KR102478271B1 - Foreign language reading ability evaluation device based on eye movement and operation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 출원의 일 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치는 모국어 읽기검사를 수행하는 읽기검사 수행부, 상기 모국어 읽기검사에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임을 감지하는 감지부, 상기 제1 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하고, 상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정하는 데이터 분석부 및 상기 기준 정보와 외국어 읽기검사에 따라 생성되는 상기 진단 대상자의 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하는 평가부를 포함한다. An apparatus for evaluating foreign language reading ability according to an embodiment of the present application includes: a reading test performer that performs a native language reading test; a detector that detects a first eye movement of a subject to be diagnosed who is cognitively biased according to the native language reading test; A data analysis unit that generates first reading measurement information based on cognitive psychology based on eyeball movement and standard normal distribution of the first reading measurement information to set reference information, and a data analysis unit that is generated according to the reference information and a foreign language reading test and an evaluation unit that evaluates the foreign language reading ability of the diagnosis subject based on the cognitive psychology-based second reading measurement information of the diagnosis subject.

Description

안구 운동 기반의 외국어 읽기능력 평가장치 및 그 동작 방법{FOREIGN LANGUAGE READING ABILITY EVALUATION DEVICE BASED ON EYE MOVEMENT AND OPERATION METHOD THEREOF}Eye movement-based foreign language reading ability evaluation device and its operation method

본 출원은 안구 운동 기반의 외국어 읽기능력 평가장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. This application relates to an eyeball movement-based foreign language reading ability evaluation device and its operation method.

외국어 능력 평가 방법들은 음성인식기술을 이용한 외국어 말하기 시스템, 외국어 발음 평가 장치 및 방법 등으로서, 주로 말하기 부분의 평가 방법이 대다수를 이룬다. Foreign language ability evaluation methods include a foreign language speaking system using voice recognition technology, a foreign language pronunciation evaluation apparatus and method, and the majority of the evaluation methods are mainly for the speaking part.

그러나, 읽기능력을 평가할 수 있는 기술은 현재 존재하지 않는다. However, no technology currently exists to assess reading ability.

이렇게, 외국어 능력 평가 시 말하기 능력 뿐만 아니라 읽기능력을 측정해야 전반적인 외국어 능력을 평가할 수 있으므로, 본 출원에서는 외국어 능력 평가 방법에서 부족한 외국어 읽기능력을 평가할 수 있는 외국어 읽기능력 평가장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다. In this way, when evaluating foreign language ability, not only speaking ability but also reading ability must be measured to evaluate overall foreign language ability. Therefore, in this application, a foreign language reading ability evaluation device capable of evaluating foreign language reading ability that is insufficient in the foreign language ability evaluation method and its operation method are provided. want to do

본 출원의 목적은 인지과학적 데이터를 이용한 외국어 읽기능력 평가의 준거를 마련할 수 있는 외국어 읽기능력 평가장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다. The purpose of this application is to provide a foreign language reading ability evaluation device and its operation method that can provide a criterion for foreign language reading ability evaluation using cognitive scientific data.

본 출원의 일 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치는 모국어 읽기검사를 수행하는 읽기검사 수행부, 상기 모국어 읽기검사에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임을 감지하는 감지부, 상기 제1 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하고, 상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정하는 데이터 분석부 및 상기 기준 정보와 외국어 읽기검사에 따라 생성되는 상기 진단 대상자의 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하는 평가부를 포함한다. An apparatus for evaluating foreign language reading ability according to an embodiment of the present application includes: a reading test performer that performs a native language reading test; a detector that detects a first eye movement of a subject to be diagnosed who is cognitively biased according to the native language reading test; A data analysis unit that generates first reading measurement information based on cognitive psychology based on eyeball movement and standard normal distribution of the first reading measurement information to set reference information, and a data analysis unit that is generated according to the reference information and a foreign language reading test and an evaluation unit that evaluates the foreign language reading ability of the diagnosis subject based on the cognitive psychology-based second reading measurement information of the diagnosis subject.

본 출원의 일 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치의 동작 방법으로서, 모국어 읽기검사를 수행함에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하는 단계, 상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정하는 단계, 상기 기준 정보가 설정됨에 따라 수행되는 외국어 읽기검사를 통해 인지 편향되는 진단 대상자의 제2 안구 움직임을 감지하는 단계, 상기 제2 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보를 생성하는 단계 및 상기 기준 정보와 상기 제2 읽기측정 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하는 단계를 포함한다. A method of operating an apparatus for evaluating a foreign language reading ability according to an embodiment of the present application, in which first reading measurement information based on cognitive psychology is generated based on first eye movements of a subject subject to cognitive bias as a result of performing a native language reading test. setting the reference information by distributing the first reading measurement information into a standard normal distribution; detecting the second eye movement of the subject to be diagnosed with cognitive bias through a foreign language reading test performed according to the setting of the reference information; , generating second reading measurement information based on cognitive psychology based on the second eye movement, comparing the reference information and the second reading measurement information, and based on the comparison result, the foreign language for the diagnosis subject It includes an assessment of reading ability.

