시각 감성평가를 위한 뇌파의 민감성에 대한 연구

황민철,류은경,김철중,Hwang, Min-Cheol,Ryu, Eun-Gyeong,Kim, Cheol-Jung 대한인간공학회 1998 大韓人間工學會誌 Vol.17 No.1

The sensitivity of the emotion evoked visually by IAPS was attempted to be defined using EEG(electroencephalogram). Twenty university students were participated in this study. Their EEG was measured and analyzed in terms of frequency range such as delta, theta, alpha and beta wave. The results showed that alpha increased, but delta and beta decreased with positive emotional progress. Inter-variation between alpha and delta in F4 and beta variation in P3 were indicative of the evaluation sensitivity of human emotion.

컴퓨터와 인터페이스를 위한 뇌파의 ERD/ERS와 동작반복도간의 상관성에 관한 연구

황민철,최철,Hwang, Min-Cheol,Choe, Cheol 대한인간공학회 2004 大韓人間工學會誌 Vol.23 No.4

EEG(Electroencephalogram) provides a possibility of communicating between a human and a computer, called BCI(brain computer interface). EEG evoked by a movement has been often used as a control command of a computer. This study is to predict human movements by EEG parameters showed significant consistency. Three undergraduate students were asked to move both hands and foots thirty times respectively. Each movement consisted of single and three consecutive movements. Their EEG signals were analyzed to obtained ERD(Event Related Desynchronization) and ERS(Event Related Synchronization). The results showed that ERD and ERS could be used as a significant classifier identifying either single movement or repetitive movement of human limbs. The number of repetition of movement could be used to various control commands of a computer.

새로운 움직임 예측기법 기반의 에러 내성이 있는 영상 부호화

황민철(Min-Cheol Hwang),김준형(Jun-Hyung Kim),고성제(Sung-Jea Ko) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.46 No.4

본 논문에서는 에러에 강인한 동영상 압축을 위해서 효과적인 에러 은닉을 제공하는 새로운 움직임 예측기법을 제안한다. 일반적으로 전송 에러에 의해 손실된 프레임을 효율적으로 복원하기 위해서는 영상 내에서 객체의 실제 움직임을 정확하게 아는 것이 중요하다. 하지만 현재 블록과 움직임 보상된 블록에 있는 화소의 차의 절대값의 합 (sum of absolute different, SAD)을 기준으로 이용하는 기존의 움직임 예측 (motion estimation , ME)기법이 객체의 실제 움직임을 항상 정확하게 반영하는 것은 아니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 논문에서 현재 블록과 움직임 보상된 블록의 움직임 벡터들의 차이의 절대값 (absolute different of motion vectors, ADMV)을 새로운 부가적인 기준으로 소개한다. 본 논문에서 제안하는 ME 기법은 SAD와 ADMV의 가중 합을 최소화시킴으로써 실제 움직임과 거리가 먼 움직임 벡터들을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 제안하는 ADMV을 이용하면 영상의 전송 과정에서 손실된 프레임의 정보를 전혀 사용하지 않고도 손실된 움직임 정보를 효과적으로 복원할 수 있으므로 복호기에서의 에러 은닉 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 기법이 기존의 ME기법과 유사한 압축 효율을 갖으면서 기존의 에러 내성 기법보다 성능이 더 우수하다는 것을 확인하였다. In this paper, we propose a novel true-motion estimation technique supporting efficient frame error concealment for error-resilient video coding. In general, it is important to accurately obtain the true-motion of objects in video sequences for effectively recovering the corrupted frame due to transmission errors. However, the conventional motion estimation (ME) technique, which minimizes a sum of absolute different (SAD) between pixels of the current block and the motion-compensated block, does not always reflect the true-movement of objects. To solve this problem, we introduce a new metric called an absolute difference of motion vectors (ADMV) which is the distance between motion vectors of the current block and its motion-compensated block. The proposed ME method can prevent unreliable motion vectors by minimizing the weighted combination of SAD and ADMV. In addition, the proposed ME method can significantly improve the performance of error concealment at the decoder since error concealment using the ADMV can effectively recover the missing motion vector without any information of the lost frame. Experimental results show that the proposed method provides similar coding efficiency to the conventional ME method and outperforms the existing error-resilient method.

