KR20010065286A - apparatus and method for providing learning capacity program - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사용자에게 적합한 학습 프로그램을 효율적으로 제공하기 위한 것으로, 특히 사용자의 학습 상태에 따라 사용자에게 적합한 학습 능률 프로그램을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is to efficiently provide a learning program suitable for a user, and more particularly, to a method and apparatus for providing a learning efficiency program suitable for a user according to a learning state of the user.
일반적으로 사용되고 있는 학습 프로그램들용 소프트 웨어는 언어 학습 프로그램, 수학 학습 프로그램, 및 바둑 같은 특정 레져 지식을 습득하기 위한 내용을갖는 프로그램들을 포함한다. 그러나 이 같은 학습 프로그램들은 모두 어느 특정 지식에 대한 내용만을 포함하고 있을 뿐 사용자의 학습 상태를 고려한 내용들은 전혀 고려되지 않아 왔다.Commonly used software for learning programs includes language learning programs, math learning programs, and programs with content for acquiring specific leisure knowledge, such as Go. However, all such learning programs contain only the content of a certain knowledge, and the contents considering the learning state of the user have not been considered at all.
한편, 상기 학습 프로그램들을 운영하기 위한 종래 장치들은 잘 알려진 바와 같이, 콤팩트 디스크 플레이어, 컴퓨터, 비디오 카셋트 레코더, 그리고 레이져 디스크 플레이어 등이 있다. 이 장치들은 로드된 디스크 또는 테이프의 내용들을 모니터를 통해 그대로 디스플레이할 뿐 그 외의 기능은 갖추고 있지 않았다.On the other hand, conventional apparatuses for operating the learning programs are, as are well known, compact disc players, computers, video cassette recorders, and laser disc players. These devices display the contents of the loaded disk or tape on the monitor as they are, without any other functionality.
본 발명의 목적은 사용자의 학습 상태에 따라 효율적으로 학습 프로그램을 그 사용자에게 제공하는 학습 프로그램을 제공하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for providing a learning program for efficiently providing a learning program to the user according to the learning state of the user.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따르면, 상기 장치는 학습 프로그램 내용을 디스플레이하며 어떤 내용을 디스플레이 하는지에 대한 정보를 제공하는 모니터, 학습 대상자의 영상을 취하는 카메라, 상기 학습 대상자가 상기 학습 프로그램을 운영하기 위하여 사용하는 도구로서 상기 학습 대상자의 조작에 의해 발생되는 해당 키이 입력 신호들을 하나의 학습 상태 신호로서 제공하는 키이 보드, 그리고 서비스 제공 장치를 포함한다.In accordance with one aspect of the present invention for achieving the above object, the apparatus displays a learning program content and provides a monitor for providing information on what content is displayed, a camera taking an image of a learner, and the learner learning the learning. A tool used to operate a program includes a key board for providing corresponding key input signals generated by manipulation of the learner as one learning status signal, and a service providing device.
