KR101309999B1 - 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안면측정 장치는, 제 1 프레임, 상기 제 1 프레임의 상부에 배치되는 제 2 프레임 및 상기 제 2 프레임에 연결되며 대상체의 전면에 배치되는 제 3 프레임을 포함하는 전면 프레임부, 상기 제 1 프레임 및 상기 제 2 프레임 사이에 배치되는 선형 이송부, 상기 제 2 프레임 및 상기 제 3 프레임의 사이에 배치되는 전면 구형 이송부, 상기 제 3 프레임에 위치되어 상기 대상체를 대하여 기울어지는 복수 개의 전면 반사경, 및 상기 제 3 프레임에 장착되어 상기 전면 반사경을 향하도록 배치되는 전면 측정부를 포함하며, 상기 대상체의 중심점을 기준으로 상기 전면 측정부 및 상기 전면 반사경을 이동시킴으로써, 원하는 안면 측정 거리를 확보하면서, 안면 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING FACE WITH INTEGRATED CAMERA AND REFLECTORS}

아래의 실시예들은 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 좁은 촬영 공간에서 원하는 촬영거리를 확보하고 대상체가 움직이지 않은 체로 원하는 안면 자세의 이미지를 획득할 수 있는 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

체질이란 사람이 본래 가지고 태어난 신체적 특성, 정신적 특성, 및 여러 가지 다른 특성을 합친 포괄적인 개념을 말한다. 이러한 체질의 차이에 의하여, 사람마다 체격 및 성격이 다르며, 같은 약을 먹어도 다른 반응을 나타내고, 음식에 대한 반응이나 취향이 다를 수 있다.

사상의학에서는 사람들의 체질적 특성을 크게 사상(四象), 즉, 태양, 태음, 소양, 소음으로 크게 분류를 하는데, 이러한 체질을 진단하는 데에는 여러 가지 방법이 있다.

손목 내측에 위치한 동맥 상의 특정 부위인 촌부, 관부, 척부의 맥을 짚어보는 방법, 약을 먹고 반응을 보는 방법, 타고난 병증을 보고 판단하는 방법, 및 인상, 눈빛, 안면, 생김, 체형, 용모 등 외모를 보고 판단하는 방법이 있다.

특히, 안면을 통해 구체적으로 체질을 판단해 보면 다음과 같다. 태음인은 얼굴이 넓적하고 눈이 편평하며 코가 크고 코 폭이 넓고, 소음인은 인상이 유순하고 얼굴 폭이 좁고 갸름한 모양이며 눈꼬리가 약간 처진 곡선형이며 코 폭이 좁고 코가 아래로 쳐졌으며, 소양인은 눈 끝이 올라간 경우가 많고 이마가 돌출됐으며 상하로 넓은 편이며, 태양인은 눈이 빛나고 이마가 넓으며 인상이 강하고 귀가 발달했고 머리가 크다. 심지어, 체질에 따라 귀의 위치, 이마의 생김새, 콧등, 입 모양, 눈 모양도 다를 수 있다.

이러한 방법 외에도 보다 객관적으로 정확한 체질 결정에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 예를 들어, 형태학적 연구로서 척도법, 두부촉진법, 두면부의 형태학적 특징의 정량화 연구가 있으며, 사상체질분류검사지를 이용한 심성의 연구, 적외선 체열 촬영, 유전자분석 등 진단기기를 이용한 객관화 연구 등이 있다.