본 출원의 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치 및 그 동작 방법은 진단 대상자의 모국어 읽기능력에 따라 감지된 안구 움직임에 기초하여, 외국어 읽기능력을 평가함으로써, 종래의 없었던 직접적인 외국어 읽기능력 평가 방법을 제공할 수 있게 한다. The apparatus for evaluating foreign language reading ability and its operation method according to an embodiment of the present application evaluates foreign language reading ability based on eye movements detected according to the native language reading ability of a subject to be diagnosed, thereby providing a conventional non-direct foreign language reading ability evaluation method. make it possible to provide

도 1a는 본 출원의 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치에 대한 블록도이다.
도 1b는 도 1a의 외국어 읽기능력 평가장치의 일 실시예에 따른 동작 예이다.
도 1c는 도 1a의 외국어 읽기능력 평가장치의 다른 실시예에 따른 동작 예이다.
도 2(A)는 모국어 문단에 대한 실시 예이며, 도 2(B)는 외국어 문단에 대한 실시 예들이다.
도 3은 기준 정보에 대한 실시 예이다.
도 4는 도 1의 읽기검사 수행부를 구체적으로 보여주는 도이다.
도 5는 도 1의 감지부를 구체적으로 보여주는 도이다.
도 6은 도 1의 데이터 분석부를 구체적으로 보여주는 도이다.
도 7은 도 1의 평가부를 구체적으로 보여주는 도이다.
도 8은 도 1의 외국어 읽기능력 평가장치에 대한 동작 프로세스이다. 1A is a block diagram of an apparatus for evaluating a foreign language reading ability according to an embodiment of the present application.
FIG. 1B is an operation example of the foreign language reading ability evaluation apparatus of FIG. 1A according to an embodiment.
1C is an operation example of the foreign language reading ability evaluation apparatus of FIG. 1A according to another embodiment.
FIG. 2(A) is an example of a native language paragraph, and FIG. 2(B) is an example of a foreign language paragraph.
3 is an example of reference information.
FIG. 4 is a diagram showing a reading test performing unit of FIG. 1 in detail;
FIG. 5 is a view showing the sensing unit of FIG. 1 in detail.
6 is a diagram showing the data analysis unit of FIG. 1 in detail.
7 is a diagram showing the evaluation unit of FIG. 1 in detail.
8 is an operation process for the foreign language reading ability evaluation apparatus of FIG. 1 .

이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 출원의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 출원의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to specific embodiments and accompanying drawings. However, the embodiments of the present application may be modified in many different forms, and the scope of the present application is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present application are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

그리고 도면에서 본 출원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. 나아가, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the thickness is enlarged to clearly express various layers and regions, and components having the same function within the scope of the same concept are referred to as the same reference. Explain using symbols. Furthermore, throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 1a는 본 출원의 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치(10)에 대한 블록도이고, 도 1b는 도 1a의 외국어 읽기능력 평가장치(10)의 일 실시예에 따른 동작 예이며, 도 1c는 도 1a의 외국어 읽기능력 평가장치(10)의 다른 실시예에 따른 동작 예이고, 도 2(A)는 모국어 문단에 대한 실시 예이며, 도 2(B)는 외국어 문단에 대한 실시 예이며, 도 3은 기준 정보에 대한 실시 예이다. 1A is a block diagram of a foreign language reading ability evaluation apparatus 10 according to an embodiment of the present application, FIG. 1B is an operation example of the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 of FIG. 1A according to an embodiment, and FIG. 1C is an operation example of the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 of FIG. 1A according to another embodiment, FIG. 2(A) is an embodiment for a native language paragraph, FIG. 2(B) is an embodiment for a foreign language paragraph, 3 is an example of reference information.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 외국어 읽기능력 평가장치(10)는 읽기검사 수행부(100), 감지부(200), 데이터 분석부(300) 및 평가부(400)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1A to 1C , the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 may include a reading test performing unit 100 , a sensing unit 200 , a data analysis unit 300 and an evaluation unit 400 .

먼저, 읽기검사 수행부(100)는 모국어 읽기검사를 수행할 수 있다. First, the reading test performer 100 may perform a native language reading test.

