KR101557059B1 - Image monitoring system and method for removing needle - Google Patents

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김현태
전수형
임판석
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Abstract

본 발명은 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 확인하기 위하여 시술 영역을 촬상하고 영상 분석을 통하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 상부 촬영부;환자가 시침을 위하여 위치하는 본체의 측면에 고정 형태로 구성되어 환자의 측면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 제 1,2 측면 촬영부;본체의 일측에 구성되어 상부 촬영부 및 제 1,2 측면 촬영부에 의해 촬영된 영상을 분석하여 침 머리 부분의 RGB 컬러 정보나 침 머리 부분의 명암도를 기준으로 시술 위치 및 발침 여부를 표시하는 추적 결과 표시부;를 포함하는 것이다.The present invention relates to an image monitoring system and method for a foot and a foot so as to prevent a problem caused by incomplete footing by capturing an image of a procedure area to confirm the position and removal of the hand, An upper photographing unit configured to take a photograph of a patient's front face portion and an hourly needles to confirm the position of the acupuncture needle and how to perform a stroke, a fixed form on the side of the body where the patient is positioned for the hour hand, A first and a second side radiographing part for radiating the body surface of the patient's side part and the hourly needles, and an image picked up by the upper part radiographing part and the first and second side radiographs, And a tracking result display unit for displaying a procedure position and whether or not to perform a stroke based on the RGB color information of the part or the intensity of the needle head part will be.

Description

발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법{Image monitoring system and method for removing needle}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an image monitoring system and method for removing an image,

본 발명은 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 확인하기 위한 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 시술 영역을 촬상하고 영상 분석을 통하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for confirming the position and removal of an acupuncture needle. More specifically, the present invention relates to a system for confirming the position and removal of the acupuncture needle, And more particularly, to a video monitoring system and method.

일반적으로 한방치료로 칭하는 한의학은 수천 년에 걸쳐 전승된 의학이지만 서양 의학에 비하여 상대적으로 과학의 혜택을 받지 못하여 왔다.In general, Oriental Medicine, which is called Oriental Medicine, is a medicine that has been handed down over thousands of years but has not been able to benefit from science relatively as compared with Western medicine.

한의학에서 행하는 한방치료는 한의사가 사진법을 통하여 환자의 상태를 파악한 후 침이나 뜸을 시술하고 있다. 상기 사진법은 환자의 상태를 보고, 듣고, 묻고, 맥을 짚는 방법에 의해 파악하는 것이다.Oriental medicine treatment in Oriental medicine, the oriental doctor through the photographic method to determine the status of the patient is doing acupuncture or moxibustion. The photographic method is to grasp the state of the patient by watching, listening to, asking, and tapping.

이러한, 침이나 뜸은 환자의 건강상태에 따라 치료를 위한 목적 및 보양을 위한 목적으로 시술되고 있다.Such acupuncture or moxibustion is being performed for the purpose of treatment and for the purpose of maintenance according to the health condition of the patient.

그리고 이러한 한방치료를 더욱 과학화하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있는 실정이며, 상기와 같은 한방치료 과학화의 한 방편으로 진단방법에 피부 임피던스 측정, 맥파 측정, 피부 온도 측정 등의 방법을 적용하고 있다.In order to further scientificize the herbal medicine treatment, various researches have been conducted. As a method of the above-mentioned herbal treatment science, methods such as skin impedance measurement, pulse wave measurement and skin temperature measurement are applied to the diagnosis method.

또한, 상기와 같은 한의학의 치료수단으로 침구나 뜸 및 탕약 등이 사용되어 지고 있으며, 이중 침구나 뜸은 체표상의 일정한 부위에 여러 가지 자극방법을 운용하여 질병을 치료하는 피부 자극요법 중의 하나로 사용되어 왔고, 근래에는 그 자극방법에 있어서 전통적인 자극방법 이외에 여러 가지 새로운 치료법이 개발되어 임상에 활용되고 있다.In addition, bedding, moxibustion and hot water medicine are used as the above-mentioned medical treatment methods of oriental medicine, and bedding or moxibustion is used as one of the skin stimulation methods for treating diseases by operating various stimulation methods on certain parts of the body surface In recent years, a variety of new therapies have been developed and used in clinical trials in addition to traditional stimulation methods.

그러나 침구나 뜸의 경우 환자의 체표상에 직접적으로 접촉시켜 자극하는 방법으로 그에 따를 다양한 문제점들이 발생되고 있는 것은 사실이다.However, in the case of acupuncture or moxibustion, it is a fact that various problems arise due to the method of stimulating the patient directly by touching the body surface.

그 중, 침의 경우, 침의 크기가 작고 가늘 뿐만 아니라, 치료를 위해 많은 수의 침을 한꺼번에 직침하는 경우가 많아, 침술 도중 발침이 완전히 이루어지지 않아 의료사고가 종종 발생되고 있다. 이러한 의료사고는 한방병원 종사자라면 누구나 공감하고 있는 의료사고중 하나이다.Among them, in the case of acupuncture, not only the acupuncture size is small, but also a large number of acupuncture points are often settled immediately for treatment, so medical accidents are often occurred because the acupuncture is not completely performed during acupuncture. These medical accidents are one of the medical accidents that anyone in the oriental hospital can agree with.

이처럼, 치료수단으로 환자의 몸에 직침한 후에 발침하는 과정에서 직침된 모든 침을 발침 과정에서 모두 회수하지 않고 환자 몸에 그대로 방치하여 발생되는 의료사고의 경우 환자에게 큰 피해를 줄 수 있으며, 자칫 환자의 목숨까지 위협할 수 있다. 아울러, 이는 큰 민원소송을 유발시켜 해당 의료기관은 손해배상에 따른 손실을 유발시키는 원인이 되기도 한다.In this way, all of the needles stuck to the body of the patient after being soaked in the body by the treatment means are not recovered during the footsteps but left in the patient's body, This can threaten the patient's life. In addition, this causes a large civil lawsuit, which causes the medical institutions to incur damages.

따라서 이러한 의료사고가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장치가 마련되어야 할 것으로 요구된다.Therefore, it is required to provide a device that can effectively prevent the occurrence of such medical accidents.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0140459호Korean Patent Publication No. 10-2013-0140459

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 침술 시료의 문제를 해결하기 위한 것으로, 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 확인하기 위하여 시술 영역을 촬상하고 영상 분석을 통하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problem of the conventional acupuncture sample, the present invention provides a method of detecting an acupuncture sample by capturing an image of a procedure area to check the position and removal of the acupuncture needle, And to provide a video monitoring system and method for a one-shot so as to prevent a problem.

본 발명은 직침된 침의 위치를 화면에 표시하여 치료에 필요한 환자의 체표상의 부위에 해당되는 곳에 침의 시술을 정확하게 확인할 수 있어 보다 효과적이고 안정적인 치료를 수행할 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a video monitoring system for a stroller so that the position of the struck needle can be accurately displayed on the screen, And a method thereof.

본 발명은 침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질을 도포하고 자외선 또는 일반 조명 아래서 촬영된 영상을 사용하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a video monitoring system and a method for a footstep so as to prevent a problem caused by incomplete footsteps by applying fluorescence or a light emitting material to the head portion and tracking the footstep using an image photographed under ultraviolet light or general illumination The purpose is to provide.

본 발명은 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하거나 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention uses a color information of RGB color information to detect the needles, or simply uses information indicating that the intensity of light is relatively high without color information, thereby tracking the outbreak of the incontinence, And more particularly, to a video monitoring system and method for video surveillance.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템은 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 상부 촬영부;환자가 시침을 위하여 위치하는 본체의 측면에 고정 형태로 구성되어 환자의 측면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 제 1,2 측면 촬영부;본체의 일측에 구성되어 상부 촬영부 및 제 1,2 측면 촬영부에 의해 촬영된 영상을 분석하여 침 머리 부분의 RGB 컬러 정보나 침 머리 부분의 명암도를 기준으로 시술 위치 및 발침 여부를 표시하는 추적 결과 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an image monitoring system for a foot, comprising: a movable body configured to move in a predetermined direction; A first and a second side radiographing part configured to be fixed on a side surface of the main body for the patient to take an image of a body surface of a side part of the patient and a pointed needle of the patient, And a tracking result display unit for analyzing the image photographed by the two side photographing unit and displaying the position of the operation and whether or not the foot is released based on the RGB color information of the head portion and the intensity of the head portion.

여기서, 상기 추적 결과 표시부는, 발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 이진화 처리부와,추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분을 고려하여 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부와, 최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 후보 영역 검증부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the trace result display unit may include a binarization processor that finds and binarizes the acupuncture candidate region using a difference from a reference RGB color component of the emitted acupuncture head portion, and a binarization processor that performs noise elimination and size component extraction on the extracted candidate region A straight line component extraction unit for removing the false candidate region and extracting two straight line components by using edge and radon transformation and a candidate region verification unit for verifying the needle through the morphological analysis of the two linear components of the final candidate region And the like.

그리고 이진화 처리부는, 자외선 또는 일반조명하에서의 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부와,침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상 획득하는 차이 영상 획득부와, 임계값 추출 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통한 이진 영상을 획득하는 이진 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The binarization processing unit includes a difference image acquiring unit for acquiring a difference image between an image input unit for inputting a photographed image under ultraviolet light or general illumination and a reference RGB color component for a needle head, And a binary image acquiring unit for acquiring a binary image through color component analysis of the candidate region.

