KR102378783B1

KR102378783B1 - 바디 스캐너

Info

Publication number: KR102378783B1
Application number: KR1020200109067A
Authority: KR
Inventors: 최진욱; 이재량
Original assignee: (주) 엠엔비젼
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2022-03-25
Also published as: KR20220028282A

Abstract

본 발명에 따른 바디 스캐너는 수직 방향으로 세워진 스탠드와; 상기 스탠드에 장착되어 스탠드의 상하 방향으로 슬라이딩(Sliding)되는 슬라이더(Slider); 상기 슬라이더에 고정 설치되어 스탠드 전방에 위치한 사람에게 수직 방향이나 수평 방향의 레이저 빔을 발사하는 레이저 빔 발생 수단; 상기 슬라이더에 고정 설치되고, 상기 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영 수단; 상기 슬라이더를 상기 스탠드의 상하 방향으로 이동시키는 이송 수단; 상기 스탠드에 장착된 슬라이더의 높이 위치를 실시간으로 검출하는 슬라이더 위치 검출 수단; 상기 레이저 빔 발생 수단과 이송 수단 그리고 슬라이더 위치 검출 수단을 제어하고 상기 슬라이더 위치 검출 수단으로부터 검출된 슬라이더의 높이 위치 데이터를 통신 수단을 통해 메인 제어부로 전송하는 임베디드 제어 모듈; 및 상기 촬영 수단으로부터 촬영된 촬영 영상과, 상기 임베디드 제어 모듈로부터 송신된 슬라이더의 높이 위치 데이터를 통신 수단을 통해 전송받고 통신 수단을 통해 상기 레이저 빔 발생 수단과 이송 수단의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈로 전송하며, 상기 슬라이더의 높이 위치별 촬영 영상에서 신체 위에 조사된 레이저 빔의 영상 내 위치 좌표를 이용하여 신체 높이별 3D 데이터를 생성하고, 생성된 3D 데이터를 이용하여 사람의 신체에 대한 3D 이미지를 생성하는 메인 제어부로 이루어질 수 있다.

Description

바디 스캐너{Body Scanner}

본 발명은 바디 스캐너에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 신체를 스캔하여 3D 이미지를 획득할 수 있는 바디 스캐너에 관한 것이다.

일반적으로, 체형 분석 정보는 의료계나, 스포츠계, 또는 산업계 등과 같이 전반적인 분야에 활용될 수 있다.

즉, 의료계에서는 정형 외과적 기형 여부를 판단하는 기초 자료로 체형 분석 정보를 이용한다.

스포츠계에서는 체형 분석 정보를 통해서 자세 변형도 또는 비만도를 외형적으로 분석하고, 분석 정보를 기초로 측정 대상자의 자세 교정 및 비만을 관리한다.

또한, 산업계에서는 의류나, 제화, 가구, 자동차 용품, 및 재활 치료기 등과 같이 신체를 기반으로 하는 물품에 체형 분석 정보를 활용하고 있다.

한편, 수작업에 의한 신체 계측 및 체형 분석 방법으로는 줄자 등의 계측 도구로 신체의 일부를 실측하는 방식이다.

하지만, 이러한 방식은 측정에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 신체 각 부분의 표면적에 대한 측정이 곤란하고 측정자의 육안 관찰에 의존함으로 측정자에 따라 측정값이 달라질 수 있으며, 측정 주기별 측정 부위에 대한 상호 비교 검증에 어려움이 있었다.

이에 따라 의료계에서는 환자의 진단이나 검진을 위해 X-레이나, 컴퓨터 단층 촬영, 자기공명영상진단, 및 초음파 검사를 이용하여 신체의 특정 부위를 정밀 검사하고 있지만, 이러한 검사 방법은 측정 시 조사되는 X-Ray나 방사선이 신체에 해로울 수 있으며, 방사능 폐기물 처리에 대한 문제점이 있었다.

