KR20200000680U - The Device for improving the study concentration - Google Patents
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Abstract
본 고안은 사용자의 학습 집중도를 향상시키기 위한 학습 집중도 향상 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 사용자의 학습 방해를 최소화하면서 일반적인 학습자의 얼굴 표정 또는 자세를 바탕으로 학습 집중도를 검출함과 함께, 각 사용자별 학습 자세 습관 및 얼굴 표정 습관을 학습 집중도 산출에 반영하고, 사용자별 고유한 습관을 반영하여 보다 정확한 학습 집중도를 산출해 낼 수 있도록 하며, 사용자별 학습 집중도를 바탕으로 사용자의 학습 집중도를 향상 시킬 수 있도록 집중도 향상 컨텐츠를 제공하는 학습 집중도 향상 장치에 관한 것으로,
본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치는, 사용자 영상을 촬영하고, 촬영된 사용자 영상 중 사용자의 얼굴 영상을 취득하는 사용자 영상 취득부; 상기 사용자 영상 취득부로부터 사용자의 얼굴 영상을 입력받아 사용자의 동공 위치 및 시선 방향을 검출하고, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 검출하는 사용자 영상 정보 검출부; 사전에 검출 수집된 다수 사용자의 동공 위치, 시선방향, 눈, 코 및 입의 형상에 따른 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장되는 학습 집중도 데이터 저장부; 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출하는 사용자 학습 집중도 산출부; 상기 사용자 학습 집중도 산출부에서 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받고, 입력받은 상기 사용자의 학습 집중도값에 따라 소정 영상 또는 소리를 외부로 출력하는 집중도 알림부; 및, 상기 사용자 영상 정보 검출부에서 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및, 입의 형상을 검출하는데 이용된 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 저장하고, 외부로 출력하는 사용자 커스텀 영상 전송부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for improving the learning concentration for improving the user's learning concentration, and more specifically, while detecting the learning concentration based on the facial expression or posture of a general learner while minimizing the user's learning interference, Each user's learning attitude and facial expression habits are reflected in the learning concentration calculation, and each user's unique habits are reflected to calculate more accurate learning concentration, and the user's learning concentration is based on the learning concentration for each user. It relates to a device for improving concentration of learning that provides content to improve concentration so as to improve,
The apparatus for improving the concentration of learning according to the present invention includes: a user image acquisition unit that photographs a user image and acquires a user's face image from among the captured user images; A user image information detection unit that receives a user's face image from the user image acquisition unit, detects a user's pupil position and gaze direction, and detects the shape of the user's eyes, nose, and mouth; A learning concentration data storage unit for storing first learning concentration value determination data according to pupil positions, gaze directions, eye, nose, and mouth shapes of a plurality of users detected and collected in advance; The user's pupil position, gaze direction, and shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detector are input, and compared with the first learning concentration value determination data received from the learning concentration data storage unit. A user learning concentration calculating unit for calculating a learning concentration value of the user; A concentration notification unit that receives a user's learning concentration value calculated by the user learning concentration calculation unit and outputs a predetermined image or sound to the outside according to the received learning concentration value of the user; And a user image used to detect the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose, and mouth in the user image information detection unit, and the learning concentration value of the user calculated through the user image, A user custom image transmitter for outputting to the outside; It is characterized by being configured to include.
Description
본 고안은 사용자의 학습 집중도를 향상시키기 위한 학습 집중도 향상 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 사용자의 학습 방해를 최소화하면서 일반적인 학습자의 얼굴 표정 또는 자세를 바탕으로 학습 집중도를 검출함과 함께, 각 사용자별 학습 자세 습관 및 얼굴 표정 습관을 학습 집중도 산출에 반영하고, 사용자별 고유한 습관을 반영하여 보다 정확한 학습 집중도를 산출해 낼 수 있도록 하며, 사용자별 학습 집중도를 바탕으로 사용자의 학습 집중도를 향상 시킬 수 있도록 집중도 향상 컨텐츠를 제공하는 학습 집중도 향상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for improving the learning concentration for improving the learning concentration of the user, and more specifically, while detecting the learning concentration based on the facial expression or posture of the general learner while minimizing the learning interference of the user, Each user's learning attitude and facial expression habits are reflected in the calculation of learning concentration, and each user's unique habits are reflected to calculate more accurate learning concentration. It relates to a device for improving concentration of learning to provide content for improving concentration so that it can be improved.
최근에 자녀의 교육에 대해 부모의 관심이 매우 높아지면서 국내 사회의 사교육 시장은 날로 성장하고 있으며, 그 열기가 과열되어 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정이다. 지속적인 사교육 시장의 성장을 억제하기 위해 사교육을 대체할 새로운 학습 도구가 개발되고 있으며, 그 일례로 학습자의 학습 집중도를 향상시키기 위한 기억력 증진용 약품 및 음식물, 빛과 소리의 동조화 현상을 이용한 전자파를 방출해 뇌 활성화를 도모하는 장치 등이 개발 활용되고 있다.In recent years, as parents' interest in children's education has become very high, the private education market in the domestic society is growing day by day, and the heat is overheated, causing serious social problems. In order to suppress the continuous growth of the private education market, new learning tools to replace private education are being developed, and for example, emit electromagnetic waves using the synergistic phenomenon of food and food, light and sound to improve learners' concentration of learning. Devices that promote brain activation have been developed and utilized.
