KR20040066208A - 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법 - Google Patents

영상인식 전자학습기 및 그 제어방법 Download PDF

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    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B2200/00Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10For human or animal care
    • A46B2200/1066Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Abstract

본 발명은 영상으로 식별부호를 인식하여 그에 해당하는 학습내용 및 미디어 등을 음성 및 음으로 들려줄 수 있도록 한 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 영상인식 전자학습기는 지면에 표시된 2차원코드의 식별코드를 인식하는 영상인식 전자학습기에 있어서, 상기 식별코드를 디지탈로 촬영하는 이미지센서 카메라와, 상기 이미지센서 카메라에서 촬영된 식별코드를 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 코드분석처리부와, 생성된 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타가 디지탈의 소정 압축율로 저장되어 있으며, 필요시 이를 출력하는 음성메모리부와, 상기 코드분석처리부와 상기 음성메모리부 사이에 위치하며, 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타를 상기 음성메모리부로부터 인출하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 인출된 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 디지탈 음데이타를 아날로그로 디코딩하는 디코더와, 디코딩된 상기 음데이타를 소정 이득에 비례하는 음폭으로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부의 출력을 받아 사용자에게 청각적으로 들려주는 스피커를 포함한다. 이에 따라, 학습교재에 표시된 식별코드(2차원 코드)를 영상으로 인식하여 인식된 그 학습에 대한 내용을 사용자에게 음성 및 멜로디와 음,소리 등으로 들려주기 때문에 학습의 진도와 관계없이 학습자의 상황에 맞추어 진행할 수 있으며, 특히 학습자 스스로가 원하는 취향에 따라 학습을 진행할 수 있는 그 편리성을 극대화시키는 효과가 있다.

Description

영상인식 전자학습기 및 그 제어방법{electronic learning device for recognition of picture and control method thereof}
본 발명은 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상으로 식별부호를 인식하여 그에 해당하는 학습내용 및 미디어 등을 음성 및 음으로 들려줄 수 있도록 한 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자학습기는 학습내용이 메모리에 저장되어 이를 사용자가 필요시에 들을 수 있도록 조정하는 것이다. 그 학습내용은 어학 및 초등, 중등, 고등용 학습내용을 포함하고 있다.
이와 같은 전자학습기들은 교재와 학습내용저장매체가 분리되어 있으며, 교재의 내용은 학습내용저장매체에 기록되어 학습시에 재생기를 통하여 원하는 구간과 내용을 반복적으로 학습할 수 있는 것이다.
그런데, 이와 같은 학습매체는 재생기를 통하여 교재에 기재된 학습내용이 순차적으로 재생되기 때문에 사용자가 원하는 부분을 즉시 찾아서 재생할 수 없으며, 재생기의 찾기기능을 이용하여 찾는다하더라도 상당한 시간이 경과되어야 하는 경우가 대부분이고, 특히 유아나 초등학습일 경우에는 재생기에 의하여 순차적으로 그 학습내용을 재생하기 때문에 어린 학습자가 집중력을 잃고 쉽게 지루하게 느껴 학습을 진행할 수가 없는 등 학습상의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 학습교재에 표시된 식별코드(2차원 코드)를 영상으로 인식하여 인식된 그 학습에 대한 내용을 사용자에게 음성 및 멜로디와 음,소리 등으로 들려주도록 하고, 원하는 학습내용을 즉시 청각적으로 사용자에게 들려줄 수 있도록 한 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영상인식 전자학습기를 나타낸 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 영상인식 전자학습제어방법을 나타낸 플로우 차트이고,
도 3은 본 발명에 따른 2차원의 식별코드를 나타낸 도면이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
1 ; 이미지센서 카메라 3 ; 코드분석처리부
5 ; 제어부 7 ; 음성메모리부
9 ; 디코더 11 ; 증폭부
13 ; 스피커 15 ; 연산메모리부
17 ; 키보드부 19 ; 문자메모리부
21 ; LCD디스플레이부 22 ; DC/DC전원공급부
