KR102348663B1 - 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 사람의 가슴부위에 라인 레이저를 조사하여 얼굴과 가슴을 포함한 상반신 영상을 획득하고 이로부터 얼굴 부분의 영상을 검출하여 피부영역을 검출해서 맥박을 측정하고, 상반신 영상으로부터 가슴 부위의 영상을 검출하고 레이저 조사 영역을 검출하여 광 3각 측정 기법에 의해 호흡을 측정하는, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 사람의 가슴부위에 라인 레이저를 조사하여 얼굴과 가슴을 포함한 상반신 영상을 획득하고 이로부터 얼굴 부분의 영상을 검출하여 피부영역을 검출해서 맥박을 측정하고, 상반신 영상으로부터 가슴 부위의 영상을 검출하고 레이저 조사 영역을 검출하여 광 3각 측정 기법에 의해 호흡을 측정하는, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 호흡 측정기는 온도 및 습도 센서 혹은 이산화탄소 센서 등의 별도의 접촉식 측정기나 센서를 사용하였다. 별도의 측정기를 사용하지 않는 경우 스마트 기기의 마이크나 카메라를 활용하여 호흡 및 폐활량을 측정하였다. 마이크를 사용하는 경우, 사용자가 스마트 기기의 마이크에 최대 흡기 및 호기하는 소리를 활용하여 측정하였다. 카메라를 사용하는 경우 상의를 탈의하여 흉부의 움직임을 측정하였다. 얼굴 영상을 이용하는 경우는 호흡수만 측정하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 호흡 측정기는 호흡 측정을 위해 상의를 탈의해야 하는 번거러움이 있으므로 수면상태와 같은 자연스런 상태에서의 측정에 어려움이 있으며, 얼굴 영상을 이용하는 경우에는 호흡수만 측정하므로 환자의 호흡 상태를 모니터링할 수 없으며, 호흡과 맥박을 동시에 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 탈의하거나 측정기에 접촉할 필요 없이 자연스러운 수면 상태에서 맥박 및 호흡의 동시 측정이 가능한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템은 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광을 조사하도록 구성된 라인 레이저; 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신을 촬영하여 상반신 영상을 획득하도록 구성된 카메라; 상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받도록 구성된 영상 입력부; 상기 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상으로부터 피부 영역을 검출한 후 상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 맥박 신호를 추출하고, 상기 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하도록 구성된 맥박 측정부; 및 상기 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하고, 이 검출된 가슴 영상으로부터 레이저 조사 영역을 검출한 후, 상기 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법에 의해 깊이 정보를 생성하고, 상기 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하도록 구성된 호흡 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템은 상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 없을 경우 상기 맥박 측정부 및 호흡 측정부를 활성화시키도록 구성된 움직임 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템은 상기 맥박 측정부 및 호흡 측정부로부터 측정된 맥박 측정 결과 및 호흡 측정 결과를 디스플레이하도록 구성된 결과 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템에 있어서, 상기 맥박 측정부는 상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 추출된 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하도록 더 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템에 있어서, 상기 호흡 측정부는 상기 광 3각 측정 기법에 의해 생성된 깊이 정보를 공간필터링하여 노이즈 성분을 제거하도록 더 구성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법은 라인 레이저에 의해 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광이 조사되는 단계; 카메라에 의해 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신이 촬영되어 상반신 영상이 획득되는 단계; 영상 입력부가 상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받는 단계; 움직임 검출부가 상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 있는 지의 여부를 결정하는 단계; 상기 결정 단계에서 움직임이 없을 경우, 맥박 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 맥박 측정을 하는 단계; 및 호흡 측정부에 의해 상기 상반신 영상을 이용하여 호흡 측정을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법에 있어서, 상기 맥박 측정 단계는 상기 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상을 픽셀로 나누어 피부 영역을 검출하는 단계; 상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 맥박 신호를 추출하는 단계; 상기 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하는 단계; 및 상기 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하여 결과 출력부를 통해 맥박 측정 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시형태에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법에 있어서, 상기 호흡 측정 단계는 상기 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하는 단계; 검출된 상기 가슴 영상으로부터 레이저 조사 영역을 검출하는 단계; 상기 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법에 의해 깊이 정보를 생성하는 단계; 상기 깊이 정보를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하는 단계; 및 상기 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하여, 결과 출력부를 통해 호흡 측정 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태들에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 의하면, 라인 레이저에 의해 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광이 조사되고; 카메라에 의해 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신이 촬영되어 상반신 영상이 획득되며; 영상 입력부가 상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받고; 움직임 검출부가 상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 있는 지의 여부를 결정하여; 움직임이 없을 경우, 맥박 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 맥박 측정을 하고, 호흡 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 호흡 측정을 하도록 구성됨으로써, 탈의하거나 측정기에 접촉할 필요 없이 자연스러운 수면 상태에서 맥박 및 호흡의 동시 측정이 가능하다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템을 구성하는 라인 레이저 및 카메라의 배치도이다.