최근에는 컴퓨터 기반의 다양한 학습 도구가 개발 되고 있으며, 특히, 학업 집중력 향상이나 학습시간 측정에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 등록특허 제10-1693716호(발명의 명칭: '뇌파를 이용한 졸음정도 및 집중정도의 판단방법 및 이를 이용한 집중력저감 알림 시스템')에서는 뇌파를 측정하여 졸음정도 및 집중정도를 판단하는 방법으로 4채널 뇌파분석기를 이용하는 것으로, 머리에 뇌파 측정을 위한 전극 부착이 필수적이므로 학습자가 사용하는 것은 불편하여 오히려 집중력이 저하되거나 심리적인 반감을 초래할 수 있는 문제점이 있으며, 등록실용신안 제20-0438323호(고안의 명칭:'학습시간 확인기능을 갖춘 시계장치')에서는 학습 목표 시간을 설정하고, 학습 시작 및 종료 등을 설정하는 버튼 조작을 통하여 학습시간을 측정할 수 있게 구성된 것으로, 학습자의 학습태도와 무관하게 학습 목표시간 달성이 가능하므로 학습에 집중한 실질적 학습시간이 측정되지 못하는 문제점이 있다.Recently, a variety of computer-based learning tools have been developed, and in particular, research and development for improving academic concentration and measuring learning time are in progress. Registered Patent No. 10-1693716 (Invention name: 'Determination of sleepiness and concentration using brain waves and concentration reduction notification system using the same') 4 channels as a method of determining sleepiness and concentration by measuring brain waves By using the EEG analyzer, it is inconvenient for the learner to use the electrode because it is essential to attach the electrode for EEG measurement to the head. Name: 'The clock device with the learning time confirmation function') is configured to measure the learning time through the operation of buttons to set the learning target time and set the start and end of learning, regardless of the learner's learning attitude Therefore, since it is possible to achieve the learning target time, there is a problem that the actual learning time focused on learning cannot be measured.
이에, 공개특허 제10-2015-0021274호(발명의 명칭: '인공지능을 활용한 학습시간 평가 시스템 및 그 방법')에서는 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기를 이용해 학습 상황의 영상, 녹음 및, 소음 등의 자료를 수집하고, 학습 상황 여부를 판단할 수 있는 자료를 사전에 등록하여 상기 영상, 녹음, 소음 등의 수집된 자료와 비교함으로써, 학습 여부를 판단하며, 학습 여부 판단에 따른 학습 시간을 점수화하여 평가할 수 있도록 구성된 것으로, 단순히 학습 여부만을 판단한 후, 절대적 학습 시간을 평가함으로써, 평가된 학습 시간 중 학습자의 학습 집중도 및 학습 효율은 여전히 판단할 수 없는 문제점이 있으며, 각 학습자 개인별 고유한 학습 습관이나 버릇 등이 반영된 정확한 학습 평가를 하기 어렵거나 오랜시간이 소요되는 문제점이 있다.Accordingly, in Patent Publication No. 10-2015-0021274 (invention name: 'the learning time evaluation system and method using artificial intelligence'), using a mobile device such as a smartphone or tablet PC, video and recording of the learning situation and , It collects data such as noise, registers data that can determine whether or not the learning situation in advance, compares it with the collected data such as video, recording, and noise to determine whether or not to learn, and learns according to the determination of learning It is configured to score and evaluate time. By simply determining whether or not to learn, and then evaluating the absolute learning time, the learner's learning concentration and learning efficiency among the evaluated learning time still has a problem that cannot be determined, and is unique for each learner. There is a problem that it is difficult to accurately evaluate the learning reflecting one learning habit or habit, or it takes a long time.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 사용자 신체에 측정 장치를 부착할 필요가 없도록 하여 사용자의 학습 방해를 최소화하면서 학습 집중도를 파악할 수 있도록 하고, 학습 시간뿐만아니라, 학습 시간 중 사용자의 학습 집중도도 평가할 수 있도록 하여 사용자의 학습 효율을 향상시킬 수 있도록 하며,The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, so that it is not necessary to attach a measuring device to the user's body, so that the learning concentration can be grasped while minimizing the user's learning disturbance, as well as the learning time, It can also improve the learning efficiency of users by allowing users to evaluate their learning concentration.
또한, 각 학습자 개인별 고유한 학습 자세 습관이나 버릇 등을 학습 집중도 분석에 반영하여 학습자 개인별 학습 집중도를 신속하고 정확하게 산출 평가해 낼 수 있도록 한다.In addition, by reflecting each learner's unique learning posture habits and habits in the learning concentration analysis, the learner's individual learning concentration can be calculated and evaluated quickly and accurately.
상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 일 형태에서는, 사용자 영상을 촬영하고, 촬영된 사용자 영상 중 사용자의 얼굴 영상을 취득하는 사용자 영상 취득부; 상기 사용자 영상 취득부로부터 사용자의 얼굴 영상을 입력받아 사용자의 동공 위치 및 시선 방향을 검출하고, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 검출하는 사용자 영상 정보 검출부; 사전에 검출 수집된 다수 사용자의 동공 위치, 시선방향, 눈, 코 및 입의 형상에 따른 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장되는 학습 집중도 데이터 저장부; 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출하는 사용자 학습 집중도 산출부; 상기 사용자 학습 집중도 산출부에서 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받고, 입력받은 상기 사용자의 학습 집중도값에 따라 소정 영상 또는 소리를 외부로 출력하는 집중도 알림부; 및, 상기 사용자 영상 정보 검출부에서 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및, 입의 형상을 검출하는데 이용된 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 저장하고, 외부로 출력하는 사용자 커스텀 영상 전송부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 학습 집중도 향상 장치를 제공한다.In one aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a user image acquisition unit that captures a user image and acquires a user's face image among the captured user images; A user image information detection unit that receives a user's face image from the user image acquisition unit, detects a user's pupil position and gaze direction, and detects the shape of the user's eyes, nose, and mouth; A learning concentration data storage unit for storing first learning concentration value determination data according to pupil positions, gaze directions, eye, nose, and mouth shapes of a plurality of users detected and collected in advance; The user's pupil position, gaze direction, and the shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detector are input, and compared with the first learning concentration value determination data received from the learning concentration data storage unit. A user learning concentration calculating unit for calculating a learning concentration value of the user; A concentration notification unit that receives a user's learning concentration value calculated by the user learning concentration calculation unit and outputs a predetermined image or sound to the outside according to the received learning concentration value of the user; And the user image information detection unit stores the user's pupil position, gaze direction, user's eye, nose, and mouth shape used to detect the user's image, and the user's learning concentration value calculated through the user image, A user custom image transmitter for outputting to the outside; It provides a learning concentration improvement apparatus characterized in that comprises a.
