1. 수행배경

• 전자칠판 제조회사인 (주)PKLNS에서 하반기 현장실습을 하면서 기존 전자칠판의 한계점을 알 수 있었다. 그 중 하나는 터치패널 대형화의 한계이다. 스마트폰 등 소형 터치스크린에 사용되는 정전식 터치스크린의 경우에는 화면의 크기가 커짐에 따라 고가의 터치패널이 많이 쓰여 제조비용이 기하급수적으로 늘어난다. 7~8인치 터치패널의 경우 5만원 안팎, 50인치의 경우 80~100만원, 100인치 이상은 1000만원을 훌쩍 넘어간다. 하지만 카메라방식의 터치스크린을 제작한다면 이론상으로 100인치 스크린도 100만원 안팎으로 만들 수 있다.

• 두 번째는 대형 터치스크린에서 물체를 감지하고 여러 물체를 구분하는 기술이 부족하다. 기존의 전자칠판의 경우 접촉된 물체가 있는지 없는지만 판별할 수 있고, 어떤 물체인지는 구분할 수 없다. 또한 서로 다른 색깔의 펜을 쓰려는 경우에는 내부 응용프로그램을 통해 바꿀 수 있는데 이런 경우는 저가형 터치스크린의 주요 판매 시장인 학교나 회사에 있는 화이트보드를 바로 대체하기에는 어려움이 따를것으로 예상된다.  따라서 카메라로 부터 받아온 영상을 통해 서로 다른 물체를 구분하는 기술을 개발하려고 한다.

2. 수행기간

• 2016-07 ~ 2016-10
  

3. 개발작품 설명

• 카메라방식 터치스크린 구현

   본 과제에서 구현할 카메라방식 터치스크린 기술은 임베디드 보드 카메라를 사용하여 구현.

터치 알고리즘은 크게 터치 인식, 좌표 계산, 좌표 전송 세 단계로 나누어짐.

카메라를 통하여 터치된 카메라와 터치된 지점의 각도를 구하고, 해당 각도를 서버로 전송하여 삼각측량법을 통해 위치 좌표를 계산.

계산 된 좌표 정보를 디스플레이 상에 표시.

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• 영상 기반 펜 분류 기술(Pen ID)

 카메라에서 스크린 표면의 영상을 받아와 잘라낸 후 변환하고 HSV(hue saturation value)색상 모델에 기반하여 펜 색깔 구분

4. 활용방안

• ​국내의 독자적 기술로 경쟁력 강화 

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아직까지 국내에는 Pen ID기술이 없어 외산기술에 의존하고 있다. 이렇게 외산기술에 의존하면 그만큼 비용도 많이 들고 경쟁력이 줄어들 것이다. 따라서 옵티컬 터치를 사용한 터치스크린에 맞는 독자적인 Pen ID 기술을 개발하여 특허를 출원한다면 국내 터치스크린 산업은 더욱 경쟁력을 갖게 될 것이다.

• ​어느 칠판에도 사용가능한 범용성 

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요즘 전자칠판이 나오면서 기존의 칠판을 없애고 새로운 전자칠판으로 전환하는 곳이 상당히 많다. 여기서 비용은 기존의 칠판을 처리하는 비용과 새로운 전자칠판을 구매하는 비용이 들것이다. 이렇게 헌 것을 새것으로 바꾸면 이중이 2배로 발생된다. 하지만 기존의 것을 이용하여 전자칠판을 사용 할 수 있으면 비용 면에서 상당한 이점이 될 것이다. 우리가 하려는 옵티컬 터치와 Pen ID기술은 단순히 전자칠판에만 적용되는 것이 아니라 화이트보드나 일반 칠판에도 적용이 가능하다. 이 기술을 적용하게 되면 기본의 화이트보드나 일판 칠판을 없애고 새로운 터치스크린을 구매하지 않아도 터치스크린을 만들 수 있어 이중으로 발생하는 비용을 줄이고 기존 칠판을 이용하는 것이므로 이질감도 줄어들어 충분히 상품성이 있다.

• ​칠판의 내용이 바로 학생들 앞에 

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회의를 하거나 강의를 들을 때 칠판을 이용한다. 이 칠판에 적힌 내용을 사람들은 자신의 노트나 PC에 받아 적어 회의의 내용을 기록한다. 칠판의 내용을 받아 적는 과정에서 회의에 집중을 하지 못하고 대충 넘어간 적이 있을 것이다. 이런 일을 없애기 위한 전자칠판의 내용을 실시간으로 스마트 폰 또는 PC에서 전송하여 각 사용자가 볼 수 있고 저장이 가능하게 해 회의에 더 집중을 하면서 회의 때 사용한 칠판의 내용을 다 기록 할 수 있다. 이러한 기능이 회사나 학교, 학원에서 매우 유용하게 사용될 것으로 전망한다.

• ​기존의 색 구분 방식을 사용 

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사람들은 기존의 방식에 적응이 되어 새로운 방식에 적응하기를 힘들어한다. 기존 칠판에 강의를 하는 사람들은 여러 가지의 팬을 사용하여 필기를 하는 대 전자칠판의 펜 색은 하나의 펜으로 여러 가지 색을 조정하는 방식이다. 이런 새로운 방식이 많이 불편하므로 우리가 만든

Pen ID기술을 적용하면 불편을 느끼는 사람들에게 기존의 편안함을 주어 삶의 질을 더 편안하게 이끌 수 있다