assumed that the generalized formula has the form as shown in Equation (1).

Figure 112011033597519-pat00001
Figure 112011033597519-pat00001

여기서, x는 명암, Pn(x)는 명암에 따른 동공 크기의 일반화 수식이다. 그리고 여기서 계수 a항은 최소 제곱 근사법을 이용하여 수학식 2와 같이 표시될 수 있다. Here, x is contrast and P n (x) is a generalization formula of pupil size according to contrast. In this case, the coefficient a term may be expressed by Equation 2 using least squares approximation.

Figure 112011033597519-pat00002
Figure 112011033597519-pat00002

여기서, y는 측정된 동공크기이다. 그리고 상술한 수학식 2를 전계하면 수학식 3과 같다. Where y is the measured pupil size. The electric field of Equation 2 described above is equal to Equation 3.

Figure 112011033597519-pat00003
Figure 112011033597519-pat00003

수학식 3에서 E가 최소가 되는 다항식 pn(x)의 계수, a0, a1, …, an을 구하면 되는데, E가 최소값을 갖는 필요 조건은 k=0, 1, …, n에 대하여 변수 a에 대한 편도함수가 '0'이 되는 것이라는 점에서 수학식 4를 이용할 수 있다. In Equation 3, the coefficient of polynomial p n (x) where E becomes the minimum, a 0 , a 1 ,. , a n , where E is the minimum requirement for k = 0, 1,. For example, the equation 4 may be used in that the partial derivative for variable a becomes '0'.

Figure 112011033597519-pat00004
Figure 112011033597519-pat00004

그리고 (n+1) 개의 미지수 ak에 대한 수학식 5와 같은 (n+1) 개의 정규방정식을 구하고, (n+1) 개의 정규 방정식을 통해 pn(x) 계수 ak를 구함으로써 일반화 수식을 생성할 수 있다. And generalizing by obtaining (n + 1) normal equations such as Equation 5 for (n + 1) unknowns a k , and finding p n (x) coefficients a k through (n + 1) normal equations You can create an expression.

Figure 112011033597519-pat00005
Figure 112011033597519-pat00005

본 실시 예에서는 일반화 수식을 n차 다항식으로 생성하는 방법만을 설명하였지만, 구현시에는 n차 다항식 이외의 수학식 형태를 일반화 수식으로 생성하는 형태로도 구현할 수도 있다. In the present embodiment, only a method of generating a generalized formula as an n-th order polynomial has been described. However, the embodiment may also be implemented as a form in which a generalized formula may be generated in addition to the n-th order polynomial.

제어부(160)는 동공 크기 모델링 장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 사용자의 동공 모델링 개시 명령이 입력되면, 제어부(160)는 변화되는 명암이 사용자에게 제공되도록 명암 제공부(130)를 제어하고, 제공된 명암에 따른 사용자의 동공 크기가 검출되도록 검출부(140)를 제어할 수 있다. The controller 160 controls each component in the pupil size modeling apparatus 100. Specifically, when a user's pupil modeling start command is input, the controller 160 controls the contrast providing unit 130 so that the changing contrast is provided to the user and detects the pupil size according to the provided contrast. ) Can be controlled.

그리고 제어부(160)는 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식이 생성되도록 수식 생성부(150)를 제어하고, 생성된 일반화 수식이 사용자에게 표시되도록 사용자 인터페이스부(110)를 제어할 수 있다. The controller 160 controls the formula generator 150 to generate a generalized formula for the change in the pupil size based on the detected pupil size, and controls the user interface unit 110 to display the generated generalized formula to the user. Can be controlled.

본 실시 예에서는 생성된 일반화 수식을 사용자 인터페이스부(110)를 통하여 표시하는 동작만을 설명하였으나, 구현시에는 생성된 일반화 수식을 저장부(120)에 저장하거나, 인쇄 장치를 통하여 인쇄하거나, 특정 장치에 전송하는 형태로도 구현할 수도 있다. In the present embodiment, only the operation of displaying the generated generalized formula through the user interface unit 110 has been described. However, in the implementation, the generated generalized formula is stored in the storage unit 120, printed through a printing apparatus, or a specific apparatus. It can also be implemented by sending to.

이상과 같이 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치(100)는 단계적으로 변화하는 명암도 및 명순응 상황에서의 인간 동공 크기에 대한 변화량을 일반화된 수식으로 제공할 수 있다.As described above, the pupil size modeling apparatus 100 according to the present exemplary embodiment may provide a generalized formula for a change amount of the human pupil size in a step-by-step contrast intensity and light adaptation situation.