본 고안의 일 형태에 따른 학습 집중도 향상 장치에 있어서, 상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 장치 관리자 디스플레이부로 출력하고, 장치 관리자로부터 상기 사용자의 학습 집중도값이 수정된 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받아 상기 사용자 영상 및 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 장치 관리자 시스템을; 더 포함하여 구성되며, 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터 및 상기 장치 관리자 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출할 수 있고,In the apparatus for improving the learning concentration according to an embodiment of the present invention, the learning concentration value of the user calculated through the user image and the user image is input from the user custom image transmission unit and output to the device manager display unit, and from the device manager A device manager system for receiving the second learning concentration value determination data in which the learning concentration value of the user is corrected and storing the user image and the second learning concentration value determination data and outputting the user learning concentration value to the user learning concentration calculation unit; Further comprising, the user learning concentration calculation unit, receives the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose and mouth detected by the user image information detection unit, input from the learning concentration data storage unit The learning concentration value of the user may be calculated by comparing the received first learning concentration value determination data and the second learning concentration value determination data received from the device manager system,
바람직하게는,상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 사용자 디스플레이부로 출력하고, 상기 사용자로부터 상기 사용자의 학습 집중도값이 수정된 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받아 상기 사용자 영상 및 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 학습 집중도 본인 커스텀부를; 더 포함하여 구성되며, 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터, 상기 장치 관리자 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터 및, 상기 학습 집중도 본인 커스텀부로부터 입력받은 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출할 수 있다.Preferably, the user's custom image transmission unit receives the user's image and the learning concentration value of the user calculated through the user's image, outputs it to a user display unit, and the user's learning concentration value is corrected from the user A learning concentration self-custom unit for receiving the learning concentration value determination data and storing the user image and the third learning concentration value determination data, and outputting the learning concentration value to the user learning concentration calculation unit; Further comprising, the user learning concentration calculation unit, receives the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose and mouth detected by the user image information detection unit, input from the learning concentration data storage unit The user learning by comparing the received first learning concentration value determination data, the second learning concentration value determination data received from the device manager system, and the third learning concentration value determination data received from the learning concentration user custom unit The concentration value can be calculated.
본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치는, 사용자 신체에 측정 장치를 부착할 필요가 없도록 하여 사용자의 학습 방해를 최소화하면서 학습 집중도를 파악할 수 있도록 하고, 학습 시간뿐만아니라, 학습 시간 중 사용자의 학습 집중도도 평가할 수 있도록 하여 사용자의 학습 효율을 향상시킬 수 있도록 하며,The apparatus for improving the concentration of learning according to the present invention allows the user to grasp the concentration of learning while minimizing the user's learning interference by eliminating the need to attach a measuring device to the user's body, and not only the learning time, but also the learning concentration of the user during the learning time It is possible to improve the user's learning efficiency by making evaluation
또한, 각 학습자 개인별 고유한 학습 자세 습관이나 버릇 등을 학습 집중도 분석에 반영하여 학습자 개인별 학습 집중도를 신속하고 정확하게 산출 평가해 낼 수 있도록 한다.In addition, by reflecting each learner's unique learning posture habits and habits in the learning concentration analysis, the learner's individual learning concentration can be calculated and evaluated quickly and accurately.
도 1은 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치를 나타내는 시스템 구성도; 및,
도 2는 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치의 실행과정을 나타내는 흐름도;이다.1 is a system configuration diagram showing an apparatus for improving learning concentration according to the present invention; And,
2 is a flow chart showing an execution process of the apparatus for improving learning concentration according to the present invention.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 고안의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, embodiments of the present invention in which the above object can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments, the same name and code are used for the same configuration, and additional descriptions accordingly are omitted below.
도 1은 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치를 나타내는 시스템 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치의 실행과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a system configuration diagram showing an apparatus for improving learning concentration according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing an execution process of the apparatus for improving learning concentration according to the present invention.
본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게, 사용자 영상을 취득하는 사용자 영상 취득부와, 취득된 사용자 영상에서 집중도 분석 영상 데이터를 검출해내는 사용자 영상 정보 검출부와, 다수 사용자들을 대상으로 사전에 수집된 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장되는 학습 집중도 데이터 저장부와, 집중도 분석 영상 데이터와 제1 학습 집중도값 결정 데이터를 비교하여 학습 집중도값을 산출하는 사용자 학습 집중도 산출부와, 산출된 학습 집중도값에 따라 학습 집중도를 올리기 위한 명상음악 등의 다양한 시청각 자료를 출력하는 집중도 알림부 및, 각 사용자별 학습 자세 습관 및 표정 습관을 외부 관리자가 별도 판단하여 다음 집중도값 산출에 활용할 수 있도록 하기 위해, 당해 학습 집중도값의 산출에 사용된 사용자 영상 및 학습 집중도값을 외부로 출력하는 사용자 커스텀 영상 전송부를 포함하여 구성된다.The apparatus for improving the concentration of learning according to the present invention includes, as shown in FIG. 1, a user image acquisition unit for acquiring a user image, a user image information detection unit for detecting concentration analysis image data from the acquired user image, User learning concentration to calculate the learning concentration value by comparing the learning concentration data storage unit storing the first learning concentration value determination data collected in advance for a plurality of users and the concentration analysis image data and the first learning concentration value determination data The calculation unit, a concentration level notification unit that outputs various audio-visual materials such as meditation music to increase the learning concentration according to the calculated learning concentration value, and an external manager separately determines learning attitude and expression habits for each user, and then determines the next concentration value. In order to be able to use it for calculation, the used for calculation of the learning concentration value It is configured to include character images and user-customized image transmission unit configured to output the learning intensity value to the outside.