상기 서비스 제공자는 상기 학습 대상자에 대한 정보들을 상기 키보드 및 카메라로부터 제공받는다. 그리고 그 정보를 이용하여 상기 학습 대상자의 학습 상태를 최종적으로 결정하고 상기 최종 결정된 학습 상태에 따라 최적의 학습 프로그램을 상기 모니터에 디스플레이 시킨다.The service provider receives information about the learner from the keyboard and the camera. The information is finally determined using the information, and the optimal learning program is displayed on the monitor according to the finally determined learning state.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 형태에 따르면, 상기 방법은 모든 가능한 자세 패턴들, 표정 패턴들, 및 이들의 복합 패턴들의 데이터 베이스들을 미리 구축하는 스텝, 모니터에 설치되어 있는 카메라로부터 사용자의 영상을 수신하는 스텝, 상기 수신된 영상으로부터 이미지를 추출하는 스텝, 상기 추출된 이미지로부터 자세 패턴 및 표정 패턴으로 구성된 영상 패턴을 만들어 내는 스텝, 상기 만들어진 자세 패턴 및 표정 패턴을 상기 기 구축된 데이터 베이스에 저장된 자세 패턴들 및 표정 패턴들과 비교하고 상기 저장된 자세 패턴들과 표정 패턴들 중 가장 유사한 자세 패턴 및 표정 패턴을 검색하는 스텝, 상기 사용자의 조작에 의한 키보드의 키이 신호들을 하나의 학습 상태로 고려하는 스텝, 상기 고려된 키이 신호들, 상기 가장 유사한 자세 패턴과 표정 패턴들을 종합하여 상기 사용자의 학습 상태를 최종적으로 결정하는 스텝, 그리고 기 저장된 많은 교육 프로그램들 중 상기 결정된 사용자의 학습 상태에 적합한 교육 프로그램을 상기 모니터로 출력하는 스텝을 구비한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the method comprises the steps of pre-establishing databases of all possible posture patterns, facial expression patterns, and composite patterns thereof, from the camera installed in the monitor. A step of receiving an image, extracting an image from the received image, creating an image pattern consisting of a posture pattern and a facial expression pattern from the extracted image, and creating the created posture pattern and facial expression pattern in the pre-built database Comparing the stored posture patterns and facial expression patterns with the stored posture patterns and facial expression patterns, and retrieving the most similar posture patterns and facial expression patterns among the stored posture patterns and facial expression patterns; Considering step, the considered key signals, the most similar A training program suitable for the position and pattern of expression and synthesis steps of the pattern ultimately determine the learning status of the user, and a pre-stored number of training learning condition of the determined users of the includes a step of outputting to the monitor.
도 1은 본 발명에 따른 학습 프로그램을 제공하는 장치의 구성을 보여주는 블록 다이어그램1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for providing a learning program according to the present invention.
도 2는 도 1에서 상기 중앙 처리 장치의 상세 구성을 보여주는 블록 다이어그램2 is a block diagram showing a detailed configuration of the central processing unit in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트3 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus according to the present invention.
도 4a는 자세 패턴 데이터 베이스를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트4A is a flowchart showing a process of building a posture pattern database
도 4b는 표정 패턴 데이터 베이스를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트4B is a flowchart showing a process of building a facial expression pattern database
도 4c는 상기 자세와 표정의 복합 패턴 데이터 베이스(234)를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트4C is a flowchart showing a process of building a composite pattern database 234 of the posture and facial expression.
도 4d는 입력되는 영상 데이터로부터 자세 패턴을 추출하는 과정을 보여주는 플로우 챠트4D is a flowchart illustrating a process of extracting a posture pattern from input image data.
도 4e는 입력되는 영상 데이터로부터 표정 패턴을 추출하는 과정을 보여주는 플로우 챠트4E is a flowchart showing a process of extracting an expression pattern from input image data
도 5a는 도 3의 자세 패턴 검색 모듈에 의한 자세 패턴 검색 과정을 설명하는 플로우 챠트5A is a flowchart illustrating a posture pattern search process by the posture pattern search module of FIG. 3.
도 5b는 도 3의 표정 패턴 검색 모듈에 의한 표정 패턴 검색 과정을 설명하는 플로우 챠트5B is a flowchart illustrating a facial expression pattern retrieval process by the facial expression pattern retrieval module of FIG.
도 5c는 도 3의 학습 대상자 상태 결정 모듈에 의한 학습 대상자 최종 상태를 결정하는 알고리즘을 보여주는 플로우 챠트FIG. 5C is a flowchart illustrating an algorithm for determining a learner final state by the learner state determining module of FIG. 3. FIG.
도 5d는 도 2와 도 3의 교육 프로그램 데이터 베이스를 제작하는 과정을 보여주는 간략한 플로우 챠트FIG. 5D is a simplified flow chart showing the process of creating the educational program database of FIGS. 2 and 3.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11: 카메라 12: 모니터11: camera 12: monitor
13: 키이 보드 20: 서비스 제공 장치13: key board 20: service provider
21: 중앙 처리 장치 22: 영상 수신 장치21: central processing unit 22: video receiving device
23: 영상 패턴 데이터 베이스 24: 사용자 입력 처리 장치23: image pattern database 24: user input processing device
25: 영상 전송 장치 26: 교육 프로그램 데이터 베이스25: video transmission device 26: training program database
이하, 본 발명에 따른 학습 프로그램을 제공하는 장치 및 방법에 대한 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an apparatus and method for providing a learning program according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 학습 프로그램을 제공하는 장치의 구성을 보여주는 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for providing a learning program according to the present invention.