상기 목적은, 본 발명에 따라, 지면에 표시된 2차원코드의 식별코드를 인식하는 영상인식 전자학습기에 있어서, 상기 식별코드를 디지탈로 촬영하는 이미지센서 카메라와, 상기 이미지센서 카메라에서 촬영된 식별코드를 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 코드분석처리부와, 생성된 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타가 디지탈의 소정 압축율로 저장되어 있으며, 필요시 이를 출력하는 음성메모리부와, 상기 코드분석처리부와 상기 음성메모리부 사이에 위치하며, 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타를 상기 음성메모리부로부터 인출하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 인출된 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 디지탈 음데이타를 아날로그로 디코딩하는 디코더와, 디코딩된 상기 음데이타를 소정 이득에 비례하는 음폭으로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부의 출력을 받아 사용자에게 청각적으로 들려주는 스피커를 포함하는 영상인식 전자학습기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 식별코드는 서로 다른 크기의 다수 식별포인터와 하나의 기준포인터가 일정한 구역내에 위치하며, 상기 인식알고리즘은 서로 다른 크기의 식별포인터가 기준포인터를 기준으로 그 위치와 크기와 각각의 크기에 따른 개수를 픽셀별로 분석하여 산출하고, 이를 기초하여 해당하는 색인어를 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코드분석처리부는 상기 인식알고리즘에 따라서 상기 식별코드를 연산하기 위한 연산메모리부가 연결되어 있으며, 상기 제어부는 사용자의 동작명령을 입력하는 입력부가 연결되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부에는 상기 음데이타가 문자음성일 경우 문자데이타를 저장하여 상기 음데이타의 출력과 동기하여 상기 문제데이타를 출력하는 문자메모리부와, 상기 문자메모리부의 문자데이타를 사용자에게 시각적으로 디스플레이하는 LCD디스플레이부가 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 지면에 표시된 식별코드를 디지탈로 촬영하는 단계와, 촬영된 상기 식별코드를 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 단계와, 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타를 메모리로부터 인출하는 단계와, 인출된 상기 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 디지탈 음데이타를 아날로그로 디코딩하는 단계와, 디코딩된 상기 음데이타를 소정 이득에 비례하는 음폭으로 증폭하는 단계와, 상기 증폭부의 출력을 받아 사용자에게 청각적으로 들려주는 단계를 포함하는 영상인식 전자학습제어방법에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상인식 전자학습기 및 그 제어방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 영상인식 전자학습기를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 영상인식 전자학습제어방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 3은 본 발명에 따른 2차원의 식별코드를 나타낸 도면이다.
본 영상인식 전자학습기는 도 1에 도시된 바와 같이, 지면에 표시된 2차원의 식별코드를 디지탈로 촬상하는 CIF(common intermediate format) 타입의 이미지센서(CMOS Image Sensor) 카메라(1)와, 상기 이미지센서 카메라(1)로부터 촬상된 식별코드를 센싱된 픽셀별로 산정하는 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 코드분석처리부(DSP)(3)와, 생성가능한 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타가 디지탈의 소정 압축율로 저장되어 있으며, 필요시 이를 출력하는 음성메모리부(7)와, 상기 코드분석처리부(3)으로부터 생성된 색인어를 받고 그 색인어에 해당하는 음데이타를 상기 음성메모리부(SMC Memory)(7)로부터 인출하여 출력하는 제어부(CPU)(5)와, 상기 제어부(5)에서 출력되는 음데이타를 아날로그음성신호로 변환하는 디코더(decoder)(9)와, 스피커(13)를 통하여 상기 아날로그음성신호를 사용자가 청각적으로 들을 수 있도록 소정의 이득만큼 증폭하는 증폭부(11)를 가지고 있다. 상기 제어부(5)는 사용자의 동작명령을 입력하기 위한 키보드부(17)가 연결되어 있으며, 그 키보드부(17)는 전원온오프키, 재생동작키 등을 가지고 있고, 사용자는 상기 키보드부(17)에 의해서 시스템 전체를 통제할 수 있다.
여기서, 상기 2차원의 식별코드는 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기를 갖는 포인트가 일정한 공간영역 내에 배치하고 있으며, 상기 포인트는 식별포인트와 기준포인트로 구분되는데, 식별포인트는 색인어를 생성하기 위한 기초적인 근거가 되는 소스이고, 기준포인트는 식별포인트의 위치와 크기 및 개수 등을 판별하기 위한 기준점을 제시하는 것이다.