도 2 및 도 3은 도 1의 명암 제공부(130)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 2 and 3 are views for explaining the operation of the contrast providing unit 130 of FIG.

도 2를 참고하면, 명암 제공부(130)는 기설정된 레벨(도 2에서는 25 레벨)의 크기로 순차적으로 감소하는 명암 이미지(205 내지 255)를 사용자에게 제공할 수 있다. 그리고 이러한 명암 제공은, 형광 조명과 같은 일반 조도 환경과 암실 조도 환경에서 반복적으로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 2, the contrast providing unit 130 may provide a user with contrast images 205 to 255 that are sequentially reduced to a predetermined level (25 levels in FIG. 2). In addition, the contrast may be repeatedly provided in a general illuminance environment and a dark illuminance environment such as fluorescent lighting.

이러한 명암 제공부(130)의 동작을 통하여, 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화를 측정할 수 있게 된다. Through the operation of the contrast providing unit 130, it is possible to measure the change in the pupil size in accordance with the change in the contrast.

도 3을 참고하면, 명암 제공부(130)는 검은 배경화면(310)을 사용자에게 약 10초가 제공하고, 이후에 20초간 밝은 원을 포함하는 검은 배경(320)을 사용자에게 제공하고, 이후에 10초간 검은 배경 화면(330)을 사용자에게 제공할 수 있다. 그리고 이러한 배경화면 제공은 형광 조명과 같은 일반 조도 환경과 암실 조도 환경에서 반복적으로 수행될 수 있다. Referring to FIG. 3, the contrast providing unit 130 provides a black background 310 to the user for about 10 seconds, and then provides the user with a black background 320 including a bright circle for 20 seconds. The black background screen 330 may be provided to the user for 10 seconds. In addition, the background image may be repeatedly provided in a general illumination environment such as fluorescent lighting and a dark illumination environment.

이러한 명암 제공부(130)의 동작을 통하여, 사용자의 명순응 상황에서의 동공 크기의 변화를 측정할 수 있게 된다. Through the operation of the contrast providing unit 130, it is possible to measure the change in the pupil size in the user's brightness compliance situation.

한편, 본 실시 예에서는 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화의 측정 및 사용자의 명순응 상황에서의 동공 크기 변화의 측정을 별도의 이미지를 이용하는 실시 예만을 설명하였지만, 구현시에는 하나의 이미지 패턴을 이용하여 한 번의 측정으로 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화 및 사용자의 명순응 상황에서의 동공 크기 변화를 측정할 수도 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같은 이미지(320) 내의 밝은 원이 도 1과 같은 단계적인 명암을 갖도록 함으로써, 하나의 테스트를 통하여 명암 변화에 따른 동공 크기의 변화 및 명순응 상황에서의 동공 크기 변화를 측정할 수도 있다. Meanwhile, in the present embodiment, only the embodiment using a separate image for measuring the change in pupil size according to the change in contrast and the measurement of the change in pupil size in the user's light adaptation situation is described. A single measurement can measure the change in pupil size according to the change in contrast and the change in pupil size in the user's light adaptation situation. Specifically, by having a bright circle in the image 320 as shown in Figure 3 has a step-by-step contrast as shown in Figure 1, the pupil size change in accordance with the change in contrast and pupil size change in the light adaptation situation through one test Can also be measured.

도 4 내지 7은 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치의 실험 결과를 나타내는 도면이다. 4 to 7 are diagrams showing experimental results of the pupil size modeling apparatus according to the present embodiment.

구체적으로, 도 4는 일반조도 환경에서 도 2와 같은 명암을 제공한 경우, 명암별 측정된 동공 크기에 대한 그래프(410) 및 수식 생성부(150)에서 생성된 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식(420)이다. Specifically, FIG. 4 is a graph 410 for pupil size measured for each contrast and a generalized equation for change of the pupil size generated by the equation generator 150 when the contrast is provided in the general illumination environment. 420.

그리고 도 5는 암실 조도 환경에서 도 2와 같은 명암을 제공한 경우, 명암별 측정된 동공 크기에 대한 그래프(510) 및 수식 생성부(150)에서 생성된 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식(520)이다. FIG. 5 is a graph 510 of pupil size measured for each contrast and a generalized equation 520 for a change in pupil size generated by the equation generator 150 when contrast is provided as shown in FIG. 2 in a dark room illuminance environment. )to be.