도 2는 도 1의 카메라에 의해 촬영되어 획득된 상반신 영상을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 카메라로부터 상반신 영상을 입력받아 맥박 및 호흡을 측정하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인 레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법을 나타낸 플로우챠트이다.
도 2는 도 1의 카메라에 의해 촬영되어 획득된 상반신 영상을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 카메라로부터 상반신 영상을 입력받아 맥박 및 호흡을 측정하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인 레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법을 나타낸 플로우챠트이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 장치에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 장치 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', ‘전달’ 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템을 구성하는 라인 레이저 및 카메라의 배치도이고, 도 3은 도 1의 카메라로부터 상반신 영상을 입력받아 맥박 및 호흡을 측정하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인 레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템은, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 라인 레이저(L), 카메라(C), 영상 입력부(100), 맥박 측정부(300), 호흡 측정부(310), 움직임 검출부(200) 및 결과 출력부(400)를 포함한다.
라인 레이저(L)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사람이 침대에 누웠을 때 다리로부터 일정거리 이격되어 위치의 상방에 배치되어 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광을 조사하는 역할을 한다. 조사된 라이 레이저 광은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사람의 가슴 부위에 중심부가 하측으로 약간 볼록한 반달형상을 갖는다.
카메라(C)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사람이 침대에 누웠을 때 머리의 상방에 배치되어 사람의 얼굴 영역과 라인 레이저 광이 조사되는 가슴 부위를 포함하는 상반신을 촬영하여서 상반신 영상을 획득하고, 영상 입력부(100)에 입력시키는 역할을 한다. 상반신 영상은, 도 2에 도시된 바와 같이, 얼굴 영상과, 이 얼굴 영상 아래쪽에 있는 라인 레이저 조사 영역을 포함한다. 얼굴 영상은 맥박 측정을 위해 사용되며, 라인 레이저 조사 영역은 호흡 측정을 위해 사용된다.
영상 입력부(100)는 카메라(C)로부터 상반신 영상을 입력받아 맥박 측정부(300), 호흡 측정부(310) 및 움직임 검출부(400)에 제공하는 역할을 한다.
맥박 측정부(300)는 영상 입력부(100)로부터 입력된 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상을 픽셀로 나누어 피부 영역을 검출한 후, 검출된 피부 영역의 컬러를 분석하여 노이즈 성분이 포함된 맥박 신호를 추출하고, 이 추출된 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하고, 노이즈 성분이 제거된 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하는 역할을 한다.
맥박 측정부(300)는 영상 입력부(100)로부터 상반신 영상을 입력받으면 즉시 맥박을 측정하는 과정을 수행하거나, 또는 움직임 검출부(200)에 의해 사람의 움직임이 검출되지 않을 경우에만 활성화되어 맥박 측정 과정을 수행할 수도 있다.
호흡 측정부(310)는 영상 입력부(100)로부터 입력된 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하고, 이 검출된 가슴 영상으로부터 레이저 조사 영역을 검출한 후, 검출된 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법을 이용하여 노이즈가 포함된 깊이 정보를 생성하고, 이 생성된 깊이 정보를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하고, 노이즈 성분이 제거된 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하는 역할을 한다.