한편, 본 발명의 선행기술로는 특허공개번호 "10-2018-0067023"호의 "3차원 촉감 출력 장치 및 방법"이 출원되어 공개되었는데, 상기 3차원 촉감 출력 장치 및 방법은 전자 장치에 있어서, 초음파 신호를 사용하여 대상체까지의 거리에 대한 초음파 데이터를 확인하는 초음파 스캔부와, 상기 초음파 데이터에 기초하여 상기 대상체의 입체 모델 데이터를 생성하는 3D 모델 생성부, 상기 입체 모델 데이터를 영상 신호로 출력하는 디스플레이부, 및 상기 입체 모델 데이터로 초음파 측정 기반의 촉감을 생성하는 촉감 출력부를 포함한다.

대한민국 특허공개번호 "10-2018-0067023" (2018.06.20)

본 발명은 단시간 내에 신체 스캔 후 신체 형상을 측정할 수 있는 바디 스캐너를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 사람의 신체를 측정하는 측정자나 측정 장비의 설치 환경에 구애받지 않고 사람의 신체를 일관성 있게 측정할 수 있는 바디 스캐너를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 신체 부위별 측정 데이터를 주기별로 관리함으로써 신체 특정 부위에 대하여 시간별 상호 비교 검증이 가능할 뿐만 아니라, 신체 측정 시 몸에 해로운 방사선을 사용하지 않고도 신체를 정확하게 측정할 수 있는 바디 스캐너를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 고가의 서보 시스템 및 비젼 컨트롤러 대신에 임베디드 제어 모듈을 이용함으로써 비교적 저렴한 바디 스캐너를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 스마트 폰을 통해 언제 어디서든 클라우드 서버에 접속하여 신체 측정 정보를 조회할 수 있는 바디 스캐너를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바디 스캐너는 수직 방향으로 세워진 스탠드와; 상기 스탠드에 장착되어 스탠드의 상하 방향으로 슬라이딩(Sliding)되는 슬라이더(Slider); 상기 슬라이더에 고정 설치되어 스탠드 전방에 위치한 사람에게 수직 방향이나 수평 방향의 레이저 빔을 발사하는 레이저 빔 발생 수단; 상기 슬라이더에 고정 설치되고, 상기 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영 수단; 상기 슬라이더를 상기 스탠드의 상하 방향으로 이동시키는 이송 수단; 상기 스탠드에 장착된 슬라이더의 높이 위치를 실시간으로 검출하는 슬라이더 위치 검출 수단; 상기 레이저 빔 발생 수단과 이송 수단 그리고 슬라이더 위치 검출 수단을 제어하고 상기 슬라이더 위치 검출 수단으로부터 검출된 슬라이더의 높이 위치 데이터를 통신 수단을 통해 메인 제어부로 전송하는 임베디드 제어 모듈; 및 상기 촬영 수단으로부터 촬영된 촬영 영상과, 상기 임베디드 제어 모듈로부터 송신된 슬라이더의 높이 위치 데이터를 통신 수단을 통해 전송받고 통신 수단을 통해 상기 레이저 빔 발생 수단과 이송 수단의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈로 전송하며, 상기 슬라이더의 높이 위치별 촬영 영상에서 신체 위에 조사된 레이저 빔의 영상 내 위치 좌표를 이용하여 신체 높이별 3D 데이터를 생성하고, 생성된 3D 데이터를 이용하여 사람의 신체에 대한 3D 이미지를 생성하는 메인 제어부로 이루어질 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 바디 스캐너는 단시간 내에 신체 스캔 후 신체 형상을 측정할 수 있다.

또한, 본 발명은 사람의 신체를 측정하는 측정자나 측정 장비의 설치 환경에 구애받지 않고 사람의 신체를 일관성 있게 측정할 수 있다.

또, 본 발명은 신체 부위별 측정 데이터를 주기별로 관리함으로써 신체 특정 부위에 대하여 시간별 상호 비교 검증이 가능할 뿐만 아니라, 신체 측정 시 몸에 해로운 방사선을 사용하지 않고도 신체를 정확하게 측정할 수 있다.

또, 본 발명은 i7급 CPU와 4채널 POE 카드, 모션 카드, DIO 카드를 포함하는 비전 컨트롤러 그리고 비교적 고가의 서보 시스템 대신에 위 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 임베디드 제어 모듈을 사용함으로써 합리적인 가격에 바디 스캐너를 제공할 수 있다.

또, 본 발명은 척추의 형태를 예측하여 척추의 휨이나 측만도를 수치화할 수 있고, 신체의 단면을 모두 스캔하거나 신체의 상단부와 하단부를 지정 스캔하여 활용할 수 있다.