여기서, 모국어 읽기검사는 모국어 문단을 화면을 통해 진단 대상자에게 출력하는 행위를 의미할 수 있다. 예를 들면, 도 2(A)에 도시된 바와 같이, 화면에 표시되는 모국어 문단의 문단폭(W1)과 문단높이(H1)는 안구 움직임이 관측될 수 있는 길이로 기설정될 수 있다. Here, the mother tongue reading test may refer to an act of outputting a paragraph in the native language to the diagnosis subject through a screen. For example, as shown in FIG. 2(A), the paragraph width (W1) and paragraph height (H1) of the native language paragraph displayed on the screen may be preset to a length at which eye movements can be observed.

다음으로, 감지부(200)는 읽기검사 수행부(100)를 통해 모국어 읽기검사가 수행됨에 따라 인지 편향(attentional bias)되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임을 감지할 수 있다. Next, as the native language reading test is performed through the reading test performing unit 100, the sensing unit 200 may detect the first eye movement of the diagnosis subject having an attentional bias.

도 1b에 도시된 바와 같이, 감지부(200)는 읽기검사 수행부(100)로부터 전송받는 검사 수행신호에 응답하여, 모국어 읽기검사를 수행함에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임을 감지할 수 있다. As shown in FIG. 1B , the detection unit 200 detects the first eye movement of the subject to be diagnosed who is cognitively biased while performing the native language reading test in response to the test performance signal received from the reading test performer 100. can do.

다음으로, 데이터 분석부(300)는 제1 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하고, 상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정할 수 있다. Next, the data analysis unit 300 may generate first reading measurement information based on cognitive psychology based on the first eye movement, and set reference information by standard normal distribution of the first reading measurement information.

여기서, 제1 읽기측정 정보는 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들의 집합일 수 있다. 구체적으로, 제1 읽기측정 정보에 대한 측정 요소들은 시선고정 시간 데이터(Total fixation duration), 시선고정 빈도 데이터(fixation counts), 시선 회귀 데이터(regression), 평균 도약 폭 데이터(saccade amplitude average) 및 시선 흐름 데이터(scan path) 중 적어도 하나의 모국어읽기 측정데이터를 포함할 수 있다. Here, the first reading measurement information may be a set of measurement elements processed in the field of reading measurement of cognitive psychology. Specifically, the measurement elements for the first reading measurement information are total fixation duration data, fixation frequency data (fixation counts), gaze regression data (regression), average leap width data (saccade amplitude average), and gaze At least one native language reading measurement data may be included in the scan path.

이때, 기준 정보는 제1 읽기측정 정보를 X축으로 하는 기설정된 확률밀도함수를 통해 표준 정규 분포화되는 정규분포곡선을 의미할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 분석부(300)는 제1 읽기측정 정보를 기초로, 중심점을 가진 정규분포곡선을 기준 정보로 설정할 수 있다. In this case, the reference information may mean a normal distribution curve that is standard normal distributed through a preset probability density function having the first reading measurement information as the X-axis. For example, as shown in FIG. 3 , the data analyzer 300 may set a normal distribution curve having a central point as reference information based on the first reading measurement information.

다음으로, 평가부(400)는 상기 기준 정보와 외국어 읽기검사에 따라 생성되는 상기 진단 대상자의 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가할 수 있다. Next, the evaluation unit 400 may evaluate the foreign language reading ability of the diagnosis subject based on the reference information and second reading measurement information based on cognitive psychology of the diagnosis subject generated according to the foreign language reading test.

여기서, 외국어 읽기검사는 외국어 문단을 화면을 통해 진단 대상자에게 출력하는 행위를 의미할 수 있다. 예를 들면, 도 2(B)에 도시된 바와 같이, 화면에 표시되는 외국어 문단의 문단폭(W2)과 문단높이(H2)는 안구 움직임이 관측될 수 있는 길이로 기설정될 수 있다. 실시예에 따른 모국어 문단의 문단폭(W1) 및 문단높이(H1)와 외국어 문단의 문단폭(W2) 및 문단높이(H2)는 서로 동일한 크기일 수 있다. Here, the foreign language reading test may refer to an act of outputting a foreign language paragraph to a diagnosis subject through a screen. For example, as shown in FIG. 2(B), the paragraph width (W2) and paragraph height (H2) of a foreign language paragraph displayed on the screen may be preset to a length at which eye movements can be observed. According to the embodiment, the paragraph width (W1) and paragraph height (H1) of the native language paragraph and the paragraph width (W2) and paragraph height (H2) of the foreign language paragraph may have the same size.

