1.계획서

                      종합설계 프로젝트 계획서 요약

팀명

ALSO

제출일

2012 3 8

프로젝트 제목

영상처리를 이용한 수식계산 시스템(Camculator)

팀원

성명

학번

SNS 주소

이효익

20073240

김미영

20095366

이재훈

20073235

이홍렬

20073239

임대영

20075369

채승완

20073255

설계 프로젝트 개요

프로젝트 개요

  Camculator는 입력되는 수식의 이미지를 처리하여 수식의 계산결과를 보여주는 시스템이다.

  기존에 출시되어있는 공학용 계산기는 사용상에 있어서 많은 불편함을 내재하고 있다.

1. TEXT위주의 User Interface를 취하고 있어 입력커서의 컨트롤이 매우 불편하다.

2. 기능을 알 수 없는 버튼들이 많고, 그 기능들을 사용하기 위해서는 사용법을 별도로 '학습'해야한다.

3. 제공되는 버튼의 수에 비해 많은 기능을 제공하기 때문에 하나의 기능을 호출하기 위해서 여러번의 입력이 필요하다.

4. 모델별로 수식표현법, 입력법 등이 다르므로 기기의 변화에 따라 사용자가 적응해야한다.

  공학용 계산기의 불편함은 대부분 사용자 입력방식에 있다. 이 프로젝트에서는 수식의 입력을 버튼이 아닌 Camera에 의해 촬영된 정지영상으로 입력하도록 재구성하여 불편함을 해소하고자 한다.

  연구및 개발 내용

1. 영상 전처리, 문자인식, 수식인식, AST

2. 수식유형분석, 수식계산

3. UI, 수식이미지 생성

 

장점

1. 직관적이고 단순하게 구성된 인터페이스를 통해 손쉽게 기능을 호출할 수 있다.

2. 카메라를 이용한 수식 입력은 복잡한 수식을 간편하게 입력할 수 있다.

3. Smart Phone에서 작동하므로, 기기에 따라 사용법을 새로 익힐 필요가 없다.

4. TEXT기반의 수식표현방법에 비해 직관적으로 수식을 표현할 수 있다.

5. 별도로 공학용 계산기를 구입할 필요가 없어 경제적이다.

6. 계산기 플랫폼 생산에 소비되는 자원을 절약할 수 있다.

 

현실적 제한요소

1. 여러개의 수식이 포함되어있는 Image는 어떤 수식을 처리해야 할지 모호하므로 원하는 수식의 영역만을 잘라낼 수 있는 UI를 제공하여 해결한다.

2. 입력되는 수식은 다양한 변수가 존재하는데, Camculator는 거의 온전한 형태의 Image만을 처리한다. 사용자가 일정 수준이상의 품질을 만족하는 Image를 촬영할 수 있도록 UI를 통해 유도한다.

3. 계산결과가 무리수나, 컴퓨터로 표현 가능한 범위에 있지 않다면 계산결과를, Approximation, Symbolization, Simplification하여 정확하고 알아보기 쉬운 형대로 출력하도록 구현되어야 한다

 

비교대상

Microsoft Mathematics (2011, Microsoft)

  Microsoft Mathematics (이하 Methematics)는 PC에서 작동하는 필체인식 기반의 수학 학습지원 시스템이다. 공학용 계산기의 버튼을 형상화한 수식 입력기가 별도로 제공되고, 입력된 수식은 간단한 명령어에 의해 수식을 처리한다. 수식처리 결과는 답, 풀이과정, 그래프(2, 3차원) 등이 있고, 풀이과정의 각 단계에서는 어떠한 수학 법칙이 적용되었는지 간단한 설명이 출력된다.

  Mathematics는 조사된 수식계산시스템 중에서 가장 발전된 형태이다. 이 프로젝트에서 Mathematics의 기능 및 성능을 완전히 개선/구현할 수는 없지만 다음과 같은 요소들에 초점을 맞추어 차별화 할 계획이다.

1. 이동성

  Mathematics는 PC기반으로 이동성이 다소 떨어진다. Camculator는 Smart Phone에서 작동하는 Application으로 일반 계산기와 같은 수준의 이동성을 보장받을 수 있다.

2. 간편한 수식입력

  Mathematics의 수식입력 방법은 필기입력과 버튼입력, 2가지가 제공된다. Camculator는 수식을 Camera로 직접 촬영하여 Image를 입력하는 방식으로 복잡한 수식도 단번에 입력이 가능하다.

 

 

마일스톤 일정

1월 : 프로젝트 제안, 요구사항 분석

2월 : 주요기술 연구, 관련 시스템 조사/분석

3월 : 모듈 설계, 문자인식 전반부 구현, UI기본기능 구현

4월 : 문자/수식인식 기능 구현, 수식처리모듈 구현, UI확장 기능 구현

5월 : 모듈 통합테스트, 프로젝트 종료

 

결론

수식 Image를 처리하여 계산결과를 출력하는 Smart Phone Application을 개발한다. 문자인식 기술을 이미 널리 보급되어있지만, 이미지로부터 수식을 구성하는 기술은 아직 크게 알려진 바가 없다. 따라서 이 프로젝트는 수식인식/인식률에 초점을 맞춰 진행된다.

  공학용 계산기는 최근 수년간 새로운 모델이 출시되지 않았고, 해당 업체에서도 계산기의 페러다임을 바꾸려는 의지가 없어보인다. 이 프로젝트를 통해 계산기 인터페이스에 새로운 기준이 형성되길 기대해본다.





       
     

Ċ
markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 3. 7. 오전 7:33
ć
markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 3. 7. 오전 7:32
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markers@cs.kookmin.ac.kr,
2012. 3. 7. 오전 7:32