KR102000506B1

KR102000506B1 - 피부 진단기기 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR102000506B1
Application number: KR1020120087158A
Authority: KR
Inventors: 박강령; 김성민; 이상준; 이승호; 남기표; 홍형길; 이현창
Original assignee: 동국대학교 산학협력단
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2019-07-16
Also published as: KR20140021193A

Abstract

피부 진단기기가 개시된다. 이 피부 진단기기는 이동 가능하며 환자의 피부를 진단하는 촬영장치가 부착된 진단부; 상기 진단부에 부착된 마커; 및 고정된 위치에서 상기 마커를 촬영하는 카메라를 포함하고, 상기 카메라가 촬영한 마커 영상을 이용하여 상기 진단부의 위치 및 방향 중 적어도 하나를 획득하여 출력하는 피부 진단기기를 제공한다. 따라서 피부를 진단하는 진단부의 위치와 진단부가 향하는 방향을 파악하여 출력되도록 함으로써 시술자가 진단부가 접촉하는 피부의 위치 및 진단부가 향하는 방향을 알 수 있게 된다.

Description

피부 진단기기 및 이의 제어방법{Apparatus for diagnoseing skin and Controlling method of the Same}

본 발명은 피부 진단기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진단부의 위치와 진단부가 향하는 방향을 파악하여 출력하는 피부 진단기기 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 피부 진단기기는 한국공개특허 10-2010-0030919호에 개시되는 바와 같이 피부를 촬영하는 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 촬영된 피부영상 데이터를 기반으로 피부 상태를 유형별로 분석하는 컴퓨터 및 컴퓨터에서 분석된 결과를 출력하는 디스플레이 장치를 포함한다.

이러한 피부진단기기는 디지털 카메라 등을 통해 환자의 피부에 대한 영상을 획득하고, 이 영상이 디스플레이에서 출력되도록 함으로써 의사가 환자의 피부 질환 및 피부 상태를 파악하는 데에 도움을 주는 기기이다.

이러한 피부 진단기기는 단위면적당 피부의 조직 상태, 두피의 상태 또는 모발 밀도 등을 검사하고, 수술 또는 치료된 피부의 시술경과를 확인하는 데에 이용된다.

한편, 수술 또는 치료 등의 시술경과를 확인하는 경우, 종래의 피부 진단기기로는 시술된 위치를 정확하게 확인할 수 없어 수술 또는 치료 등의 경과를 정확하게 확인할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 수술 또는 치료 등의 시술된 위치에 문신이나 출력을 하여 시술된 위치를 파악하는 방법이 이용되나, 이런 경우에는 환자에게 추가적인 시술이 요구되어 환자에게 불편함을 주는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 피부를 진단하는 진단부의 위치와 진단부가 향하는 방향을 파악하여 출력함으로써 시술자가 진단부가 접촉하는 피부의 위치와 진단부가 향하는 방향을 알 수 있도록 한 피부 진단기기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면 이동 가능하며 환자의 피부를 진단하는 촬영장치가 부착된 진단부; 상기 진단부에 부착된 마커; 및 고정된 위치에서 상기 마커를 촬영하는 카메라를 포함하고, 상기 카메라가 촬영한 마커 영상을 이용하여 상기 진단부의 위치 및 방향 중 적어도 하나를 획득하여 출력하는 피부 진단기기를 제공한다.

본 발명의 다른 일 양태에 따르면 고정 위치에서 진단부에 부착된 마커를 촬영한 마커 영상을 입력받는 단계; 상기 마커 영상을 칼라 색도 신호 변환하여 휘도영상인 Y 마커 영상, 색상영상인 I 마커 영상 및 색상영상인Q 마커 영상을 획득하는 단계; 상기 Y 마커 영상, 상기I 마커 영상 및 상기 Q 마커 영상을 이용하여 마커 관심 영역을 획득하는 단계; 상기 획득된 마커 관심 영역을 이진화하는 단계; 상기 이진화된 마커 관심 영역에서 검은색 점이 검출되지 않으면 상기 이진화된 마커 관심 영역을 라벨링하여 분할하는 단계; 상기 라벨링된 마커 관심 영역에서 흰색 점이 검출되지 않으면 상기 라벨링된 마커 관심 영역에서 상기 마커의 특징점을 추출하는 단계; 상기 추출된 마커의 특징점을 정합하는 단계; 및 상기 정합된 마커의 특징점들을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하여 출력하는 단계를 포함하는 피부 진단기기의 제어방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해, 피부를 진단하는 진단부의 위치와 진단부가 향하는 방향을 파악함으로써 시술자가 진단부가 접촉하는 피부의 위치 및 진단부가 향하는 방향을 알 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기를 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기를 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 진단부를 나타낸 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 마커를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 제어방법을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 18는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 제어방법에 따라 처리되는 영상을 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기를 나타낸 제어 블럭도이다.