또한, 상기 인식알고리즘은 픽셀단위로 촬상된 상기와 같은 식별코드의 영상을 기초로 하여 즉 기준포인트를 중심으로 식별포인트의 위치과 크기와 개수에 따라서 대응되는 색인어가 선택되는 것이며, 상기 코드분석처리부(3) 내에 항시 저장되어 있다. 상기 코드분석처리부(3)는 상기 식별포인트의 단위픽셀을 연산하여 그 식별포인트의 크기를 산출함은 물론 서로 다른 크기를 갖는 식별포인트의 개수를 산출하고, 그의 위치를 연산하여 위치를 파악하기 위한 연산메모리부(SRAM)(15)가 연결되어 있다.
상기 이미지센서 카메라(1)는 일정한 동작주파수를 가지고 주파수에 따라 반복적인 촬상동작을 수행하여 상기 식별코드를 촬상한다. 촬상이 완료되면 동작주파수에 따른 촬상동작이 중단된다. 상기 음성메모리부(7)는 특정 분야의 학습에 따른 학습내용이 저장되어 있는 메모리스틱으로 제조되어 있기 때문에 원하는 학습내용의 것으로 교체할 수 있다. 예를들어, 다른 분야의 학습을 할 경우에는 그 학습에 따른 내용이 저장되어 있는 음성메모리부(7)를 교체할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(5)는 상기 색인어를 받아서 상기 음성메모리부(7)에 압축되어 저장된 음데이타들 중에서 그 색인어에 해당하는 번지에 저장된 음데이타를 인출하여 원래의 음데이타로 복원하고, 이를 사용자에게 청각적으로 들려 주도록 한다. 이 때, 상기 음데이타에 해당하는 음성은 색인어가 가리키는 학습내용이거나, 설명 등이며, 그 학습내용은 소리, 문자를 나타낸 음성 등으로 이루어져 있다.
한편, 제어부(5)는 상기 음데이타가 문자음성일 경우 문자데이타를 저장하고 있으며, 상기 음데이타의 출력과 동기하여 상기 문자데이타를 제어부(5)에게 출력하는 문자메모리부(19)와, 상기 문자메모리부(19)의 문자데이타를 사용자에게 시각적으로 디스플레이하는 LCD디스플레이부(21)가 연결되어 있다. 상기 제어부(5)는 상기 음성메모리부(7)와 마찬가지로 상기 색인어에 의해서 즉 그 번지에 해당하는 문자데이타를 인출하고, 이를 음성메모리부(7)의 음성출력과 동기되어 상기 문자데이타가 순차적으로 출력되도록 한다.
또한, 공급된 전지의 직류전압을 동작전원으로 승압시켜 상기의 모든 시스템에게 직류전원을 공급하는 DC/DC전원공급부(22)가 마련되어 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 영상인식 전자학습제어방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 제어부(5)는 동작주파수에 따라서 반복적으로 촬상하는 이미지센서 카메라(1)와 상기 코드분석처리부(3)를 통하여 2차원의 식별코드가 촬상되었는지를 판단하고(S1), 인식알고리즘 즉 연산메모리부(15)의 연산공간을 이용하여 상기 식별코드 중 기준포인트를 중심으로 식별포인트의 크기와 위치 및 개수를 소정의 연산기법으로 산출하여 식별코드를 분석처리한다(S2).
그러면 분석처리된 상기 산출값이 색인어리스트에 있는지를 판단하고 색인어가 있을 때까지 상기 스텝1과 2를 반복적으로 수행하고 다시 판단하여 색인어(또는 메모리번지)를 생성한다(S3). 이어, 제어부(5)는 음성메모리부(7)와 문자메모리부(19)를 검색하여 상기 색인어에 해당하는 음데이타 및 문자데이타가저장되어 있는지를 확인한다(S4). 상기 색인어에 해당하는 음과 문자데이타가 없을 경우에는 계속검색을 하고 무음데이타를 출력한다.
상기 색인어에 해당하는 음과 문자데이타가 있을 경우에는 상기 색인어에 해당하는 지정번지에 압축된 음데이타와 문자데이타를 인출하여 다시 원래의 음성데이타로 복원하고(S5), 사용자에 의해 상기 음성데이타에 상응하는 문자를 표시하기를 원할 경우(S6), 상기 문자데이타를 LCD디스플레이부(21)로 사용자에게 표시한다(S7).