그리고 도 6은 일반조도 환경에서 도 3과 같은 명암을 제공한 경우, 명암별 측정된 동공 크기에 대한 그래프(610)이다. 그리고 도 7은 암실 조도 환경에서 도 3와 같은 명암을 제공한 경우, 명암별 측정된 동공 크기에 대한 그래프(620)이다. 도 6 및 도 7에 의해 생성된 일반화 수식은 22차 또는 28차 다항식이라는 점에서 함께 도시하지는 않았다. FIG. 6 is a graph 610 of pupil size measured for each contrast when the same contrast as that of FIG. 3 is provided in a general illumination environment. FIG. 7 is a graph 620 of the pupil size measured for each contrast when the same contrast as that of FIG. 3 is provided in a dark room illuminance environment. The generalized formulas generated by FIGS. 6 and 7 are not shown together in that they are 22 or 28th order polynomials.

이와 같이 도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 장치(100)는 명암별 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성함을 확인할 수 있다. 또한, 사용자의 명순응 상황에서의 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성함을 확인할 수 있다. As such, referring to FIGS. 4 to 7, it can be seen that the pupil size modeling apparatus 100 according to the present exemplary embodiment generates a generalized formula for the change in pupil size for each contrast. In addition, it can be seen that a generalized formula for changing the pupil size in the user's compliance situation is generated.

도 8은 본 실시 예에 따른 동공 크기 모델링 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a pupil size modeling method according to the present embodiment.

먼저, 사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공한다(S810). 구체적으로, 일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 사용자에게 제공할 수 있다. First, the changing contrast is provided to the user step by step (S810). In detail, the user may be provided with contrasts that are gradually changed in each of the general illuminance environment and the dark room illuminance environment.

그리고 제공된 명암에 따른 사용자의 동공 크기를 검출한다(S820). 구체적으로, 촬상 장치를 이용하여 사용자의 눈을 촬상하고, 촬상된 이미지상에 사용자의 동공을 검출할 수 있다. 그리고 촬상된 이미지상의 검출된 동공을 이용하여 동공의 크기를 검출할 수 있다. Then, the pupil size of the user according to the provided contrast is detected (S820). Specifically, the user's eyes can be picked up using the imaging device, and the pupil of the user can be detected on the picked-up image. The size of the pupil can be detected using the detected pupil on the captured image.

그 다음, 검출된 동공 크기에 기초하여 동공 크기의 변화에 대한 일반화 수식을 생성한다(S830). 구체적으로, 검출된 제공된 명암에 따른 동공 크기에 기초하여 n차 다항식을 생성할 수 있다. 일반화 수식을 생성하는 동작에 대해서는 도 1의 수식 생성부(150)와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.Next, a generalized formula for the change of the pupil size is generated based on the detected pupil size (S830). Specifically, an n-th order polynomial can be generated based on the pupil size according to the detected provided contrast. An operation of generating a generalized formula has been described above with reference to the formula generator 150 of FIG. 1, and thus redundant description thereof will be omitted.

따라서, 본 실시 예에 다른 동공 크기 모델링 방법은, 단계적으로 변화하는 명암도 및 명순응 상황에서의 인간 동공 크기에 대한 변화량을 일반화된 수식을 생성할 수 있다. 도 8과 같은 동공 크기 모델링 방법은, 도 1의 구성을 가지는 동공 크기 모델링 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 동공 크기 모델링 장치상에서도 실행될 수 있다. Accordingly, the pupil size modeling method according to the present exemplary embodiment may generate a generalized formula for the variation of the human pupil size in the step-by-step changing intensity and the light adaptation situation. The pupil size modeling method as shown in FIG. 8 may be executed on a pupil size modeling apparatus having the configuration of FIG. 1 or may be executed on a pupil size modeling apparatus having other configurations.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. Although the above has been illustrated and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone of ordinary skill in the art can make various modifications, and such changes are within the scope of the claims.