그리고 상기 직선 성분 추출부는, 잡음제거 및 침 후보영역의 크기를 고려하여 거짓 후보영역을 제거하는 거짓 후보 영역 제거부와,상기 거짓 후보 영역 제거부에서 거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지 검출을 수행하는 에지 검출부와,검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The straight line component extraction unit may include a false candidate region removal unit that removes a false candidate region in consideration of the size of the noise cancellation and acupuncture candidate region, and a false candidate region removal unit that extracts, from the image of the final candidate region from which the false candidate region is removed, An edge detection unit for performing edge detection, and a linear component extraction unit for extracting two principal straight line components by applying a radon transformation to the detected edge image.

그리고 상기 후보 영역 검증부는, 추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 하는 1차 검증부와, 추출된 두 직선의 간격과 주 직선의 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행하는 2차 검증부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The candidate region verification unit may include a first verification unit that performs one step verification of a candidate region based on the parallelism of the two extracted lines and a final verification unit that determines a distance between the extracted two lines and a length component of the main line And a secondary verification unit.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 방법은 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하여 발침을 위한 영상 모니터링을 하는 방법에 있어서, 발광된 침 머리 부분의 참조(reference) 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 단계;추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분을 기준으로 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 단계;최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring an image of a foot, comprising the steps of: capturing a body surface of a front part of a patient and a time- A method of video monitoring, the method comprising: searching and binarizing an acupuncture candidate region using a difference from a reference color component of a emitted acupuncture head; removing noise from the extracted candidate region, Extracting two straight line components by using edge and radon transformation, removing the candidate region, and verifying needle through morphological analysis of two straight line components of the final candidate region.

여기서, 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 단계는, 자외선 또는 일반조명하에서 촬영된 영상이 입력되면 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상을 획득하는 단계와, 임계값을 추출하고 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통하여 이진 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of finding and binarizing the acupuncture candidate region includes the steps of acquiring a difference image from a reference RGB color component of the acupressure head portion when an image photographed under ultraviolet light or general illumination is input, And obtaining a binary image through color component analysis of the candidate region.

그리고 임계값은 각 참조 RGB 컬러의 표준편차를 이용하여 획득하고, 추출된 후보영역은,The threshold value is obtained by using the standard deviation of each reference RGB color,

Figure 112013121159838-pat00001
의 유클리드 거리를 적용하여 후보영역 중 Red와 Green 성분이 Blue 성분보다 일정비율보다 적은 영역은 제거하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112013121159838-pat00001
The region where the red component and the green component are less than a certain ratio than the blue component is removed by applying the Euclidean distance of the candidate region.

그리고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 단계는, 잡음을 제거하고 침 후보영역의 크기를 기준으로 거짓 후보영역을 제거하는 단계와,거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지를 검출하는 단계와,검출된 에지 영상에 라돈(radon)변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of extracting the two straight line components using the edge and radon transformation includes the steps of removing the noise and removing the false candidate region based on the size of the acupuncture candidate region and the step of removing the false candidate region from the final candidate region Detecting an edge from an image of the edge image, and extracting two main straight line components by applying a radon transformation to the detected edge image.

그리고 검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분 추출하는 단계에서, 획득한 각 후보영역의 에지 영상에 라돈 변환을 적용하여 그 값이 제일 큰 값과 두 번째로 큰 값을 추출하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 것을 특징으로 한다.Then, in the step of extracting the two main straight line components by applying radon transformation to the detected edge image, a radon transformation is applied to the edge image of each obtained candidate region, and the value of the largest value and the second largest value And extracts two main straight line components.

그리고 침을 검증하는 단계는, 추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 수행하는 단계와,추출된 두 직선의 간격과 주 직선의 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of verifying the needle is performed by performing a one-step verification for the candidate region by the parallelism of the extracted two straight lines, a step of performing the final verification by the interval of the extracted two straight lines and the length component of the main line And a control unit.

또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 방법은 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하여 발침을 위한 영상 모니터링을 하는 방법에 있어서,영상이 입력되면, 전처리 과정으로 평균값 필터를 사용한 평활화(smoothing)를 수행하고, 형태학적 연산인 열기연산(opening)과 닫기 연산(closing)을 적용하여 침 후보 영역을 추출하고 침 특성을 반영하여 이진화 과정을 수행하여 침 후보 영역을 찾는 단계;각 후보 영역의 크기 및 밝기 정보를 이용하여 거짓 침 후보 영역을 제거하는 단계;영상에서 에지를 찾고 라돈 변환을 수행하여 침 머리 부분의 평행한 직선 성분을 찾아 침을 검증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of monitoring an image for a foot, comprising the steps of: capturing an image of a front face of a patient and a time- A method of performing image monitoring is provided. When an image is input, a smoothing process is performed using an average filter in a preprocessing process, and a morphological operation opening and closing operations are applied, A step of extracting an acute candidate region from the candidate region by using the size and brightness information of each candidate region, performing a binarization process by reflecting the acupuncture characteristics, And a step of finding a parallel straight line component of the needle head portion and verifying the needle.

삭제delete

그리고 거짓 침 후보 영역을 제거하는 단계는, 침 후보 영역의 크기 및 밝기를 이용하여 거짓 후보영역을 제거하는 단계와, 침 후보 영역을 둘러싸는 가장 작은 사각형에서 이웃하는 화소들의 밝기값 차이의 절대값이 10보다 작은 이웃 화소들을 같은 영역으로 통합하는 영역 성장(Region Growing)을 이용하여 거짓 후보 영역을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of removing the false needle candidate region may include the steps of removing the false candidate region using the size and brightness of the needle candidate region and extracting the absolute value of the brightness value difference between neighboring pixels in the smallest rectangle surrounding the needle candidate region And removing the false candidate region using Region Growing to integrate the neighboring pixels smaller than 10 into the same region.

그리고 거짓 후보영역을 제거하는 단계는, 이진화된 영상에 대해 연결성분 라벨링을 수행하여, 각 침 후보 영역을 구성하는 화소들의 개수인 면적, 침 후보 영역을 둘러싸는 타원의 장축 길이와 단축 길이를 구하고,In the step of removing the false candidate region, the coupling component labeling is performed on the binarized image to obtain the area, which is the number of pixels constituting each acupuncture candidate region, the long axis length and the short axis length of the ellipse surrounding the acupuncture candidate region ,

Figure 112015013688062-pat00058
의 조건을 만족하는 영역들을 거짓 침 후보 영역으로 판단하여 제거하고, 침 후보 영역을 구성하는 화소값들의 평균 및 분산을 이용하여,
Figure 112015013688062-pat00003
의 조건을 모두 만족하는 후보 영역들을 제거하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112015013688062-pat00058
Is determined as a false needle candidate region, and the average and variance of the pixel values constituting the needle candidate region are used,
Figure 112015013688062-pat00003
The candidate regions satisfying all of the conditions of < RTI ID = 0.0 >

그리고 침을 검증하는 단계는, 침 후보 영역의 에지 영상에 라돈 변환을 수행하고 길이가 가장 큰 직선 성분을 찾는 단계와,가장 큰 직선 lmax 의 길이 L(lmax)가

Figure 112013121159838-pat00004
의 조건을 만족하지 않으면 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와,가장 큰 직선을 찾은 경우, 나머지 직선 li 의 길이 L(li)를 사용하여
Figure 112013121159838-pat00005
의 조건을 만족하는 직선들을 찾고 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와,가장 큰 직선 lmax 와 평행한 직선을 찾기 위하여 두 직선 간의 각도 차이가 5도 이하인 직선들을 찾으며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와, lmax, li 두 직선간의 거리 D(lmax, li)를 이용하여
Figure 112013121159838-pat00006
을 만족하는 직선 li 가 존재하는 경우 침이라 판정하며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And verifying the deposition is carried out and the Radon transform in the edge image of the needle candidate regions and step length to find the largest linear elements, the largest linear length l max of L (l max) is
Figure 112013121159838-pat00004
(L i ) of the remaining straight line l i is used when the largest straight line is found,
Figure 112013121159838-pat00005
Determining that there is no needle in the candidate region if there is no corresponding straight line; searching for straight lines having an angle difference of less than 5 degrees between two straight lines to find a straight line parallel to the largest straight line l max; when the non-linear to the candidate area by the step and, l max, l i distance D (max l, l i) between the two straight lines determined that there is no needle
Figure 112013121159838-pat00006
Determined as if the needle is a straight line l i exist that satisfy, and is characterized in that it comprises the step of determining if there is no straight line corresponding candidate region has no needle.

이와 같은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The video monitoring system and method according to the present invention has the following effects.

첫째, 시술 영역을 촬상하고 영상 분석을 통하여 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 정확하게 확인할 수 있다.First, the image of the operation area is captured and the image analysis can accurately confirm the position and removal of the operated needle.

둘째, 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 정확하게 확인하여 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있다.Second, it is possible to precisely check the position and removal of the acupuncture needle, thereby preventing problems caused by incomplete assault.

셋째, 직침된 침의 위치를 화면에 표시하여 치료에 필요한 곳에 침의 시술이 이루어졌는지를 확인할 수 있어 보다 효과적이고 안정적인 치료가 가능하다.Third, it is possible to check whether the acupuncture treatment is performed in a place necessary for treatment by displaying the location of the acupuncture needle on the screen, so that more effective and stable treatment is possible.