도 1및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기는 환자의 피부를 진단하고, 마커(500)가 부착된 진단부(100), 진단부(100)에서 촬영된 영상이 출력되는 디스플레이(200), 고정된 위치에서 진단부(100)를 촬영하는 카메라(300), 본체(400)에 설치되어 피부 진단기기를 전반적으로 제어하는 제어부(450) 및 사용자가 제어부(450)에 조작명령을 입력할 수 있도록 하는 입력부(600)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 진단부를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 진단부(100)는 시술자가 파지할 수 있는 손잡이(110)와 환자의 피부를 촬영하는 촬영장치(121)가 부착된 카메라 헤드(120)를 포함한다.

진단부(100)는 케이블(700)에 의해 제어부(450)와 연결되어 촬영장치(121)에서 촬영된 영상을 제어부(450)로 전달한다. 여기서, 진단부(100)와 제어부(450)는 무선통신으로 연결될 수 있다.

마커(500)는 촬영장치(121)가 부착된 반대쪽에 부착된다. 따라서 촬영장치(120)가 환자의 피부에 접촉한 경우 마커(500)가 외부로 노출되어 촬영될 수 있는 상태가 된다.

마커(500)는 마커(500)의 중심과 촬영장치(121)의 초점이 동축 상에 위치되도록 진단부(100)에 부착된다. 따라서 마커(500)를 이용하여 마커(500)의 위치를 검출하는 경우 진단부(500)의 촬영장치(121)가 접촉하는 환자의 피부의 위치와 마커(500)의 위치는 대략 동일한 위치가 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마커들을 나타낸 도면이다.

도 4의 (a)를 참고하면, 마커(500)는 붉은색 원(510)과 흰색 배경으로 이루어질 수 있다. 붉은색 원(510)의 색상은 붉은색인 이유는 칼라색도신호변환하는 경우 붉은색이 잘 표현되기 때문이다.

붉은색 원(510)의 내부에는 흰색 무늬(520)가 형성된다. 흰색 무늬(520)는 양쪽이 비대칭이도록 하기 위해 ㅓ자 형상으로 형성된다. 따라서 흰색 무늬(520)를 포함한 마커(500)에 대한 영상처리를 함으로써 마커(500)의 방향정보를 획득할 수 있게 된다.

그리고 도 4의 (b) 및 (c)에서 도시되는 바와 같이, 마커(500)에 대한 영상처리를 하는 경우 마커(500)의 방향정보를 더욱 정확하게 획득하기 위해 붉은색 원(510) 내부에 검은색 점(B) 또는 흰색 점(W)이 더 형성될 수 있다. 이에 대한 이유는 후술되는 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단기기의 제어방법에 대한 설명에 의해 명확해질 것이다.

디스플레이(200)는 제어부(450)에 의해 제어되어 진단부(100)의 위치와 방향정보 중 적어도 하나를 출력한다.

카메라(300)는 일반적인 디지털 카메라 등으로 구현되어 진단부(100)를 촬영하여 제어부(450)로 전송한다.

입력부(600)는 일반적인 키보드 등으로 구현되어 시술자가 제어부(450)에 조작명령을 입력할 수 있게 한다.

제어부(450)는 입력측에는 입력부(600)가 제공되고, 출력측에는 디스플레이(200)가 제공된다. 제어부(450)는 카메라(300)와 진단부(100)를 제어하여 마커 영상 및 환자의 피부 상태 정보를 획득하여 디스플레이(200)에서 출력되도록 한다. 여기서, 디스플레이(200)는 스피커 등 사람에게 정보를 알리는 수단으로 대체될 수 있다.