일 실시예에 따른 목적은 원하는 안면 측정 거리를 확보하면서 측정 장비의 작업 공간을 줄일 수 있는 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 대상체의 상부에 레이저 거리계를 구비하여, 보다 정밀하게 대상체의 중심점을 검출할 수 있는 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 정면 또는 측면에 배치된 반사경 및 구형 카메라를 이용하여 정면 및 측면을 동시 촬영할 수 있어 촬영 시간을 단축할 수 있는 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 대상체가 움직이지 않고서도 원하는 이미지를 획득할 수 있는 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치에 있어서, 상기 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치는 제 1 프레임, 상기 제 1 프레임의 상부에 배치되는 제 2 프레임 및 상기 제 2 프레임에 연결되며 대상체의 전면에 배치되는 제 3 프레임을 포함하는 전면 프레임부, 상기 제 1 프레임 및 상기 제 2 프레임 사이에 배치되는 선형 이송부, 상기 제 2 프레임 및 상기 제 3 프레임의 사이에 배치되는 전면 구형 이송부, 상기 제 3 프레임에 위치되어 상기 대상체를 대하여 기울어지는 복수 개의 전면 반사경, 및 상기 제 3 프레임에 장착되어 상기 전면 반사경을 향하도록 배치되는 전면 측정부를 포함하며, 상기 대상체의 중심점을 기준으로 상기 전면 측정부 및 상기 전면 반사경을 이동시킬 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 선형 이송부는 상기 제 1 프레임에 대하여 상기 제 2 프레임을 3자유도로 선형 이동시키고, 상기 제 2 프레임과 함께 상기 제 3 프레임, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부가 이동할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 전면 구형 이송부는 상기 제 2 프레임에 대하여 상기 제 3 프레임을 3자유도로 구형 이동시키고, 상기 제 3 프레임과 함께 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정 유닛부가 이동할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 전면 반사경은, 상기 대상체를 향하도록 기울어진 제 1 전면 반사경, 상기 제 1 전면 반사경에 대해 아래 방향으로 평행하게 배치되는 제 2 전면 반사경, 및 상기 제 2 전면 반사경의 하부에 대하여 직교하며 상기 전면 측정부의 하부에 배치되는 제 3 전면 반사경을 포함하며, 상기 대상체의 안면 이미지는 제 1 전면 반사경, 제 2 전면 반사경, 및 제 3 전면 반사경에 반사되어 상기 전면 측정부로 향할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 대상체의 상부에 레이저 거리계를 구비하고, 상기 레이저 거리계에 의해 측정된 상기 대상체의 중심점을 기준으로 상기 선형 이송부가 구동될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 선형 이송부에 부착되어 제 2 프레임에 대하여 수직하게 배치되는 제 4 프레임, 상기 제 4 프레임에 연결되어 상기 대상체의 측면에 배치되는 제 5 프레임을 포함하는 측면 프레임부, 상기 제 4 프레임 및 상기 제 5 프레임 사이에 배치되어, 상기 제 4 프레임에 대하여 상기 제 5 프레임을 구형 이동시키는 측면 구형 이송부, 상기 제 5 프레임에 위치되어, 상기 대상체에 대하여 기울어지는 복수 개의 측면 반사경, 및 상기 제 5 프레임에 장착되어, 상기 측면 반사경을 향하도록 배치되는 측면 측정부를 더 포함 할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 제 2 프레임이 상기 제 1 프레임에 대하여 회전하도록 상기 제 1 프레임에 장착되는 모터를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 안면측정 방법에 있어서, 상기 안면측정 방법은 대상체의 중심점을 검출하는 단계, 상기 중심점이 복수 개의 전면 반사경을 거쳐 전면 측정부를 향하도록, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부를 선형 이동시키는 단계, 상기 대상체의 안면의 기울어짐을 보정하도록, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부를 구형 이동시키는 단계, 및 상기 전면 측정부를 이용하여 상기 대상체의 안면 이미지를 촬영하는 단계를 포함하고, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부는 일체로 선형 또는 구형 이동하고, 상기 대상체의 안면 이미지가 상기 전면 측정부를 향하도록 상기 전면 반사경이 기울어지도록 제공될 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 대상체의 상부에 제공되는 레이저 거리계를 이용하여 상기 대상체를 스캔하는 단계를 상기 대상체 검출 단계 이전에 포함할 수 있다.

일 측에 의하면, 상기 전면 반사경에 대해 수직하게 배치된 측면 반사경 및 상기 측면 반사경을 향하여 배치된 측면 측정부를 구형 이동시키는 단계 및 상기 측면 측정부를 이용하여 안면 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 의하면, 안면 측정 거리를 일정하게 유지하면서 측정 장비의 작업 공간을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 의하면, 대상체의 상부에 레이저 거리계를 구비하여, 보다 정밀하게 대상체의 중심점을 검출할 수 있다.

일 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 의하면, 정면 또는 측면에 배치된 반사경 및 구형 카메라를 이용하여 정면 및 측면을 동시 촬영할 수 있어 촬영 시간을 단축할 수 있다.

일 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법에 의하면, 대상체가 움직이지 않고서도 원하는 이미지를 획득할 수 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치의 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면 측정 장치의 측면도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치의 작동을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면 측정 장치의 사시도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법의 순서도이다.
도 6 (a) 및 (b)는 레이저 거리계에 의해 획득된 이미지를 나타낸다.
도 7은 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법에서 구형 이송부의 회전각을 계산하는 방법을 도시한다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)의 사시도이고, 도 2는 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면 측정 장치(10)의 측면도이며, 도 3은 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)의 작동을 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)는, 제 1 프레임(110), 전면 프레임부(120), 선형 이송부(130), 전면 구형 이송부(140), 전면 반사경(150), 전면 측정부(160), 및 레이저 거리계(170)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 프레임(110)은 안면 이미지를 측정하고자 하는 대상체가 위치될 수 있는 좌석(112) 및 “ㄷ”자 형상의 프레임(114)을 포함할 수 있다.