넷째, 침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질을 도포하고 자외선 또는 일반 조명 아래서 촬영된 영상을 사용하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있다.Fourth, it is possible to prevent problems caused by imperfect striking by applying fluorescence or luminescent material to the saliva head and tracking the striking by using images taken under ultraviolet light or general illumination.

다섯째, 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하거나 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하여 발침을 추적하는 것에 의해 시술된 침의 위치 및 제거 여부를 정밀하게 확인할 수 있다.
Fifth, it is possible to precisely confirm the position and removal of the acupuncture needle by using only the information that the acupuncture point is relatively high without recognizing acupuncture or color information and using the applied RGB color information have.

도 1은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템의 구성도
도 2는 발침 추적을 위한 빛 반사 원리를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 상체 영상 획득 과정을 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 하체 영상 획득 과정을 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 팔,배 부위의 영상 획득 과정을 나타낸 구성도
도 6a는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템의 상세 구성도
도 6b는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템에서 RGB 컬러 정보를 이용한 침 인식 방법을 나타낸 플로우 차트
도 7a 내지 도 7e는 RGB 컬러 정보를 이용한 침 인식 과정에서의 단계별 영상 구성도
도 8a와 도 8b는 검출된 영상에서 두 개의 주 직선 성분 추출 과정을 나타낸 영상 구성도
도 9a와 도 9b는 1,2차 검증 과정에 의해 최종 후보 영역이 선정되는 과정을 나타낸 영상 구성도
도 10a와 도 10b는 하체 영상에 대한 침 인식 결과를 나타낸 영상 구성도
도 11a와 도 11b는 상체 영상에 대한 침 인식 결과를 나타낸 영상 구성도
도 12는 본 발명에 따른 명암도 영상에서 침 인식 과정을 나타낸 플로우 차트
도 13a 내지 도 13e는 형태학적 연산을 이용한 침 후보 검출 및 이진화 과정을 나타낸 영상 구성도
도 14a와 도 14b는 거짓 침 후보 영역의 제거 과정을 나타낸 구성도
도 15는 에지 추출 및 마스크 과정을 나타낸 구성도
도 16은 에지 영상에서 두 개의 주 직선 성분 추출 과정을 나타낸 구성도
도 17a 내지 도 17c는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 발침 결과를 나타낸 영상 구성도
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a block diagram of an image monitoring system for foot-
FIG. 2 is a view showing a principle of light reflection for tracking
FIG. 3 is a block diagram illustrating an upper body image acquiring process using an image monitoring system for footing according to the present invention
FIG. 4 is a block diagram illustrating a process of acquiring a lower body image using an image monitoring system for footing according to the present invention
FIG. 5 is a block diagram illustrating an image acquiring process in the arm and the abdomen using the image monitoring system for foot-taking according to the present invention
FIG. 6A is a detailed configuration diagram of a video monitoring system for footing according to the present invention
FIG. 6B is a flow chart illustrating a method of recognizing an acupuncture using RGB color information in a video monitoring system for footing according to the present invention
Figs. 7A to 7E are diagrams showing the step-by-step image structure in the needle recognition process using RGB color information
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing an image showing two main linear component extraction processes in the detected image
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the process of selecting a final candidate region by the first and second verification processes
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an image showing the result of the recognition of the lower body image
Figs. 11A and 11B are diagrams showing an image showing the result of the recognition of the upper body image
FIG. 12 is a flowchart showing an acupuncture recognition process in an intensity image according to the present invention.
Figs. 13A to 13E are diagrams showing an image of a needle candidate detection and binarization process using morphological computation
14A and 14B are diagrams showing a process of removing a false needle candidate region
15 is a diagram showing an edge extraction and masking process
16 is a diagram showing a process of extracting two main straight line components from an edge image
FIGS. 17A to 17C are diagrams showing an image of a result of a stepping-off process using a video monitoring system for foot-

이하, 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a video monitoring system and method according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the image monitoring system and method for footing according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 1은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 발침 추적을 위한 빛 반사 원리를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of an image monitoring system for footing according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a principle of light reflection for tracking a foot.

본 발명은 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하거나 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 것이다.The present invention is able to prevent problems caused by imperfect stooping by using the applied RGB color information to track the stitch using only the information that the stitch is recognized or the intensity of the stitch head is relatively high without color information .

본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템은 도 1에서와 같이, 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 상부 촬영부(1)와, 환자가 시침을 위하여 위치하는 본체(5)의 측면에 고정 형태로 구성되어 환자의 측면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 제 1,2 측면 촬영부(2)(3)와, 본체(5)의 일측에 구성되어 상부 촬영부(1) 및 제 1,2 측면 촬영부(2)(3)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 시술 위치 및 발침 여부를 표시하는 추적 결과 표시부(4)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the image monitoring system for footing according to the present invention includes a movable body and an upper photographing unit for photographing a body surface of a patient's front part and a time- (1), a first and second side radiographing sections (2) and (3) configured to be fixed on the side surface of the main body (5) where the patient is positioned for the hour hand, And a tracing result display unit (not shown) arranged on one side of the main body 5 for analyzing images photographed by the upper photographing unit 1 and the first and second side photographing units 2 and 3 to display a procedure position 4).

여기서, 추적 결과 표시부(4)는 촬영된 영상을 분석하여 시술 위치 및 발침 여부를 표시하기 위하여, 침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질을 도포하고 자외선 또는 일반 조명 아래서 촬영된 영상을 사용하여 침을 인식한다.Here, the tracking result display unit 4 analyzes the photographed image and displays fluorescence or luminescent material on the acupressure head and displays the acupuncture using ultraviolet rays or an image photographed under general illumination do.

그리고 침을 인식하는 방법은 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하거나 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하는 방법을 포함한다.The method of recognizing the needle includes a method of recognizing the needle using the applied RGB color information or using only information that the intensity of the needle head portion is relatively high without color information.

추적 결과 표시부(4)는 촬영된 영상으로부터 침을 인식하는 영상처리 소프트웨어를 구비하고, 시술 후 촬영된 영상으로부터 직침된 침을 인식하여 그 위치 및 개수 표시한다.The tracking result display section 4 has image processing software for recognizing the needle from the photographed image, and recognizes the hand struck directly from the photographed image and displays the position and the number of the hands.

이러한 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템은 시술된 전체 침의 수 및 발침 후 남은 침의 수를 자동으로 표시해 줌으로써 불완전한 발침으로 인한 의료사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.The image monitoring system for the footstep according to the present invention automatically displays the number of total hands and the number of hands remaining after the hands are stuck so that a medical accident due to incomplete hands can be prevented in advance.

본 발명의 일 실시 예에서는 노란색의 발광 물질을 침의 머리 부분에 도포하였으며 도포된 발광 물질의 빛 반사 원리는 도 2에서와 같다.In an embodiment of the present invention, the yellow light emitting material is applied to the head portion of the needle, and the light reflection principle of the applied light emitting material is as shown in FIG.

침은 크기가 작고 형태가 단순하여 일반적인 방법으로 존재 유무 및 위치를 추출하기 어렵다.The needle is small in size and simple in shape, making it difficult to extract the presence and position of the needle in a general manner.

본 발명의 일 실시 예에서는 침을 효과적으로 추출하기 위하여 침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질을 도포하고 자외선 또는 일반 조명 아래서 촬영된 영상 등을 사용한다.In an embodiment of the present invention, fluorescence or luminescent material is applied to the needle head portion and ultraviolet rays or images photographed under general illumination are used in order to extract the needle effectively.

형광물질은 자외선 광을 받으면 가시광선을 발산하는 성질이 있기 때문에 침 머리 부분이 주변보다 밝은 빛을 띠게 되며 발광물질은 가시광선을 받아 발산하여 마찬가지로 침 머리 부분이 주변보다 밝게 된다.Since the fluorescent material emits visible light when it receives ultraviolet light, the head portion has a brighter light than the surrounding light, and the light emitting material emits visible light and likewise becomes brighter than the surrounding portion.

도 2에서와 같이, 재질이 유리구슬 형태로 된 반사 테이프의 원리는 입사광이 들어올 시 거친 표면이나 매끄러운 표면의 반사광과는 달리 빛이 들어온 방향으로 재귀 반사를 하기 때문에 카메라가 바라보는 화면으로 반사테이프가 빛을 낼 수 있어 도포 된 침 머리 부분이 주변보다 밝게 된다.As shown in FIG. 2, the principle of the reflective tape made of glass beads is that, when the incident light enters, unlike a reflected light of a rough surface or a smooth surface, Can emit light, and the applied needle head part becomes brighter than the surrounding area.

이러한 원리를 이용하여 본 발명에서는 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하는 방법과 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하여 인식하는 방법으로 직침된 침을 인식하여 그 위치 및 개수 표시한다.Using this principle, according to the present invention, a method of recognizing needles by using the applied RGB color information and a method of recognizing by using only information that the intensity of the beating head is relatively high without color information is recognized, Position and number.

상부 촬영부(1) 및 제 1,2 측면 촬영부(2)(3)의 촬영 환경은 다음과 같이 제어되는 것이 바람직하다.The photographing environment of the upper photographing section 1 and the first and second side photographing sections 2 and 3 is preferably controlled as follows.