3D 휴먼팩터 표준화 현황

박민철,황민철,감기택,이형철,김남,윤대원,이상근,Park, Min-Cheol,Hwang, Min-Cheol,Gam, Gi-Taek,Lee, Hyeong-Cheol,Kim, Nam,Yun, Dae-Won,Lee, Sang-Geun 한국정보디스플레이학회 2011 인포메이션 디스플레이 Vol.12 No.3

Unrestricted Motion Vector 가 있는 DCT 블록의 움직임 역보상

김승균(Seung-Kyun Kim),황민철(Min-Cheol Hwang),김남형(Nam-Hyeong Kim),고성제(Sung-Jea Ko) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11

In this paper, we propose a method that can reduce the computational complexity of the inverse motion compensation (IMC). Existing methods for the IMC in the discrete cosine transform (DCT) domain have not considered the unrestricted motion vector (UMV). In the existing methods, the IMC is performed to deal with the UMV in the spatial domain following the inverse DCT (IDCT). The proposed IMC method can deal with the UMV directly in the DCT domain without the IDCT/DCT required by the existing methods. The computational complexity of the proposed method can be reduced to about half of that of the brute-force method operating in the spatial domain.

개입모형을 이용한 EEG 신호의 다변량 분석에 관한 연구

임성식,김진호,김치용,황민철,Im, Seong-Sik,Kim, Jin-Ho,Kim, Chi-Yong,Hwang, Min-Cheol 대한인간공학회 1999 大韓人間工學會誌 Vol.18 No.1

The objective of the study is to discriminate EEG(electroencephalogram) due to emotional changes. Emotion was evoked by the series of auditory stimuli which were selected from the natural sounds in the sound effect collection of compact disc. Seventeen university students participated and experienced positive or negative emotions by six auditory stimuli with intermission between stimuli. Temporal EEG ($T_3$, $T_4$, $T_5$, and $T_6$) was recorded at the same time and a subjective test was performed on the eleven point scales after the experiment. The maximum and minimum scores of the EEG among six stimuli EEG were analyzed for discrimination of emotion. The EEG signals were transformed into feature objects based on scalar intervention model coefficients. Auditory stimulus was considered as intervention variable. They were classified by Discriminant Analysis for each channel. The features showed results with the best classification accuracy of 91.2 % in $T_4$ for auditory stimuli. This study could be extended to establish an algorithm which quantifies and classifies emotions evoked by auditory stimulus using time-series models.

심전도 반응 기반 경쟁, 협동 게임 참여자의 몰입 판단 알고리즘 개발

이정년(Jung-Nyun Lee),황민철(Min-Cheol Whang),박상인(Sang-In Park),황성택(Sung-Teac Hwang) 한국게임학회 2017 한국게임학회 논문지 Vol.17 No.2

최근 청소년들의 인터넷 및 스마트폰 과도한 사용이 사회적 이슈가 되어왔다. 작업에 대한 몰입 수준은 좋은 결과물을 만들 수 있는 긍정적 효과와 과 몰입 같은 부정적 효과를 모두 가지고 있다. 본 연구는 심혈관 반응 기반의 몰입 상태를 판단하는 알고리즘을 개발하고자 하였다. 피험자들은 무 자극상태, 그리고 몰입을 유발하기 위한 패턴 맞추기 게임을 수행하였고, 몰입 수준을 제공하기 위해 협력과 경쟁 태스크로 나누어 실험 디자인 하였다. 각 태스크에 따라 심박과 진폭의 상관성을 분석하고 다항식 회귀 분석을 통해 회귀식 및 정확도를 확인하였다. 결과는 게임 태스크일 때, 심박과 진폭은 양의 상관성을 보였으며 무자극일 때 음의 상관성을 보였다. 개발된 다차항 회귀식으로 게임 태스크와 무 자극을 구분하는 정확도는 평균 89%의 정확도를 보였다. 태스크간의 차이는 76.5% 정확도를 확인하였다. 본 연구는 실시간으로 몰입 수준을 정량적으로 평가하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다. Excessive use of the internet and smart phones have become a social issue. The level of engagement has both positive and negative effects such as good performance or indulgence phenomenon, respectively. This study was to develop an algorithm to determine the engagement state based on cardiovascular response. The participants were asked to play a pattern matching game and the experimental design was divided into cooperation and competition task to provide the level of engagement. The correlation between heart rate and amplitude was analyzed according to each task. The regression equation and accuracy were verified by polynomial regression analysis. The results showed that heart rate and amplitude were positively correlated when the task was a game, and negatively correlated when there was a reference task. The accuracy of classifying between game and reference task was 89%. The accuracy between tasks was confirmed to be 76.5%. This study is expected to be used to quantitatively evaluate the level of engagement in real time.