또한, 대상체는 안면 이미지를 촬영하고자 하는 머리(100)일 수 있다.

제 1 프레임(110)에는 전면 프레임부(120)가 연결될 수 있다.

전면 프레임부(120)는 제 1 프레임(110)의 상부에 배치되는 제 2 프레임(122) 및 제 2 프레임(122)에 연결되며 머리(100)의 전면에 배치되는 제 3 프레임(124)을 포함할 수 있다.

제 2 프레임(122)은 예를 들어“ㄱ”자 형상을 구비될 수 있고, 제 3 프레임(124)은 제 2 프레임(122)과 연결되어 머리(100)의 전면에 배치될 수 있도록 하면 된다.

제 1 프레임(110) 및 제 2 프레임(122) 사이에는 선형 이송부(130)가 배치될 수 있다.

상기 선형 이송부(130)에 의하여, 제 1 프레임(110)에 대하여 제 2 프레임(122)이 3 자유도로 선형 이동할 수 있으며, 제 2 프레임(122)과 함께 제 3 프레임(124), 전면 반사경(150), 및 전면 측정부(160)가 이동할 수 있다.

즉, 제 1 프레임(110)에 대하여 제 2 프레임(122)을 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로의 3자유도로 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 도 1을 참조하여, X축은 지면과 수평인 축 또는 머리(100)가 전면 반사경(150)을 향하는 방향을 가리키며, Y축은 머리(100)가 측면 반사경(1500)을 향하는 방향을 가리키며, Z축은 지면과 수직인 축 또는 머리(100)가 레이저 거리계(170)를 향하는 방향을 가리킬 수 있다.

선형 이송부(130)는 레이저 거리계(170)에 의해 검출된 머리(100)의 중심점(O)이 전면 반사경(150)에 의해 반사되어 전면 측정부(160)를 향하도록, 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 이동시킬 수 있다.

제 2 프레임(122) 및 제 3 프레임(124)의 사이에는 전면 구형 이동부(140)가 배치될 수 있다.

전면 구형 이동부(140)는 제 2 프레임(122)에 장착되며, 제 2 프레임(122)에 대하여 제 3 프레임(124)을 3 자유도로 구형(spherical) 이동시킬 수 있다. 그에 의해, 제 3 프레임(124)과 함께 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)가 구형 이동할 수 있다.

구체적으로, 전면 구형 이송부(140)는 접힘 동작이 가능한 관절 구조를 가짐으로써 접힘 동작에 따라 제 3 프레임(124)을 3 자유도로 이동시키는 한 쌍의 링크 부재를 포함할 수 있다. 이러한 한 쌍의 링크 부재의 양단 중 일단은 제 2 프레임(122)에 결합되고 타단은 제 3 프레임(124)에 결합됨으로써 한 쌍의 링크 부재(142, 144)가 관절의 결합 부분을 기준으로 오므리거나 벌리는 접힘 동작에 따라 제 3 프레임(124)이 3 자유도로 구형 이동할 수 있다. 이때, 한 쌍의 링크 부재(142, 144)는 별도의 구동부(미도시)에 의해 구동될 수 있다. 또한, 제 3 프레임(124)과 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)가 함께 연결되어 있으므로, 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160) 또한 3 자유도로 구형 이동하는 것과 같다.

이러한 구형 메커니즘(spherical mechanism)의 적용은 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)가 적용되는 작업 공간을 효율적으로 활용하는 데 도움이 될 수 있다.

뿐만 아니라, 선형 이송부(130) 및 전면 구형 이송부(140)가 개별적으로 3자유도로 이동 가능하여, 결론적으로 9자유도로 구동 가능하므로, 머리(100)를 다각도로 촬영할 수 있다.

제 3 프레임(124)에는 복수 개의 전면 반사경(150)이 위치될 수 있다.

전면 반사경(150)은 제 1 전면 반사경(152), 제 2 전면 반사경(154) 및 제 3 전면 반사경(156)을 포함할 수 있다. 제 1 전면 반사경(152)은 상부가 머리(100)를 향하여 기울어지며, 제 2 전면 반사경(154)은 제 1 전면 반사경(152)에 대해 아래 방향으로 평행하게 배치되며, 제 3 전면 반사경(156)은 제 2 전면 반사경(154)의 하부를 중심으로 직교하며 전면 측정부(160)의 하부에 배치될 수 있다.