도면 1은 본 발명의 개념도,
도면 2는 본 발명의 제어 블럭도,
도면 3은 원위치 복귀 확인 수단의 제어 블럭도,
도면 4는 시그널 컨디셔너를 설명하기 위한 도면,
도면 5는 촬영 수단의 제어 블록도,
도면 6은 임베디드 제어 모듈의 제어 블록도,
도면 7은 메인 제어부의 제어 블록도,
도면 8은 본 발명에서 삼각법을 이용한 거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 바디 스캐너는 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 수직 방향으로 세워진 스탠드(1)와; 상기 스탠드(1)에 장착되어 스탠드(1)의 상하 방향으로 슬라이딩(Sliding)되는 슬라이더(2)(Slider); 상기 슬라이더(2)에 고정 설치되어 스탠드(1) 전방에 위치한 사람에게 수직 방향이나 수평 방향의 레이저 빔을 발사하는 레이저 빔 발생 수단(3); 상기 슬라이더(2)에 고정 설치되고, 상기 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영 수단(4); 상기 슬라이더(2)를 상기 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시키는 이송 수단(5); 상기 스탠드(1)에 장착된 슬라이더(2)의 높이 위치를 실시간으로 검출하는 슬라이더 위치 검출 수단(6); 상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5) 그리고 슬라이더 위치 검출 수단(6)을 제어하고 상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)으로부터 검출된 슬라이더(2)의 높이 위치 데이터를 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 임베디드 제어 모듈(8); 및 상기 촬영 수단(4)으로부터 촬영된 촬영 영상과, 상기 임베디드 제어 모듈(8)로부터 송신된 슬라이더(2)의 높이 위치 데이터를 통신 수단(7)을 통해 전송받고 통신 수단(7)을 통해 상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하며, 상기 슬라이더(2)의 높이 위치별 촬영 영상에서 신체 위에 조사된 레이저 빔의 영상 내 위치 좌표를 이용하여 신체 높이별 3D 데이터를 생성하고, 생성된 3D 데이터를 이용하여 사람의 신체에 대한 3D 이미지를 생성하는 메인 제어부(9)로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 메인 제어부(9)로부터 통신 수단(7)을 통해 입력된 신체 측정 정보를 저장하고 사용이 허가된 사용자 단말에게 신체 정보를 제공하는 클라우드 서버를 더 포함한다.

상기 통신 수단(7)은 랜 허브(Lan Hub)로 구성되어 하나의 메인 제어부(9)로 복수개의 임베디드 제어 모듈(8)을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 상한 높이선상에 다달았을 때 상기 임베디드 제어 모듈(8)에 제어 신호를 전송하는 슬라이더 상한 높이 제한 수단(UL)과; 상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 하한 높이선상에 다달았을 때 상기 임베디드 제어 모듈(8)에 제어 신호를 전송하는 슬라이더 하한 높이 제한 수단(DL)을 포함한다.

또, 본 발명은 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(2)가 이동 후 최초 출발 위치로 복귀했을 때 상기 슬라이더(2)의 원위치 복귀를 알리는 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하는 원위치 복귀 확인 수단(RL)을 포함한다.

상기 슬라이더 상한 높이 제한 수단(UL)과, 슬라이더 하한 높이 제한 수단(DL), 그리고 원위치 복귀 확인 수단(RL)은 상기 슬라이더(2)와 마주 접했을 때 전기 접점이 붙거나 떨어지는 리미트 스위치를 사용한다.

상기 원위치 복귀 확인 수단(RL)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(2)의 최초 출발 위치에 설치되고 상기 슬라이더(2)와 마주 접했을 때 전기 접점이 붙거나 떨어지는 복귀 확인용 리미트 스위치(RL1)와; 상기 복귀 확인용 리미트 스위치(RL1)의 전기 접점이 붙거나 떨어질 때 발생되는 채터링(Chattering) 현상에 의한 오신호 발생을 억제하고 상기 복귀 확인용 리미트 스위치(RL1)로부터 발생되는 전압 레벨을 상기 임베디드 제어 모듈(8)의 GPIO(General Purpose Input/Output) 포트의 입력 전압 레벨에 맞추는 시그널 컨디셔너(SC)(Signal Conditioner)를 더 포함한다.