호흡 측정부(310)는 영상 입력부(100)로부터 상반신 영상을 입력받으면 즉시 호흡 측정하는 과정을 수행하거나, 또는 움직임 검출부(200)에 의해 사람의 움직임이 검출되지 않을 경우에만 활성화되어 호흡 측정 과정을 수행할 수도 있다.
움직임 검출부(200)는 영상 입력부(100)로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 얼굴 영상 좌표의 움직임이 없을 경우, 맥박 측정부(300) 및 호흡 측정부(310)를 활성화시키는 역할을 한다.
결과 출력부(400)는 맥박 측정부(300) 및 호흡 측정부(310)로부터 측정된 맥박 측정 결과 및 호흡 측정 결과를 디스플레이하는 역할을 하는 출력장치이다. 결과 출력부(400)는 CRT, LCD, LED, OLED 등으로 구성할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인 레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템을 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법을 나타낸 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.
먼저, 라인 레이저(L)가 침대에 누워있는 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광을 조사하면(S10), 카메라(C)는 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신을 촬영하여 상반신 영상을 획득한다(S20).
이후, 영상 입력부(100)가 카메라(C)로부터 획득된 상반신 영상을 입력받는다(S30).
이때, 움직임 검출부(200)가 영상 입력부(100)로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고(S40), 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여(S50), 사람의 움직임이 있는지의 여부를 결정한다(S60).
상기 스텝(S60)에서 사람의 움직임이 있으면(Y) 상기 스텝(S10)으로 진행되는 한편, 사람의 움직임이 없으면(N), 맥박 측정부(300)가 스텝(S20)에서 획득된 상반신 영상을 이용하여 맥박 측정을 한 후(S70), 호흡 측정부(310)가 상반신 영상을 이용하여 호흡 측정을 한다(S80).
한편, 위의 예에서는 맥박 측정을 한 후, 호흡 측정을 하는 것을 예로 들었으나, 호흡 측정을 한 후 맥박 측정을 해도 좋고, 맥박 측정 및 호흡 측정을 동시에 할 수도 있다.
상기 맥박 측정 스텝(S70)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 맥박 측정부(300)는 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상을 픽셀로 나누어 피부 영역을 검출한다(S71).
다음, 맥박 측정부(300)는 피부 영역의 컬러를 분석하여 맥박 신호를 추출하고(S72), 추출된 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거한 후(S73), 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하여 결과 출력부(400)를 통해 맥박 측정 결과를 디스플레이한다(S74).
상기 호흡 측정 스텝(S80)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 호흡 측정부(310)는 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하고(S81), 검출된 가슴 영상을 픽셀로 나누어 레이저 조사 영역을 검출한다(S82).
다음, 호흡 측정부(310)는 검출된 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법을 이용하여 노이즈가 포함된 깊이 정보를 생성하고(S83), 생성된 깊이 정보를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거한다(S84).
이후, 호흡 측정부(310)는 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하고, 결과 출력부(400)를 통해 호흡 측정 결과를 디스플레이한다(S85).
한편, 위의 설명에서는 맥박 측정시 얼굴 영상에서 피부 영역을 검출하여 컬러 분석하여서 맥박을 측정하는 것을 예로 들었으나, 인공신경망의 입력 노드에 얼굴 영상을 입력하고 출력 노드에 맥박을 입력시켜 기계학습시킨 후, 기계학습된 인공신경망에 출력조건으로서 얼굴 영상을 입력시켜 출력된 맥박을 측정값으로 사용할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의한 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법에 의하면, 라인 레이저에 의해 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광이 조사되고; 카메라에 의해 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신이 촬영되어 상반신 영상이 획득되며; 영상 입력부가 상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받고; 움직임 검출부가 상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 있는 지의 여부를 결정하여; 움직임이 없을 경우, 맥박 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 맥박 측정을 하고, 호흡 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 호흡 측정을 하도록 구성됨으로써, 탈의하거나 측정기에 접촉할 필요 없이 자연스러운 수면 상태에서 맥박 및 호흡의 동시 측정이 가능하다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
L: 라인 레이저
C: 카메라
100: 영상 입력부
200: 움직임 검출부
300: 맥박 측정부
310: 호흡 측정부
400: 결과 출력부
C: 카메라
100: 영상 입력부
200: 움직임 검출부
300: 맥박 측정부
310: 호흡 측정부
400: 결과 출력부
Claims (8)
- 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광을 조사하도록 구성된 라인 레이저;