도 1의 장치는 모니터(또는 텔레비젼 수상기)(11), 상기 모니터(11)에 설치되는 카메라(12), 키이 보드(13), 그리고 서비스 제공 장치(20)를 포함한다. 먼저, 상기 카메라(12)는 상기 텔레비젼 수상기(또는 모니터)에 설치되거나 또는 별도의 고정 장치에 설치될 수 있으며 본 장치의 사용자(또는 학습 대상자)의 영상을 취하여 상기 서비스 제공 장치(20)에 제공하는 역할을 한다. 상기 모니터(11)는 상기 서비스 제공 장치(20)로부터의 학습 프로그램 내용을 디스플레이하며 어떤 내용을 디스플레이 하는지를 상기 서비스 제공 장치(20)로 전달하는 역할을 한다. 상기 키이 보드(13)는 사용자가 해당 학습 프로그램을 운영하기 위하여 사용하는 도구로서 사용자의 조작에 의해 해당 키이 입력 신호들을 상기 서비스 제공 장치(20)로 제공하는 역할을 한다.The apparatus of FIG. 1 includes a monitor (or television receiver) 11, a camera 12 mounted on the monitor 11, a key board 13, and a service providing apparatus 20. First, the camera 12 may be installed in the television receiver (or monitor) or may be installed in a separate fixed device, and may take an image of a user (or learner) of the device and provide it to the service providing device 20. It plays a role. The monitor 11 displays the contents of the learning program from the service providing apparatus 20 and transmits the contents to the service providing apparatus 20. The key board 13 is a tool used by the user to operate the corresponding learning program, and serves to provide the corresponding key input signals to the service providing apparatus 20 by the user's manipulation.
한편, 상기 서비스 제공 장치(20)는 상기 모니터(11), 카메라(12), 및 키이 보드(13)로부터의 정보들을 이용하여 사용자(또는 학습 대상자)의 학습 상태를 최종적으로 결정하고 상기 결정된 학습 상태에 따라 가장 최적의 학습 프로그램을 상기 사용자에게 제공하기 위한 것이다. 상기 서비스 제공 장치(20)는 중앙 처리 장치(21), 영상 수신 장치(22), 패턴 데이터 베이스(23), 사용자 입력 신호 처리 장치(24), 영상 전송 장치(25), 그리고 학습 프로그램 데이터 베이스(26)로 구성된다. 먼저 상기 중앙 처리 장치(21)는 상기 서비스 제공 장치(20)내의 모든 구성 요소들을 제어하는 역할을 하며, 또한 상기 모니터(11), 카메라(12), 및 키이 보드(13)로부터의 입력 신호들 및 반대로 이들 장치들로 제공되기 위한 신호를 처리하는 역할을 한다. 상기 영상 수신 장치(22)는 상기 카메라(12) 또는 상기 모니터(11)로부터의 영상을 수신하여 상기 중앙 처리 장치(21)로 제공하는 역할을 한다. 상기 패턴 데이터 베이스(23)는 상기 사용자의 영상에 대한 다양한 패턴 정보들을 저장하고 필요에 따라 제공하는 역할을 한다. 상기 사용자 입력 신호 처리 장치(24)는 상기 키이 보드(13)로부터의 키이 신호들을 처리하여 상기 중앙 처리 장치(21)에 제공한다. 상기 영상 전송 장치(25)는 상기 중앙 처리 장치(21)의 제어에 의해 상기 사용자의 학습 상태에 따라 적절한 학습 프로그램에 해당하는 영상을 상기 모니터(11)(또는 텔레비젼 수상기)로 전송하는 역할을 한다.Meanwhile, the service providing apparatus 20 finally determines the learning state of the user (or the learner) by using the information from the monitor 11, the camera 12, and the key board 13, and determines the determined learning. It is to provide the user with the most optimal learning program according to the state. The service providing apparatus 20 may include a central processing unit 21, an image receiving apparatus 22, a pattern database 23, a user input signal processing apparatus 24, an image transmitting apparatus 25, and a learning program database. It consists of 26. First, the central processing unit 21 serves to control all the components in the service providing apparatus 20, and also input signals from the monitor 11, the camera 12, and the keyboard 13. And vice versa for processing signals to be provided to these devices. The image receiving device 22 serves to receive an image from the camera 12 or the monitor 11 and provide the image to the central processing unit 21. The pattern database 23 stores and stores various pattern information about the image of the user as needed. The user input signal processing device 24 processes the key signals from the key board 13 and provides them to the central processing unit 21. The image transmission device 25 serves to transmit an image corresponding to an appropriate learning program to the monitor 11 (or a television receiver) according to the learning state of the user under the control of the central processing unit 21. .