상기 문자를 표시하기를 원하지 않을 경우 디코더(9)를 통하여 상기 음데이타를 아날로그음성신호로 변환하고(S8), 이를 소정의 이득만큼 증폭하여 스피커(13)를 통하여 사용자에게 창각적으로 들려준다(S9).
본 발명은 학습교재에 표시된 식별코드(2차원 코드)를 영상으로 인식하여 인식된 그 학습에 대한 내용을 사용자에게 음성 및 멜로디와 음,소리 등으로 들려주기 때문에 학습의 진도와 관계없이 학습자의 상황에 맞추어 진행할 수 있으며, 특히 학습자 스스로가 원하는 취향에 따라 학습을 진행할 수 있는 그 편리성을 극대화시키는 효과가 있다.
그리고, 원하는 학습내용을 즉시 청각적으로 사용자에게 들려줄 수 있기 때문에 학습교재와 달리 어학이나 기술적인 전문내용을 담고 있는 잡지나 서적, 간행물 등의 중요용어에 대하여 필요한 설명을 음성 및 멜로디로 들을 수 있다.
따라서, 학습의 이해도가 빠르고, 반복적으로 들으므로 학습능력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 지면에 표시된 2차원코드의 식별코드를 인식하는 영상인식 전자학습기에 있어서;
    상기 식별코드를 디지탈로 촬영하는 이미지센서 카메라와;
    상기 이미지센서 카메라에서 촬영된 식별코드를 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 코드분석처리부와;
    생성된 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타가 디지탈의 소정 압축율로 저장되어 있으며, 필요시 이를 출력하는 음성메모리부와;
    상기 코드분석처리부와 상기 음성메모리부 사이에 위치하며, 상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타를 상기 음성메모리부로부터 인출하는 제어부와;
    상기 제어부에 의해 인출된 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 디지탈 음데이타를 아날로그로 디코딩하는 디코더와;
    디코딩된 상기 음데이타를 소정 이득에 비례하는 음폭으로 증폭하는 증폭부와;
    상기 증폭부의 출력을 받아 사용자에게 청각적으로 들려주는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 전자학습기.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 식별코드는 서로 다른 크기의 다수 식별포인터와 하나의 기준포인터가 일정한 구역내에 위치하며;
    상기 인식알고리즘은 서로 다른 크기의 식별포인터가 기준포인터를 기준으로 그 위치와 크기와 각각의 크기에 따른 개수를 픽셀별로 분석하여 산출하고, 이를 기초하여 해당하는 색인어를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상인식 전자학습기.
  3. 제1항에 있어서;
    상기 코드분석처리부는 상기 인식알고리즘에 따라서 상기 식별코드를 연산하기 위한 연산메모리부가 연결되어 있으며;
    상기 제어부는 사용자의 동작명령을 입력하는 키보드부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 영상인식 전자학습기.
  4. 제1항에 있어서;
    상기 제어부에는,
    상기 음데이타가 문자음성일 경우 문자데이타를 저장하여 상기 음데이타의 출력과 동기하여 상기 문제데이타를 출력하는 문자메모리부와,
    상기 문자메모리부의 문자데이타를 사용자에게 시각적으로 디스플레이하는 LCD디스플레이부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 영상인식 전자학습기.
  5. 지면에 표시된 식별코드를 디지탈로 촬영하는 단계와;
    촬영된 상기 식별코드를 소정의 인식알고리즘으로 분석 및 산출하여 색인어를 생성하는 단계와;
    상기 색인어에 해당하는 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 음데이타를 음상메모리부로부터 인출하는 단계와;
    인출된 상기 문장, 멜로디, 소리 중 어느 하나의 디지탈 음데이타를 아날로그로 디코딩하는 단계와;
    디코딩된 상기 음데이타를 소정 이득에 비례하는 음폭으로 증폭하는 단계와;
    상기 증폭부의 출력을 받아 사용자에게 청각적으로 들려주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상인식 전자학습제어방법.
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CN109636693A (zh) * 2018-12-20 2019-04-16 广东小天才科技有限公司 一种练习题目的推荐方法及电子设备

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