[논문]스마트 글래스를 활용한 동공 데이터 수집과 사회 감성 추정 기술

이동원; 문성철; 박상인; 김환진; 황민철

doi:10.5909/jbe.2020.25.6.973

[국내논문] 스마트 글래스를 활용한 동공 데이터 수집과 사회 감성 추정 기술
Pupil Data Measurement and Social Emotion Inference Technology by using Smart Glasses 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.25 no.6, 2020년, pp.973 - 979

이동원 ((주)스마트디아그노시스) , 문성철 (전주대학교 산업공학과) , 박상인 (한국과학기술연구원 바이오닉스연구단) , 김환진 ((주)스마트디아그노시스) , 황민철 (상명대학교 휴먼지능정보공학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 동공 반응 데이터를 수집하여 공감의 사회 감성을 객관적이고 정량적으로 추정하는 데 목적이 있다. 52명(남 26명, 여 26명)의 피험자가 실험에 참여하였다. 실험은 30초의 참조 데이터 측정 후, 공감 유무에 따라 얼굴 표정 모방 과제와 자발적 표현과제로 구분되어 두 사람은 상호작용하였고 동공을 촬영하였다. 이진화 및 원형 윤곽선 검출법의 영상처리를 활용하여 동공 데이터를 수집하였고, 이상 데이터 제거 기법을 활용해 눈 깜빡임 노이즈를 제거하였다. 공감 유무에 따른 동공 크기 데이터는 정규성 검증 및 독립표본 t 검정을 통해 통계적 유의성을 확인하였다. 분석 결과, 공감하는 경우(M ± SD = 0.050 ± 1.817)와 공감하지 않은 경우(M ± SD = 1.659 ± 1.514) 동공 크기가 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t(92) = -4.629, p = 0.000). 판별분석을 통해 동공 크기에 따른 공감 유무를 추정하는 규칙을 정의하였고, 새로운 실험참가자 12명(남 6명, 여 6명, M ± SD = 22.84 ± 1.57세)을 대상으로 규칙을 검증(추정 정확도 75%)하였다. 본 연구에서 제안한 동공 크기 데이터를 이용한 공감의 사회 감성 추정 기술은 비접촉식 카메라 기반의 기술로 스마트 글래스와 접목되어 다양한 가상 현실 분야에 활용도가 높을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to objectively and quantitatively determine the social emotion of empathy by collecting pupillary response. 52 subjects (26 men and 26 women) voluntarily participated in the experiment. After the measurement of the reference of 30 seconds, the experiment was divided into the task of imitation and spontaneously self-expression. The two subjects were interacted through facial expressions, and the pupil images were recorded. The pupil data was processed through binarization and circular edge detection algorithm, and outlier detection and removal technique was used to reject eye-blinking. The pupil size according to the empathy was confirmed for statistical significance with test of normality and independent sample t-test. Statistical analysis results, the pupil size was significantly different between empathy (M ± SD = 0.050 ± 1.817)) and non-empathy (M ± SD = 1.659 ± 1.514) condition (t(92) = -4.629, p = 0.000). The rule of empathy according to the pupil size was defined through discriminant analysis, and the rule was verified (Estimation accuracy: 75%) new 12 subjects (6 men and 6 women, mean age ± SD = 22.84 ± 1.57 years). The method proposed in this study is non-contact camera technology and is expected to be utilized in various virtual reality with smart glasses.

Keyword

표/그림 (6)

그림 그림 1. 실험 과정 및 환경 Fig. 1. Experimental process and environment
그림 그림 2. 이미지및신호처리(A: 동공검출과정, B: 동공크기, C: 1Hz 동공크기) Fig. 2. Image and signal processing(A: pupil detection process, B: pupil diameter, C: 1Hz pupil diameter)
그림 그림 3. 통계 분석 차트 Fig. 3. The chart for statistical analysis
그림 그림 4. 데이터 패턴 차트 Fig. 4. The chart for data pattern
그림 그림 5. 공감 규칙의 검증 패턴 차트 Fig. 5. The chart for verification pattern of empathy rule
표 표 1. 공감 규칙의 검증 결과 Table. 1. Results for verification of empathy rule

참고문헌 (22)

J. Gratch, W. Mao, and S. Marsella, "Modeling social emotions and social attributions", Cambridge University Press, pp.219-251, 2006.
P. Salovey, and J. D. Mayer, "Emotional intelligence. Imagination", cognition and personality, Vol.9, No.3, pp. 185-211, 1990, https://doi.org/10.2190/DUGG-P24E-52WK-6CDG (accessed Mar. 1, 1990).

상세보기
S. G. Barsade, "The ripple effect: Emotional contagion in groups", Yale SOM Working Paper, No.OB-01, 2000, http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.250894 (accessed Jul. 30, 2001).
R. A. Baron, "The sweet smell of... helping: Effects of pleasant ambient fragrance on prosocial behavior in shopping malls", Personality and Social Psychology Bulletin, Vol.23, No.5, pp. 498-503, 1997, https://doi.org/10.1177/0146167297235005 (accessed May. 1, 1997).