상기 시그널 컨디셔너(SC)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 복귀 확인용 리미트 스위치의 전기 접점이 붙거나 떨어질 때 발생되는 채터링(Chattering) 현상에 의해 상기 복귀 확인용 리미트 스위치의 전기 접점으로부터 출력되는 AC 전압을 억제하는 채터링(Chattering) 방지 회로부(SC1)와; 적외선 발광 다이오드(SC21)와 포토 트랜지스터(SC22)로 구성되고 상기 복귀 확인용 리미트 스위치의 스위치 동작에 의해 상기 적외선 발광 다이오드(SC21)가 점등되었을 때 포토 트랜지스터(SC22)가 턴 온(Turn On)되는 포토 커플러(SC2)(Photo Coupler); 상기 포토 트랜지스터(SC22)가 턴 온(Turn On) 되었을 때 로우(Low) 디지털 신호를 출력하는 반면 상기 포토 트랜지스터(SC22)가 턴 오프(Turn Off) 되었을 때 하이(High) 디지털 신호를 출력하는 수광부측 신호 처리부(SC3); 및 상기 수광부측 신호 처리부(SC3)로부터 입력된 신호에 따라 방형파를 출력하되 상기 수광부측 신호 처리부(SC3)로부터 로우 디지털 신호가 출력될 경우 하이 디지털 신호를 출력하는 반면 상기 수광부측 신호 처리부(SC3)로부터 하이 디지털 신호가 출력될 경우 로우 디지털 신호를 출력하는 방형파 출력부(SC4)를 포함한다.

상기 시그널 컨디셔너(SC)는 상기 복귀 확인용 리미트 스위치(RL1)와 임베디드 제어 모듈(8) 사이의 회로를 포토 커플러(SC2)를 이용하여 회로적으로 분리시킴으로써 상기 임베디드 제어 모듈(8)로 오신호가 입력되는 것을 억제할 수 있다.

상기 채터링 방지 회로부(SC1)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 입력단이 전원 연결되고 출력단이 상기 복귀 확인용 리미트 스위치의 입력단에 연결되어 상기 포토 커플러(SC2)에 갖추어진 적외선 발광 다이오드(SC21)로 입력되는 전류를 제한하는 제1 저항(SC11)과, 한쪽 전극이 상기 복귀 확인용 리미트 스위치의 입력단에 연결되고 다른 한쪽 전극이 접지되어 상기 복귀 확인용 리미트 스위치가 닫힐 때 채터링 현상에 의해 발생되는 AC 전압을 접지로 바이패스(Bypass)시키는 콘덴서(SC12)를 포함한다.

상기 복귀 확인용 리미트 스위치는 슬라이더와 맞닿았을 때 떨어져있던 전기 접접을 붙이는 a접점 방식을 이용하거나 슬라이더와 맞닿았을 때 붙어있던 전기 접점을 떨어뜨리는 b접점 방식을 이용할 수 있다.

상기 수광부측 신호 처리부(SC3)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 입력단이 포토 커플러(SC2)에 갖추어진 포토 트랜지스터(SC22)의 에미터(Emitter) 단자에 연결되고 출력단이 접지된 제2 저항(SC31)과, 입력단이 전원 연결된 제3 저항(SC33), 베이스 단자가 상기 포토 트랜지스터(SC22)의 에미터 단자에 연결되고 컬렉터 단자가 상기 제3 저항(SC33)의 출력단에 연결되며 에미터 단자가 접지된 NPN 트랜지스터(SC32)를 포함하여, 상기 포토 트랜지스터(SC22)가 턴 온(Turn On)되면 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 베이스 단자로 전류가 입력되면서 상기 NPN 트랜지스터(SC32)가 턴 온(Turn On)되고 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 컬렉터 단자에는 로우(Low) 전압이 출력된다.

반면, 상기 포토 트랜지스터(SC22)가 턴 오프(Turn Off)되면 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 베이스 단자로 입력되는 전류가 차단되면서 상기 NPN 트랜지스터(SC32)가 턴 오프(Turn Off)되고 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 컬렉터 단자에는 하이(High) 전압이 출력된다.