상기 교육 프로그램 데이터 베이스(26)는 많은 프로그램을 저장하고 있으며 상기 사용자의 학습 상태에 따른 상기 중앙 처리 장치(21)의 요청에 의해 필요한 학습 프로그램을 제공한다.The educational program database 26 stores a large number of programs and provides necessary learning programs at the request of the central processing unit 21 according to the learning state of the user.
도 2는 도 1에서 상기 중앙 처리 장치(21)의 상세 구성을 보여주는 블록 다이어그램이다.2 is a block diagram showing a detailed configuration of the central processing unit 21 in FIG.
도 2의 중앙 처리 장치(21)는 상기 카메라(12)로부터 수신되는 영상 신호로부터 영상 이미지를 추출하는 영상 이미지 추출 모듈(211), 상기 입력되는 영상 이미지로부터 영상 패턴을 추출하는 영상 패턴 추출 모듈(212), 상기 입력되는 영상 패턴을 이용하여 상기 패턴 데이터 베이스(23)의 자세 패턴 데이터 베이스(231)로부터 학습 대상자 즉 사용자의 자세 패턴을 검색하는 자세 패턴 검색 모듈(213), 상기 입력되는 영상 패턴을 이용하여 상기 패턴 데이터 베이스(23)의 표정 패턴 데이터 베이스(232)로부터 상기 사용자의 표정 패턴을 검색하는 표정 패턴 검색 모듈(214), 상기 자세 패턴 검색 모듈(213)과 상기 표정 패턴 검색 모듈(214)의 출력들과 상기 키보드(13)로부터의 키이 입력 신호를 이용하여 상기 패턴 데이터 베이스(23)의 학습 대상자 상태 데이터 베이스(233)로부터 상기 학습 대상자의 현 상태를 결정하는 학습 대상자 상태 결정 모듈(215), 상기 학습 대상자의 현 상태에 따른 소정 제어 신호에 의해 상기 교육 프로그램 데이터 베이스(26)로부터 필요한 교육 프로그램을 검색하고 관리하는 교육 프로그램 데이터 베이스 관리 모듈(217), 및 상기 학습 대상자 상태 결정 모듈(215)로부터의 상기 학습 대상자의 현 상태 신호에 응답하여 상기 교육 프로그램 데이터 베이스 관리 모듈(217)로 상기 소정 제어 신호를 제공하고, 상기 제어 신호에 의해 검색된 상기 필요한 교육 프로그램을 상기 모니터(11)(또는 텔레비젼 수상기)에 디스플레이토록 제공하는 중앙 처리 모듈(216)로 구성된다. 즉, 이 중앙 처리 모듈(216)은 현재 모니터(11)에 디스플레이되고 있는 프로그램 대신 상기 현재 학습 상태에 적합한 교육 프로그램을 상기 모니터(11) 측으로 제공하게 된다.The central processing unit 21 of FIG. 2 includes an image image extraction module 211 for extracting an image image from an image signal received from the camera 12, and an image pattern extraction module for extracting an image pattern from the input image image ( 212), a posture pattern search module 213 for searching for a posture pattern of a learner, that is, a user, from a posture pattern database 231 of the pattern database 23 using the input image pattern, and the input image pattern The facial expression pattern search module 214, the posture pattern search module 213, and the facial expression pattern search module for searching for the facial expression pattern of the user from the facial expression pattern database 232 of the pattern database 23 by using a. Subject state database 233 of the pattern database 23 using the outputs of 214 and the key input signal from the keyboard 13. Learner state determination module 215 for determining the current state of the learner, and retrieves and manages the required education program from the education program database 26 by a predetermined control signal according to the current state of the learner. Provide the predetermined control signal to the education program database management module 217 in response to an education program database management module 217 and a current state signal of the learner from the learner state determination module 215; And a central processing module 216 for providing the monitor 11 (or television receiver) with the necessary educational program retrieved by the control signal. In other words, the central processing module 216 provides the monitor 11 with an education program suitable for the current learning state instead of the program currently being displayed on the monitor 11.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.3 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus according to the present invention.