상세보기
L. Steinberg, S. D. Lamborn, N. Darling, N. S. Mounts, and S. M. Dornbusch, "Overtime changes in adjustment and competence among adolescents from authoritative, authoritarian, indulgent, and neglectful families", Child development, Vol.65, No.3, pp. 754-770, 1994, https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1994.tb00781.x (accessed Jun. 1994).

상세보기
L. Tarassenko, M. Villarroel, A. Guazzi, J. Jorge, D. A. Clifton, and C. Pugh, "Non-contact video-based vital sign monitoring using ambient light and auto-regressive models", Physiological measurement, Vol.35, No.5, 807, 2014, https://doi.org/10.1088/0967-3334/35/5/807 (accessed Mar. 28, 2014).

상세보기
W. Boucsein, and R. W. Backs, "The psychophysiology of emotion, arousal, and personality: Methods and models", Handbook of digital human modeling: Research for applied ergonomics and human factors engineering, 35, 2009.
S. W. Porges, "Orienting in a defensive world: Mammalian modifications of our evolutionary heritage. A polyvagal theory", Psychophysiology, Vol.32, No.4, pp. 301-318, 1995, https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1995.tb01213.x (accessed Mar. 23, 1995).

상세보기
R. McCraty, M. Atkinson, D. Tomasino, and R. T. Bradley, "The Coherent Heart Heart-Brain Interactions, Psychophysiological Coherence, and the Emergence of System-Wide Order", Integral Review: A Transdisciplinary & Transcultural Journal for New Thought, Research, & Praxis, Vol. 5, No.2, 2009.
E. H. Hess, and J. M. Polt, "Pupil size in relation to mental activity during simple problem-solving", Science, Vol.143, No.3611, pp. 1190-1192, 1964, https://doi.org/10.1126/science.143.3611.1190 (accessed Mar. 13, 1964).

상세보기
D. Kahneman, and J. Beatty, "Pupil diameter and load on memory", Science, Vol.154 No.3756, pp. 1583-1585, 1966, https://doi.org/10.1126/science.154.3756.1583 (accessed Dec. 23, 1966).

상세보기
M. M. Bradley, L. Miccoli, M. A. Escrig, and P. J. Lang, "The pupil as a measure of emotional arousal and autonomic activation", Psychophysiology, Vol.45, No.4, pp. 602-607, 2008, https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2008.00654.x (accessed May. 22, 2008).

상세보기
J. Lee, K. Suh, and S. Nam, "C-P-N-D Ecosystem-based Broadcasting/Media Virtual Reality (VR) Prospects", Journal of Broadcast Engineering, Vol.23, No.1, pp. 19-25, 2018, https://doi.org/10.5909/JBE.2018.23.1.19 (accessed Oct. 11, 2018).

원문보기 상세보기
S. Mun, M. Whang, S. Park, D. W. Lee, and H. I. Kim, "Overview of VR Media Technology and Methods to Reduce Cybersickness" Journal of Broadcast Engineering, Vol.23, No.6, pp. 800-812, 2018, https://doi.org/10.5909/JBE.2018.23.6.800 (accessed Oct. 16, 2018).

원문보기 상세보기
M. M. Bradley, L. Miccoli, M. A. Escrig, and P. J. Lang, "The pupil as a measure of emotional arousal and autonomic activation", Psychophysiology, Vol.45, No.4, pp. 602-607, 2008, https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2008.00654.x (accessed May. 22, 2008).

상세보기
P. Ekman, "An argument for basic emotions", Cognition & emotion, Vol.6, No.3-4, pp. 169-200, 1992, https://doi.org/10.1080/02699939208411068 (accessed Jan. 7, 2008).

상세보기
E. Hatfield, J. T. Cacioppo, and R. L. Rapson, "Emotional contagion", Current directions in psychological science, Vol.2, No.3, pp. 96-100, 1993, https://doi.org/10.1111/1467-8721.ep10770953 (accessed Jun. 1, 1993).

상세보기
G. Rizzolatti, and L. Craighero, "The mirror-neuron system", Annual Review of Neuroscience, Vol.27, pp. 169-192, 2004, https://doi.org/10.1146/annurev.neuro.27.070203.144230 (accessed Jul. 21, 2004).

상세보기
E. C. Lee, K. R. Park, M. Whang, and K. Min, "Measuring the degree of eyestrain caused by watching LCD and PDP devices", International Journal of Industrial Ergonomics, Vol.39, No.5, pp. 798-806, 2009, https://doi.org/10.1016/j.ergon.2009.02.008 (accessed Mar. 18, 2009)

상세보기
S. W. Huck, W. H. Cormier, and W. G. Bounds, "Reading statistics and research", New York: Harper & Row, pp. 74-102, 1974.
S. D. Preston, and F. B. De Waal, "Empathy: Its ultimate and proximate bases", Behavioral and brain sciences, Vol.25, No.1, pp. 1-20, 2002, https://doi.org/10.1017/S0140525X02000018 (accessed Jan. 23, 2003).

상세보기
G. Bohner, and T. Weinerth, "Negative affect can increase or decrease message scrutiny: The affect interpretation hypothesis", Personality and Social Psychology Bulletin, Vol.27, No.11, pp. 1417-1428, 2001, https://doi.org/10.1177/01461672012711003 (accessed Nov. 1, 2001).

상세보기

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증