3D 시각피로 유발에 따른 안면 온도 변화

황성택 ( Sung Teac Hwang ),박상인 ( Sang In Park ),원명주 ( Myoung Ju Won ),황민철 ( Min Cheol Whang ) 한국감성과학회 2013 감성과학 Vol.16 No.4

본 연구는 3D 산업의 안전성 문제인 3차원 콘텐츠로 유발된 시각피로를 안면 온도 변화로 정량화하는 방법을 제안하고자 한다. 콘텐츠 시청 전과 후에 각 1분간 열화상 카메라를 이용하여 안면온도를 측정하였고 주관설문과 인지부하 실험을 통해 시각피로를 판단하였다. 2D와 3D의 시청 전과 후를 비교하여 3D 콘텐츠 시청에 따른 시각피로 유발 시 안면 온도에 차이를 확인하였다. 시청 전과 후에 차이를 비교한 결과 주관 설문과 인지부하 실험은 유의한 차이를 보였고 ERP latency는 3D 시청 시 증가하는 것으로 나타났다. 안면 온도의 경우 미간(forehead)과 코끝(tip of the nose) 영역의 최대값을 비교 결과 유의한 차이를 보였다. 선행 연구에서 3D 시각피로 발생 시 교감신경계가 항진됐던 결과와 비교해보면 교감신경계가 항진되면 심박 수가 증가하고 목동맥계(carotid arteries system)를 통한 안면으로의 혈류량이 증가하게 된다. 2D와 3D 시청 시 교감신경계 항진 정도에 따라서 혈류량 변화로 안면 온도에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 연구는 열화상이미지를 이용한 3D 시각피로 측정 가능성을 확인하는데 의의가 있다. As the visual fatigue induced by 3D visual stimulation has raised some safety concerns in the industry, this study aims to quantify the visual fatigue through the means of measuring the facial temperature changes. Facial temperature was measured for one minute before and after watching a visual stimulus. Whether the visual fatigue has occurred was measured through subjective evaluations and high cognitive tasks. The difference in the changes that occurred after watching a 2D stimulus and a 3D stimulus was computed in order to associate the facial temperature changes and the visual fatigue induced by watching 3D contents. The results showed significant differences in the subjective evaluations and in the high cognitive tasks. Also, the ERP latency increased after watching 3D stimuli. There were significant differences in the maximum value of the temperature at the forehead and at the tip of the nose. A previous study showed that 3D visual fatigue activates the sympathetic nervous system. Activation of the sympathetic nervous system is known to increase the heart rate as well as the blood flow into the face through the carotid arteries system. When watching 2D or 3D stimuli, the sympathetic nervous system activation dictates the blood flow, which then influences the facial temperature. This study is meaningful in that it is one of the first investigations that looks into the possibility to measure 3D visual fatigue with thermal images.

뇌-컴퓨터 인터페이스를 위한 개인의 특성을 반영하는 뇌파 분류기

김도연(Do-Yeon Kim),이광형(Hyung Lee-Kwang),황민철(Min-Cheol Hwang) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.27 No.1

인간의 생각만으로 기계를 작동할 수 있게 하는 인터페이스 시스템에 관한 연구 분야인 BCI (Brain-Computer Interface)에서는 피험자의 두피로부터 EEG(Electroencephalograph)를 측정하고 인식하여 뇌 상태를 알아내고 그 결과를 기계의 조종에 응용하는 방법을 사용한다. 본 연구에서는 각 개인으로부터 고유의 뇌파인 EEG를 얻고 신호처리하여 인식하는 인식모델을 제안하였다. 제안된 모델은 특정 작업을 수행하고 있을 때의 EEG 신호로부터 인식에 중요한 영향을 미치는 특징들을 추출해 내고, 이를 인식에 이용한다. 제안된 모델은 인식할 EEG 패턴들을 두개씩 분류하여 각각을 인식한 후, 그 결과를 종합하여 최종적인 인식결과를 얻도록 하였다. 본 연구의 실험에서는 피험자가 4가지의 작업을 수행하는 동안 얻어지는 4가지 EEG 패턴을 인식하였다. 제안된 모델은 90%이상의 높은 인식율을 보였고, 각 피험자에게 독특하게 존재하는 특징들을 인식 결과로서 제공하였다. 제안된 모델의 높은 인식율과 빠른 처리속도는 실시간 BCI 시스템에 응용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다. BCI(Brain-Computer Interface) is studied to control the machines with brain. In this study, an EEG(Electroencephalography) signal classification model is proposed. The model gets EEG pattern from each subject's brain and extracts characteristic features. The model discriminates the EEG patterns by using those extracted characteristic features of each subject. The proposed method classifies each pair of the given tasks and combines the results to give the final result. Four tasks such as rest, movement, mental-arithmetic calculation and point-fixing were used in the experiment. Over 90% of the trials, the model yielded successful results. The model exploits characteristic features of the subjects and the weight table that was produced after training. The analysis results of the model such as its high success rates and short processing time show that it can be used in a real-time brain-computer interface system.

압전센서를 이용한 비침습적이며 연속적인 혈압 측정 시스템의 개발

任在重(Jae-Joong Im),金正煥(Jung-Hwan Kim),黃珉哲(Min-Cheol Hwang),Charles S. Lessard 대한전기학회 1997 전기학회논문지 Vol.46 No.3