이러한 제어부(450)는 카메라(300)가 촬영한 마커 영상을 이용하여 상기 진단부(100)의 위치 및 방향 중 적어도 하나를 획득하여 디스플레이(200)에 출력되도록 한다. 즉, 카메라(300)가 촬영한 마커 영상을 입력받는 받고, 마커 영상을 칼라 색도 신호 변환하여 휘도영상인Y 마커 영상, 색상영상인I 마커 영상 및 색상영상인Q 마커 영상을 획득하고, 획득된 Y 마커 영상, I 마커 영상 및 Q 마커 영상을 이용하여 마커 관심 영역을 획득하고, 획득된 마커 관심 영역을 이진화한다. 이어서, 이진화된 마커 관심 영역에서 검은색 점이 검출되지 않으면 마커 관심 영역을 라벨링하여 분할하고, 라벨링된 마커 관심 영역에서 흰색 점이 검출되지 않으면 분할된 마커 관심 영역에서 마커의 특징점을 추출하고, 추출된 마커의 특징점을 정합한다. 그리고 이렇게 정합된 마커의 특징점들을 기반으로 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득한다. 그 다음, 제어부(450)는 이렇게 획득된 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나가 디스플레이(200)에서 출력되도록 한다.

제어부(450)가 수행하는 제어에 대한 더욱 상세한 설명은 후술되는 피부 진단기기의 제어방법에 대한 설명을 참조하면 명확해질 것이다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 제어방법에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 제어방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6 내지 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 진단기기의 제어방법에 따라 처리되는 영상을 나타낸 도면다.

우선, 제어부(450)는 카메라(300)를 제어하여 카메라(300)로부터 도 6에서 도시되는 바와 같은, 마커(500)가 포함된 마커 영상을 입력 받는다(811).

그 다음, 제어부(450)는 마커 영상을 칼라 색도 신호 변환하여 도 7에서 도시되는 바와 같은, 휘도영상인Y 마커 영상, 색상영상인 I 마커 영상 및 색상영상인 Q 마커 영상을 획득한다(812).

더욱 구체적으로, 마커 영상의 RGB좌표를 아래의 수학식 1에 대입하여 Y, I 및 Q를 얻고, 이를 이용하여 휘도영상인 Y 마커 영상, 색상영상인 I 마커 영상 및 Q 마커 영상을 획득한다.

[수학식 1]

여기서, Y는 휘도를 나타내며, I와 Q는 색상을 나타낸다.

그 다음, 제어부(450)는 I 마커 영상, Q마커 영상에서 도 10에서 도시되는 바와 같은 마커 후보 영역(911)을 획득한다(821).

마커 후보 영역(911)을 획득하는 방법은 Rapid Eye 알고리즘을 이용한다. 즉, 도 8에서 도시되는 바와 같이 복수 영역(0 ~ 8)으로 나뉘어진 윈도우(910)를 I마커 영상과 Q마커 영상 각각의 내부를 이동하면서 수학식 2를 이용하여 I값을 계산하고, 도 9에서 도시되는 바와 같은 가장 큰 I값을 가지는 영역을 마커 후보 영역(911)으로 지정한다.

[수학식 2]

여기서, P0 ~ P8는 윈도우의 복수 영역(0 ~ 8)내에 있는 픽셀 값들의 통계값을 의미한다. 여기서, 통계값은 중앙값, 중간값, 평균값 일 수 있다. 가장 바람직하게는, 평균값일수 있다.

그 다음, 제어부(450)는 도 10에서 도시되는 바와 같이, I마커 영상에서의 마커 후보 영역(911)과 Q마커 영상에서의 마커 후보 영역(911)을 Y마커 영상에 매칭하여 마커 관심 영역(920)(Region of interest)을 획득한다(822).

그 다음, 822단계에서 획득된 마커 관심 영역(920)을 이진화한다(831).

그 다음, 제어부(450)는 이진화된 마커 관심 영역(920)에서 도15에서 도시되는 바와 같은 검은색 점(B)이 검출되는지를 판단한다(832).

이하에서는 검은색 점(B)이 검출되지 않은 경우에 대해 설명하기로 하고, 검은색 점(B)이 검출된 경우에 대해서는 후술하기로 한다.

832단계에서 검은색 점(B)이 검출되지 않으면, 제어부(450)는 이진화된 마커 관심 영역(920)을 라벨링한다(833).

그 다음, 제어부(450)는 도 11의 (a) 내지 (c)와 같이, 라벨링된 마커(500)을 분할한다(834).

그 다음, 제어부(450)는 라벨링된 마커 관심 영역(920)에서 흰색 점(W)이 검출되는지 판단한다(835). 즉, 도 12에서 도시되는 바와 같이, 제어부(450)는 마커 관심 영역(920)에서 흰색 점(W)이 검출되는지를 판단한다.