이때, 제2 읽기측정 정보는 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들의 집합일 수 있다. 구체적으로, 제2 읽기측정 정보에 대한 측정 요소들은 시선고정 시간 데이터(Total fixation duration), 시선고정 빈도 데이터(fixation counts), 시선 회귀 데이터(regression), 평균 도약 폭 데이터(saccade amplitude average) 및 시선 흐름 데이터(scan path) 중 적어도 하나의 외국어읽기 측정데이터를 포함할 수 있다. In this case, the second reading measurement information may be a set of measurement elements processed in the field of reading measurement of cognitive psychology. Specifically, the measurement elements for the second reading measurement information are total fixation duration data, fixation frequency data (fixation counts), gaze regression data (regression), average leap width data (saccade amplitude average), and gaze It may include at least one foreign language reading measurement data among flow data (scan path).

구체적으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 읽기검사 수행부(100)는 데이터 분석부(300)로부터 전송받는 기준 정보에 응답하여, 외국어 읽기검사를 수행할 수 있다. 그런 다음, 감지부(200)는 읽기검사 수행부(100)를 통해 모국어 읽기검사가 수행됨에 따라 인지 편향(attentional bias)되는 진단 대상자의 제2 안구 움직임을 감지할 수 있다. 이때, 데이터 분석부(300)는 제2 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보를 생성할 수 있다. 이후, 평가부(400)는 기준 정보와 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하여 화면(11)을 통해 출력할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 1C , the reading test performer 100 may perform a foreign language reading test in response to reference information transmitted from the data analyzer 300 . Then, as the native language reading test is performed through the reading test performing unit 100, the sensing unit 200 may detect the second eye movement of the diagnosis subject having an attentional bias. At this time, the data analysis unit 300 may generate second reading measurement information based on cognitive psychology based on the second eye movement. Thereafter, the evaluation unit 400 may evaluate the foreign language reading ability of the person to be diagnosed based on the reference information and the second reading measurement information, and output the result through the screen 11 .

본 출원의 실시예에 따른 외국어 읽기능력 평가장치(10)는 진단 대상자의 모국어 읽기능력에 따른 안구 움직임에 기초하여, 외국어 읽기능력을 평가함으로써, 종래의 없었던 직접적인 외국어 읽기능력 평가 방법을 제공할 수 있게 한다. The apparatus 10 for evaluating foreign language reading ability according to an embodiment of the present application can provide a conventional non-direct foreign language reading ability evaluation method by evaluating the foreign language reading ability based on eye movements according to the native language reading ability of the subject of diagnosis. let it be

구체적으로, 외국어 읽기능력 평가장치(10)는 데이터 분석부(300)를 통해 모국어 읽기검사가 수행됨에 따라 생성되는 제1 읽기측정 정보에 기초하여 기준 정보를 설정할 수 있다. 이때, 외국어 읽기능력 평가장치(10)는 기준 정보와 외국어 읽기검사 수행됨에 따라 생성되는 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가함으로써, 종래의 없었던 직접적인 외국어 읽기능력 평가 방법을 제공할 수 있게 한다. Specifically, the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 may set reference information based on first reading measurement information generated as a native language reading test is performed through the data analysis unit 300 . At this time, the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 evaluates the foreign language reading ability of the person to be diagnosed based on the reference information and the second reading measurement information generated as the foreign language reading test is performed, thereby directly evaluating the foreign language reading ability, which has not been previously possible. to provide a way

도 4는 도 1의 읽기검사 수행부(100)를 구체적으로 보여주는 도이다. FIG. 4 is a diagram showing the read test performer 100 of FIG. 1 in detail.

도 1, 도 2(A), 도 2(B) 및 도 4를 참조하면, 읽기검사 수행부(100)는 모국어 문단 출력부(110)와 외국어 문단 출력부(120)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1, 2(A), 2(B), and 4 , the reading test performer 100 may include a native language paragraph output unit 110 and a foreign language paragraph output unit 120.

먼저, 모국어 문단 출력부(110)는 모국어 읽기검사를 수행하기 위하여, 기설정된 모국어 문단을 화면(11)을 통해 출력시킬 수 있다. First, the native language paragraph output unit 110 may output a preset native language paragraph through the screen 11 in order to perform a native language reading test.

다음으로, 외국어 문단 출력부(120)는 데이터 분석부(300)를 통해 전송받는 기준정보에 응답하여, 외국어 읽기검사를 수행하기 위한 기설정된 외국어 문단을 화면(11)을 통해 출력시킬 수 있다. Next, the foreign language paragraph output unit 120 may output a preset foreign language paragraph for performing a foreign language reading test through the screen 11 in response to the reference information transmitted through the data analysis unit 300 .