예를 들어, 제 1 전면 반사경(152)이 지면과의 각도 45°로 머리(100)를 향하도록 배치된다면, 제 2 전면 반사경(154)은 제 1 전면 반사경(152)의 하부에 평행하게 배치될 것이며, 제 3 전면 반사경(156)은 지면과 수직한 면을 기준으로 제 2 전면 반사경(154)과 대칭을 이루며, 즉 지면과의 각도 135°를 이룰 수 있다.

따라서, 머리(100)의 안면 이미지가 제 1 전면 반사경(152), 제 2 전면 반사경(154), 및 제 3 전면 반사경(156)에 순차적으로 반사되어 전면 측정부(160)를 향하게 될 것이다.

본 실시예에서는 전면 측정부(160)를 카메라로 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 즉, 전면 측정부(160)는 안면 이미지를 촬영할 수 있는 측정 장치들을 포함할 수 있다.

이러한 전면 측정부(160)는 제 3 전면 반사경(156)에 반사된 안면 이미지를 촬영할 수 있다.

또한, 전면 측정부(160)의 뒤에는 전면 측정부 모터(162)가 구비되어, 전면 측정부 모터(162)에 의해 전면 측정부(160)를 실질적으로 Z축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 즉, 전면 측정부(160)는 선형 이송부(130) 및 전면 구형 이송부(140)에 의해 일차적으로 이동 및 회전이 가능하며, 그와 별도로 전면 측정부(160)에 장착된 전면 측정부 모터(162)에 의해 회전할 수 있다.

머리(100)의 상부에는 레이저 거리계(170)가 구비될 수 있다.

레이저 거리계(170)는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 장비로서 표적을 향해 레이저를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출하여 거리를 측정하는 것으로, 이 실시예에서 레이저 거리계(170)는 머리(100)의 중심점(O)을 측정하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 머리(100)의 중심점(O)을 측정하기 위해 레이저 거리계(170)를 사용하는 것에 한정되지 아니하며, 거리를 측정할 수 있는 장비들을 포함할 수 있을 것이다.

레이저 거리계(170)를 머리(100)의 전후 및 좌우로 이동시키면서 스캔하여 머리(100)의 중심점(O)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 머리(100) 상부에 배치되는 레이저 거리계(170)를 머리(100)의 전후 및 좌우로 이동시키면서 스캔을 하여 머리(100)의 중심점(O)을 검출할 수 있다.

따라서, 이러한 레이저 거리계(170)를 이용하여 보다 정밀하게 머리(100)의 중심점(O)을 검출해낼 수 있다.

제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)는 다음과 같이 작동될 수 있다.

예를 들어, 사람이 제 1 프레임(110)에 위치되고, 머리(100) 상부에 배치되는 레이저 거리계(170)를 통해 머리(100)의 중심점(O)을 검출한 후, 그 중심점(0)이 복수 개의 전면 반사경(150)을 거쳐 전면 측정부(160)를 향하도록, 선형 이송부(130)에 의해 제 1 프레임(110)에 대해 제 2 프레임(122) 및 제 2 프레임(122)과 연결된 전면 구형 이송부(140), 제 3 프레임(124), 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 함께 선형 이동시킬 수 있다. 그런 다음, 머리(100)의 기울어짐을 고려하여 전면 구형 이송부(140)에 의해 제 2 프레임(122)에 대해 제 3 프레임(124) 및 제 3 프레임(124)과 연결된 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 함께 구형 이동시킴과 동시에 전면 측정부 모터(162)로 전면 측정부(160)를 추가적으로 회전시킨 후, 전면 측정부(160)에 의해 안면 이미지를 촬영할 수 있다.

제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)는 측면 프레임부(1100), 측면 구형 이송부(1400), 측면 반사경(1500), 측면 측정부(1600)를 더 포함할 수 있다.

측면 프레임부(1200), 측면 구형 이송부(1400), 측면 반사경(1500), 및 측면 측정부(1600)는 앞서 기술한 전면 프레임부(120), 전면 구형 이송부(140), 전면 반사경(150), 및 전면 측정부(160)와 구성이 실질적으로 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

측면 프레임부(1200)는 제 4 프레임(1202) 및 제 5 프레임(1204)을 포함할 수 있다.

제 4 프레임(1202)은 선형 이송부(130)에 부착되어 제 2 프레임(122)에 대하여 수직하게 배치될 수 있다. 즉, “ㄱ”자의 형상이 머리(100)의 측면을 향할 수 있다.

또한, 제 5 프레임(1204)은 제 4 프레임(1202)에 연결되어 머리(100)의 측면에 배치될 수 있다.