상기 사용자 영상 취득부는, 카메라 등과 같은 촬영 장치를 통해 학습자의 영상을 촬용하고, 촬영된 영상 중 특정 부위 즉, 얼굴 영상을 인식해 취득한다. 상기 촬영장치로는 통상 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기에 내장되는 내장형 카메라를 활용할 수 있으며, 촬영된 이미지상에서 사용자의 얼굴을 검출해 낸다. 바람직하게는, 촬영된 이미지상에서 사용자의 얼굴뿐만 아니라, 키넥트(Kinect) 장비를 추가하여 사용자의 스켈레톤 즉, 각 관절의 좌표를 검출하고, 스켈레톤 정보 검출 동작을 연속적으로 수행하여 각 관절의 움직임 경로 및 각 관절의 움직임 속도를 검출할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 학습 자세 등을 산출해 상기 사용자의 얼굴 영상과 함께 사용자의 학습 집중도 분석에 활용하도록 한다.The user image acquisition unit photographs a learner's image through a photographing device such as a camera, and recognizes and acquires a specific portion of the photographed image, that is, a face image. As the photographing device, a built-in camera, which is usually built in a mobile device such as a smartphone or tablet PC, can be used, and a user's face is detected on the captured image. Preferably, as well as the user's face on the photographed image, Kinect equipment is added to detect the user's skeleton, that is, the coordinates of each joint, and the skeleton information detection operation is continuously performed to move the motion path of each joint And it is possible to detect the movement speed of each joint, through which the user's learning posture, etc. are calculated and used to analyze the user's learning concentration along with the user's face image.
상기 사용자 영상 정보 검출부는, 상기 사용자 영상 취득부로부터 사용자의 얼굴 영상을 입력받아 사용자의 동공 위치 및 시선 방향을 검출하고, 사용자의 얼굴 영상으로부터 눈, 코 및 입을 인식하여 각각의 상대적 위치에 따른 표정을 검출하고, 표정에 따른 심리적 상태도 추측해 낼 수 있다. 즉, 입력받은 사용자의 얼굴 이미지상에서 사용자의 동공을 검출하고, 검출된 사용자의 동공 위치에 기초하여 사용자의 시선을 검출하며, 상기 시선 검출 작동을 연속적으로 수행하여 사용자의 시선이동, 안구운동, 시선경로, 동공변화, 눈 깜박임 및, 시선 응시점을 검출해 낼 수 있다.The user image information detection unit receives a user's face image from the user image acquisition unit, detects a user's pupil position and gaze direction, and recognizes eyes, nose, and mouth from the user's face image, and expresses facial expressions according to each relative position. It can detect and psychological state according to facial expression. That is, the user's pupil is detected on the input user's face image, the user's gaze is detected based on the detected user's pupil position, and the gaze detection operation is continuously performed to move the user's gaze, eye movement, and gaze. Paths, pupil changes, eye blinks, and gaze gaze points can be detected.
시선 검출 작동을 연속적으로 수행하여 검출해 낸 상기 정보들을 이용해 사용자의 시선이 고정될 때까지의 시간, 사용자의 시선이 머무는 시간, 사용자의 시선이 머무는 횟수, 특정영역에서 사용자의 시선이 머무는 총 시간 및, 단위 시간당 측정된 동공의 크기 등을 검출해 낼 수 있으며, 또한, 사용자의 얼굴 이미지상에서 눈, 코 및 입의 각 위치를 검출해 내고, 이들의 상대적 위치를 파악하여 일반적인 얼굴 형상에서 눈, 코 및 입의 상대적 위치에 따른 표정 및 그에 따른 심리상태를 추측해 낼 수 있다. 이러한 사용자의 얼굴 영상에서 각각의 정보를 추출하는 방법은 통상 널리 알려져 있는 바, 구체적인 방법에 대한 설명은 생략한다.The time until the user's gaze is fixed, the time the user's gaze stays, the number of times the user's gaze stays, and the total time the user's gaze stays in a specific area using the information detected by continuously performing the gaze detection operation And, it is possible to detect the size of the pupil, etc. measured per unit time, and also detect each position of the eyes, nose, and mouth on the user's face image, determine their relative positions to determine the eyes in the general face shape, Facial expressions and psychological states according to the relative positions of the nose and mouth can be estimated. The method of extracting each information from the face image of the user is generally widely known, and a detailed description of the method is omitted.
상기 학습 집중도 데이터 저장부는, 상기 전술한 방법으로 사전에 검출 수집된 다수 사용자의 동공 위치, 시선방향, 눈, 코 및, 입의 형상에 따른 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장된다. 즉, 상기 학습 집중도 데이터 저장부에는 다수 사용자 각각의 동공위치, 시선방향, 눈, 코 및 입의 형상, 상대적 위치에 대응하여 산출된 학습 집중도값이 사전에 수집되어 저장되며, 다수 사용자의 영상 정보는 일반적인 학습 자세 및 표정 성향의 사용자들을 대상으로 사전에 통계 수집된 것으로, 각각의 영상 정보에 대해, 영상 및 심리 분석 전문가들의 심층 분석을 통해 산출한 학습 집중도값이 대응되어 제1 학습 집중도값 결정 데이터들이 형성되고, 상기 형성된 제1 학습 집중도값 결정 데이터들이 상기 학습 집중도 데이터 저장부에 저장된다.The learning concentration data storage unit stores first learning concentration value determination data according to pupil positions, gaze directions, eyes, noses, and mouth shapes of a plurality of users detected and collected in advance by the aforementioned method. That is, in the learning concentration data storage unit, learning concentration values calculated corresponding to pupil positions, gaze directions, eye, nose and mouth shapes, and relative positions of multiple users are collected and stored in advance, and image information of multiple users The statistics are collected in advance for users of general learning attitude and facial expression, and the learning concentration value calculated through in-depth analysis of video and psychoanalytic experts for each image information is determined to determine the first learning concentration value. Data is formed, and the formed first learning concentration value determination data is stored in the learning concentration data storage unit.