도 5는 도 1의 감지부(200)를 구체적으로 보여주는 도이다. FIG. 5 is a diagram showing the sensing unit 200 of FIG. 1 in detail.

도 1와 도 5를 참조하면, 감지부(200)는 발광 센서(210), 안구추적 카메라(220) 및 영상정보 출력부(230)를 포함하고, 화면(11)의 일측에 구비될 수 있다. 1 and 5, the sensing unit 200 includes a light emitting sensor 210, an eye tracking camera 220, and an image information output unit 230, and may be provided on one side of the screen 11. .

먼저, 발광 센서(210)는 화면(11)을 바라보는 진단 대상자의 위치 방향으로 기설정된 파장의 광 또는 레이저를 발광시킬 수 있다. First, the light emitting sensor 210 may emit light or laser light of a predetermined wavelength in a direction of a location of a subject to be diagnosed looking at the screen 11 .

다음으로, 안구추적 카메라(220)는 상기 위치 방향으로 촬영함에 따라 추출되는 얼굴 객체에 기초하여, 광에 반사된 안구 영상을 획득할 수 있다. Next, the eyeball tracking camera 220 may obtain an image of the eyeball reflected in the light based on the face object extracted by photographing in the location direction.

실시예에 따른 안구추적 카메라(220)는 화면(11)을 바라보는 진단 대상자의 위치 방향으로 얼굴 객체를 추적하기 위하여, 회전, 틸트 및 줌인/줌아웃이 가능한 PTZ 카메라일 수 있다. The eye tracking camera 220 according to the embodiment may be a PTZ camera capable of rotating, tilting, and zooming in/out in order to track a face object in the position direction of a diagnosis subject looking at the screen 11 .

다음으로, 영상정보 출력부(230)는 안구 영상으로부터 분석된 눈동자의 중심 위치를 기준으로, 안구의 움직임에 대한 정보를 출력할 수 있다. Next, the image information output unit 230 may output information about the movement of the eyeball based on the center position of the pupil analyzed from the eyeball image.

도 6은 도 1의 데이터 분석부(300)를 구체적으로 보여주는 도이다. FIG. 6 is a diagram showing the data analyzer 300 of FIG. 1 in detail.

도 1과 도 6을 참조하면, 데이터 분석부(300)는 제1 및 제2 정보 추출부(310, 320) 및 기준정보 설정부(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 6 , the data analysis unit 300 may include first and second information extraction units 310 and 320 and a reference information setting unit 330 .

먼저, 제1 정보 추출부(310)는 모국어 읽기검사에 따라 측정되는 제1 안구 움직임으로부터 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들에 따른 제1 읽기측정 정보를 추출할 수 있다. First, the first information extractor 310 may extract first reading measurement information according to measurement elements processed in the reading measurement field of cognitive psychology from a first eyeball movement measured according to a native language reading test.

다음으로, 제2 정보 추출부(310)는 모국어 읽기검사에 따라 측정되는 제2 안구 움직임으로부터 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들에 따른 제2 읽기측정 정보를 추출할 수 있다. Next, the second information extractor 310 may extract second reading measurement information according to measurement elements processed in the reading measurement field of cognitive psychology from the second eyeball movement measured according to the native language reading test.

다음으로, 정보 설정부(330)는 제1 읽기측정 정보를 변수로 하는 기설정된 확률밀도함수를 통해 산출되는 정규분포곡선을 기준 정보로 설정하고, 상기 제2 읽기측정 정보를 기준 정보와의 비교를 위한 비교 대상 정보로 설정할 수 있다. Next, the information setting unit 330 sets a normal distribution curve calculated through a preset probability density function using the first reading measurement information as a variable as reference information, and compares the second reading measurement information with the reference information. It can be set as comparison target information for

도 7은 도 1의 평가부(400)를 구체적으로 보여주는 도이다. FIG. 7 is a diagram showing the evaluation unit 400 of FIG. 1 in detail.

도 1과 도 7을 참조하면, 평가부(400)는 비교부(410)와 단계별 진단부(420)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 7 , the evaluation unit 400 may include a comparison unit 410 and a stage diagnosis unit 420 .

먼저, 비교부(410)는 정규분포곡선에 대응되는 기준 정보와 제2 읽기측정 정보에 대응되는 비교 대상 정보를 비교할 수 있다. First, the comparator 410 may compare reference information corresponding to the normal distribution curve with comparison target information corresponding to the second reading measurement information.

이때, 진단 수치화부(420)는 정규분포곡선의 중심점으로부터 제2 읽기측정 정보가 위치한 이격 거리에 기초하여, 외국어 읽기능력을 단계별로 진단할 수 있다. In this case, the diagnosis digitization unit 420 may diagnose the foreign language reading ability step by step based on the separation distance at which the second reading measurement information is located from the center point of the normal distribution curve.