이하에서는 흰색 점(W)가 검출되지 않은 경우에 대해 설명하기로 하고, 흰색 점(W)이 검출되는 경우에는 후술하기로 한다.

835단계에서 흰색 점(W)이 검출되지 않으면, 제어부(450)는 도 13에서 도시되는 바와 같이, 분할된 마커의 특징점을 검출한다(836).

즉, 제어부(450)는 Harris Corner Dection알고리즘을 이용하여 각각 분할된 영역(a, b, c)에서 코너 지점(a1, a2, b1, b2, b3, c1, c2, c3)을 추출한다(836-1). 여기서, Harris Corner Dection알고리즘에 대한 설명은 한국공개특허 제10-2010-0000671호 등에서 일반적으로 공지된 기술이므로 생략하기로 한다.

그 다음, 제어부(450)는 아래의 수학식 3을 이용하여 코너 지점(a1, a2, b1, b2, b3, c1, c2, c3)들 중 서로 가장 가까운 코너 지점 쌍을 검출한다(836-2).

즉, 어느 하나의 코너 지점을 기준으로 다른 코너 지점과의 거리를 아래의 수학식 3을 통하여 순차적으로 계산하고, 이들 중 가장 작은 값을 보이는 다른 코너 지점을 검출하고, 이 코너 지점과 기준 코너 지점을 가장 가까이 있는 코너 지점을 쌍으로 한다.

[수학식 3]

여기서, (x1, y1)는 코너 지점(a1, a2, b1, b2, b3, c1, c2, c3) 중 어느 하나의 좌표이고, (x2, y2)는 (x1, y1)의 좌표를 가지는 코너 지점을 제외한 어느 하나의 좌표이다.

마지막으로, 제어부(450)는 가장 가까이 있는 코너 지점 쌍을 이용하여 특징점을 검출한다(836-3).

즉, 제어부(450)는 아래의 수학식 4를 이용하여 가장 가까이 있는 코너 지점 쌍의 무게 중심점을 검출하여 이를 특징점으로 한다.

[수학식 4]

여기서, (x, y)는 서로 가장 가까운 코너 지점 쌍의 무게 중심 점 즉, 특징점의 좌표이고, (x1, y1)와 (x2, y2)는 서로 가장 가까운 코너 지점 쌍을 이루는 코너 지점 각각의 좌표이다.

이어서, 제어부(450)는 도 14에서 도시되는 바와 같이, 836단계에서 검출된 특징점(S1, S2, S3, S4)들을 정합한다(837).

그 다음, 제어부(450)는 정합된 특징점(S1, S2, S3, S4)을 기반으로 하여 진단부(100)의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득한다(838).

즉, 특징점(S1, S2, S3, S4)들 중 어느 하나를 이용하여 진단부(100)의 위치정보를 획득한다. 그리고 기준이 되는 하나의 특징점(S4)과 다른 특징점(S1, S2, S3)과 연결하는 선분(S4-S1, S4-S2, S4-S3)들의 길이 및 이러한 선분(S4-S1, S4-S2, S4-S3)들이 형성하는 사이각(S4-S1과 S4-S2의 사이각, S4-S2과 S4-S3의 사이각, S4-S1과S4-S3의 사이각)들을 이용하여 마커(500)의 x, y, z축에 대한 회전을 추정하여 진단부(100)의 방향정보를 획득한다.

그 다음 제어부(450)는 진단부(100)의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나가 디스플레이(200)에서 출력되도록 한다(838-1). 여기서, 디스플레이(200)는 스피커 등으로 사람에게 정보를 아려주는 수단으로 대체될 수 있다.

마지막으로, 제어부(450)는 종료조건인지를 판단하여(839), 종료조건이면 종료하고, 종료조건이 아니면 811단계로 회귀한다.

이하에서는 832단계에서 검은색 점이 검출된 경우에 대해 상세히 설명하기로 한다.

832단계에서 검은색 점이 검출되면, 제어부(450)는 도 15에서 도시되는 바와 같은 검은색 점(B)의 위치를 저장한다(841).

그 다음, 제어부(450)는 앞서 설명된833단계에서와 같은 방법으로 라벨링을 하고(842), 834단계에서와 같은 방법으로 영역을 분할하고(843), 836단계와 같은 방법으로 도 16에서 도시되는 바와 같은 특징점(S5, S6, S7, S8)을 검출한다(844).

