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실제 이미지에서 현저성과 맥락 정보의 영향을 고려한 시각 탐색 모델
Visual Search Model based on Saliency and Scene-Context in Real-World Images 원문보기

대한산업공학회지 = Journal of the Korean Institute of Industrial Engineers, v.41 no.4, 2015년, pp.389 - 395  

최윤형 (고려대학교 산업경영공학과) ,  오형석 (고려대학교 산업경영공학과) ,  명노해 (고려대학교 산업경영공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

According to much research on cognitive science, the impact of the scene-context on human visual search in real-world images could be as important as the saliency. Therefore, this study proposed a method of Adaptive Control of Thought-Rational (ACT-R) modeling of visual search in real-world images, ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그리고 많은 연구들은 ACT-R/PM(ACT-R/Perceptual and Motor; Byrne, 2001), EMMA(Eye Movements and the Movement of Attention; Salvucci, 2001), 그리고 PAAV module(Pre-Attentive and Attentive Vision module; Nyamsuren and Taatgen, 2013)과 같이 여러 시각 모듈의 개발을 통해 컴퓨터 인터페이스에서의 메뉴나 아이콘과 같은 가상 이미지에서 사람의 시각 탐색을 좀 더 세부적으로 묘사하기 위한 연구가 진행되었다. 그렇기 때문에, 본 연구에서는 실제 이미지의 ACT-R 시각 탐색 인지모델을 개발하여 사람이 목표 대상을 찾고자 할 때 어떤 인지과정으로 시각 정보를 처리하는지에 대한 세부적인 차원에서의 설명이 가능하고, 더 정확한 사람의 시각 탐색 모델을 만들기 위한 한 단계 높은 수준의 방법론을 제시할 수 있을 것이다.
  • 따라서 본 연구의 목적은 Torralba et al.(2006)이 주장하는 실제 이미지에서의 시각 탐색 패턴인 현저성과 맥락 정보를 모두 고려하여 사람의 시각 탐색에 대한 ACT-R 인지모델을 개발하는 것이다.
  • 본 논문에서는 실제 이미지에서 사람의 시각 탐색을 이해하기 위해 현저성의 영향뿐만 아니라 맥락 정보의 영향을 고려하여 인지모델을 개발하였다. 특히, 맥락 정보-기반 탐색 전략은 실제 이미지에서 사람의 시각 탐색을 정확하게 예측할 수 있었다.
  • 본 연구에서는 맥락 정보의 영향과 현저성의 영향을 설명하기 전에 먼저 시각 탐색 모델의 이해를 돕기 위해 ACT-R 인지 아키텍처와 인지모델이 대한 프레임워크에 대해 설명한 뒤, 현저성과 맥락 정보에 의한 시각 탐색 과정에 대해 설명하고자 한다.
  • 본 연구에서는 컴퓨터 인터페이스상의 이미지에서 국한된 기존의 시각 탐색 인지모델과는 달리 실제 이미지에서 사람의 시각 탐색에 대한 인지모델을 개발하기 위해 현저성의 영향뿐만 아니라 맥락 정보의 영향을 고려한 시각 탐색 인지모델을 개발하였다. 그리고 ACT-R의 유용성 시스템을 이용하여 실제 이미지에서 현저성 영역으로 주의를 이동시키는 전략과 맥락정보의 영역으로 주의를 이동시키는 전략에 따른 시각 탐색 과정에 대한 인지모델을 개발하였다.
  • 따라서 우리는 현저성과 맥락 정보 모두 동등하게 고려한 시각 탐색 모델을 제시하였다. 이번 논문에서는 실제 이미지에서 현저성과 맥락 정보의 영향을 ACT-R의 유용성시스템을 사용함으로써 보여줄 수 있었다.

가설 설정

  • 그래서 본 연구에서는 맥락 정보와 현저성을 동등하게 고려해야 함을 강조한 Torralba et al.(2006)의 주장에 의거하여, 처음 단계에서의 맥락 정보-기반과 현저성-기반 전략의 선택될 확률은 동등하다고 가정했다. 이에, 각 두 가지 전략 맥락-기반 전략과 현저성-기반 전략은 같은 유용성 값으로 설정하였고 임의선택-기반 전략의 유용성 값은 맥락-기반 전략과 현저성-기반 전략보다 낮은 값으로 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사람의 시각 탐색에서 두 가지 정보 처리 방식은 무엇인가? 사람의 시각 탐색은 크게 두 가지 시각 정보 처리 방식이 존재한다. 첫 번째 처리 방식은 상향 처리(bottom-up)방식으로써 목표 대상을 찾기 위해 각각의 객체들에게 시각 주의를 이동시키며 탐색하는 방법이다. 두 번째 처리 방식은 하향 처리(top-down)방식으로써 목표 대상의 위치를 예상하고, 예상한 영역에서 객체를 탐색하는 방법이다. 그리고 상향 처리 방식은 주로 현저성에 영향을, 하향 처리 방식은 맥락 정보에 영향을 받으며, 인지과학과 인지심리학분야에서는 이미지의 특성에 따라 각각의 영향이 고려되어야 함을 주장하였다(De Graef et al.
상향 처리 방식은 주로 무엇에 영향을 받는가? 두 번째 처리 방식은 하향 처리(top-down)방식으로써 목표 대상의 위치를 예상하고, 예상한 영역에서 객체를 탐색하는 방법이다. 그리고 상향 처리 방식은 주로 현저성에 영향을, 하향 처리 방식은 맥락 정보에 영향을 받으며, 인지과학과 인지심리학분야에서는 이미지의 특성에 따라 각각의 영향이 고려되어야 함을 주장하였다(De Graef et al., 1990; Henderson, 2003; Koch and Ullman, 1985; Niebur, 2007).
인간공학 및 Human-Computer Interaction 분야에서 사람의 시각 정보처리 과정에 대한 여러 연구가 진행된 이유는 무엇인가? 인간공학 및 Human-Computer Interaction(HCI) 분야에서는 사용자와 컴퓨터간의 활동에서 사람의 시각 탐색이 어떻게 진행되는지에 대한 처리 방식에 관심이 많기 때문에 사람의 시각 정보처리 과정에 대한 여러 연구(Halverson and Hornof, 2011; Kujala and Saariluoma, 2011; Ling and Van, 2004; Tuch et al., 2009; Jung, 2015)가 진행되고 있다.
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참고문헌 (29)

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