본 장치의 동작 설명을 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Operation of the apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
상기 교육 프로그램의 서비스 플로우가 시작되면, 먼저 본 발명에 따른 장치중 서비스 제공 장치(20)는 상기 모니터(11)에 설치되어 있는 카메라(12)로부터 사용자의 영상을 상기 영상 수신 장치(22)를 통해 수신한다. 이어서 도3의 영상 이미지 추출 모듈(211)은 상기 수신된 영상으로부터 이미지를 추출한다. 한편, 영상 패턴 추출 모듈(212)은 상기 추출된 이미지로부터 패턴을 만들어 낸다. 이때 상기 영상 패턴 추출 모듈(212)은 상기 영상 패턴을 자세 패턴 및 표정 패턴으로 구분하여 추출한다. 한편 상기 자세 패턴 검색 모듈(213)과 상기 표정 패턴 검색 모듈(214)은 상기 자세 패턴 및 표정 패턴을 각각 이용하여 상기 자세 패턴 데이터 베이스(231) 및 상기 표정 패턴 데이터 베이스(232)의 저장된 자세 패턴 및 표정 패턴을 상기 추출된 자세 패턴 및 표정 패턴과 비교하여 각각 비교 자세 패턴 및 비교 표정 패턴을 검색한다. 한편, 도 3의 중앙 처리 모듈(216)은 사용자의 조작에 의한 키이 입력 신호를 수신하여 처리한 후 이 키이 신호를 상기 학습 대상자 상태 결정 모듈(215)로 보낸다. 이어서, 상기 학습 대상자 상태 결정 모듈(215)은 상기 자세 패턴 검색 모듈(213)과 표정 패턴 검색 모듈(214) 및 상기 중앙 처리 모듈(216)로부터의 신호들을 종합하여 상기 사용자의 학습 상태를 최종적으로 결정한다. 한편, 상기 중앙 처리 모듈(216)은 상기 교육 프로그램 데이터 베이스 관리 모듈(217)을 통해 상기 결정된 사용자의 학습 상태에 적합한 프로그램을 상기 교육 프로그램 데이터 베이스(26)로부터 읽어 들인 후 프로그램 출력 장치인 상기 모니터(12)로 그 해당 프로그램을 전송한다.When the service flow of the training program starts, first, the service providing apparatus 20 of the apparatus according to the present invention receives the image of the user from the camera 12 installed in the monitor 11 and the image receiving apparatus 22. Receive through. Subsequently, the image image extraction module 211 of FIG. 3 extracts an image from the received image. On the other hand, the image pattern extraction module 212 generates a pattern from the extracted image. In this case, the image pattern extraction module 212 extracts the image pattern by dividing the image pattern into a posture pattern and a facial expression pattern. The posture pattern search module 213 and the facial expression pattern search module 214 use the posture pattern and the facial expression pattern, respectively, to store the stored posture patterns of the posture pattern database 231 and the facial expression pattern database 232. And compare the facial expression pattern with the extracted posture pattern and the facial expression pattern to search for a comparison posture pattern and a comparative facial expression pattern, respectively. Meanwhile, the central processing module 216 of FIG. 3 receives and processes a key input signal by a user's operation and sends the key signal to the learner state determination module 215. Subsequently, the learner state determining module 215 finally aggregates the signals from the posture pattern search module 213, the facial expression pattern search module 214, and the central processing module 216 to finally determine the learning state of the user. Decide Meanwhile, the central processing module 216 reads a program suitable for the determined learning state of the user through the education program database management module 217 from the education program database 26 and then monitors the program output device. Transfer the corresponding program to (12).