상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공위치, 시선방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상의 영상 정보를 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 현재 사용자의 학습 집중값을 산출하게 된다. 즉, 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 사전에 통계 수집된 각각의 영상 정보들 중, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 입력받은 영상 정보와 가장 유사한 영상 정보를 비교 검색하고, 상기 비교 검색된 가장 유사한 영상 정보에 대응되는 제1 학습 집중도값을 사용자의 학습 집중도값으로 산출하게 된다.The user learning concentration calculating unit receives the image information of the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detector, and receives the input from the learning concentration data storage unit. 1 The learning concentration value of the current user is calculated by comparing the learning concentration value determination data. That is, the user learning concentration calculating unit compares and searches image information most similar to the image information received from the user image information detection unit among the image information collected in advance from the learning concentration data storage unit. The first learning concentration value corresponding to the most similar image information searched and compared is calculated as the learning concentration value of the user.
상기 집중도 알림부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 학습 집중도 산출부에서 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받고, 입력받은 상기 사용자의 학습 집중도값에 따라 소정 영상 및 소리를 디스플레이부 및 스피커부를 통해 외부로 출력하게 된다.As shown in FIG. 1, the concentration notification unit receives a user's learning concentration value calculated by the user learning concentration calculation unit, and displays a predetermined image and sound according to the received learning concentration value of the user. It is output to the outside through the unit.
바람직하게는, 소정 시간동안의 산출된 상기 사용자의 학습 집중도값의 평균값이 소정값 미만일 경우에는 사용자의 집중도 및 학습 효율이 저하된 것으로 보고, 상기 디스플레이부 및 스피커부를 통해 이를 사용자에게 알려 좀 더 집중하도록 독려하는 내용의 문자나 알림소리를 출력하며, 상기 문자나 알림소리를 출력한 이후로도 지속적으로 학습 집중도값이 소정값 이상으로 올라가지 않는 경우에는, 다시 사용자에게 이를 알리고, 학습을 멈추고 소정 시간동안 휴식을 취할 것을 알리며, 휴식시간 동안에는 명상 영상 및 음악 등을 상기 상기 디스플레이부 및 스피커부를 통해 출력하여 사용자의 휴식을 도울 수 있도록 한다.Preferably, when the average value of the learning concentration value of the user calculated for a predetermined time is less than a predetermined value, it is reported that the user's concentration and learning efficiency are deteriorated, and the user is informed more through the display unit and speaker unit. The text or notification sound of the content that is encouraged to be output is output. If the learning concentration value does not continuously rise above a predetermined value even after outputting the text or notification sound, the user is notified again, the learning is stopped, and the user is stopped for a predetermined time In addition, during the break, the meditation image and music are output through the display unit and the speaker unit to help the user rest.
상기 사용자 커스텀 영상 전송부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 영상 정보 검출부에서 사용자의 동공위치, 시선방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 검출하는데 이용된 해당 사용자 영상을 저장하고, 상기 저장된 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 외부로 출력한다.As illustrated in FIG. 1, the user custom image transmission unit stores a corresponding user image used to detect the user's pupil position, gaze direction, shape of the user's eyes, nose, and mouth in the user image information detection unit, The stored user image and the learning concentration value of the user calculated through the user image are output to the outside.
종래 학습 판단 장치들은, 통계 수집된 일반화된 영상 자료 및 학습 판단 자료들을 기준으로, 실시간 검출된 사용자의 영상과 단순 비교하여 사용자의 학습 여부를 판단함으로써, 사용자의 고유한 학습 습관이나 버릇이 반영되지 않아 사용자 개인별 정확한 학습 여부를 판별하지 못하는 문제점이 있었으나,Conventional learning judgment devices, based on statistically collected generalized image data and learning judgment data, simply compare the user's image detected in real time to determine whether the user is learning, so that the user's unique learning habits or habits are not reflected. There was a problem in that it was impossible to determine the correct learning for each user.
본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치에서는, 사용자 개인별 영상 정보를 취득하지 못한 초기 사용시에는 사전에 통계 수집 된 일반화된 영상 정보 및 학습 집중도값이 저장된 상기 학습 집중도 데이터 저장부의 제1 학습 집중도값 결정 데이터를 이용하여 사용자 학습 집중도값을 산출하고, 이후에는 사용자 개인별 고유한 학습 습관이나 버릇 등을 반영하여 보다 정확한 사용자 학습 집중도값을 산출할 수 있도록, 실시간 취득된 사용자 영상 정보 및 해당 학습 집중도값을 상기 사용자 커스텀 영상 전송부를 통해 외부관리자 시스템으로 출력하고, 이를 전송받은 외부 장치 관리자 시스템에서는, 장치 관리자 디스플레이부에 출력되는 해당 사용자 영상 정보 및 해당 학습 집중도값에 대해 영상 및 심리 분석 전문가들이 심층 분석하며, 이를 통해 각 사용자 개인별 고유한 학습 습관이나 버릇 등을 반영하여 다시 해당 사용자 영상 정보에 대한 학습 집중도값을 수정 저장하고, 상기 수정 저장된 사용자 영상 정보 및 학습 집중도값을 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하여 다음 사용자 학습 집중도값 산출시에 이용할 수 있도록 한다.In the apparatus for improving the concentration of learning according to the present invention, in the initial use when the user's individual image information is not acquired, the first learning concentration value determination data of the learning concentration data storage unit in which the generalized image information collected in advance and the learning concentration value are stored are stored. The user learning concentration value is calculated by using the user learning information, and the learning concentration value acquired in real time to the user so as to calculate a more accurate user learning concentration value by reflecting a unique learning habit or habit of each user. The video is output to the external manager system through the custom video transmitter, and in the external device manager system, the video and psychological analysis experts in-depth analyze the corresponding user video information and the learning concentration value displayed on the device manager display unit. Through each company After reflecting the unique learning habits or habits of each user, the learning concentration value of the corresponding user image information is corrected and stored again, and the modified stored user image information and the learning concentration value are output to the user learning concentration calculating unit to output the next user learning concentration degree. It should be used when calculating the value.