상기 방형파 출력부(SC4)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 컬렉터 단자로부터 소정 레벨을 초과하는 전압이 출력되면 로우(Low) 디지털 신호를 출력하는 반면 상기 NPN 트랜지스터(SC32)의 컬렉터 단자로부터 소정 레벨 이하의 전압이 출력되면 하이(High) 디지털 신호를 출력하는 슈미트 트리거 회로를 이용한다.

상기 촬영 수단(4)은 도면 5에 도시한 바와 같이, 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영부(41)와; 상기 촬영부(41)로부터 입력된 영상 데이터를 인코딩(Encoding)하여 디지털 영상 데이터로 변환하고 상기 디지털 영상 데이터를 비디오 부호화 표준으로 변환하는 영상 처리부(42); 및 상기 영상 처리부(42)로부터 전송된 영상 파일을 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 촬영 수단측 랜 통신 모듈(43)을 포함한다.

상기 이송 수단(5)은 도면 1에 도시한 바와 같이, 모터 회전력을 이용하여 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시킨다.

상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)은 상기 모터의 회전량과 회전 방향을 검출하는 엔코더(Encoder)를 포함하고, 상기 임베디드 제어 모듈(8)은 상기 엔코더를 통해 검출된 모터의 회전량과 회전 방향을 이용하여 상기 슬라이더(2)의 이동 방향과 이동량을 검출하며 현재 스탠드(1)상에 설치된 슬라이더(2)의 위치를 검출해낸다.

상기 임베디드 제어 모듈(8)은 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 상한 높이 선상에 다달아 상기 슬라이더 상한 높이 제한 수단(UL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 이송 수단(5)에 상기 슬라이더(2)를 정지시키거나 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 하부 방향으로 이동시키기 위한 제어 신호를 전송하는 슬라이더 상한 높이 도달 감시부(81)와; 상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 하한 높이 선상에 다달아 상기 슬라이더 하한 높이 제한 수단(DL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 이송 수단(5)에 상기 슬라이더(2)를 정지시키거나 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상부 방향으로 이동시키기 위한 제어 신호를 전송하는 슬라이더 하한 높이 도달 감시부(82); 상기 슬라이더(2)가 이동 후 최초 출발 위치로 복귀하여 상기 원위치 복귀 확인 수단(RL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 슬라이더(2)를 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 이송 수단(5)에 전송하는 슬라이더 원위치 복귀 감시부(83);상기 메인 제어부(9)로부터 출력된 레이저 빔 발생 수단(3)의 제어 신호를 통신 수단(7)을 통해 입력받아 상기 레이저 빔 발생 수단(3)을 작동시켜 신체 방향으로 레이저 빔을 발사하거나 발사하지 않는 임베디드 제어 모듈측 레이저 빔 제어부(84);상기 통신 수단(7)을 통해 입력된 상기 메인 제어부(9)의 제어 신호에 따라 상기 이송 수단(5)을 구동시키거나 정지시켜 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시키거나 정지시키는 임베디드 제어 모듈측 이송 수단 제어부(85); 상기 스탠드(1)에 장착된 슬라이더(2)의 높이 위치를 실시간으로 검출하는 슬라이더 위치 검출 수단(6); 상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)을 이용하여 상기 슬라이더(2)의 위치를 검출하는 슬라이더 높이 감시부(87); 상기 원위치 복귀 확인 수단(RL)으로부터 상기 슬라이더(2)의 원위치 복귀를 알리는 제어 신호가 입력되었을 경우 슬라이더(2)의 높이를 최초 높이 설정값으로 초기화시키는 슬라이더 높이 데이터 초기화부(88); 및 상기 메인 제어부(9)로부터 통신 수단(7)을 통해 입력된 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈측 레이저 빔 제어부(84)와 상기 임베디드 제어 모듈측 이송 수단 제어부(85)로 전송하고 상기 슬라이더 높이 감시부(87)에 의해 검출된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치를 상기 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 임베디드 제어 모듈측 랜 통신 모듈(89)를 포함한다.