제 4 프레임(1202) 및 제 5 프레임(1204)의 사이에는 측면 구형 이송부(1400)가 배치될 수 있다. 측면 구형 이송부(1400)에 의해 제 5 프레임(1204)이 제 4 프레임(1202)에 대하여 3 자유도로 구형 이동할 수 있다.

제 5 프레임(1204)에는 측면 반사경(1500)이 배치될 수 있다.

측면 반사경(1500)은 제 1 측면 반사경(1502), 제 2 측면 반사경(1504), 및 제 3 측면 반사경(1506)을 포함하며, 머리(100)의 측면 이미지가 제 1 측면 반사경(1502), 제 2 측면 반사경(1504), 및 제 3 측면 반사경(1506)에 순차적으로 반사되어 측면 측정부(1600)에 의해 촬영될 것이다.

제 5 프레임(1204)에 측면 측정부(1600)가 장착될 수 있다. 측면 측정부(1600)는 선형 이송부(130) 또는 측면 구형 이송부(1400)에 의해 선형 또는 구형으로 이동 가능하고, 이와는 별개로 측면 측정부(1600)에 부착된 측면 측정부 모터에 의해 회전 가능할 수 있다. 따라서, 이러한 회전에 의해 머리(100)의 측면 이미지를 촬영할 수 있다.

제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)는 위의 구성을 더 포함하여, 다음과 같이 작동할 수 있다.

예를 들어, 사람이 제 1 프레임(110)에 위치되고, 머리(100) 상부에 배치되는 레이저 거리계(170)를 통해 머리(100)의 중심점(O)을 검출한 후, 중심점(O)이 복수 개의 전면 반사경(150)을 거쳐 전면 측정부(160)를 향하도록, 선형 이송부(130)에 의해 제 1 프레임(110)에 대해 제 2 프레임(122) 및 제 2 프레임(122)과 연결된 전면 구형 이송부(140), 제 3 프레임(124), 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 함께 선형 이동시킬 수 있다. 그런 다음, 머리(100)의 기울어짐을 고려하여 전면 구형 이송부(140)에 의해 제 2 프레임(122)에 대해 제 3 프레임(124) 및 제 3 프레임(124)과 연결된 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 함께 구형 이동시킴과 동시에 전면 측정부 모터(162)로 전면 측정부(160)를 추가적으로 회전시킨 후, 전면 측정부(160)에 의해 안면 이미지를 촬영할 수 있다. 그와 동시에 또는 그 후에, 중심점(O)이 복수 개의 측면 반사경(1500)을 거쳐 측면 측정부(1600)를 향하도록, 선형 이송부(130)에 의해 제 1 프레임(110)에 대해 제 4 프레임(1202) 및 제 4 프레임(1202)과 연결된 측면 구형 이송부(1400), 제 5 프레임(1204), 측면 반사경(1500) 및 측면 측정부(1600)를 함께 선형 이동시킬 수 있다. 그런 다음, 머리(100)의 기울어짐을 고려하여 측면 구형 이송부(1400)에 의해 제 4 프레임(1202)에 대해 제 5 프레임(1204) 및 제 5 프레임(1204)과 연결된 측면 반사경(1500) 및 측면 측정부(1600)를 함께 구형 이동시킴과 동시에 측면 측정부 모터로 측면 측정부(1600)를 추가적으로 회전시킨 후, 측면 측정부(1600)에 의해 측면 이미지를 촬영할 수 있다.

따라서, 머리(100)의 정면뿐만 아니라 측면을 동시에 측정할 수 있어, 보다 짧은 시간에 정확하게 머리(100)의 이미지를 촬영할 수 있다. 뿐만 아니라, 머리(100)의 원하는 안면 측정 거리를 확보할 수 있으며, 추가적인 작업 공간을 요하지 않을 수 있다.

한편, 이하에서는 제 2 실시예에 다른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(20)에 대해 설명하되, 전술한 제 1 실시예의 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)와 실질적으로 동일할 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 4는 제 2 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(20)의 사시도이다.

도 4를 참조하여, 제 2 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(20)는 제 1 프레임(210), 전면 프레임부(220), 선형 이송부(230), 전면 구형 이송부(240), 전면 반사경(250), 전면 측정부(260), 및 레이저 거리계(270)를 포함할 수 있다. 제 1 프레임(210), 선형 이송부(230), 전면 구형 이송부(240), 전면 반사경(250), 전면 측정부(260), 및 레이저 거리계(270)는 제 1 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(10)와 구성이 실질적으로 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제 2 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(20)의 전면 프레임부(220)는 제 2 프레임(222) 및 제 3 프레임(224)을 포함하며, 제 1 프레임(210)은 프레임부 모터(2102)를 더 장착할 수 있다.