바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 정보 및 상기 사용자 영상 정보를 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 장치 관리자 디스플레이부로 출력하고, 상기 장치 관리자 디스플레이부에서 출력되는 사용자 영상 정보 및 해당 사용자 영상 정보를 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 영상 및 심리 분석 전문가들이 심층 분석하며, 이를 통해 각 사용자 개인별 고유한 학습 습관이나 버릇 등을 반영한 보다 정확하게 수정된 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 장치 관리자로부터 입력받고, 입력받은 상기 수정된 제2 학습 집중도값 결정 데이터 및 해당 사용자 영상 정보를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 장치 관리자 시스템을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자 영상 정보를 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터 및 상기 장치 관리사 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출할 수도 있다.Preferably, as shown in FIG. 1, the user's custom image transmission unit receives the user's image information and the user's learning concentration value calculated through the user's image information, outputs it to the device manager display unit, and displays the device manager In-depth analysis of video and psychological analysis experts analyzes the user's video information output from the display unit and the user's learning concentration value calculated through the user's video information, and through this, more accurately corrects each user's unique learning habits or habits. A device manager system that receives the received second learning concentration value determination data from a device manager and stores the received modified second learning concentration value determination data and corresponding user image information, and outputs the received second learning concentration value determination unit to the user learning concentration calculation unit. It can contain. In addition, the user learning concentration calculation unit receives the user image information detected by the user image information detection unit, the first learning concentration value determination data received from the learning concentration data storage unit, and the device input from the device manager system. The user's learning concentration value may be calculated by comparing the second learning concentration value determination data.
바람직하게는, 상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 사용자 디스플레이부로 출력하고, 상기 사용자 디스플레이부로 출력되는 본인 영상 및 그에 대응되는 학습 집중도값을 보고서 사용자 본인 스스로가 정확한 학습 집중도값을 수정 산출할 수 있도록 상기 사용자로부터 상기 사용자의 학습 집중도값이 수정된 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받으며, 입력받은 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 학습 집중도 본인 커스텀부가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공위치, 시선방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터, 상기 장치 관리자 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터 및, 상기 학습 집중도 본인 커스텀부로부터 입력받은 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출할 수도 있다.Preferably, the user's custom image transmission unit receives the user's image and the user's learning concentration value calculated through the user's image, outputs it to the user's display unit, and outputs the user's image and the corresponding learning concentration to the user's display unit The third learning concentration value determination data in which the learning concentration value of the user is corrected is inputted from the user so that the user himself / herself can correct and calculate the correct learning concentration value by looking at the value, and the received third learning concentration value determination data At the same time as storing, the learning concentration output to the user learning concentration calculation unit may further include a custom part of the user. In addition, the user learning concentration calculating unit receives the pupil pupil position, the gaze direction, the shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detector, and receives the first input from the learning concentration data storage unit. Calculate the learning concentration value of the user by comparing the learning concentration value determination data, the second learning concentration value determination data received from the device manager system, and the third learning concentration value determination data received from the learning concentration personalization unit You may.
이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치의 작동을, 도 2를 통해 간략히 설명하면, 스마트폰이나 태블릿 PC 등에 앱 형태로 본 학습 집중도 향상 장치를 구성 설치할 수 있으며, 스마트폰에 앱 형태로 설치된 경우, 사용자는 사용자의 영상을 촬용하기 용이한 곳에 상기 스마트폰을 위치시키고, 상기 학습 집중도 향상 장치를 작동시킨 후, 학습을 시작하면 상기 사용자 영상 취득부는 상기 스마트폰의 내장 카메라를 이용해 사용자 영상을 촬용하고, 촬영된 사용자 영상 중 사용자의 얼굴 영상을 취득하게 된다. 상기 사용자 영상 취득부로부터 사용자 얼굴 영상을 입력받은 상기 사용자 영상 정보 검출부는 사용자 얼굴 영상 이미지로부터 사용자의 동공위치, 시선방향, 눈 및 코의 형상 및 상대적 위치를 검출하여 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하게 된다.If the operation of the apparatus for improving the learning concentration according to the present invention configured as described above is briefly described with reference to FIG. 2, the apparatus for improving the learning concentration can be configured and installed in the form of an app on a smartphone or a tablet PC. When installed, the user places the smart phone in a place where it is easy to take a video of the user, activates the learning concentration improving device, and starts learning, then the user image acquisition unit uses the smart phone's built-in camera To take and acquire the face image of the user from among the captured user images. The user image information detection unit, which receives the user face image from the user image acquisition unit, detects a user's pupil position, gaze direction, eye and nose shape and relative position from the user face image image and outputs it to the user learning concentration calculator do.