카메라 각도는 40~45도를 유지하고, 흔들림을 방지하기 위하여 원격 리모컨 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use the remote control to keep the camera angle at 40 to 45 degrees and to prevent the camera from shaking.

그라고 지지대 사용하여 불필요한 카메라 움직임 최소화하고, 카메라 렌즈의 테두리에 원형 조명이 장착되어 촬영 시 자동으로 켜지도록 설정한다.Use it as a support to minimize unnecessary camera movement, and set the camera lens to turn on automatically when shooting with a circular light on the rim.

또한, 내부 형광등을 모두 켠 상태에서 촬영하고, 촬영 시 주위 빛 변화를 최소화하기 위해 카메라 뒤쪽으로 이동하여 촬영하고, 줌은 사용하지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that the photographing is performed in a state in which all the internal fluorescent lamps are turned on and the camera is moved to the back of the camera for minimizing ambient light change during photographing, and zooming is not used.

도 3은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 상체 영상 획득 과정을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 하체 영상 획득 과정을 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an upper body image acquisition process using an image monitoring system for foot striking according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram illustrating a lower body image acquisition process using an image monitoring system for foot striking according to the present invention.

그리고 도 5는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 팔,배 부위의 영상 획득 과정을 나타낸 구성도이다.And FIG. 5 is a block diagram illustrating an image acquiring process of the arm and the abdomen using the image monitoring system for footing according to the present invention.

본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A video monitoring system and method for foot-on-foot according to the present invention will be described in detail as follows.

도 6a는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템의 상세 구성도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템에서 RGB 컬러 정보를 이용한 침 인식 방법을 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 6A is a detailed block diagram of an image monitoring system for footing according to the present invention, and FIG. 6B is a flowchart illustrating a needle recognition method using RGB color information in an image monitoring system for footing according to the present invention.

RGB 컬러정보를 이용한 침 인식을 위하여 추적 결과 표시부(4)는 다음과 같은 구성을 포함한다.The trace result display unit 4 includes the following configuration for acupident recognition using RGB color information.

먼저, 발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 이진화 처리부(60)와, 추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분 등을 고려하여 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부(70)와, 최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 후보 영역 검증부(80)를 포함한다.First, a binarization processing unit 60 for finding and binarizing the acupuncture candidate region by using a difference from the reference RGB color component of the illuminated needle head portion, and a noise removal and size component for the extracted candidate region A straight line component extraction unit 70 for extracting two straight line components by eliminating the false candidate region and using edge and radon transformation and a linear region extraction unit 70 for extracting a candidate region for verifying the needle through morphological analysis of the two linear components of the final candidate region And a verification unit (80).

여기서, 이진화 처리부(60)는 자외선 또는 일반조명하에서의 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부(61)와, 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상 획득하는 차이 영상 획득부(62)와, 임계값 추출 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통한 이진 영상을 획득하는 이진 영상 획득부(63)를 포함한다.Here, the binarization processing unit 60 includes an image input unit 61 for inputting a photographed image under ultraviolet light or general illumination, and a difference image acquiring unit 62 for acquiring a difference image between a reference RGB color component of the needle- And a binary image acquiring unit 63 for acquiring a binary image through threshold value extraction and color component analysis of a candidate region.

그리고 직선 성분 추출부(70)는 잡음제거 및 침 후보영역의 크기를 고려하여 거짓 후보영역을 제거하는 거짓 후보 영역 제거부(71)와, 거짓 후보 영역 제거부(71)에서 거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지 검출을 수행하는 에지 검출부(72)와, 검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부(73)를 포함한다.The straight line component extraction unit 70 includes a false candidate region removal unit 71 for removing the false candidate region in consideration of the size of the noise cancellation and acupuncture candidate region and a false candidate region removal unit 71 for removing the false candidate region from the false candidate region removal unit 71 And a linear component extraction unit 73 for extracting two principal linear components by applying a radon transformation to the detected edge image, .

그리고 후보 영역 검증부(80)는 추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 하는 1차 검증부(81)와, 추출된 두 직선의 간격과 주 직선의 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행하는 2차 검증부(82)를 포함한다.The candidate region verification unit 80 includes a first verification unit 81 for performing a one-step verification on a candidate region based on the parallelism of the extracted two straight lines, And a secondary verification unit 82 for performing final verification.

본 발명에 따른 RGB 컬러정보를 이용한 침 인식 알고리즘은 크게 3단계로 구성된다.The handwriting recognition algorithm using RGB color information according to the present invention is largely composed of three steps.

먼저, 발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 과정(S601~S603)과, 추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분 등을 고려하여 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 과정(S604~S606)과, 그리고 최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 과정(S607~S608)으로 구성된다.First, the process of finding and binarizing the acupuncture candidate region using the difference from the reference RGB color component of the illuminated head portion (S601 to S603), considering the noise removal and size components of the extracted candidate region (S604 to S606) of extracting two straight line components by using edge and radon transforms, and a process of verifying needles by morphological analysis of the two linear components of the final candidate region (S607 to S608).

구체적으로, 자외선 또는 일반조명하에서 촬영된 영상이 입력되면(S601), 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상을 획득한다.(S602)Specifically, when an image photographed under ultraviolet light or general illumination is inputted (S601), a difference image is acquired from a reference RGB color component of the head portion (S602)

이어, 임계값을 추출하고 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통한 이진 영상을 획득한다.(S603)Subsequently, a threshold value is extracted and a binary image is obtained through color component analysis of the candidate region (S603)

그리고 잡음을 제거하고 침 후보영역의 크기를 고려하여 거짓 후보영역을 제거한다.(S604)Then, the false candidate region is removed by removing the noise and considering the size of the needle candidate region (S604).

이어, 거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지를 검출한다.(S605)Then, an edge is detected from the image of the final candidate region from which the false candidate region is removed (S605)

그리고 검출된 에지 영상에 라돈(radon)변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출한다.(S606)Then, radon transformation is applied to the detected edge image to extract two principal line components (S606)

이어, 추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 수행하고(S607), 추출된 두 직선의 간격과 주 직선의 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행한다.(S608)Then, a one-step verification is performed on the candidate region based on the parallelism of the extracted two straight lines (S607), and the final verification is performed based on the extracted two straight lines and the length component of the main straight line (S608).

이와 같은 본 발명에 따른 RGB 컬러정보를 이용한 침 인식 과정의 각 단계를 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Each step of the needle recognition process using the RGB color information according to the present invention will be described in more detail as follows.

도 7a 내지 도 7e는 RGB 컬러 정보를 이용한 침 인식 과정에서의 단계별 영상 구성도이고, 도 8a와 도 8b는 검출된 영상에서 두 개의 주 직선 성분 추출 과정을 나타낸 영상 구성도이다.FIGS. 7A to 7E are step-by-step image configuration diagrams in the needle recognition process using RGB color information, and FIGS. 8A and 8B are image configuration diagrams illustrating two main linear component extraction processes in the detected image.

그리고 도 9a와 도 9b는 1,2차 검증 과정에 의해 최종 후보 영역이 선정되는 과정을 나타낸 영상 구성도이다.9A and 9B are block diagrams illustrating a process of selecting a final candidate region by the first and second verification processes.

영상 입력 단계(S601)는 다음과 같이 이루어진다.The image input step S601 is performed as follows.

본 발명에서는 침의 효과적 추출을 위해 침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질을 도포하고 자외선 또는 일반 조명 아래서 촬영된 영상 등을 사용한다.In the present invention, fluorescence or luminescent material is applied to the head portion for effective extraction of acupuncture, and ultraviolet rays or images photographed under general illumination are used.

도 7a의 영상은 노란색 발광 물질을 침 머리 부분에 도포하고 일반 조명 아래서 환자의 하단부를 촬영한 영상이다.The image of FIG. 7A is the image of the lower end portion of the patient under the general illumination by applying the yellow light emitting material to the head portion.

환자가 촬영에 대한 거부감을 호소할 시에는 주위 조명을 어둡게 하고 자외선 조명을 사용하여 영상을 획득할 수도 있으며 발광 물질과 마찬가지로 도포된 형광물질로 인해 침 머리 부분이 주변보다 밝은 빛을 띠게 되어 인식과정은 동일하게 적용할 수 있다. When the patient complains of a feeling of refusal to shoot, the ambient light may be darkened and ultraviolet light may be used to acquire the image. As with the light emitting material, due to the applied fluorescent material, Can be applied equally.

그리고 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이 영상 획득(S602)은, 도 7b에서와 같이, 노란색으로 발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분을 이용하여 입력 영상과의 유클리드(Euclead) 거리를 수학식 1을 적용하여 차이 영상을 획득한다. The difference image acquisition (S602) with the reference RGB color component of the head portion is performed using the reference RGB color component of the salient head portion emitted in yellow as shown in FIG. 7B, Equation 1 is applied to the Euclidean distance to obtain the difference image.

Figure 112013121159838-pat00007
Figure 112013121159838-pat00007

그리고 임계값 추출 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통한 이진 영상 획득(S603) 단계에서, 임계값은 각 참조 RGB 컬러의 표준편차를 이용하여 획득하고 추출된 후보영역은 RGB 컬러성분의 구성 비율이 아니라 수학식 1의 유클리드 거리에 전적으로 의존함으로, 도 7c에서와 같이, 후보영역 중 Red와 Green 성분이 Blue 성분보다 일정비율보다 적은 영역은 제거한다.(침 머리 부분에 노란색 발광 물질이 도포되어 있음)In the step S603 of obtaining the threshold value and the color component analysis of the candidate region, the threshold value is obtained by using the standard deviation of each reference RGB color, and the candidate region extracted is not the composition ratio of the RGB color component As shown in FIG. 7C, since the Euclidean distance of Equation 1 depends entirely on the Euclidean distance, the region where the red and green components are less than a certain percentage of the blue component in the candidate region is removed (yellow light emitting material is applied to the needle portion)

이 과정은 수학식 2로 나타낼 수 있다.This process can be expressed by Equation (2).