100: 동공 크기 모델링 장치 110: 사용자 인터페이스부
120: 저장부 130: 명암 제공부
140: 검출부 150: 수식 생성부
160: 제어부100: pupil size modeling device 110: user interface unit
120: storage unit 130: contrast providing unit
140: detection unit 150: formula generation unit
160:

Claims (10)

동공 크기 모델링 장치에 있어서,
사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공하는 명암 제공부;
상기 제공된 명암에 따른 상기 사용자의 동공 크기를 검출하는 검출부; 및
상기 검출된 동공 크기 및 상기 제공된 명암에 기초하여 상기 제공된 명암의 변화에 따른 동공 크기를 일반화하는 일반화 수식을 생성하는 수식 생성부;를 포함하되,
상기 수식 생성부는,
상기 동공 크기의 변화에 따라 상기 일반화 수식에 의한 결과값을 다르게 생성하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 장치.In the pupil size modeling device,
Contrast providing unit for providing a contrast to the user step by step;
A detector for detecting a pupil size of the user according to the provided contrast; And
And a formula generator for generating a generalized formula for generalizing the pupil size according to the change of the provided contrast based on the detected pupil size and the provided contrast.
The formula generator,
A pupil size modeling apparatus for generating a result value according to the generalized formula differently according to the change of the pupil size. 제1항에 있어서,
상기 명암 제공부는,
기설정된 레벨의 크기로 순차적으로 감소하는 명암을 단계적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 장치.The method of claim 1,
The contrast providing unit,
A pupil size modeling apparatus, characterized in that it provides a step by step to gradually reduce the contrast to the size of the predetermined level. 제1항에 있어서,
상기 명암 제공부는,
일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 제공하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 장치.The method of claim 1,
The contrast providing unit,
A pupil size modeling device for providing stepwise varying contrast in a general illuminance environment and a dark room illuminance environment, respectively. 제1항에 있어서,
상기 명암 제공부는,
검은 배경화면을 사용자에게 제공하고, 기설정된 제1 시간 이후에 밝은 원을 포함하는 검은 배경을 사용자에게 제공하고, 기설정된 제2 시간 이후에 검은 배경 화면을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 장치.The method of claim 1,
The contrast providing unit,
Pupil size characterized by providing a black wallpaper to the user, providing the user with a black background comprising a bright circle after the preset first time, and providing the user with a black wallpaper after the preset second time. Modeling device. 제1항에 있어서,
상기 일반화 식은,
n차 다항식인 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 장치. The method of claim 1,
The generalized formula is
A pupil size modeling device, characterized in that it is an n-th order polynomial. 동공 크기 모델링 장치에서의 동공 크기 모델링 방법에 있어서,
사용자에게 변화되는 명암을 단계적으로 제공하는 단계;
상기 제공된 명암에 따른 상기 사용자의 동공 크기를 검출하는 단계; 및
상기 검출된 동공 크기 및 상기 제공된 명암에 기초하여 상기 제공된 명암의 변화에 따른 동공 크기의 변화를 일반화하는 일반화 수식을 생성하는 단계;를 포함하되,
상기 일반화 수식을 생성하는 단계는,
상기 동공 크기의 변화에 따라 상기 일반화 수식에 의한 결과값을 다르게 생성하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 방법. In the pupil size modeling method in the pupil size modeling device,
Providing a varying contrast to the user step by step;
Detecting the pupil size of the user according to the provided contrast; And
Generating a generalization formula to generalize the change in pupil size according to the change in the provided contrast based on the detected pupil size and the provided contrast.
Generating the generalized formula,
A pupil size modeling method of generating a result value according to the generalization formula according to the change of the pupil size. 제6항에 있어서,
상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는,
기설정된 레벨의 크기로 순차적으로 감소하는 명암을 단계적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 방법. The method according to claim 6,
Providing the contrast step by step,
A pupil size modeling method, characterized in that it provides a step by step contrast gradually decreasing to the size of the predetermined level. 제6항에 있어서,
상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는,
일반 조도 환경 및 암실 조도 환경 각각에서 단계적으로 변화하는 명암을 제공하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 방법. The method according to claim 6,
Providing the contrast step by step,
A pupil size modeling method characterized by providing varying contrast levels in each of a general illuminance environment and a dark room illuminance environment. 제6항에 있어서,
상기 명암을 단계적으로 제공하는 단계는,
검은 배경화면을 사용자에게 제공하는 단계;
기설정된 제1 시간 이후에 밝은 원을 포함하는 검은 배경을 사용자에게 제공하는 단계; 및
기설정된 제2 시간 이후에 검은 배경 화면을 사용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 방법. The method according to claim 6,
Providing the contrast step by step,
Providing a black wallpaper to the user;
Providing a user with a black background comprising a bright circle after a preset first time; And
And providing a black background screen to the user after the preset second time. 제6항에 있어서,
상기 일반화 식은,
n차 다항식인 것을 특징으로 하는 동공 크기 모델링 방법. The method according to claim 6,
The generalized formula is
A pupil size modeling method characterized in that the n-th order polynomial.
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