상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 사용자 영상 정보를 입력받은 상기 사용자 학습 집중도 산출부는, 사전에 검출 수집된 다수 일반 사용자의 영상 정보 및 그에 해당하는 학습 집중도값을 포함하는 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장된 학습 집중도 데이터 저장부로부터 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받아 상기 사용자 영상 정보와 유사한 영상 정보를 비교 분석하여 선택하고, 선택된 영상 정보에 대응하는 학습 집중도값을 사용자 학습 집중도값으로 산출하게 된다.The user learning concentration calculation unit receiving the user image information from the user image information detection unit, learning in which first learning concentration value determination data including image information of a plurality of general users detected and collected in advance and corresponding learning concentration values is stored The first learning concentration value determination data is inputted from the concentration data storage unit, the image information similar to the user image information is compared and selected, and a learning concentration value corresponding to the selected image information is calculated as a user learning concentration value.
산출된 사용자 학습 집중도값을 입력받은 상기 집중도 알람부는 집중도값이 높은 경우에는 사용자의 현재 집중도를 흐트리지 않게 별도의 영상이나 소리를 출력하지 않으며, 소정 집중도값으로 낮은 경우에 한해 "좀 더 집중하세요" 등의 영상 및 경고음 등을 외부로 출력하여 사용자에게 학습에 집중할 것을 독려하게 된다. 또한, 소정 시간 동안 집중도값이 낮은 상태로 유지되는 경우에는, 학습을 멈출 것을 소정 영상 및 소리로 권고하고, 소정 시간 동안 명상 영상 및 음악을 외부로 출력하여 휴식 시간을 취할 수 있도록 한다.The concentration alarm unit, which receives the calculated user learning concentration value, does not output a separate image or sound so as not to disturb the user's current concentration when the concentration value is high. The video and warning sound of the back are output to the outside to encourage the user to focus on learning. In addition, when the concentration value is kept low for a predetermined period of time, it is recommended to stop learning by a predetermined image and sound, and a meditation image and music are outputted for a predetermined period of time to allow a break.
상기 사용자 영상 정보 및 해당 학습 집중도값은 상기 사용자 커스텀 영상 전송부로 전송되어 저장됨과 동시에, 상기 장치 관리자 시스템으로 출력되며, 상기 장치 관리자 시스템의 디스플레이부를 통해 사용자 영상 및 해당 영상에 대한 학습 집중도값을 영상 및 심리 분석 전문가들이 심층 분석하여 각 사용자 개인별 고유한 학습 습관이나 버릇 등을 반영하여 보다 정확하게 학습 집중도값을 다시 수정 산출하며, 수정 산출된 학습 집중도값이 반영된 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로출력하여 다음번 사용자 집중도 산출시에 활용할 수 있도록 한다.The user image information and the corresponding learning concentration value are transmitted to the user custom image transmission unit and stored, and then output to the device manager system, and the learning concentration value for the user image and the corresponding image is displayed through the display unit of the device manager system. And the psychological analysis experts in-depth analysis to reflect the unique learning habits or habits of each user to correct and calculate the learning concentration value again, and store the second learning concentration value determination data reflecting the calculated and calculated learning concentration value. At the same time, the user learning concentration is output to the calculation unit so that it can be utilized in calculating the next user concentration.
또한, 보다 정확한 학습 습관 및 태도는 사용자 본인이 가장 잘 알고 있으므로, 학습 집중도 본인 커스텀부에서는, 사용자의 확인 요청이 있을 경우, 사용자 디스플레이부를 통해 사용자 영상 정보 및 해당 영상 정보에 대응되는 학습 집중도값을 출력하여 사용자 본인이 직접 사용자 영상 정보 및 해당 영상 정보에 대응되는 학습 집중도값을 검증하고, 이를 수정 및 재산출하여 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 생성할 수 있도록 하며, 사용자 본인을 통해 생성된 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터는 저장됨과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하여 다음번 사용자 집중도 산출시에 활용할 수게 한다.In addition, since the user himself knows the most accurate learning habits and attitudes, the learning concentration personalized part, when requested by the user, displays the user image information and the learning concentration value corresponding to the corresponding image information through the user display unit. By outputting, the user himself verifies the user's image information and the learning concentration value corresponding to the image information, and corrects and recalculates it to generate the third learning concentration value determination data. At the same time as the third learning concentration value determination data is stored, it is output to the user learning concentration calculation unit so that it can be utilized in the next user concentration calculation.
상기 사용자 학습 집중도 산출부에서 상기 제1, 제2 및 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 통해 학습 집중도값을 산출하는 경우, 시간이 경과되어 더 많은 제2 및 제3 학습 집중도값 결정 데이터가 누적되어 저장되어 활용됨으로써, 각 학습자 개인별 고유한 학습 자세 습관이나 버릇 등이 반영된 보다 정확한 학습 집중도값을 산출할 수 있게 된다. 바람직하게는, 상기 각 학습 집중도값 결정 데이터의 산출 가중치를 개별로 사용자가 지정할 수도 있을 것이다.When the user learning concentration calculation unit calculates the learning concentration value through the first, second, and third learning concentration value determination data, more second and third learning concentration value determination data is accumulated over time. By being stored and utilized, it is possible to calculate a more accurate learning concentration value reflecting a unique learning posture habit or habit of each learner. Preferably, the user may individually designate the calculation weight of each learning concentration value determination data.
이와 같이, 본 고안에 따른 학습 집중도 향상 장치는, 사용자 신체에 측정 장치를 부착할 필요가 없어 사용자의 학습 방해를 최소화하면서 학습 집중도를 파악할 수 있고, 학습 시간뿐만아니라, 학습 시간 중 사용자의 학습 집중도도 평가할 수 있어 사용자의 학습 효율을 향상시킬 수 있으며,As described above, the apparatus for improving the concentration of learning according to the present invention does not need to attach a measuring device to the user's body, so that it can grasp the concentration of learning while minimizing the user's learning disturbance. Can also be evaluated to improve the user's learning efficiency,
특히, 각 학습자 개인별 고유한 학습 자세 습관이나 버릇 등을 학습 집중도 분석에 반영하여 학습자 개인별 학습 집중도를 신속하고 정확하게 산출 평가해 낼 수 있도록 한다.In particular, by reflecting each learner's unique learning posture habits or habits in the learning concentration analysis, the learner's individual learning concentration can be calculated and evaluated quickly and accurately.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 고안이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 여러 다른 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.Although some embodiments have been described by way of example, the fact that the present invention can be embodied in many different forms without departing from its spirit and scope is obvious to those skilled in the art.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 고안의 범주 내에 포함된다.Accordingly, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are included within the scope of the present invention.