Figure 112013121159838-pat00008
Figure 112013121159838-pat00008

그리고 잡음제거 및 침 후보영역의 크기를 고려하여 거짓 후보영역 제거 단계(S604)는, 획득한 이진영상에 대해 형태학적 연산(morphological operation)의 열기연산(opening)과 닫기 연산(closing)을 적용하여 잡음을 제거하고 각 후보 영역의 크기(면적) 정보를 이용하여 일정한 크기 이상 및 이하의 후보영역을 제거한다. In the step S604 of removing the false candidate region in consideration of the size of the noise elimination and acupuncture candidate regions, an opening operation and a closing operation of the morphological operation are applied to the acquired binary image Noise is removed and candidates of more than or equal to a predetermined size are removed using the size (area) information of each candidate region.

도 7d는 이진 영상이고, 도 7d는 입력 영상의 그레이(gray) 영상에 표시된 침 후보 영역을 나타낸 것으로 거짓 후보 영역이 제거된 영상을 나타낸 것이다.FIG. 7D shows a binary image, and FIG. 7D shows a needle candidate region displayed on a gray image of the input image, in which a false candidate region is removed.

그리고 최종 후보영역의 영상으로부터 에지를 검출하는 단계(S605)는, 획득한 후보영역의 에지 부분을 형태학적 연산(morphological operation)인 침식(erosion) 연산을 수학식 3에서와 같이 적용하여 획득한다.In operation S605, the edge of the candidate region is obtained by applying an erosion operation, which is a morphological operation, to the edge region of the obtained candidate region as in Equation (3).

이러한 과정은 후보영역의 명암도 영상에 에지 검출 마스크(sobel, canny등)를 이용하여서도 획득될 수 있다. This process can be also obtained by using an edge detection mask (sobel, canny, etc.) on the intensity image of the candidate region.

Figure 112013121159838-pat00009
Figure 112013121159838-pat00009

도 8a는 침 후보 영역의 에지 검출을 나타낸 것으로 도 7e의 1번 침에 대한 에지를 나타낸 것이다.FIG. 8A shows edge detection of the acupuncture candidate region, and FIG. 7E shows an edge for the first needle.

그리고 검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분 추출하는 단계(S606)는, 획득한 각 후보영역의 에지 영상에 라돈 변환을 적용하여 그 값이 제일 큰 값과 두 번째로 큰 값을 추출하여 두 개의 주 직선 성분을 추출한다.In operation S606, radon transformation is applied to the detected edge image to extract two principal line components. In step S606, radon conversion is applied to the edge image of each candidate region, And extracts two principal line components.

도 8b는 도 8a의 에지 영상에 대한 라돈 변환을 적용하여 두 개의 직선 성분을 검출하는 것을 나타낸 것이다.FIG. 8B shows detection of two linear components by applying a radon transformation to the edge image of FIG. 8A.

그리고 추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증 단계(S607)는, 추출된 두 직선 성분이 평행한지 여부(각 직선이 이루는 각도 측정)를 수헉식 4를 이용하여 최종 후보영역에 대한 1단계 검증을 실시한다.The first step verification step (S607) for the candidate region based on the parallelism of the extracted two straight lines is to determine whether the extracted two straight line components are parallel (angle measurement of each straight line) And the first step verification for

Figure 112013121159838-pat00010
Figure 112013121159838-pat00010

도 9a는 후보영역에 대한 1단계 검증 후의 영상(거짓 후보영역 9번 사라짐)을 나타낸 것이다.FIG. 9A shows the image after the one-step verification of the candidate region (the false candidate region 9 disappears).

그리고 두 직선의 간격과 주 직선의 길이 성분에 의한 최종 검증 단계(S608)는, 추출된 두 직선의 간격과 주 직선의 길이가 일정한 범위 내에 있는지를 수학식 5를 이용하여 검증하여 최종 후보 영역을 도 9b에서와 같이 표시한다.Then, in the final verification step (S608) based on the interval between the two straight lines and the length component of the main straight line, whether the interval between the extracted two straight lines and the length of the main straight line are within a certain range is verified using Equation (5) As shown in FIG. 9B.

Figure 112013121159838-pat00011
Figure 112013121159838-pat00011

이와 같은 알고리즘을 적용하여 하체 및 상체 영상에 대한 인식 결과는 각 각 도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b에 나타내었다.10A and 10B and FIGS. 11A and 11B show recognition results of the lower body and upper body images by applying such an algorithm.

도 10a와 도 10b는 하체 영상에 대한 침 인식 결과를 나타낸 영상 구성도이고, 도 11a와 도 11b는 상체 영상에 대한 침 인식 결과를 나타낸 영상 구성도이다.FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an image capturing result for a lower body image, and FIGS. 11A and 11B are views showing an image capturing result for an upper body image.

그리고 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법에서 명암도 영상에서의 침 인식 알고리즘은 다음과 같다.In the video monitoring system and method for foot-on-foot according to the present invention, acupuncture recognition algorithm in the intensity image is as follows.

도 12는 본 발명에 따른 명암도 영상에서 침 인식 과정을 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 12 is a flowchart illustrating an acupuncture process in an intensity image according to the present invention.

명암도 영상에서 침 인식은, 컬러 정보 없이 명암도 영상만으로 침을 인식하는 것으로 크게 형태학적 연산을 이용하여 크기가 작으면서 주변보다 밝거나 어두운 영역을 찾고 이진화를 수행하여 침 후보 영역을 찾는 과정(S1201~S1204)과, 각 후보 영역의 크기 및 밝기 정보 등을 이용하여 거짓 침 후보 영역을 제거하는 과정(S1205~S1206)과, 에지를 찾고 라돈 변환을 수행하여 침 머리 부분의 평행한 직선 성분을 찾음으로써 침을 검증하는 과정(S1207~1209)으로 구성된다.Acupuncture recognition in the intensity image recognizes the acupoint with only the intensity image without the color information. The acupuncture recognizes the acupuncture region by using a large morphological operation and finds a bright or dark area smaller than the surrounding area, S1204), removing the false needle candidate region using the size and brightness information of each candidate region (S1205 to S1206), searching the edge and performing radon transformation to find a parallel straight line component of the needle head portion And a step of verifying the needle (S1207 to 1209).

먼저, 영상이 입력되면(S1201), 전처리 과정으로 평균값 필터를 사용한 평활화(smoothing)한다.(S1202)First, when an image is input (S1201), smoothing is performed using an average filter in a preprocessing step (S1202)

이어, 형태학적 연산을 이용한 침 후보 영역을 추출하고(S1203), 침 특성을 반영하여 이진화 과정을 수행한다.(S1204)Subsequently, an acupuncture candidate region using the morphological operation is extracted (S1203), and the binarization process is performed reflecting the acupuncture characteristics (S1204)

그리고 침 후보 영역의 크기 및 밝기를 이용하여 거짓 후보영역을 제거한다.(S1205)Then, the false candidate region is removed using the size and brightness of the acupuncture candidate region (S1205)

이어, 화상의 공통 특성을 갖는 기본 영역으로 나누어 정해진 특성의 차이가 작은 영역끼리 계속 통합하여 특성의 차이가 큰 영역만을 남게 하는 영역 성장(Region Growing)을 이용하여 거짓 후보 영역을 제거한다.(S1206)
여기서, 영역 성장(Region Growing)은 침 후보 영역을 둘러싸는 가장 작은 사각형에서 이웃하는 화소들의 밝기값 차이의 절대값이 10보다 작은 이웃 화소들을 같은 영역으로 통합하는 것이다.
Subsequently, the false candidate regions are removed by using Region Growing, which is divided into basic regions having common characteristics of images, and regions in which the differences in the predetermined characteristics are small are continuously integrated to leave only regions with large differences in characteristics (S1206 )
Here, the region growth is to integrate neighboring pixels having an absolute value of brightness difference difference of neighboring pixels smaller than 10 in the smallest rectangle surrounding the needle candidate region into the same region.

그리고 최종 후보영역의 에지 검출을 하고(S1207), 후보영역의 에지 영상에 라돈 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하여(S1208), 침 추출을 진행한다.(S1209)Then, edge detection of the final candidate region is performed (S1207), two main line components are extracted by applying the radon transformation to the edge image of the candidate region (S1208), and needle extraction is performed (S1209)

여기서, 형태학적 연산을 이용한 침 후보 검출 단계(S1203)은 형태학적 연산의 열기(open) 연산과 닫기(close) 연산의 특성을 이용하여 침 후보를 추출한다.Here, the needle candidate detection step using the morphological operation (S1203) extracts the needle candidate using the characteristics of the open operation and the close operation of the morphological operation.

도 13a 내지 도 13e는 형태학적 연산을 이용한 침 후보 검출 및 이진화 과정을 나타낸 영상 구성도이다.FIGS. 13A to 13E are block diagrams illustrating acupuncture candidate detection and binarization processes using morphological operations.