상기 사용자의 상태에 따른 적합한 프로그램들의 종류들은 다음과 같다.Types of suitable programs according to the user's state are as follows.
첫째, 상기 사용자의 표정이 궁금한 경우에는 현재 제공되고 잇는 프로그램 보다 쉬운 설명 버전(version)의 프로그램을 전송한다.First, when the user's facial expressions are curious, a program of an easier version is provided than the currently provided program.
둘째, 상기 사용자가 지루한 상태에 있는 경우에는 흥미를 유발할 수 있는 프로그램을 전송한다.Second, if the user is in a boring state, the program transmits a program that may cause interest.
셋째, 상기 사용자의 학습 태도가 나쁜 경우에는 경고 메시지를 전송한다.Third, when the learning attitude of the user is bad, a warning message is transmitted.
넷째, 상기 사용자가 졸고 있는 경우에는 경쾌한 음악이나 경보음을 발생 시키는 신호를 제공한다.Fourth, when the user is dozing, it provides a signal to generate a light music or alarm sound.
다섯째, 상기 사용자가 진지하게 현재 학습에 임하고 있는 상태이면 그 상태에 따라 격려의 메시지 또는 재미있는 내용의 다른 프로그램을 전송한다. 도4A는 상기 자세 패턴 데이터 베이스(231)를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.Fifth, if the user is seriously working on the current learning state, the message of encouragement or other program of interesting content is transmitted according to the state. 4A is a flowchart illustrating a process of building the posture pattern database 231.
먼저 상기 자세 패턴의 데이터 베이스를 구축하기 위하여 가능한 자세 패턴 데이터를 팔, 다리, 손에 대한 특징 데이터들로 구분한다. 이어서, 상기 세 종류의 특징 데이터들의 여러 조합에 의해 아래와 같은 종류의 자세 패턴들을 차례로 구축한다.First, in order to construct the database of the posture pattern, the possible posture pattern data is divided into characteristic data about arms, legs, and hands. Subsequently, the following types of posture patterns are sequentially constructed by various combinations of the three types of feature data.
첫째, 적극적 학습 참여 자세 패턴을 구축하고, 둘째로, 지루함을 느끼는 자세 패턴을, 셋째로, 자리 이탈 자세 패턴을, 넷째로 피곤함을 느끼는 자세 패턴을, 다섯째로, 학습 이외의 행동 자세 패턴을 구축한다. 이 외에도 또 다른 다양한 자세 패턴들을 상기 자세 패턴 데이터 베이스(231) 내에 더 구축할 수 있다.First, construct attitude patterns for active learning, second, construct attitude patterns for boredom, third, posture patterns for leaving positions, and fourth, posture patterns for feeling tired, and fifth, construct attitude patterns other than learning. do. In addition, other various posture patterns may be further constructed in the posture pattern database 231.
도 4b는 상기 표정 패턴 데이터 베이스(232)를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.4B is a flowchart illustrating a process of building the facial expression pattern database 232.
먼저, 상기 표정 패턴의 데이터 베이스를 구축하기 위하여 가능한 표정 패턴 데이터를 눈, 입, 눈썹에 대한 특징 데이터들로 구분한다. 이어서, 상기 세 종류의 특징 데이터들의 여러 조합에 의해 아래와 같은 종류의 표정 패턴들을 차례로 구축한다.First, in order to construct the database of the facial expression pattern, the facial expression pattern data is divided into feature data for eyes, mouth, and eyebrows. Subsequently, the following types of facial expression patterns are sequentially constructed by various combinations of the three types of feature data.