Claims (3)
상기 사용자 영상 취득부로부터 사용자의 얼굴 영상을 입력받아 사용자의 동공 위치 및 시선 방향을 검출하고, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 검출하는 사용자 영상 정보 검출부;
사전에 검출 수집된 다수 사용자의 동공 위치, 시선방향, 눈, 코 및 입의 형상에 따른 제1 학습 집중도값 결정 데이터가 저장되는 학습 집중도 데이터 저장부;
상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출하는 사용자 학습 집중도 산출부;
상기 사용자 학습 집중도 산출부에서 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받고, 입력받은 상기 사용자의 학습 집중도값에 따라 소정 영상 또는 소리를 외부로 출력하는 집중도 알림부; 및,
상기 사용자 영상 정보 검출부에서 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및, 입의 형상을 검출하는데 이용된 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 저장하고, 외부로 출력하는 사용자 커스텀 영상 전송부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 학습 집중도 향상 장치.
A user image acquisition unit for photographing a user image and acquiring a user's face image among the captured user images;
A user image information detection unit that receives a user's face image from the user image acquisition unit, detects a user's pupil position and gaze direction, and detects the shape of the user's eyes, nose, and mouth;
A learning concentration data storage unit for storing first learning concentration value determination data according to pupil positions, gaze directions, eye, nose, and mouth shapes of a plurality of users detected and collected in advance;
The user's pupil position, gaze direction, and the shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detector are input, and compared with the first learning concentration value determination data received from the learning concentration data storage unit. A user learning concentration calculating unit for calculating a learning concentration value of the user;
A concentration notification unit that receives a user's learning concentration value calculated by the user learning concentration calculation unit and outputs a predetermined image or sound to the outside according to the received learning concentration value of the user; And,
The user image information detection unit stores the user's pupil used to detect the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose, and mouth, and the learning concentration value of the user calculated through the user image, to the outside A user custom image transmitter for outputting; Device for improving the concentration of learning, characterized in that comprises a.
상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 장치 관리자 디스플레이부로 출력하고, 장치 관리자로부터 상기 사용자의 학습 집중도값이 수정된 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받아 상기 사용자 영상 및 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 장치 관리자 시스템을; 더 포함하여 구성되며,
상기 사용자 학습 집중도 산출부는,
상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터 및 상기 장치 관리자 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 학습 집중도 향상 장치.
According to claim 1,
A second learning concentration value in which the learning concentration value of the user calculated through the user image and the user image is received from the user custom image transmission unit and output to the device manager display unit, and the learning concentration value of the user is corrected from the device manager. A device manager system for receiving the determination data and storing the user image and the second learning concentration value determination data, and outputting the determination image to the user learning concentration calculation unit; Including more,
The user learning concentration calculation unit,
The first learning concentration value determination data and the device manager received from the learning concentration data storage unit by receiving the user's pupil position, gaze direction, and shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detection unit A learning concentration improvement apparatus characterized by calculating a learning concentration value of a user by comparing with the second learning concentration value determination data received from the system.
상기 사용자 커스텀 영상 전송부로부터 상기 사용자 영상 및 상기 사용자 영상을 통해 산출한 사용자의 학습 집중도값을 입력받아 사용자 디스플레이부로 출력하고, 상기 사용자로부터 상기 사용자의 학습 집중도값이 수정된 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 입력받아 상기 사용자 영상 및 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터를 저장함과 동시에, 상기 사용자 학습 집중도 산출부로 출력하는 학습 집중도 본인 커스텀부를; 더 포함하여 구성되며,
상기 사용자 학습 집중도 산출부는,
상기 사용자 영상 정보 검출부로부터 검출된 사용자의 동공 위치, 시선 방향, 사용자의 눈, 코 및 입의 형상을 입력받아, 상기 학습 집중도 데이터 저장부로부터 입력받은 상기 제1 학습 집중도값 결정 데이터, 상기 장치 관리자 시스템으로부터 입력받은 상기 제2 학습 집중도값 결정 데이터 및, 상기 학습 집중도 본인 커스텀부로부터 입력받은 상기 제3 학습 집중도값 결정 데이터와 비교하여 사용자의 학습 집중도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 학습 집중도 향상 장치.According to claim 2,
The user's custom image transmission unit receives the user's image and the user's learning concentration value calculated through the user's image, outputs it to the user's display unit, and determines the user's learning concentration value from which the user's learning concentration value is corrected A learning concentration self-customizing unit receiving data, storing the user image and the third learning concentration value determination data, and outputting the data to the user learning concentration calculating unit; Including more,
The user learning concentration calculation unit,
The first learning concentration value determination data received from the learning concentration data storage unit by receiving the user's pupil position, gaze direction, the shape of the user's eyes, nose, and mouth detected by the user image information detection unit, the device manager A learning concentration improvement apparatus characterized by calculating a learning concentration value of a user by comparing with the second learning concentration value determination data received from the system and the third learning concentration value determination data received from the learning concentration self-custom unit. .
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220142682A (en) | 2021-04-15 | 2022-10-24 | 이준석 | Autonomous teaching device that improves user's academic efficiency through artificial emotional intelligence and academic efficiency enhancement system using the same |
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2020
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