398 정보과학회논문지 : 컴퓨팅의 실제 및 레터 제 19 권 제 7 호(2013.7) ․이 논문은 제39회 추계학술발표회에서 ‘EYECANE: 시각 장애인을 위한 지능형 상황인식기’의 제목으로 발표된 논문을 확장한 것임 † †† 비 회 원 종신회원 논문접수 심사완료 : : : : 건국대학교 신기술융합학과 iIT전공 [email protected][email protected][email protected]건국대학교 신기술융합학과 교수 [email protected](Corresponding author임) 2013년 1월 10일 2013년 5월 8일 CopyrightⒸ2013 한국정보과학회ː개인 목적이나 교육 목적인 경우, 이 저작 물의 전체 또는 일부에 대한 복사본 혹은 디지털 사본의 제작을 허가합니다. 이 때, 사본은 상업적 수단으로 사용할 수 없으며 첫 페이지에 본 문구와 출처 를 반드시 명시해야 합니다. 이 외의 목적으로 복제, 배포, 출판, 전송 등 모든 유형의 사용행위를 하는 경우에 대하여는 사전에 허가를 얻고 비용을 지불해야 합니다. 정보과학회논문지: 컴퓨팅의 실제 및 레터 제19권 제7호(2013.7) EYECANE: 시각 장애인을 위한 지능형 상황 인식기 (EYECANE: Intelligent Situation Awareness System for the Visually Impaired) 황지혜 † 지영광 † (Jihye Hwang) (Yeounggwang Ji) 김경태 † 김은이 †† (Kyung-tai Kim) (Eun Yi Kim) 요 약 제안된 EYECANE 시스템은 시각 장애인용 cane에 카메라가 장착된 보조 내비게이션 시스템이다. EYECANE은 시각장애인이 익숙하지 않은 상황에서 안전 하게 보행하도록 상황을 인식해 주는 시스템이다. 본 시스 템은 세 가지 환경 정보를 사용자에게 제공 한다: 1) 사용 자가 서있는 현재의 상황, 2) 사용자를 중심으로 있는 장애 물의 크기와 위치, 3) 추출된 장애물을 안전하게 피하기 위 한 방향. 제안된 시스템의 효율성을 증명하기 위해 다양한 환경에서 실험했다. 키워드: EYECANE, 상황인식, 장애물 추출, 시각장애인, 보조 장비 Abstract In this paper, the navigating system with camera embedded whitecane, which is called EYECANE, is presented to help the visually impaired in safely traveling on unfamiliar environments. It provides three environmental information to the user: 1) the current situation (place type) where a user stands on, 2) the positions and sizes of obstacles around a user, and 3) the viable paths to prevent the collisions of such obstacles. The experimental results demonstrated the effectiveness of the proposed method. Keywords: EYECANE, Situation recognition, obstacle detection, the visually impaired people, assistive device 1. 서 론 전 세계적으로 시각 장애인 인구는 3900만 명이며 저 시력 인구는 2억 4600만 명이다. 하지만 일상 생활에서 시각 장애인은 홀로 보행하는 데 많은 어려움이 있다[1]. 특히 시각 장애인이 실외에서 보행할 때 교차로는 시 각 장애인이 사고를 당할 수 있는 매우 위험한 상황 이 다. 실제로 시각 장애인에게 발생하는 전체 사고율 중 22%가 교차로에서 일어난다. 지금까지 시각 장애인이 안전하게 교차로를 보행 할 수 있도록 다양한 방법이 연구됐다. Accessible pedest- rian signals(APS)와 Talking Signs는 시각장애인이 언제 교차로를 건너야 하는지 센서를 사용하여 알려 주 는 시스템이다. 일반적으로 센서 기반의 시스템은 널리 사용되고 있지만, 상황에 제한적이며 추가 장비가 필요 하다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Cross- watch와 Bionic Eyeglasses와 같은 비전 기반의 기술 을 사용한 시스템이 개발됐다. 이 시스템들은 카메라로 받아오는 이미지를 분석하여 횡단보도의 위치 및 방향 을 알려준다. 알려진 정보를 이용하여 사용자는 안전한 방향으로 보행 할 수 있지만, 사용자의 상황에 따라 다 르게 안내해야 한다는 중요한 점을 간과하고 있다. 만약 사용자가 보도의 위치에 서 있는데, 시스템은 횡단보도 의 위치 및 방향만을 안내한다면 오히려 사용자에게 혼 란을 줄 수 있다. 그렇기 때문에, 사용자가 현재 어느 위치에 서 있는지를 먼저 파악한 후 안전한 방향으로 안내해야 한다[2-5]. 따라서, 본 논문은 현재 사용자의 상황을 인식해 주는 새로운 EYECANE 시스템을 제안한다. 제안된 시스템 은 다음과 같은 상황 정보를 자동으로 인식해 준다. 1) 사용자의 현재 위치, 2) 사용자 주변으로 있는 장애물의 위치와 크기, 3) 검출된 장애물을 피하기 위한 방향. 제안된 시스템은 그림 1과 같이 실외 상황 인식, 장애 물 인식, 청각 인터페이스의 모듈로 구성된다. 실외 상 황 인식기 모듈은 사용자의 현재 위치를 texture와 형 태 정보를 사용해 결정한다. 장애물 인식 모듈은 온라인 배경 학습을 이용해 장애물의 위치를 파악하고 장애물 을 피해 갈 수 있는 안전한 길을 신경망 분류기로 제시
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EYECANE: 시각 장애인을 위한 지능형 상황 인식기 The experimental … · 물의 크기와 위치, 3) 추출된 장애물을 안전하게 피하기 위 한 방향. 제안된
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