도 13a는 입력 영상이다.13A is an input image.

명암도 영상에 열기 연산을 수행하면 구조요소(structural element) 보다 작고 주변보다 밝은 영역이 제거되기 때문에, 침 머리 부분의 두께 D보다 큰 원 모양의 구조요소를 사용하여 열기 연산을 수행한 결과가 도 13b이며, 피부 위의 침 머리 부분이 사라졌음을 알 수 있다.13A and 13B show a result of performing a warm-up operation using a circle-shaped structural element larger than the thickness D of the saliva head portion, as shown in FIG. 13B , And it can be seen that the saliva head portion on the skin has disappeared.

도 13c는 입력 영상에 닫기 연산을 수행한 결과이며, 시트 위의 침 머리 부분이 사라졌음을 알 수 있다.13C is a result of performing a close operation on the input image, and it can be seen that the head portion on the sheet has disappeared.

열기연산과 닫기 연산을 수행하기 전에 마스크 크기 m의 평균값 필터를 사용하여 입력 영상의 평활화(smoothing)를 수행한다.Before the open and close operations are performed, smoothing of the input image is performed using the average value filter of the mask size m.

침 후보 영역을 찾기 위하여 수학식 6과 같이 열기 연산을 수행한 영상 Iopen에서 닫기 연산을 수행한 영상 Iclose을 빼고 절대값을 취하여 도 13d에서와 같이, 침 후보 영역을 얻는다.In order to find the acupuncture candidate region, the image I close obtained by performing the open operation in the image I open and the image I close obtained by performing the close operation are subtracted as shown in Equation 6, and the absolute value is taken to obtain the acupunctive candidate region as shown in FIG. 13d.

Figure 112013121159838-pat00012
Figure 112013121159838-pat00012

침의 특성을 반영한 이진화 단계(S1204)는, 도 13d에서와 같이 명암도 영상에서 보듯이 침은 다른 부분보다 진한 상태이며 크기가 작기 때문에 본 발명에서는 도 13e에서와 같이, 영상에 대한 히스토그램을 구하고 화소값 0부터 n 까지의 화소수가 전체 화소수의 0.5% 되는 화소값 n을 임계치로 하여 이진화를 수행한다.In the binarization step (S1204) reflecting the characteristics of the acupuncture, as shown in FIG. 13D, the acupuncture is thicker than the other parts and is small in size. Therefore, in the present invention, the histogram of the image is obtained, The binarization is performed with the pixel value n where the number of pixels from 0 to n is 0.5% of the total number of pixels as a threshold value.

크기 정보 및 밝기 정보를 이용한 거짓 침 후보 영역 제거 단계(S1205)는, 이진화된 영상인 도 13e의 영상에 대해 연결성분 라벨링을 수행하여, 각 침 후보 영역을 구성하는 화소들의 개수인 면적, 침 후보 영역을 둘러싸는 타원의 장축 길이와 단축 길이를 구하고 이를 이용한 수학식 7의 조건을 만족하는 영역들을 거짓 침 후보 영역으로 판단하여 제거한다.The step of removing the false needle candidate region using the size information and the brightness information (S1205) performs connection component labeling on the image of FIG. 13E, which is the binarized image, to calculate an area, which is the number of pixels constituting each needle candidate region, The length and the short axis length of the ellipse surrounding the region are determined and the regions satisfying the condition of Equation (7) using the long axis length and the short axis length are determined as a false needle candidate region and removed.

Figure 112015013688062-pat00059
Figure 112015013688062-pat00059

또한, 침 부분은 일반적으로 어두운 부분이 아니며 침 머리 부분은 균일한 밝기를 가지기 때문에 침 후보 영역을 구성하는 화소값들의 평균 및 분산을 이용한 수학식 8의 두 조건을 모두 만족하는 후보 영역들을 제거한다. Also, since the needle portion is not generally a dark portion and the needle portion has uniform brightness, candidate regions that satisfy both of the conditions of Equation 8 using the mean and variance of the pixel values constituting the needle candidate region are removed .

Figure 112015013688062-pat00014

여기서, Area1 은 면적의 상한 기준값, Area2 는 면적의 하한 기준값, l1 은 장축 길이 기준값, l2 는 단축길이의 하한 기준값, l3 는 단축길이의 상한 기준값, Avg는 밝기값 평균의 기준값, Var은 분산 기준값이다.
Figure 112015013688062-pat00014

Wherein, Area 1 is the upper limit reference value of the area, Area 2, the lower limit reference value of the area, l 1 is the lower limit reference value of the long axis length reference value, l 2 are shorter in length, l 3 is an upper limit reference value of the shortening, Avg is the reference value of the average brightness value , And Var is a dispersion reference value.

그리고 영역 성장(Region Growing)을 이용한 거짓 침 후보 영역 제거 단계(S1206)는 다음과 같이 진행한다.Then, the process of removing the false needle candidate region using region growth (S1206) proceeds as follows.

도 14a와 도 14b는 거짓 침 후보 영역의 제거 과정을 나타낸 구성도이다.14A and 14B are block diagrams illustrating a process of removing a false needle candidate region.

형태학적 연산인 열기와 닫기를 이용하여 침 후보 영역을 추출하는 과정에서 침이 아니지만 크기가 작고 주위보다 밝거나 어두운 부분이 포함되는 경우가 많다. In the process of extracting the acupuncture candidate region by using the morphological operations of opening and closing, there are many cases where the acupuncture region is not acuminate but is smaller in size and brighter or darker than the surrounding region.

대표적인 경우가 침대 시트 위에 있는 문자 사이의 작은 영역이다.A typical case is a small area between characters on a bed sheet.

도 14a의 (a) 및 도 14b의 (a)의 흰 영역은 침 후보 영역으로 추출된 결과이다.The white areas in (a) of FIG. 14 (a) and the area of (a) in FIG.

도 14a의 (b) 및 도 14b의 (b)는 각 후보 영역의 최소포함 사각형의 폭, 높이를 확대하고 해당 사각형 영역을 이진 영상에서 추출한 것이다.FIGS. 14A and 14B show enlargement of the width and height of the minimum included rectangle of each candidate region and extraction of the corresponding rectangular region from the binary image. FIG.

도 14a의 (c) 및 도 14b의 (c)는 명암도 영상에서 확대한 사각형 영역을 추출한 것이다. 시트 위의 문자 사이의 영역이며 사각형 영역 밖으로도 계속 이어져 있다. FIGS. 14A and 14B show extracted rectangular regions in the intensity image. FIG. It is the area between the characters on the sheet and continues beyond the rectangular area.

도 14a의 (d) 및 도 14b의 (d)는 (c)에 대해 영역 성장을 수행한 결과이다. 사각형 내 전체 영역에 걸쳐 시트 부분이 검출됨을 알 수 있다.14 (d) and 14 (b) show the results of region growth for (c). It can be seen that the sheet portion is detected over the entire area within the square.

도 14a의 (d) 및 도 14b의 (d)와 같이 영역 성장을 수행하여 얻은 영역의 높이나 폭이 확대한 영역의 높이나 폭과 같아지면 시트로 간주하고 제거한다.If the height or width of the area obtained by performing the area growth is equal to the height or width of the enlarged area as shown in FIGS. 14 (d) and 14 (b), it is regarded as a sheet and removed.

영역 성장을 적용할 때 씨드(seed) 값은 침 후보 영역 화소값들의 평균값을 사용하며, 임계값은 ±10을 사용한다.When applying the region growth, the seed value uses the average value of the pixel values of the acupuncture candidate region, and uses a threshold of ± 10.

그리고 에지 추출 및 불필요한 에지 제거 단계(S1207)는 다음과 같이 진행된다.The edge extraction and unnecessary edge removal step (S1207) proceeds as follows.

도 15는 에지 추출 및 마스크 과정을 나타낸 구성도이다.15 is a configuration diagram showing an edge extraction and masking process.

도 15의 (a)는 침 후보 영역의 최소포함 사각형 영역을 명암도 영상에서 잘라온 것이며, (b)는 canny edge 연산자를 적용하여 edge를 찾은 결과이다.15 (a) is a cut-out of the least-squares rectangular region of the acupunctive candidate region from the intensity image, and (b) is the result of finding the edge by applying the canny edge operator.

침 바깥부분 분만 아니라 침 내부에도 많은 edge가 발생함을 알 수 있다. It can be seen that there are many edges in the needle as well as the outer part of the needle.

(c)는 이진 영상에서 (a)에 해당하는 후보 영역을 찾고 팽창한 결과이고 (d)는 반전 후 침식한 결과이다.(c) is the result of finding and expanding the candidate region corresponding to (a) in the binary image, and (d) is the result of erosion after inversion.

(c), (d)에서 검은 부분은 0, 흰 부분은 1을 나타낸다.(c) and (d) show 0 for the black part and 1 for the white part.

(e)는 수학식 9에 따라 불필요한 edge를 제거한 결과이다. 이 식에서 Iedge는 edge 영상, Id는 팽창 연상, Ie 는 침식 영상이다. 침 부분의 edge만이 남고 불필요한 나머지 edge 부분은 깨끗하게 제거되었음을 알 수 있다.(e) is a result of removing unnecessary edges according to Equation (9). In this equation, I edge is the edge image, I d is the expansion association, and I e is the erosion image. It can be seen that only the edge of the needle part is left and the unnecessary remaining edge part is cleanly removed.