상기 슬라이더 높이 데이터 초기화부(88)는 원위치 복귀 확인 수단(RL)으로부터 상기 슬라이더(2)의 원위치 복귀를 알리는 제어 신호가 입력되었을 경우 슬라이더(2)의 높이를 최초 높이 설정값으로 초기화시킴으로써 모터 연동 기어의 백래시(Backlash)에 의한 슬라이더 높이 측정 오차를 최소화할 수 있다.

상기 메인 제어부(9)는 도면 7에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 통신 수단(7)을 통해 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하거나 상기 임베디드 제어 모듈(8)로부터 전송된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치와 촬영 수단(4)으로부터 전송된 촬영 영상을 통신 수단(7)을 통해 전달받는 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)과; 상기 이송 수단(5)을 가동시키거나 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로 전송하는 메인 제어부측 이송 수단 제어부(92); 상기 레이저 빔 발생 수단(3)을 가동시키거나 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로 전송하는 메인 제어부측 레이저 빔 제어부(97); 상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로부터 입력된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치를 저장하는 슬라이더 높이 저장부(93); 상기 촬영 수단(4)과 레이저 빔 발생 수단(3)의 설치 위치와 상기 촬영 수단(4)으로부터 전송된 촬영 영상 내 레이저 빔의 위치 좌표 그리고 삼각법을 이용하여 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 생성하는 높이별 신체 3D 데이터 계산부(94); 상기 높이별 신체 3D 데이터 계산부(94)에 의해 생성된 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 저장하는 높이별 신체 3D 좌표 데이터 저장부(95);및 상기 높이별 신체 3D 좌표 데이터 저장부(95)에 저장된 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 이용하여 신체에 대한 3D 영상을 구성하고 상기 3D 영상을 디스플레이부에 표시하는 신체 3D 영상 구성부(96)를 포함한다.

상기 높이별 신체 3D 데이터 계산부(94)는 도면 8에 도시한 바와 같이, 식

를 이용하여 신체의 각 부위에 대한 3D 좌표를 계산한다.

여기서,

상기 L은 촬영 수단(4)에 갖추어진 촬상부의 중앙과 상기 레이저 빔 발생 수단(3)의 전면 중앙을 연결하는 제1 연결선의 길이이고,

상기

는 상기 레이저 빔 발생 수단(3)의 전면 중앙과 신체상에 표시된 레이저 빔의 어느 한 점(촬영 수단(4)을 통해 촬영된 촬영 영상으로부터 점 좌표를 획득)을 연결하는 제2 연결선과, 상기 제1 연결선간의 사이각이며,

상기

는 상기 촬영 수단(4)에 갖추어진 촬상부의 중앙과 신체상에 표시된 레이저 빔의 어느 한 점(촬영 수단(4)을 통해 촬영된 촬영 영상으로부터 점 좌표를 획득)을 연결하는 제3 연결선과, 상기 제1 연결선간의 사이각이고,

상기 d는 상기 제1 연결선의 중앙으로부터 신체상에 표시된 레이저 빔의 어느 한 점까지의 거리이다.

1. 스탠드 2. 슬라이더
3. 레이저 빔 발생 수단 4. 촬영 수단
41. 촬영부 42. 영상 처리부
43. 촬영 수단측 랜 통신 모듈
5. 이송 수단 6. 슬라이더 위치 검출 수단
7. 통신 수단 8. 임베디드 제어 모듈
81. 슬라이더 상한 높이 도달 감시부 82. 슬라이더 하한 높이 도달 감시부
83. 슬라이더 원위치 복귀 감시부
84. 임베디드 제어 모듈측 레이저 빔 제어부
85. 임베디드 제어 모듈측 이송 수단 제어부
87. 슬라이더 높이 감시부 88. 슬라이더 높이 데이터 초기화부
89. 임베디드 제어 모듈측 랜 통신 모듈
9. 메인 제어부 91. 메인 제어부측 랜 통신 모듈
92. 메인 제어부측 이송 수단 제어부 93. 슬라이더 높이 저장부
94. 높이별 신체 3D 데이터 계산부
95. 높이별 신체 3D 좌표 데이터 저장부
96. 신체 3D 영상 구성부
UL. 슬라이더 상한 높이 제한 수단
DL. 슬라이더 하한 높이 제한 수단 RL. 원위치 복귀 확인 수단
RL1. 복귀 확인용 리미트 스위치 SC. 시그널 컨디셔너
SC1. 채터링 방지 회로부 SC11. 제1 저항
SC12. 콘덴서 SC2. 포토 커플러
SC21. 적외선 발광 다이오드 SC22. 포토 트랜지스터
SC3. 수광부측 신호 처리부 SC31. 제2 저항
SC32. NPN 트랜지스터 SC33. 제3 저항
SC4. 방형파 출력부