따라서, 프레임부 모터(2102)에 의해 제 2 프레임(222)은 제 1 프레임(210)에 대해 좌우로 회전할 수 있다. 구체적으로, 제 2 프레임(222)이 실질적으로 90°로 회전 가능하여, 머리(200)의 양 측면으로 향할 수 있으며, 제 2 프레임(222)에 연결된 전면 구형 이송부(240), 제 3 프레임(224), 전면 반사경(250), 및 전면 측정부(260)도 함께 머리(200)의 양 측면으로 이동할 수 있다. 즉, 전면 반사경(250) 및 전면 측정부(260)에 의해 머리(200)의 정면뿐만 아니라, 머리(200)의 측면 이미지를 측정할 수 있다.

제 2 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치(20)는 구체적으로 다음과 같이 작동될 수 있다.

예를 들어, 사람이 제 1 프레임(210)에 위치되고, 머리(200) 상부에 배치되는 레이저 거리계(270)를 통해 머리(200)의 중심점(P)을 검출한 후, 중심점이 복수 개의 전면 반사경(250)을 거쳐 전면 측정부(260)를 향하도록, 선형 이송부(230)에 의해 제 1 프레임(210)에 대해 제 2 프레임(222) 및 제 2 프레임(222)과 연결된 전면 구형 이송부(240), 제 3 프레임(224), 전면 반사경(250) 및 전면 측정부(260)를 함께 선형 이동시킬 수 있다. 그런 다음, 머리(200)의 기울어짐을 고려하여 전면 구형 이송부(240)에 의해 제 2 프레임(222)에 대해 제 3 프레임(224) 및 제 3 프레임(224)과 연결된 전면 반사경(250) 및 전면 측정부(260)를 함께 구형 이동시킴과 동시에 전면 측정부 모터로 전면 측정부(260)를 추가적으로 회전시킨 후, 전면 측정부(260)에 의해 안면 이미지를 촬영할 수 있다. 그 후, 제 1 프레임(210)에 장착된 프레임부 모터(2102)에 의해 제 2 프레임(222)을 제 1 프레임(210)에 대해 수직하게 이동시킬 수 있다. 중심점(P)이 복수 개의 정면 반사경(250)을 거쳐 정면 측정부(260)를 향하도록, 선형 이송부(230)에 의해 제 1 프레임(210)에 대해 제 2 프레임(222) 및 제 2 프레임(222)과 연결된 전면 구형 이송부(240), 제 3 프레임(224), 전면 반사경(250) 및 전면 측정부(260)를 함께 선형 이동시킬 수 있다. 그런 다음, 머리(200)의 기울어짐을 고려하여 전면 구형 이송부(240)에 의해 제 2 프레임(222)에 대해 제 3 프레임(224) 및 제 3 프레임(224)과 연결된 전면 반사경(250) 및 전면 측정부(260)를 함께 구형 이동시킴과 동시에 전면 측정부 모터로 전면 측정부(260)를 추가적으로 회전시킨 후, 전면 측정부(260)에 의해 안면 이미지를 촬영할 수 있다.

한편, 이하에서는 안면 측정 방법에 대해서 설명된다.

도 5는 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법의 순서도이고, 도 6 (a) 및 (b)는 레이저 거리계(170)에 의해 획득된 이미지를 나타낸다.

도 5를 참조하여, 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법은 다음과 같다.

안면을 측정하기 위해서, 머리(100)의 상부에 제공되는 레이저 거리계(150)를 이용하여 머리(100)의 상부에서 X축으로 스캔한다(S11).

이어서, 머리(100)로부터 중심점을 검출한다(S12).

중심점이 복수 개의 전면 반사경(150)을 거쳐 전면 측정부(160)를 향하도록, 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 선형 이동시킨다(S13). 즉, 선형 이송부(130)에 의해 제 1프레임(110)에 대해 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)가 3 자유도로 선형 이동할 수 있다.

도 6을 참조하여, 이에 대해 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 6 (a) 및 (b)는 레이저 거리계(170)에 의해 머리(100)가 선형 이송부(130)에 의해 Y축, Z축으로 선형 이송하기 전과 후에 획득된 이미지이다.