사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신을 촬영하여 상반신 영상을 획득하도록 구성된 카메라;
상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받도록 구성된 영상 입력부;
상기 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상으로부터 피부 영역을 검출한 후 상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 맥박 신호를 추출하고, 상기 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하도록 구성된 맥박 측정부; 및
상기 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하고, 이 검출된 가슴 영상으로부터 레이저 조사 영역을 검출한 후, 상기 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법에 의해 깊이 정보를 생성하고, 상기 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하도록 구성된 호흡 측정부;를 포함하는, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 없을 경우 상기 맥박 측정부 및 호흡 측정부를 활성화시키도록 구성된 움직임 검출부를 더 포함하는, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 맥박 측정부 및 호흡 측정부로부터 측정된 맥박 측정 결과 및 호흡 측정 결과를 디스플레이하도록 구성된 결과 출력부를 더 포함하는, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 맥박 측정부는 상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 추출된 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하도록 더 구성된, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 호흡 측정부는 상기 광 3각 측정 기법에 의해 생성된 깊이 정보를 공간필터링하여 노이즈 성분을 제거하도록 더 구성된, 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템.
- 제 3 항에 기재된 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템을 이용한 맥박 및 호흡 측정 방법으로서,
라인 레이저에 의해 사람의 가슴 부위에 라인 레이저 광이 조사되는 단계;
카메라에 의해 사람의 얼굴과 가슴 부위를 포함하는 상반신이 촬영되어 상반신 영상이 획득되는 단계;
영상 입력부가 상기 카메라로부터 상기 상반신 영상을 입력받는 단계;
움직임 검출부가 상기 영상 입력부로부터 상반신 영상을 입력받아 얼굴 영상을 검출하고, 상기 얼굴 영상의 좌표를 기준으로 움직임을 검출하여 움직임이 있는 지의 여부를 결정하는 단계;
상기 결정 단계에서 움직임이 없을 경우, 맥박 측정부가 상기 상반신 영상을 이용하여 맥박 측정을 하는 단계; 및
호흡 측정부에 의해 상기 상반신 영상을 이용하여 호흡 측정을 하는 단계;를 포함하는 맥박 및 호흡 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 맥박 측정 단계는,
상기 상반신 영상으로부터 얼굴 영상을 검출하고, 이 검출된 얼굴 영상을 픽셀로 나누어 피부 영역을 검출하는 단계;
상기 피부 영역의 컬러를 분석하여 맥박 신호를 추출하는 단계;
상기 맥박 신호를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하는 단계; 및
상기 맥박 신호의 피크치 검출을 통해 맥박을 측정하여 결과 출력부를 통해 맥박 측정 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 맥박 및 호흡 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 호흡 측정 단계는,
상기 상반신 영상으로부터 가슴 영상을 검출하는 단계;
검출된 상기 가슴 영상으로부터 레이저 조사 영역을 검출하는 단계;
상기 레이저 조사 영역에 대해 광 3각 측정 기법에 의해 깊이 정보를 생성하는 단계;
상기 깊이 정보를 공간 필터링하여 노이즈 성분을 제거하는 단계; 및
상기 깊이 정보의 피크치 검출을 통해 호흡을 측정하여, 결과 출력부를 통해 호흡 측정 결과를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 맥박 및 호흡 측정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200128111A KR102348663B1 (ko) | 2020-10-05 | 2020-10-05 | 영상과 라인레이저를 이용한 맥박 및 호흡 측정 시스템 및 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102348663B1 true KR102348663B1 (ko) | 2022-01-07 |
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ID=79355130
Family Applications (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102348663B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023233297A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Gentex Corporation | Respiration monitoring system using a structured light |
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| KR20140059404A (ko) | 2012-11-08 | 2014-05-16 | 상지대학교산학협력단 | 맥파로 얻어진 맥파형의 주파수 분석을 통한 호흡성분 추출장치 및 방법 |
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2020
- 2020-10-05 KR KR1020200128111A patent/KR102348663B1/ko active IP Right Grant
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