예를 들면, 이격거리가 기설정된 제1 거리 구간인 경우 외국어 읽기능력을 최고 레벨로 진단하고, 기설정된 제2 거리 구간인 경우, 외국어 읽기능력을 최고 레벨 다음의 레벨로 진단할 수 있다. 이때, 제2 거리 구간은 제1 거리 구간으로부터 중심점 반대 방향으로 일정 거리 이격된 구간을 의미할 수 있다. For example, if the separation distance is a preset first distance section, the foreign language reading ability may be diagnosed as the highest level, and if the separation distance is a preset second distance section, the foreign language reading ability may be diagnosed as a level next to the highest level. In this case, the second distance section may mean a section spaced apart from the first distance section by a predetermined distance in a direction opposite to the center point.

또한, 비교부(410)는 정규분포곡선에 대응되는 기준 정보와 제2 읽기측정 정보를 진단 대상자 별로 데이터 베이스(50)에 업데이트할 수 있다. In addition, the comparator 410 may update reference information and second reading measurement information corresponding to the normal distribution curve to the database 50 for each diagnosis subject.

실시예에 따른 비교부(410)는 해당 진단 대상자에 대한 모국어 읽기검사를 재수행할 때, 모국어 읽기검사를 스킵한 다음에 외국어 읽기검사를 수행시키도록 읽기검사 수행부(100)를 제어할 수 있다. Comparator 410 according to the embodiment may control the reading test performer 100 to skip the native language reading test and then perform the foreign language reading test when re-performing the native language reading test for the diagnosis subject. .

이때, 비교부(410)는 데이터 베이스(50)로부터 업데이트된 정규분포곡선에 대응되는 기준 정보를 재전송받음으로써, 모국어 읽기 검사에 대한 중복 없이 빠르게 외국어 읽기능력을 진단시킬 수 있다. At this time, the comparator 410 receives the reference information corresponding to the updated normal distribution curve from the database 50 again, so that the foreign language reading ability can be quickly diagnosed without duplication of the native language reading test.

도 8은 도 1의 외국어 읽기능력 평가장치(10)에 대한 동작 프로세스이다. FIG. 8 is an operation process of the foreign language reading ability evaluation apparatus 10 of FIG. 1 .

도 1 내지 도 8을 참조하면, S110 단계에서, 데이터 분석부(300)는 읽기검사 수행부(100)를 통해 모국어 읽기검사를 수행함에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성할 수 있다. 1 to 8, in step S110, the data analysis unit 300 performs the native language reading test through the reading test performer 100, based on the first eye movement of the subject to be diagnosed with cognitive bias, First reading measurement information based on cognitive psychology may be generated.

구체적으로, S110 단계 이전에 읽기검사 수행부(100)는 진단 대상자에 대한 모국어 읽기검사를 수행할 수 있다. 이때, 감지부(200)는 모국어 읽기검사가 수행됨에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임을 감지할 수 있다. Specifically, before step S110, the reading test performer 100 may perform a native language reading test for the subject to be diagnosed. In this case, the sensor 200 may detect the first eye movement of the subject to be diagnosed, which is cognitively biased as the native language reading test is performed.

그런 다음, S120 단계에서, 데이터 분석부(300)는 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보로 설정할 수 있다. Then, in step S120, the data analysis unit 300 may set the first reading measurement information based on cognitive psychology to standard normal distribution and set it as reference information.

그런 다음, S130 단계에서, 감지부(200)는 기준 정보가 설정됨에 따라 수행되는 외국어 읽기검사를 통해 인지 편향되는 진단 대상자의 제2 안구 움직임을 감지할 수 있다. 이때, 읽기검사 수행부(100)는 기준 정보가 설정됨에 따라, 진단 대상자에 대한 외국어 읽기검사를 수행할 수 있다. Then, in step S130 , the sensor 200 may detect the cognitive biased second eye movement of the diagnosis subject through the foreign language reading test performed according to the setting of the reference information. At this time, the reading test performing unit 100 may perform a foreign language reading test for the diagnosis subject as standard information is set.

그런 다음, S140 단계에서, 데이터 분석부(300)는 감지부(200)를 통해 감지된 진단 대상자의 제2 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보를 생성할 수 있다. Then, in step S140 , the data analyzer 300 may generate second reading measurement information based on cognitive psychology based on the second eye movement of the subject to be diagnosed through the sensor 200 .