이어서, 제어부(450)는 도 16에서 도시되는 바와 같이 844단계에서 검출된 특징점(S5, S6, S7, S8)들과 검은색 점(B)을 정합한다(845).

그 다음, 제어부(450)는 정합된 특징점(S5, S6, S7, S8) 및 검은색 점(B)을 이용하여 진단부(100)의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득한다(846).

다시 말하면, 특징점(S5, S6, S7, S8) 및 검은색 점(B)들 중 어느 하나의 위치좌표를 이용하여 진단부(100)의 위치정보를 획득한다. 그리고 기준이 되는 하나의 특징점(S8)과 다른 특징점(S5, S6, S7) 및 검은색 점(B)과 연결하는 선분(S8-S5, S8-S6, S8-S7, S8-B)들의 길이 및 이 선분(S8-S5, S8-S6, S8-S7, S8-B)들이 만드는 사이각(S8-S5와 S8-S6의 사이각, S8-S6와 S8-S7의 사이각, S8-S7와 S8-B의 사이각, S8-B와 S8-S5의 사이각)들을 이용하여 마커(500)의 x, y, z축 에 대한 회전을 추정하여 진단부(100)의 방향정보를 획득한다.

그 다음, 앞서 설명된 838-1단계 및 그 이후 단계를 수행한다.

이하에서는 835단계에서 흰색 점(W)가 검출된 경우에 대해 설명하기로 한다.

앞서 설명된835단계에서 흰색 점(W)이 검출되면, 제어부(450)는 앞서 설명한 836단계에서와 같은 방법으로 도 17에서 도시되는 바와 같은 특징점(S10, S11, S12, S13)을 검출한다(851).

이어서, 제어부(450)는 도 18에서 도시되는 바와 같이, 반원모양의 분할된 영역에서 경계선(BL)을 검출한다(852).

그 다음, 제어부(450)는 제1 및 제2 추가 특징점을 검출한다(853).

즉, 제어부(450)는 경계선(BL)의 직선에 대해 대략 수직선 상에 위치한 특징점들(S12, S13)이 잇는 특징점 직선을 정의하고, 특징점 직선과 경계선(BL)이 교차는 두 지점을 제1 추가 특징점(S15, S16)으로 지정한다. 이에 더하여, 특징점 직선과 특징점 직선을 형성하지 하는 나머지 두 특징점(S10, S11)들이 잇는 직선이 교차하는 마커(500)의 무게 중심점을 제2 추가 특징점(S14)으로 정의한다.

그 다음, 제어부(450)는 특징점(S10, S11, S12, S13) 및 제1 및 제2추가 특징점(S14, S15, S16)들을 기반으로 하여 마커(500)의 위치정보 및 방향정보 중 적어도 하나를 획득한다(854). 즉, 특징점(S10, S11, S12, S14, S16)등을 진단부(100)의 위치 정보로 한다.

그리고 마커(500)의 무게 중심점인 특징점(S14)과 나머지 특징점(S10, S11, S12, S16)이 형성하는 선분(S14-S10, S14-S11, S14-S12, S14-S16)과 이선분들이 형성하는 사이각(S14-S10와 S14-S12의 사이각, S14-S11와 S14-S12의 사이각, S14-S11와 S14-S16의 사이각, S14-S16와 S14-S10의 사이각)들을 이용하여 마커(500)의 회전을 추정하여 진단부(100)의 방향정보를 획득한다.

그 다음, 제어부(450)는 앞서 설명된 838-1단계 및 그 이후 단계를 수행한다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 진단부
200: 디스플레이
300: 카메라
400: 본체
500: 마커
600: 입력부