레이저 거리계(170)에 의해 머리(100)를 X축으로 스캐닝해서 머리(100)의 원형 형상을 검출한다. 이때. 머리(100)의 반경이 미리 정해 놓은 임계값보다 적다면 X축 스캐닝을 종료한다. 그런 다음, 머리(100)의 반경이 최대값인 지점으로 선형 이송부(130)에 의해 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 X축으로 이송해서 그 지점에서의 머리(100)의 중심점을 계산한 후, 머리(100)의 중심점이 목표 중심점에 위치하도록 선형 이송부(142)에 의해 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 Y축, Z축 방향으로 선형 이송한다. 즉, 도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 머리(100)의 반경이 최대인 지점으로 X축으로 이동한 영상에서 Y-Z 좌표에서의 머리(100)의 중심점과 목표 중심점을 비교한 후, 도 6 (b)에 도시된 바와 같이, 선형 이송부(130)에 의해 머리(100)의 중심점이 목표 중심점과 일치하도록 Y, Z 방향으로 머리(100)를 선형 이송할 수 있다. 여기서, 목표중심점은 전면 측정부(160)의 초점이 가리키는 점들을 의미한다.

다시 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법에 대한 설명으로 돌아가, 머리(100)의 기울어짐을 보정하도록, 제 2 프레임(122)에 대해 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)를 구형 이동시킬 수 있다(S14).

이어서, 전면 측정부(160)를 이용하여 안면 이미지를 측정한다(S15).

이렇게 획득된 이미지는 디스플레이부(미도시)에 의해 시각적으로 확인할 수 있거나, 별도의 처리부에서 원하는 정보를 얻도록 처리될 수 있다.

이상에서는 전면 측정부(160)에 의한 안면 이미지를 측정하는 방법에 대해 설명하였으며, 측면 측정부(1600)도 이와 유사한 방법으로 측면 이미지를 측정할 수 있다.

도 7은 제 1 실시예에 따른 안면측정 방법에서 전면 구형 이송부(140)의 회전각을 계산하는 방법을 도시한다.

도 7을 참조하여, 머리(100)의 회전각(θx, θy, θz)을 다음과 같이 추정할 수 있으며, 이 회전각은 머리(100)의 정위치에서의 안면 이미지 획득을 위해 전면 측정부(160)가 회전해야 하는 교정각이다.

제 1 참조정보(p1) 및 제 4 참조정보(p4)를 좌우 귀의 상부 정점이라 하고, 제 2 참조정보(p2) 및 제 3 참조정보(p3)를 좌우 눈동자의 중심이라 할 때, 네 점을 참조하여 제 1 기준값(w1), 제 2 기준값(w2), 제 3 기준값(h) 및 제 4 기준값(r)을 정의할 수 있다.

제 1 기준값(w1)은 정면 이미지에서 머리(100)의 중심점(O) 및 제 1 참조정보(p1) 간의 최단거리를 의미하며, 제 2 기준값(w2)은 정면 이미지에서 머리(100)의 중심점(O) 및 제 4 참조정보(p4) 간의 최단거리를 의미한다. 제 3 기준값(h)은 좌우 귀의 상부 정점을 연결하는 직선 즉, 제 1 참조정보(p1) 및 제 4 참조정보(p4)를 연결하는 직선과 좌우 눈동자의 중심을 연결하는 직선 즉, 제 2 참조정보(p2) 및 제 3 참조정보(p3)를 연결하는 직선 간의 최단거리를 의미한다. 제 4 기준값(r)은 Y축과 평행하며 제 1 참조정보(p1)를 지나는 직선과 좌우 귀의 상부 정점을 연결하는 직선 즉, 제 1 참조정보(p1) 및 제 4 참조정보(p4)를 연결하는 직선 간의 각도를 의미한다.

따라서, 머리(100)의 X축 회전각(θx)은 제 4 기준값(r)을 0이 되도록 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)가 회전하는 각도이며, 머리(100)의 Y축 회전각(θy)은 제 3 기준값(h)이 0이 되도록 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160)가 회전하는 각도이고, 머리(100)의 Z축 회전각(θz)은 제 1 기준값(w1)과 제 2 기준값(w2)의 비가 1이 되도록 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(130)가 회전하는 각도이다.

이러한 회전각을 계산하는 과정은 이미지 분석부에 의해 수행 될 수 있으며, 제 1 내지 4 참조정보(p1­p4)는 안면측정 장치에 의해 자동 검출하거나 또는 실험자가 직접 입력할 수 있다.

이렇게 획득한 회전각을 바탕으로 전면 반사경(150) 및 전면 측정부(160) 또는 측면 반사경(1500) 및 측면 측정부(1600)가 구형 이동할 것이다.