Claims

수직 방향으로 세워진 스탠드(1)와;
상기 스탠드(1)에 장착되어 스탠드(1)의 상하 방향으로 슬라이딩(Sliding)되는 슬라이더(2)(Slider);
상기 슬라이더(2)에 고정 설치되어 스탠드(1) 전방에 위치한 사람에게 수직 방향이나 수평 방향의 레이저 빔을 발사하는 레이저 빔 발생 수단(3);
상기 슬라이더(2)에 고정 설치되고, 상기 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영 수단(4);
상기 슬라이더(2)를 상기 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시키는 이송 수단(5);
상기 스탠드(1)에 장착된 슬라이더(2)의 높이 위치를 실시간으로 검출하는 슬라이더 위치 검출 수단(6);
상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5) 그리고 슬라이더 위치 검출 수단(6)을 제어하고 상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)으로부터 검출된 슬라이더(2)의 높이 위치 데이터를 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 임베디드 제어 모듈(8);
및 상기 촬영 수단(4)으로부터 촬영된 촬영 영상과, 상기 임베디드 제어 모듈(8)로부터 송신된 슬라이더(2)의 높이 위치 데이터를 통신 수단(7)을 통해 전송받고 통신 수단(7)을 통해 상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하며, 상기 슬라이더(2)의 높이 위치별 촬영 영상에서 신체 위에 조사된 레이저 빔의 영상 내 위치 좌표를 이용하여 신체 높이별 3D 데이터를 생성하고, 생성된 3D 데이터를 이용하여 사람의 신체에 대한 3D 이미지를 생성하는 메인 제어부(9)로 이루어진 바디 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 상한 높이선상에 다달았을 때 상기 임베디드 제어 모듈(8)에 제어 신호를 전송하는 슬라이더 상한 높이 제한 수단(UL)과;
상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 하한 높이선상에 다달았을 때 상기 임베디드 제어 모듈(8)에 제어 신호를 전송하는 슬라이더 하한 높이 제한 수단(DL)을 포함하고,
상기 슬라이더(2)가 이동 후 최초 출발 위치로 복귀했을 때 상기 슬라이더(2)의 원위치 복귀를 알리는 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하는 원위치 복귀 확인 수단(RL)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.
제2 항에 있어서,
상기 임베디드 제어 모듈(8)은 상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 상한 높이 선상에 다달아 상기 슬라이더 상한 높이 제한 수단(UL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 이송 수단(5)에 상기 슬라이더(2)를 정지시키거나 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 하부 방향으로 이동시키기 위한 제어 신호를 전송하는 슬라이더 상한 높이 도달 감시부(81)와;
상기 슬라이더(2)가 스탠드(1)의 하한 높이 선상에 다달아 상기 슬라이더 하한 높이 제한 수단(DL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 이송 수단(5)에 상기 슬라이더(2)를 정지시키거나 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상부 방향으로 이동시키기 위한 제어 신호를 전송하는 슬라이더 하한 높이 도달 감시부(82);
상기 슬라이더(2)가 이동 후 최초 출발 위치로 복귀하여 상기 원위치 복귀 확인 수단(RL)으로부터 하이(High) 디지털 신호나 로우(Low) 디지털 신호, 상승 에지(Edge) 신호 또는 로우 에지(Edge) 신호가 입력되었을 때 인터럽트(Interrupt)되어 상기 슬라이더(2)를 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 이송 수단(5)에 전송하는 슬라이더 원위치 복귀 감시부(83);
상기 메인 제어부(9)로부터 출력된 레이저 빔 발생 수단(3)의 제어 신호를 통신 수단(7)을 통해 입력받아 상기 레이저 빔 발생 수단(3)을 작동시켜 신체 방향으로 레이저 빔을 발사하거나 발사하지 않는 임베디드 제어 모듈측 레이저 빔 제어부(84);