이후, S150 단계에서, 평가부(400)는 상기 기준 정보와 상기 제2 읽기측정 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가할 수 있다. Thereafter, in step S150, the evaluation unit 400 may compare the reference information with the second reading measurement information, and evaluate the foreign language reading ability of the diagnosis subject based on the comparison result.

본 출원은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 출원의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. This application has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present application should be determined by the technical spirit of the attached claims.

10: 외국어 읽기능력 평가장치
100: 읽기검사 수행부
200: 감지부
300: 데이터 분석부
400: 평가부10: foreign language reading ability evaluation device
100: reading test execution unit
200: sensing unit
300: data analysis unit
400: evaluation unit

Claims (10)

모국어 읽기검사 및 외국어 읽기검사를 수행하는 읽기검사 수행부;
상기 모국어 읽기검사에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임 및 상기 외국어 읽기검사에 따라 인지 편향되는 상기 진단 대상자의 제2 안구 움직임을 감지하는 감지부;
상기 제1 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하고, 상기 제2 안구 움직임에 기초하여 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보를 생성하고, 상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정하는 데이터 분석부; 및
상기 기준 정보와 상기 제2 읽기측정 정보에 기초하여, 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하는 평가부를 포함하고,
상기 제1 읽기측정 정보는 시선고정 시간 데이터, 시선고정 빈도 데이터, 시선 회귀 데이터, 평균 도약 폭 데이터 및 시선 흐름 데이터 중 적어도 하나의 모국어읽기 측정데이터를 포함하고,
상기 제2 읽기측정 정보는 시선고정 시간 데이터, 시선고정 빈도 데이터, 시선 회귀 데이터, 평균 도약 폭 데이터 및 시선 흐름 데이터 중 적어도 하나의 외국어읽기 측정 데이터를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치. a reading test performing unit that performs a native language reading test and a foreign language reading test;
a sensor configured to detect first eye movement of the subject subject to cognitive bias according to the native language reading test and second eye movement of the subject subject to diagnosis subject to cognitive bias according to the foreign language reading test;
First cognitive psychology-based reading measurement information is generated based on the first eyeball movement, second cognitive psychology-based reading measurement information is generated based on the second eyeball movement, and the first reading measurement information is standardized. Data analysis unit for setting standard information by normal distribution; and
An evaluation unit that evaluates the foreign language reading ability of the person to be diagnosed based on the reference information and the second reading measurement information;
The first reading measurement information includes at least one native language reading measurement data of gaze fixation time data, gaze fixation frequency data, gaze regression data, average jump width data, and gaze flow data;
The second reading measurement information includes foreign language reading measurement data of at least one of gaze fixation time data, gaze fixation frequency data, gaze regression data, average jump width data, and gaze flow data. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모국어 읽기검사는 모국어 문단을 화면을 통해 출력하는 행위를 의미하고,
상기 외국어 읽기검사는 외국어 문단을 상기 화면을 통해 출력하는 행위를 의미하는, 외국어 읽기능력 평가장치. According to claim 1,
The native language reading test means an act of outputting a paragraph in the native language through a screen,
The foreign language reading test means an act of outputting a foreign language paragraph through the screen. 제4항에 있어서,
상기 모국어 문단과 상기 외국어 문단은 상기 화면에 표시되는 문단폭과 문단높이가 서로 동일한 길이인, 외국어 읽기능력 평가장치. According to claim 4,
The native language paragraph and the foreign language paragraph have the same length as the paragraph width and paragraph height displayed on the screen. 제4항에 있어서,
상기 읽기검사 수행부는 상기 모국어 문단을 화면을 통해 출력시키는 모국어 문단 출력부; 및
상기 데이터 분석부를 통해 전송받는 기준 정보에 응답하여, 상기 외국어 문단을 상기 화면을 통해 출력시키는 외국어 문단 출력부를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치. According to claim 4,
The reading test performing unit includes a native language paragraph output unit outputting the native language paragraph through a screen; and
and a foreign language paragraph output unit that outputs the foreign language paragraph through the screen in response to the reference information transmitted through the data analysis unit. 제6항에 있어서,
상기 감지부는 상기 화면을 바라보는 진단 대상자의 위치 방향으로 기설정된 파장의 광 또는 레이저를 발광시키는 발광 센서;
상기 위치 방향으로 촬영함에 따라 추출되는 얼굴 객체에 기초하여, 광에 반사된 안구 영상을 획득하는 안구추적 카메라; 및
상기 진단 대상자의 안구에 반사된 빛을 이용하여, 상기 인지 편향을 감지하는 적어도 하나의 아이 트랙커 센서; 및
상기 안구 영상으로부터 분석되는 눈동자의 중심 위치를 기준으로, 안구 움직임에 대한 정보를 출력하는 영상정보 출력부를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치.According to claim 6,