따라서, 실시예에 따른 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치 및 방법은 머리의 정면 또는 측면을 순차적으로 또는 동시에 촬영 가능하며, 좁은 공간에서도 촬영할 수 있어 작업 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10, 20: 안면측정 장치
100, 200: 머리
110, 210: 제 1 프레임
2102: 프레임부 모터
120, 220: 전면 프레임부
122, 222: 제 2 프레임
124, 224: 제 3 프레임
130, 230: 선형 이송부
140, 240: 전면 구형 이송부
150, 250: 전면 반사경
160, 260: 전면 측정부
162: 전면 측정부 모터
170, 270: 레이저 거리계
1200: 측면 프레임부
1202: 제 4 프레임
1204: 제 5 프레임
1400: 측면 구형 이송부
1500: 측면 반사경
1600: 측면 측정부
O, P: 중심점

Claims (10)

1. 제 1 프레임;
   상기 제 1 프레임의 상부에 배치되는 제 2 프레임 및 상기 제 2 프레임에 연결되며 대상체의 전면에 배치되는 제 3 프레임을 포함하는 전면 프레임부;
   상기 제 1 프레임 및 상기 제 2 프레임 사이에 배치되는 선형 이송부;
   상기 제 2 프레임 및 상기 제 3 프레임의 사이에 배치되는 전면 구형 이송부;
   상기 제 3 프레임에 위치되어 상기 대상체를 대하여 기울어지는 복수 개의 전면 반사경; 및
   상기 제 3 프레임에 장착되어 상기 전면 반사경을 향하도록 배치되는 전면 측정부;
   를 포함하며,
   상기 대상체의 중심점을 기준으로 상기 전면 측정부 및 상기 전면 반사경을 이동시키는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선형 이송부는 상기 제 1 프레임에 대하여 상기 제 2 프레임을 3자유도로 선형 이동시키고, 상기 제 2 프레임과 함께 상기 제 3 프레임, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부가 이동하는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전면 구형 이송부는 상기 제 2 프레임에 대하여 상기 제 3 프레임을 3자유도로 구형 이동시키고, 상기 제 3 프레임과 함께 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정 유닛부가 이동하는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전면 반사경은,
   상기 대상체를 향하도록 기울어진 제 1 전면 반사경,
   상기 제 1 전면 반사경에 대해 아래 방향으로 평행하게 배치되는 제 2 전면 반사경, 및
   상기 제 2 전면 반사경의 하부에 대하여 직교하며 상기 전면 측정부의 하부에 배치되는 제 3 전면 반사경을 포함하며,
   상기 대상체의 안면 이미지는 제 1 전면 반사경, 제 2 전면 반사경, 및 제 3 전면 반사경에 반사되어 상기 전면 측정부로 향하는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 대상체의 상부에 레이저 거리계를 구비하고, 상기 레이저 거리계에 의해 측정된 상기 대상체의 중심점을 기준으로 상기 선형 이송부가 구동되는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 선형 이송부에 부착되어 제 2 프레임에 대하여 수직하게 배치되는 제 4 프레임, 상기 제 4 프레임에 연결되어 상기 대상체의 측면에 배치되는 제 5 프레임을 포함하는 측면 프레임부;
   상기 제 4 프레임 및 상기 제 5 프레임 사이에 배치되어, 상기 제 4 프레임에 대하여 상기 제 5 프레임을 구형 이동시키는 측면 구형 이송부;
   상기 제 5 프레임에 위치되어, 상기 대상체에 대하여 기울어지는 복수 개의 측면 반사경; 및
   상기 제 5 프레임에 장착되어, 상기 측면 반사경을 향하도록 배치되는 측면 측정부를 더 포함하는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 프레임이 상기 제 1 프레임에 대하여 회전하도록 상기 제 1 프레임에 장착되는 모터를 더 포함하는, 일체화된 측정부 및 반사경을 구비하는 안면측정 장치.
8. 대상체의 중심점을 검출하는 단계;
   상기 중심점이 복수 개의 전면 반사경을 거쳐 전면 측정부를 향하도록, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부를 선형 이동시키는 단계;
   상기 대상체의 안면의 기울어짐을 보정하도록, 상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부를 구형 이동시키는 단계; 및
   상기 전면 측정부를 이용하여 상기 대상체의 안면 이미지를 촬영하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 전면 반사경 및 상기 전면 측정부는 일체로 선형 또는 구형 이동하고, 상기 대상체의 안면 이미지가 상기 전면 측정부를 향하도록 상기 전면 반사경이 기울어지도록 제공되는，체질 진단을 위해 안면 이미지를 측정하는 안면측정 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 대상체의 상부에 제공되는 레이저 거리계를 이용하여 상기 대상체를 스캔하는 단계를 상기 대상체 검출 단계 이전에 포함하는 안면측정 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 전면 반사경에 대해 수직하게 배치된 측면 반사경 및 상기 측면 반사경을 향하여 배치된 측면 측정부를 구형 이동시키는 단계; 및
    상기 측면 측정부를 이용하여 상기 대상체의 안면 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함하는 안면측정 방법.

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