Claims

이동 가능하며 환자의 피부를 진단하는 촬영장치가 부착된 진단부;
상기 진단부에 부착된 마커;
고정된 위치에서 상기 마커를 촬영하는 카메라; 및
카메라가 촬영한 마커 영상을 이용하여 진단부의 위치 및 방향 중 적어도 하나를 획득하는 제어부; 를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 카메라가 촬영한 마커 영상을 칼라 색도 신호 변환하여 휘도영상인Y 마커 영상, 색상영상인I 마커 영상 및 색상영상인Q 마커 영상을 획득하고, 획득된 Y 마커 영상, I 마커 영상 및 Q 마커 영상을 이용하여 상기 진단부의 위치정보 및 방향정보 중 적어도 하나를 획득하여 출력하는 피부 진단기기.
제1항에 있어서,
상기 진단부는 피부를 촬영하는 촬영장치가 부착되고,
상기 마커는 상기 촬영장치가 부착된 반대쪽에 부착되는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기.
제1항에 있어서,
상기 마커는 붉은색 원과 흰색 배경을 포함하는 것으로 특징으로 하는 피부 진단기기.
제3항에 있어서,
상기 붉은색 원은 ㅓ 자형 흰색 무늬를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기.
제3항에 있어서,
상기 붉은색 원은 검은색 점을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기.
제3항에 있어서,
상기 붉은색 원은 흰색 점을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기.
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 따른 피부 진단기기의 제어방법에 있어서,
카메라가 고정 위치에서 진단부에 부착된 마커를 촬영하는 단계; 및
제어부가 카메라로부터 마커를 촬영한 마커 영상을 입력받는 단계; 를 포함하고,
제어부는,
상기 마커 영상을 칼라 색도 신호 변환하여 휘도영상인 Y 마커 영상, 색상영상인 I 마커 영상 및 색상영상인Q 마커 영상을 획득하는 단계;
상기 Y 마커 영상, 상기I 마커 영상 및 상기 Q 마커 영상을 이용하여 마커 관심 영역을 획득하는 단계;
상기 획득된 마커 관심 영역을 이진화하는 단계;
상기 이진화된 마커 관심 영역에서 검은색 점이 검출되지 않으면 상기 이진화된 마커 관심 영역을 라벨링하여 분할하는 단계;
상기 라벨링된 마커 관심 영역에서 흰색 점이 검출되지 않으면 상기 라벨링되어 분할된 마커 관심 영역에서 상기 마커의 특징점을 추출하는 단계;
상기 추출된 상기 마커의 특징점을 정합하는 단계; 및
상기 정합된 마커의 특징점들을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하여 출력하는 단계를 수행하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 마커 관심 영역을 획득하는 단계는,
상기 I 마커 영상 및 상기 Q 마커 영상에서 마커 후보 영역을 획득하고, 상기 Y 마커 영상에 상기 획득된 마커 후보 영역을 매칭하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 마커의 특징점을 검출하는 단계는 상기 분할된 마커의 코너 지점을 추출하고, 상기 추출된 코너 지점 중 서로 가장 가까운 코너 지점 쌍들을 검출하여 상기 서로 가장 가까운 코너 지점 쌍들의 무게 중심 점을 구하고, 상기 무게 중심 점을 상기 마커의 특징점으로 지정하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 정합된 마커의 특징점들을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계는 상기 마커의 특징점 중 하나의 좌표를 상기 마커의 위치정보로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 정합된 마커의 특징점들을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계는 상기 마커의 특징점들 이용하여 선분들을 구하고, 상기 선분들 중 두개의 선분의 사이각을 이용하여 상기 마커의 방향정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 마커 관심 영역에서 검은색 점이 검출되면 상기 검은색 점을 저장하는 하고, 상기 마커 관심 영역을 라벨링하여 분할하고, 상기 마커 관심 영역에서 상기 마커의 특징점을 추출하고, 상기 추출된 상기 마커의 특징점과 상기 검은색 점을 정합하고, 상기 정합된 마커의 특징점들과 상기 검은색 점을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 마커 관심 영역에서 흰색 점이 검출되면 상기 마커 관심 영역에서 상기 마커의 특징점을 추출하고, 상기 흰색 점을 이용하여 제1및 제 2 추가 특징점을 검출하고, 상기 추출된 상기 마커의 특징점 및 제1 및 제2 추가 특징점을 정합하고, 상기 정합된 마커의 특징점 및 상기 제1 및 제 2 추가 특징점을 기반으로 상기 진단부의 위치정보와 방향정보 중 적어도 하나를 획득하는 것으로 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 추가 특징점을 검출하는 것은 상기 분할된 마커 중 반원모양을 가지는 분할된 마커의 경계선을 검출하고, 상기 특징점들 중 상기 경계선의 직선부분에 대해 수직인 직선 상에 위치한 특징점들이 잇는 특징점 직선을 검출하고, 상기 특징점 직선과 상기 경계선이 교차는 두 지점을 제1 추가 특징점으로 정의하고, 상기 특징점 직선과 상기 특징점 직선을 형성하지 않는 나머지 상기 특징점들 중 두개의 상기 특징점이 잇는 직선이 교차점을 제2추가 특징점으로 정의하는 것을 특징으로 하는 피부 진단기기의 제어방법.