The sensing unit may include a light emitting sensor that emits light or laser light of a predetermined wavelength in the direction of the location of the subject of diagnosis looking at the screen;
an eyeball tracking camera that obtains an eyeball image reflected in light based on a face object extracted by photographing in the location direction; and
at least one eye tracker sensor for detecting the cognitive bias by using light reflected from the eyes of the subject to be diagnosed; and
An apparatus for evaluating foreign language reading ability, comprising an image information output unit outputting information on eyeball movement based on the central position of the pupil analyzed from the eyeball image. 제6항에 있어서,
상기 데이터 분석부는 상기 제1 안구 움직임으로부터 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들에 따라 상기 제1 읽기측정 정보를 추출하는 제1 정보 추출부;
상기 제2 안구 움직임으로부터 인지심리학의 읽기측정 분야에서 처리되는 측정 요소들에 따라 상기 제2 읽기측정 정보를 추출하는 제2 정보 추출부; 및
상기 제1 읽기측정 정보를 변수로 하는 기설정된 확률밀도함수를 통해 산출되는 정규분포곡선을 상기 기준 정보로 설정하는 정보 설정부를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치.According to claim 6,
The data analysis unit may include: a first information extraction unit extracting the first reading measurement information from the first eye movement according to measurement elements processed in the reading measurement field of cognitive psychology;
a second information extraction unit extracting the second reading measurement information from the second eye movement according to measurement factors processed in the reading measurement field of cognitive psychology; and
and an information setting unit configured to set, as the reference information, a normal distribution curve calculated through a predetermined probability density function using the first reading measurement information as a variable. 제8항에 있어서,
상기 평가부는 상기 정규분포곡선과 상기 제2 읽기측정 정보를 비교하는 비교부; 및
상기 정규분포곡선의 중심점으로부터 상기 제2 읽기측정 정보가 위치한 이격 거리에 기초하여, 외국어 읽기능력을 단계별로 진단하는 단계별 진단부를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치.According to claim 8,
The evaluation unit may include a comparison unit comparing the normal distribution curve and the second reading measurement information; and
and a step-by-step diagnosis unit for diagnosing foreign language reading skills in stages based on a separation distance at which the second reading measurement information is located from a central point of the normal distribution curve. 외국어 읽기능력 평가장치의 동작 방법으로서,
모국어 읽기검사를 수행함에 따라 인지 편향되는 진단 대상자의 제1 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제1 읽기측정 정보를 생성하는 단계;
상기 제1 읽기측정 정보를 표준 정규 분포화하여 기준 정보를 설정하는 단계;
상기 기준 정보가 설정됨에 따라 수행되는 외국어 읽기검사를 통해 인지 편향되는 진단 대상자의 제2 안구 움직임을 감지하는 단계;
상기 제2 안구 움직임에 기초하여, 인지심리학 기반의 제2 읽기측정 정보를 생성하는 단계; 및
상기 기준 정보와 상기 제2 읽기측정 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 진단 대상자에 대한 외국어 읽기능력을 평가하는 단계를 포함하고,
상기 제1 읽기측정 정보는 시선고정 시간 데이터, 시선고정 빈도 데이터, 시선 회귀 데이터, 평균 도약 폭 데이터 및 시선 흐름 데이터 중 적어도 하나의 모국어읽기 측정데이터를 포함하고,
상기 제2 읽기측정 정보는 시선고정 시간 데이터, 시선고정 빈도 데이터, 시선 회귀 데이터, 평균 도약 폭 데이터 및 시선 흐름 데이터 중 적어도 하나의 외국어읽기 측정 데이터를 포함하는, 외국어 읽기능력 평가장치의 동작 방법.
As a method of operating a foreign language reading ability evaluation device,
generating first reading measurement information based on cognitive psychology based on first eye movements of a subject subject to cognitive bias as a result of performing a native language reading test;
setting reference information by standard normal distribution of the first reading measurement information;
detecting a second eye movement of a subject subject to cognitive bias through a foreign language reading test performed according to the setting of the reference information;
generating second reading measurement information based on cognitive psychology based on the second eye movement; and
Comparing the reference information with the second reading measurement information, and evaluating the foreign language reading ability of the diagnosis subject based on the comparison result;
The first reading measurement information includes at least one native language reading measurement data of gaze fixation time data, gaze fixation frequency data, gaze regression data, average jump width data, and gaze flow data;
The second reading measurement information includes foreign language reading measurement data of at least one of gaze fixation time data, gaze fixation frequency data, gaze regression data, average jump width data, and gaze flow data.
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