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초록

영어

This paper describes the experiments of gaze tracking utilizing a low-cost electrooculogram measuring device. The goal of the experiments is to verify whether the low-cost device can be used for a complicated human-computer interaction tool, such as the eye-writing. Two experiments are conducted for this goal: a simple gaze tracking of four directional eye-movements, and eye-writing—which is to draw letters or shapes in a virtual space. Eye-written alphabets were obtained by two PSL-iEOGs and an Arduino Uno; they were classified by dynamic positional warping after preprocessed by a wavelet function. The results show that the expected recognition accuracy of the four-directional recognition is close to 90% when noises are controlled, and the similar median accuracy (90.00%) was achieved for the eye-writing when the number of writing patterns are limited to five. In future works, additional algorithms for stabilizing the signal need to be developed.

한국어

아두이노와 저가형 생체신호 증폭기를 사용하여 시선추적실험을 실시하고 결과를 분석하였다. 본 연구에서는 간단 한 4방향의 시선이동 인식실험과 함께, 시선을 사용하여 영어 알파벳 등을 직접 쓰는 eye-writing 인식실험을 함께 진행함으 로, 새롭게 구성한 안구전도 측정장치의 실용성을 평가하고, 더 나아가 저가형 안구전도 장치가 eye-writing과 같은 복잡한 사람-컴퓨터간 상호작용도구로 활용될 수 있는지를 분석하였다. 실험을 위해서 PSL-iEOG와 아두이노를 사용하는 저가형 안구전도 측정장치가 구성되었으며, 패턴분류를 위해 dynamic positional warping과 웨이블릿 변환이 사용되었다. 실험 결 과, 저가형 측정장치는 비교적 단순한 알고리즘만으로도 외부 잡음이 유입되지 않은 경우 90%에 가까운 정확도로 시선방향 을 인식할 수 있었으며, eye-writing의 경우에도 5개 패턴에 대해서 90%의 중위 정확도를 달성할 수 있었다. 그러나 패턴의 숫자가 증가함에 따라 정확도가 매우 감소하여, 다양한 패턴의 직접적인 입력이라는 eye-writing의 장점을 부각하기 위해서 는 저가형 장치에 특화된 알고리즘의 개발 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 연구방법
2.1 EOG 수집장치
2.2 순간적인 시선이동 인식실험
2.3 Eye-writing 인식실험
3. 실험결과 및 토의
4. 결론
References

키워드

안구전도 눈글 패턴인식 생체신호 신호처리 Dynamic Time Warping Electrooculogram Eye-Writing Pattern Recognition Biosignal Signal Processing Dynamic Time Warping

저자

• 장승태 [ Seung-Tae Jang | 동명대학교 의공학과 학사과정 ]
• 이정환 [ Jung-Hwan Lee | 동명대학교 의공학과 학사과정 ]
• 장재영 [ Jae-Young Jang | 동명대학교 의공학과 학사과정 ]
• 장원두 [ Won-Du Chang | 동명대학교 전자·의용공학부 조교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물