Hello-Vision을 이용한 영상처리교육 프로그램 개발에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

영상자료가 컴퓨터의 기본 자료 형식으로 정착되면서 영상압축, 내용기반검색, 컴퓨터 그래픽스와의 합성 등과 같은 분야가 생겨나고 있다. 그결과 미국에서는 영상처리와 디지털 신호처리 과목들이 학부의 필수적인 과목으로 잡아가고 있으며 우리나라 여러 대학에서도 영상처리 교육이 이루어지고 있다. 영상처리분야는 여러상황에서 일관되게 동작할 수 있는 일반적인 해법이 존재하지 않는 이 분야의 특성상 동작환경마다 새로운 해법을 개발해야 하는 문제점을 가지고 있다. 교과서의 한계를 극복하고 CD를 기반으로 하는 CAI 프로그램의 한계를 극복하고 이론교육과 병행하여 학생들이 직접 참여하는 실습을 제공하기 위해서 영상처리 환경인 Khros, Wit, AdOclos 등을 이용한 교육방안이 제시되었다. 이들 시스템의 공통된 문제점은 하나의 환경에서 이론을 제시하고 지시에 따라서 실질적인 실습을 진행하고 C와 같은 프로그래밍 언어를 이용하여 새로운 알고리즘을 작성하고 테스트할 수 있는 통합된 환경이 아니라는 점이다.
이와같은 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 영상처리 알고리즘 개발을 위한 통합환경인 Hello-Vision을 기반으로 이론과 실습 교육이 동시에 진행할 수 있는 교육환경을 구축한다. 제안된 교육환경은 Hello-Vision내에 내재되어 Visual C++과 같은 프로그래밍환경과 웹브라우저 그리고 Hello-Vision내에 있는 모든 기능을 제어함으로써 이론, 실습, 프로그램작성을 동시에 수행할 수 있는 통합체제를 갖춘다. 이를 위해서 강의자가 멀티미디어 형식의 강의자료를 쉽게 작성하여 추가할 수 있는 환경을 제시하고 학습자의 입장에서는 이론을 학습하고 실습을 통해 결과를 바로 분석해볼 수 있는 영상처리 알고리즘 실습 및 분석환경을 제시하고 이미 존재하는 영상처리 함수들을 이용하여 새로운 아이디어를 실제적으로 구현하여 테스트해볼 수 있는 실습환경을 제시한다. 이렇게 작성된 교육환경을 이용하여 학부학생레벨의 영상처리 과목의 이론과 실습을 동시에 진행할 수 있는 교육시스템을 구축한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

There is forming many fields such as image compression and combination of computer graphics, as multimedia has been established as a basic data unit in computer. Accordingly, in many universities of U. S. A, subjects to deal with image processing or digital signal processing have been established as the requisite ones, and similarly, in several Korean universities, there has formed a kind of image processing education.
However, in spite of all this phenomenon, there exists an apparent problem due to the very characteristic of this image-processing field, that is, there can be never one absolute solution to apply consistently to every situation. Of course, there have been a host of attempts to overcome this problem: at first, we have had CAI program in order to go over the limits of text-centered learning, and then, we have something like Khros, Wit, and AdOclos in order to overcome another limits of CAI by providing the environment where students can have a variety of hand-on experiences for the practical experiments of the knowledge learned by Khros, Wit, and AdOclos. Unfortunately, those things, including something like Khros, Wit and AdOclos, have lacked something important: there still needs the integrated environment where we can encounter both the learning of theory and the practical application of this.
For the solution to this agitated problem, in this given thesis, I'm proposing the new educational environment where we can encounter both of them, the learning of a theory and the application of the learned knowledge, by using Hello-Vision, the integrated environment for the development of image processing algorithm. This proposed environment is involved in the Hello-Vision and controls the programming environment such as Visual C++, Web browser, and the other functions of Hello-Vision. By doing so, it makes it possible the integrated system which operates the theory, practices and programming at the same time. For the further convenience, in this environment, an instructer can modify the content of the data base easily, for example, they can add a new content in the form of multimedia to DB for their materials of lectures; and a learner can not only learn a theory and get the immediate feedback through the practical activities in this suitable environment for the practice and analysis of the image proces sing algorithm but also test their own new idea involved in image processing function in these practical environment. In this way, with this proposed educational environment, we can aim at the most appropriate educational system where undergraduate students can encounter both a theory and a variety of practices for their subject matters.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 = 1
• 제2장 CAI 시스템의 이론적 고찰 = 5
• 2.1 CAI(Computer Assisted Instrustion)의 개념 = 5
• 2.1.1 CAI의 정의 및 특성 = 5
• 2.1.2 CAI의 유형 및 그 특성 = 7
• 2.2 Hello-Vision 2000의 소개 = 10
• 2.2.1 Hello-Vision의 주요 기능 = 10
• 2.2.2 Hello-Vision 2000의 화면구성 = 12
• 제3장 시스템 설계 = 14
• 3.1 영상처리 교육을 위한 조건 = 14
• 3.2 영상처리교육시스템 전체구조도 = 15
• 3.3 효과적인 이론 교육 환경의 설계 = 17
• 3.4 Hello-Vision을 기반으로 한 실습교육 환경 설계 = 19
• 3.5 프로그램 실습환경 설계 = 23
• 3.6 교육자료 제시 = 26
• 3.6.1 영상처리교육 범위 = 26
• 3.6.2 강의자료 구성 = 27
• 3.6.3 강의자료 등록 = 33
• 3.7 영상처리교육을 위한 교육환경 설계 = 35
• 제4장 시스템 구현 및 결과 = 39
• 4.1 시스템 개발 환경 = 39
• 4.2 교육시스템 = 40
• 제5장 결론 및 향후 연구방향 = 60
• 참고문헌 = 61