첫째 진지한 표정의 표정 패턴을, 둘째 지루한 표정 패턴을, 셋째 슬픈 표정 패턴을, 넷째 기쁜 표정 패턴을, 다섯째 피곤한 표정 패턴을, 여섯째 난처한 표정 패턴을, 일곱째 궁금한 표정 패턴을, 여덟째 웃는 표정 패턴을, 아홉째 우는 표정패턴을 차례로 구축한다. 이외에도 더 많은 다양한 종류의 표정 패턴을 구축할 수 있다.The first serious expression pattern, the second boring expression pattern, the third sad expression pattern, the fourth glad expression pattern, the fifth tired expression pattern, the six embarrassed facial expression pattern, the seventh curious facial expression pattern, the eighth smiley facial expression pattern, The ninth crying pattern is constructed in sequence. In addition, you can build more different kinds of facial expression patterns.
도 4c는 상기 자세와 표정의 복합 패턴 데이터 베이스(234)를 구축하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.4C is a flowchart illustrating a process of building the composite pattern database 234 of the posture and facial expression.
먼저 상기 자세 패턴들과 표정 패턴들의 가능한 모든 결합들을 만든다. 이어서 상기 각 결합 패턴을 소정 순서에 의해 나열하는 것에 의해 상기 복합 패턴 데이터 베이스를 구축한다.First make all possible combinations of the posture patterns and facial expression patterns. Subsequently, the complex pattern database is constructed by arranging the above combined patterns in a predetermined order.
도 4d는 입력되는 영상 데이터로부터 자세 패턴을 추출하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.4D is a flowchart illustrating a process of extracting a posture pattern from input image data.
먼저, 도 3의 상기 영상 패턴 추출 모듈(212)은 입력되는 영상 데이터로부터 기 구축된 데이터 베이스의 자세 패턴들과 비교할 샘플 데이터를 추출한다. 이어서, 상기 샘플 데이터를 머리, 팔, 다리, 손으로 구분한 다음 각 머리, 팔, 다리, 손의 샘플 데이터로부터 특징 점들을 추출한다. 이어서, 상기 추출된 특징 점들을 상기 기 구축된 데이터 베이스와의 비교를 위한 각 요소의 데이터 형태로 정리한다.First, the image pattern extraction module 212 of FIG. 3 extracts sample data to be compared with posture patterns of a previously constructed database from input image data. Then, the sample data is divided into head, arms, legs, and hands, and then feature points are extracted from sample data of each head, arms, legs, and hands. Subsequently, the extracted feature points are organized into data of each element for comparison with the built-in database.
도 4e는 입력되는 영상 데이터로부터 표정 패턴을 추출하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다.4E is a flowchart illustrating a process of extracting an expression pattern from input image data.
먼저, 도 3의 상기 영상 패턴 추출 모듈(212)은 입력되는 영상 데이터로부터 기 구축된 데이터 베이스의 표정 패턴들과 비교할 샘플 데이터를 추출한다. 이어서, 상기 샘플 데이터를 눈, 입, 눈썹으로 구분한 다음 각 눈, 입, 눈썹 샘플 데이터로부터 특징 점들을 추출한다. 이어서, 상기 추출된 특징 점들을 상기 기 구축된 데이터 베이스와의 비교를 위한 각 요소의 데이터 형태로 정리한다.First, the image pattern extraction module 212 of FIG. 3 extracts sample data to be compared with expression patterns of a previously constructed database from input image data. Subsequently, the sample data is divided into eyes, mouths, and eyebrows, and then feature points are extracted from each eye, mouth, and eyebrow sample data. Subsequently, the extracted feature points are organized into data of each element for comparison with the built-in database.
도 5a는 도 3의 자세 패턴 검색 모듈(213)에 의한 자세 패턴 검색 과정을 설명하는 플로우 챠트이다.FIG. 5A is a flowchart for describing a posture pattern search process by the posture pattern search module 213 of FIG. 3.