Figure 112013121159838-pat00015
Figure 112013121159838-pat00015

그리고 라돈 변환을 이용한 침 검증 단계(S1208)는 다음과 같이 진행된다.Then, the probe verification step (S1208) using radon conversion proceeds as follows.

도 16은 에지 영상에서 두 개의 주 직선 성분 추출 과정을 나타낸 구성도이다.FIG. 16 is a configuration diagram illustrating two principal linear component extraction processes in an edge image. FIG.

침 머리 부분은 긴 직선 두 개가 평행하게 된 형태로 구성되기에 침 후보 영역의 에지 영상에 라돈 변환을 수행하고 길이가 가장 큰 직선 성분을 찾는다.Since the needle head is composed of two long straight lines parallel to each other, the radon transformation is performed on the edge image of the needle candidate region and the straight line component having the longest length is found.

가장 큰 직선 lmax 의 길이 L(lmax)가 수학식 10의 조건을 만족하지 않으면 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단한다.It does not satisfy the greatest straight line l max length L (l max) the condition of the equation (10) of the judges is that there is no needle corresponding candidate area.

가장 큰 직선을 찾은 경우, 나머지 직선 li 의 길이 L(li)를 사용하여 수학식 11의 조건을 만족하는 직선들을 찾는다.If the largest straight line is found, straight lines satisfying the condition of the expression (11) are searched using the length L (l i ) of the remaining straight line l i .

해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단한다.If there is no corresponding straight line, it is determined that there is no needle in the candidate region.

가장 큰 직선 lmax 와 평행한 직선을 찾기 위하여 두 직선간의 각도 차이가 5도 이하인 직선들을 찾으며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단한다.In order to find a straight line parallel to the largest straight line l max , straight lines with an angle difference of less than 5 degrees between two straight lines are searched. If there is no corresponding straight line, it is judged that there is no needle in the candidate area.

이후, 두 직선간의 거리는 침 머리 부분의 두께에 해당하기 때문에 lmax, li 두 직선간의 거리 D(lmax, li)를 이용한 수학식 12를 만족하는 직선 li 가 존재하는 경우 침이라 판정하며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단한다.Then, since the distance between the two lines corresponds to the thickness of the head portion, l max , l i when the straight line l i satisfying the expression (12) using the distance D (l max , l i ) If there is no corresponding straight line, it is determined that there is no needle in the candidate region.

도 16은 침이 있는 영역에서 두 개의 직선 성분을 추출한 결과를 나타낸 것이다.FIG. 16 shows the result of extracting two linear components in the area having acupuncture points.

Figure 112013121159838-pat00016
Figure 112013121159838-pat00016

Figure 112013121159838-pat00017
Figure 112013121159838-pat00017

Figure 112013121159838-pat00018
Figure 112013121159838-pat00018

이와 같은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 방법을 이용한 최종 침 추출 결과는 다음과 같다.The final acupuncture extraction result using the image monitoring method for the footstep according to the present invention is as follows.

도 17a 내지 도 17c는 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템을 이용한 발침 결과를 나타낸 영상 구성도이다.FIGS. 17A through 17C are diagrams illustrating an image of a stepping-out process using a video monitoring system for footing according to the present invention.

형광물질을 도포한 도 17a의 영상에서는 좌측의 침 4개와 우측의 침 4개 모두를 정확하게 추출하였다. In the image of FIG. 17A in which the fluorescent material was applied, both the four needles on the left side and the four needles on the right side were accurately extracted.

도 17b의 영상에서는 좌측의 침 3개와 우측의 침 3개 모두를 정확하게 추출하였다. 발광물질을 도포한 도 17c의 영상에서는 좌측의 침 6개와 우측의 침 6개 모두를 정확하게 추출하였음을 알 수 있다.In the image of FIG. 17B, both the left needle 3 and the right needle 3 were accurately extracted. In the image of FIG. 17C in which the luminescent material is applied, it can be seen that both the left needle needle 6 and the right needle needle 6 are accurately extracted.

이와 같은 본 발명에 따른 발침을 위한 영상 모니터링 시스템 및 방법은 침머리에 도포된 RGB 컬러정보를 이용하여 침을 인식하거나 컬러정보 없이 단순히 침 머리 부분의 명암도가 상대적으로 높다는 정보만을 이용하여 발침을 추적하는 것에 의해 불완전한 발침으로 발생하는 문제를 막을 수 있도록 한 것이다.The image monitoring system and method according to the present invention can be used to recognize the needles by using the RGB color information applied to the head of a person's head, or to use the information that the intensity of the head is relatively high without color information So that problems caused by imperfect strikes can be prevented.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents are intended to be embraced therein It should be interpreted.

61. 영상 입력부 62. 차이 영상 획득부
63. 이진 영상 획득부 71. 거짓 후보 영역 제거부
72. 에지 검출부 73. 직선 성분 추출부
81. 1차 검증부 82. 2차 검증부
61. Image input unit 62. Difference image obtaining unit
63. Binary image acquisition unit 71. False candidate region removal
72. Edge detection unit 73. Linear component extraction unit
81. Primary verification unit 82. Second verification unit

Claims (16)