상기 통신 수단(7)을 통해 입력된 상기 메인 제어부(9)의 제어 신호에 따라 상기 이송 수단(5)을 구동시키거나 정지시켜 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시키거나 정지시키는 임베디드 제어 모듈측 이송 수단 제어부(85);
상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)을 이용하여 상기 슬라이더(2)의 위치를 검출하는 슬라이더 높이 감시부(87);
상기 원위치 복귀 확인 수단(RL)으로부터 상기 슬라이더(2)의 원위치 복귀를 알리는 제어 신호가 입력되었을 경우 슬라이더(2)의 높이를 최초 높이 설정값으로 초기화시키는 슬라이더 높이 데이터 초기화부(88);
및 상기 메인 제어부(9)로부터 통신 수단(7)을 통해 입력된 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 임베디드 제어 모듈측 레이저 빔 제어부(84)와 상기 임베디드 제어 모듈측 이송 수단 제어부(85)로 전송하고 상기 슬라이더 높이 감시부(87)에 의해 검출된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치를 상기 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 임베디드 제어 모듈측 랜 통신 모듈(89)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 촬영 수단(4)은 레이저 빔이 조사된 사람의 신체를 촬영하는 촬영부(41)와;
상기 촬영부(41)로부터 입력된 영상 데이터를 인코딩(Encoding)하여 디지털 영상 데이터로 변환하고 상기 디지털 영상 데이터를 비디오 부호화 표준으로 변환하는 영상 처리부(42);
및 상기 영상 처리부(42)로부터 전송된 영상 파일을 통신 수단(7)을 통해 메인 제어부(9)로 전송하는 촬영 수단측 랜 통신 모듈(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 이송 수단(5)은 모터 회전력을 이용하여 상기 슬라이더(2)를 스탠드(1)의 상하 방향으로 이동시키고,
상기 슬라이더 위치 검출 수단(6)은 상기 모터의 회전량과 회전 방향을 검출하는 엔코더(Encoder)를 포함하며,
상기 임베디드 제어 모듈(8)은 상기 엔코더를 통해 검출된 모터의 회전량과 회전 방향을 이용하여 상기 슬라이더(2)의 이동 방향과 이동량을 검출하며 현재 스탠드(1)상에 설치된 슬라이더(2)의 위치를 검출해내는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 메인 제어부(9)는 상기 레이저 빔 발생 수단(3)과 이송 수단(5)의 제어 신호를 상기 통신 수단(7)을 통해 임베디드 제어 모듈(8)로 전송하거나 상기 임베디드 제어 모듈(8)로부터 전송된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치와 촬영 수단(4)으로부터 전송된 촬영 영상을 통신 수단(7)을 통해 전달받는 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)과;
상기 이송 수단(5)을 가동시키거나 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로 전송하는 메인 제어부측 이송 수단 제어부(92);
상기 레이저 빔 발생 수단(3)을 가동시키거나 정지시키기 위한 제어 신호를 상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로 전송하는 메인 제어부측 레이저 빔 제어부(97);
상기 메인 제어부측 랜 통신 모듈(91)로부터 입력된 슬라이더(2)의 현재 높이 위치를 저장하는 슬라이더 높이 저장부(93);
상기 촬영 수단(4)과 레이저 빔 발생 수단(3)의 설치 위치와 상기 촬영 수단(4)으로부터 전송된 촬영 영상 내 레이저 빔의 위치 좌표 그리고 삼각법을 이용하여 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 생성하는 높이별 신체 3D 데이터 계산부(94);
상기 높이별 신체 3D 데이터 계산부(94)에 의해 생성된 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 저장하는 높이별 신체 3D 좌표 데이터 저장부(95);
및 상기 높이별 신체 3D 좌표 데이터 저장부(95)에 저장된 슬라이더(2)의 높이 별 신체의 3D 좌표 데이터를 이용하여 신체에 대한 3D 영상을 구성하고 상기 3D 영상을 디스플레이부에 표시하는 신체 3D 영상 구성부(96)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 메인 제어부(9)로부터 통신 수단(7)을 통해 입력된 신체 측정 정보를 저장하고 사용이 허가된 사용자 단말에게 신체 정보를 제공하는 클라우드 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 스캐너.