상기 영상 패턴 추출 모듈(212)에 의해 추출되고 정리된 자세 특징 데이터와 상기 기 구축된 자세 패턴 데이터 베이스(231)의 자세 패턴을 검색하고 비교하는 과정을 수행한다. 그리고 나서, 상기 자세 패턴 데이터 베이스(231)의 자세 패턴들 중 가장 유사한 자세 패턴을 검색한다.A process of searching for and comparing the posture feature data extracted and arranged by the image pattern extraction module 212 and the posture pattern of the pre-established posture pattern database 231 is performed. Then, the most similar posture pattern among the posture patterns of the posture pattern database 231 is searched.
도 5b는 도 3의 표정 패턴 검색 모듈(214)에 의한 표정 패턴 검색 과정을 설명하는 플로우 챠트이다.FIG. 5B is a flowchart illustrating a facial expression pattern retrieval process by the facial expression pattern retrieval module 214 of FIG. 3.
상기 영상 패턴 추출 모듈(212)에 의해 추출되고 정리된 표정 특징 데이터와 상기 기 구축된 표정 패턴 데이터 베이스(232)의 표정 패턴을 검색하고 비교하는 과정을 수행한다. 그리고 나서, 상기 표정 패턴 데이터 베이스(232)의 표정 패턴들 중 가장 유사한 표정 패턴을 검색한다.A process of searching and comparing the facial expression feature data extracted and arranged by the image pattern extraction module 212 and the facial expression pattern of the already constructed facial expression pattern database 232 is performed. Then, the most similar facial expression pattern is searched among the facial expression patterns of the facial expression pattern database 232.
도 5c는 도 3의 학습 대상자 상태 결정 모듈(215)에 의한 학습 대상자 최종 상태를 결정하는 알고리즘을 보여주는 플로우 챠트이다.FIG. 5C is a flowchart illustrating an algorithm for determining a learner final state by the learner state determination module 215 of FIG. 3.
먼저 상기 검색된 비교 자세 패턴과 상기 검색된 비교 표정 패턴을 조합한다. 이어서, 상기 조합된 패턴과 상기 복합 패턴 데이터 베이스(234)에 저장된 여러 복합 패턴들과 비교 검색하는 과정을 수행한다. 이어서, 상기 중앙 처리 모듈(216)을 통해 입력되는 상기 키이 보드(13)로부터의 사용자 키이 입력 신호를상기 학습 대상자 상태 결정 모듈(215)에서 참조한다. 이어서, 상기 사용자의 학습 상태를 최종적으로 결정한다.First, the searched comparison posture pattern and the searched comparison facial expression pattern are combined. Subsequently, a process of comparing and searching the combined pattern and various complex patterns stored in the complex pattern database 234 is performed. Subsequently, the learner state determination module 215 refers to the user key input signal from the key board 13 input through the central processing module 216. Then, the learning state of the user is finally determined.
도 5d는 도 2와 도 3의 교육 프로그램 데이터 베이스(26)를 제작하는 과정을 보여주는 간략한 플로우 챠트이다.FIG. 5D is a simplified flow chart showing the process of creating the educational program database 26 of FIGS. 2 and 3.
먼저 주 교육 프로그램이 제작되고, 이어서 모든 가능한 사용자 학습 상태들에 따른 별도의 학습 프로그램들이 제작된다.First the main educational program is produced, followed by separate learning programs for all possible user learning states.
전술한 바와 같이, 본 발명의 장치 및 방법에 따르면 현재 학습 대상자의 상태, 조건, 등에 의해 교육 프로그램이 합리적으로 바뀔 수 있으므로 학습 대상자 즉 사용자는 학습 프로그램들을 능률적이고 적합하게 사용할 수 있게 된다.As described above, according to the apparatus and method of the present invention, the educational program can be reasonably changed according to the current subject, condition, and the like, so that the learner or user can efficiently and suitably use the learning program.
Claims (15)
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KR1019990065159A KR20010065286A (en) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | apparatus and method for providing learning capacity program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210026234A (en) | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 박수경 | Ai-based apparatus and method for providing customized mathematics education service |
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1999
- 1999-12-29 KR KR1019990065159A patent/KR20010065286A/en not_active Application Discontinuation
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