사용자가 스마트펜으로 필기시에 장착된 광학 장치로 종이 위의 닷 코드를 읽어 해당 영역의 움직임 좌표들을 획득하면, 영상처리 및 패턴인식 알고리즘을 통해 필기 경로와 패턴를 인식하는 기술이다.
A. 목적
- 본 기술은 사용자가 광학 기반의 스마트펜으로 닷 코드가 인쇄된 컨텐츠를 소비할 때 별도의 스마트 단말 연동 없이 저사양의 온디바이스에서 컨텐츠 내용 및 필기 행동과 매칭되는 소리 반응을 제공해 줄 수 있게 하는데 필요한 알고리즘 및 기능들을 포함하고 있음
- 따라서, 본 기술이전은 기존 단순 터치 방식의 스마트펜을 개발하고 있지만 추가 기능이 필요하거나 온디바이스 필기 패턴인식 이라는 신개념의 스마트펜을 제품화하고자 하는 기업이 저연산 필기 패턴인식 기술을 내재화하고 제품을 빠르게 상용화 할 있도록 하는데 목적이 있음
B. 필요성
- 언어 교육은 크게 읽기, 쓰기, 말하기, 듣기로 구성되는데 현재 컨텐츠 교구 시장은 읽기, 말하기, 듣기는 활성화되어 있지만 쓰기의 경우 마땅한 교구가 없기때문에 쓰기가 가능한 스마트펜과 같은 교구가 필요하다는 시장 요구가 있음
- 스마트펜에서는 좌표만 보내주고 앱에서 이를 받아 패턴을 인식하는 형태의 제품도 있지만 스마트 단말이 필수적이기 때문에 특히, 유아나 장애인의 경우 활용성이 떨어져 시장 성장이 더딘 상황으로 스마트펜 자체에서 필기 패턴을 인식하는 제품이 필요함
- 고성능의 인식 기술은 고사양의 MCU, 메모리 등의 H/W가 필요하고 이는 제품 가격 상승을 야기하여 시장경쟁력을 낮추기 때문에 저사양으로도 온디바이스로 동작할 수 있는 필기 패턴인식 기술이 필수적임
- 스마트펜으로 선 긋기, 영역 선택, 연결 하기, 문자 따라 쓰기 등의 필기 패턴을 수행하면 이를 펜 자체에서 어떤 필기 행동을 했는지를 저연산으로 인식 판단 할 수 있음
- 패턴인식 알고리즘 뿐만 아니라 기존 스마트펜의 기본 기능인 닷코드 매칭, 음성 콘텐츠 매칭, 소리 재생, 통신을 위한 I/F등도 포함
- 스마트펜과 연동되는 컨텐츠의 종류와 사용자 대상을 확장할 수 있음
- 사운드 피드백이 가능한 OID 기반 스마트펜 필기패턴인식 기술로써, 사용자가 필기 시에 펜 밑에 장착된 광학장치로 종이 위의 도트 코드를 읽어 고속으로 해당 영역의 움직임 좌표들을 획득하고, 영상처리 알고리즘을 통해 필기 내용을 디지털화 시켜주어 특정 코드가 인쇄된 종이 위에 필기를 하면 그 필기 내용에 맞게 소리로 반응할 수 있게 한다.
- 닷코드 인식을 통한 좌표 추출 기능, 필기 패턴 인식 기능. 매칭 기능, 사운드 반응 기능, 로그 기록 기능, 재생 기능 등이 주요 제공 기능이다.
- 사용 방법의 예로 닷코드가 인쇄된 컨텐츠 지류를 준비 한 후 스마트펜 전원을 켜고 인식 모드에서 지류에 인쇄된 컨텐츠의 유형에 따라 필기 혹은 선 긋기 등의 동작을 수행 하면 스피커를 통해 사운드 반응을 확인하는 것에 사용될 수 있다.
- 해당 기술이 적용된 스마트펜에 대한 사용성 평가항목 지표와 결과도 함께 제공한다.
- 필기 패턴인식 알고리즘 및 관련 특허 1건
- 닷코드 인식 소요시간 및 정확도, 필기 패턴인식 소요시간 및 정확도 요구 성능을 만족하고 USB I/F, 동작 매칭 사운드 재생, 컨텐츠 업데이트 기능 등이 가능한 ‘광학 기반 스마트펜 필기 패턴인식’ 프로그램 1건
- 문서: 시스템 요구사항 정의서, 시스템 S/W구조설계서, 시험절차결과서, 사용성평가 결과서
A. 적용분야
- 영어, 한글, 수학, 창의력 학습 등 다양한 닷 코드가 인쇄된 콘텐츠를 소비할 수 있는 광학 기반 스마트펜 교구에 적용 가능하며, 기존 단순 터치 펜에도 필기 행동패턴 인식 기능을 추가하여 신제품 형태로 개발할 수 있음
- 스마트펜의 실제 필기 내용을 디지털로 관리 할 수 있는 전자 노트 산업 및 필기 앱 분야에 적용 가능
- 이 외에도 필기 교정, 문맹 교육, 장애인 교육 보조도구 분야에도 적용이 가능할 것으로 보임
B. 기대효과
- 새로운 개념의 하드웨어 플랫폼을 통한 매출 증대
* 80% 시장을 점유하고 있는 기존 단순 터치 형식의 스마트펜과 다른 쓰기가 가능하다는 차별성이 뚜렷한 신 개념의 필기 패턴인식 스마트펜 출시가 가능하여 시장 점유율을 빠르게 높일 수 있을 것으로 기대됨
* 비대면 교육 시장의 활성화 베트남, 중국, 인도네시아 등 신흥국에서의 한국 교육 시스템의 수요 증가로 인해 수출 증대도 가능할 것으로 보임
- 개발 비용 및 기간 절감 효과
* 필기 패턴인식 알고리즘 뿐만 아니라 이를 검증하기 위한 스마트펜 기본 기능도 탑재하고 있어 빠른 시제품 개발 및 상용화가 가능하여 개발 비용 및 기간을 절감할 수 있음
* 닷코드 인식 속도 및 정확도, 패턴인식 속도 및 정확도에 대한 성능 인증 시험이 완료된 기술로써, 제품 출시를 위한 추가 인증시험이 필요한 경우에도 유연하게 대처할 수 있음