침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질이 도포되고,
이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 상부 촬영부;
환자가 시침을 위하여 위치하는 본체의 측면에 고정 형태로 구성되어 환자의 측면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하는 제 1,2 측면 촬영부;
본체의 일측에 구성되어 상부 촬영부 및 제 1,2 측면 촬영부에 의해 촬영된 영상을 분석하여 침 머리 부분의 RGB 컬러 정보나 침 머리 부분의 명암도를 기준으로 시술 위치 및 발침 여부를 표시하는 추적 결과 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 시스템.
Fluorescent or luminescent material is applied to the head portion,
An upper photographing unit configured to take a photograph of a patient's front face portion and an hourly needles to check the position of the acupuncture needle and whether or not the user performs a stroke;
A first and a second side radiographing unit configured to fix the side surface of the body, the first side and the second side radiographing the side surface of the patient and the hour hand;
The image is captured by the upper photographing unit and the first and second side photographing units on one side of the main body, and the image is displayed on the basis of the RGB color information of the needle head portion and the intensity of the needle head portion And a result display unit for displaying an image of the subject.
제 1 항에 있어서, 상기 추적 결과 표시부는,
발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 이진화 처리부와,
추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분을 고려하여 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부와,
최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 후보 영역 검증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 시스템.
The apparatus according to claim 1,
A binarization processor for searching and binarizing the acupuncture candidate region using a difference from a reference RGB color component of the illuminated needle head,
A straight line component extraction unit for removing a false candidate region by considering noise removal and size components of the extracted candidate region and extracting two straight line components by using edge and radon transformation;
And a candidate region verifying unit for verifying the needle through morphological analysis of the two linear components of the final candidate region.
제 2 항에 있어서, 이진화 처리부는,
자외선 또는 일반조명하에서의 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부와,
침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상 획득하는 차이 영상 획득부와,
임계값 추출 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통한 이진 영상을 획득하는 이진 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 시스템.
3. The image processing apparatus according to claim 2,
An image input unit for inputting a photographed image under ultraviolet light or general illumination,
A difference image acquiring unit for acquiring a difference image from a reference RGB color component of the head portion,
And a binary image acquiring unit for acquiring a binary image through threshold value extraction and color component analysis of a candidate region.
제 2 항에 있어서, 상기 직선 성분 추출부는,
잡음제거 및 침 후보영역의 크기를 고려하여 거짓 후보영역을 제거하는 거짓 후보 영역 제거부와,
상기 거짓 후보 영역 제거부에서 거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지 검출을 수행하는 에지 검출부와,
검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 직선 성분 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 시스템.
3. The image processing apparatus according to claim 2,
A false candidate region removing unit that removes a false candidate region by considering a size of a noise cancellation candidate region,
An edge detection unit for performing edge detection from the image of the final candidate region from which the false candidate region has been removed in the false candidate region removal,
And a linear component extraction unit for extracting two principal linear components by applying a radon transformation to the detected edge image.
제 4 항에 있어서, 상기 직선 성분 추출부에서 추출된 최종후보 영역의 두 개의 주 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하기 위하여,
후보 영역 검증부가,
추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 하는 1차 검증부와,
추출된 두 직선의 간격과 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행하는 2차 검증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 시스템.
The method of claim 4, wherein, in order to verify the needle through morphological analysis of the two principal straight line components of the final candidate region extracted by the linear component extraction unit,
The candidate region verifier,
A first verification unit for performing a one-step verification of a candidate region by the parallelism of the extracted two straight lines,
And a second verification unit for performing final verification based on the interval and the length component of the extracted two straight lines.
침 머리 부분에 형광 또는 발광 물질이 도포되고, 이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하여 발침을 위한 영상 모니터링을 하는 방법에 있어서,
발광된 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이를 이용하여 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 단계;
추출된 후보 영역에 대한 잡음제거와 크기성분을 기준으로 거짓 후보영역을 제거하고 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 단계;
최종후보 영역의 두 직선성분의 형태학적 분석을 통해 침을 검증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
Fluorescent or luminescent material is coated on the head of the needle and the body is configured to be movable so that the body surface of the patient's front part and the time-of-arrival needle are photographed to check the position of the needle and whether the needle is struck or not. In this case,
Searching and binarizing the acupuncture candidate region using the difference from the reference RGB color component of the emitted needle head portion;
Extracting two linear components using edge and radon transforms, removing noise candidates for the extracted candidate regions, removing false candidate regions based on size components,
And verifying the needle through morphological analysis of the two linear components of the final candidate region.
제 6 항에 있어서, 침 후보 영역을 찾고 이진화하는 단계는,
자외선 또는 일반조명하에서 촬영된 영상이 입력되면 침 머리 부분의 참조(reference) RGB 컬러 성분과의 차이(difference) 영상을 획득하는 단계와,
임계값을 추출하고 및 후보영역의 컬러성분 분석을 통하여 이진 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
7. The method of claim 6, wherein finding and binarizing the acupuncture candidate region comprises:
Acquiring a difference image from a reference RGB color component of the head portion when an image photographed under ultraviolet light or general illumination is input;
Extracting a threshold value, and acquiring a binary image through color component analysis of a candidate region.
제 7 항에 있어서, 임계값은 각 참조 RGB 컬러의 표준편차를 이용하여 획득하고, 추출된 후보영역은,
Figure 112013121159838-pat00019
의 유클리드 거리를 적용하여 후보영역 중 Red와 Green 성분이 Blue 성분보다 일정비율보다 적은 영역은 제거하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
8. The method of claim 7, wherein the threshold value is obtained using a standard deviation of each reference RGB color,
Figure 112013121159838-pat00019
Wherein a region where the red and green components of the candidate region are less than a certain percentage of the blue component is removed by applying the Euclidean distance of the candidate region.
제 6 항에 있어서, 에지와 라돈(radon) 변환을 이용하여 두 직선 성분을 추출하는 단계는,
잡음을 제거하고 침 후보영역의 크기를 기준으로 거짓 후보영역을 제거하는 단계와,
거짓 후보 영역이 제거된 최종 후보영역의 영상으로부터 에지를 검출하는 단계와,
검출된 에지 영상에 라돈(radon)변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
7. The method of claim 6, wherein extracting the two straight line components using edge and radon transforms comprises:
Removing noise and removing a false candidate region based on the size of the acupuncture candidate region,
Detecting an edge from an image of a final candidate region from which a false candidate region has been removed;
And applying a radon transformation to the detected edge image to extract two principal straight line components.
제 9 항에 있어서, 검출된 에지 영상에 라돈(radon) 변환을 적용하여 두 개의 주 직선 성분 추출하는 단계에서,
획득한 각 후보영역의 에지 영상에 라돈 변환을 적용하여 그 값이 제일 큰 값과 두 번째로 큰 값을 추출하여 두 개의 주 직선 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
10. The method according to claim 9, wherein, in the step of extracting two principal linear components by applying a radon transformation to the detected edge image,
And applying the Radon transform to the edge image of each candidate region to extract the largest and the second largest values to extract two principal straight line components.
제 9 항에 있어서, 추출된 두 개의 주 직선 성분을 이용하여 침을 검증하기 위하여,
추출된 두 직선의 평행 여부에 의한 후보영역에 대한 1단계 검증을 수행하는 단계와,
추출된 두 직선의 간격과 길이 성분에 의한 최종 검증을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
10. The method of claim 9, wherein, in order to verify the needle using the extracted two principal components,
Performing a one-step verification of a candidate region based on whether or not two extracted straight lines are parallel;
And performing final verification based on an interval and a length component of the extracted two straight lines.
이동 가능한 형태로 구성되어 시술된 침의 위치와 발침 여부를 확인하기 위하여 환자의 전면부의 체표 및 시침 된 침을 촬영하여 발침을 위한 영상 모니터링을 하는 방법에 있어서,
영상이 입력되면, 전처리 과정으로 평균값 필터를 사용한 평활화(smoothing)를 수행하고, 형태학적 연산인 열기연산(opening)과 닫기 연산(closing)을 적용하여 침 후보 영역을 추출하고 침 특성을 반영하여 이진화 과정을 수행하여 침 후보 영역을 찾는 단계;
각 후보 영역의 크기 및 밝기 정보를 이용하여 거짓 침 후보 영역을 제거하는 단계;
영상에서 에지를 찾고 라돈 변환을 수행하여 침 머리 부분의 평행한 직선 성분을 찾아 침을 검증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
A method for monitoring an image for footing by photographing a body surface of a front part of a patient and an hourly needle in order to confirm the position of the needle,
When the image is input, smoothing is performed using an average filter in the preprocessing process, extraction of the acupuncture candidate region by applying morphological operations such as opening and closing operations, Searching for a needle candidate region;
Removing the false needle candidate region using the size and brightness information of each candidate region;
And performing radon transformation on the edge of the image to search for a parallel straight line component of the needle head portion to verify needle penetration.
삭제delete 제 12 항에 있어서, 거짓 침 후보 영역을 제거하는 단계는,
침 후보 영역의 크기 및 밝기를 이용하여 거짓 후보영역을 제거하는 단계와,
침 후보 영역을 둘러싸는 가장 작은 사각형에서 이웃하는 화소들의 밝기값 차이의 절대값이 10보다 작은 이웃 화소들을 같은 영역으로 통합하는 영역 성장(Region Growing)을 이용하여 거짓 후보 영역을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
13. The method of claim 12, wherein removing the false needle candidate region comprises:
Removing a false candidate region using the size and brightness of the needle candidate region;
And removing the false candidate region using region growth, which merges neighboring pixels having an absolute value of brightness difference of neighboring pixels smaller than 10 in the smallest rectangle surrounding the needle candidate region into the same region Wherein the step of detecting the image of the foot is performed by the user.
제 14 항에 있어서, 침 후보 영역의 크기 및 밝기를 이용하여 거짓 후보영역을 제거하는 단계는,
이진화된 영상에 대해 연결성분 라벨링을 수행하여, 각 침 후보 영역을 구성하는 화소들의 개수인 면적, 침 후보 영역을 둘러싸는 타원의 장축 길이와 단축 길이를 구하고,
Figure 112015013688062-pat00060
의 조건을 만족하는 영역들을 거짓 침 후보 영역으로 판단하여 제거하고,
침 후보 영역을 구성하는 화소값들의 평균 및 분산을 이용하여,
Figure 112015013688062-pat00021
의 조건을 모두 만족하는 후보 영역들을 제거하고,
Area1 은 면적의 상한 기준값, Area2 는 면적의 하한 기준값, l1 은 장축 길이 기준값, l2 는 단축길이의 하한 기준값, l3 는 단축길이의 상한 기준값, Avg는 밝기값 평균의 기준값, Var은 분산 기준값인 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
15. The method of claim 14, wherein removing the false candidate region using the size and brightness of the acupuncture candidate region comprises:
The coupling component labeling is performed on the binarized image to obtain the area as the number of pixels constituting each acupuncture candidate region, the long axis length and the short axis length of the ellipse surrounding the acupuncture candidate region,
Figure 112015013688062-pat00060
Are determined as a false needle candidate region and removed,
Using the average and variance of the pixel values constituting the acupuncture candidate region,
Figure 112015013688062-pat00021
Candidate regions satisfying all the conditions of < RTI ID = 0.0 >
Area 1 is the upper limit reference value of the area, Area 2, the lower limit reference value of the area, l 1 is the lower limit reference value of the long axis length reference value, l 2 are shorter in length, l 3 is an upper limit reference value of the shortening, Avg is the reference value of average brightness value, Var Is a variance reference value.
제 12 항에 있어서, 침을 검증하는 단계는,
침 후보 영역의 에지 영상에 라돈 변환을 수행하고 길이가 가장 큰 직선 성분을 찾는 단계와,
가장 큰 직선 lmax 의 길이 L(lmax)가
Figure 112013121159838-pat00022
의 조건을 만족하지 않으면 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와,
가장 큰 직선을 찾은 경우, 나머지 직선 li 의 길이 L(li)를 사용하여
Figure 112013121159838-pat00023
의 조건을 만족하는 직선들을 찾고 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와,
가장 큰 직선 lmax 와 평행한 직선을 찾기 위하여 두 직선 간의 각도 차이가 5도 이하인 직선들을 찾으며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계와,
lmax, li 두 직선간의 거리 D(lmax, li)를 이용하여
Figure 112013121159838-pat00024
을 만족하는 직선 li 가 존재하는 경우 침이라 판정하며, 해당하는 직선이 없는 경우 해당 후보 영역에는 침이 없다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발침을 위한 영상 모니터링 방법.
13. The method of claim 12,
Performing a radon transformation on an edge image of the acupuncture candidate region and finding a straight line component having a longest length,
The largest linear length l max of L (l max) is
Figure 112013121159838-pat00022
Judging that there is no needle in the candidate region,
If the largest straight line is found, the length L (l i ) of the remaining straight line l i is used
Figure 112013121159838-pat00023
If there is no corresponding straight line, it is determined that there is no needle in the candidate region;
And determining the largest straight line l max and the angle difference between two straight lines in order to find a straight line parallel to the straight line looks for the less than 5 degrees, in the case that there is no straight line corresponding to a candidate region has no needle,
l max , l i Using the distance D (l max , l i ) between two straight lines
Figure 112013121159838-pat00024
Video monitoring method for balchim comprises a linear l i is determined to be present, determining needle and, if there is no straight line corresponding candidate region if there is no needle satisfying.
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