KR102455875B1 - Method and apparatus for bone age assessment - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법이 개시된다. 상기 방법은: 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 및 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계를 포함하고, 그리고 상기 골 연령 분석 모델은, 상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.Disclosed is a bone age reading method using a neural network performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure. The method includes: receiving an analysis image to be subjected to bone age reading; and inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks to read bone age, and wherein the bone age analysis model is at least one for focusing on a major region of the analyzed image. However, including the above attention module (Attention Module), it may be characterized in that the supervised learning (Supervised Learning) based on the attention guide label (Attention Guide Label).

Description

골 연령 판독 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR BONE AGE ASSESSMENT}Bone age reading method and device {METHOD AND APPARATUS FOR BONE AGE ASSESSMENT}

본 발명은 골 연령을 판독하기 위한 방법에 관련한 것으로서, 보다 구체적으로 신경망을 이용하여 골 연령을 판독하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reading bone age, and more particularly, to a method for reading bone age using a neural network.

당업계는 골 영상으로부터 골 발달 정도(골 연령)을 판독하기 위한 방법으로 GP(Greulich-Pyle) 방법과 TW3(Tanner-Whitehouse 3) 방법이 이용하고 있다. 이는 인공 신경망을 이용한 영상 분석 기술에서도 라벨링 시 참값(Ground Truth)으로 이용되고 있다. In the art, the Greulich-Pyle (GP) method and the Tanner-Whitehouse 3 (TW3) method are used as methods for reading the degree of bone development (bone age) from a bone image. This is also used as a ground truth for labeling in image analysis technology using artificial neural networks.

인공 신경망을 학습시키는 사용자는 입력에 대해 참값을 알고 있는 경우 지도학습(Supervised Learning) 방식을 택하게 된다. 그러나 참값을 알고 있더라도 일반적으로 End-to-End 학습이 이루어지는 인공 신경망은 보다 세밀한 지도학습이 불가능하다. 따라서 당업계는 물론 인공지능 관련 분야에서 전반적으로 입력에 대한 참값을 아는 경우 특정 영역에 보다 중점적으로 학습이 진행되기를 바라는 수요가 존재해왔다.When the user who trains the artificial neural network knows the true value of the input, the supervised learning method is chosen. However, even if the true value is known, in general, artificial neural networks in which end-to-end learning is performed cannot perform more detailed supervised learning. Therefore, there has been a demand for learning to be more focused on a specific area when the true value of input is known as a whole in the field of artificial intelligence as well as in the field of artificial intelligence.

선행 논문 "S. J. Son et al., "TW3-Based Fully Automated Bone Age Assessment System Using Deep Neural Networks," in IEEE Access, vol. 7, pp. 33346-33358, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2903131."은 TW3 방식의 골 연령 평가 방법을 학습한 인공 신경망을 개시한다.Prior paper "S. J. Son et al., "TW3-Based Fully Automated Bone Age Assessment System Using Deep Neural Networks," in IEEE Access, vol. 7, pp. 33346-33358, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2903131." discloses an artificial neural network that has learned the TW3 method for evaluating bone age.

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출 된 것으로, 신경망을 이용하여 골 연령을 판독하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and an object of the present disclosure is to provide a method for reading bone age using a neural network.

구체적으로 상기 신경망을 지도학습 시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Specifically, an object of the present invention is to provide a method for supervised learning of the neural network.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법이 개시된다. 상기 방법은: 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 및 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계를 포함하고, 그리고 상기 골 연령 분석 모델은, 상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.A bone age reading method using a neural network performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems is disclosed. The method includes: receiving an analysis image to be subjected to bone age reading; and inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks to read bone age, and wherein the bone age analysis model is at least one for focusing on a major region of the analyzed image. However, including the above attention module (Attention Module), it may be characterized in that the supervised learning (Supervised Learning) based on the attention guide label (Attention Guide Label).

대안적인 실시예에서, 상기 어텐션 가이드 라벨은, 학습영상을 적어도 하나 이상의 신경망을 포함하는 주요 영역 검출 모델에 입력한 결과 획득되는 검출 결과에 기초하여 생성되고, 상기 검출 결과는 상기 학습영상에 포함된 적어도 하나의 주요 영역에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the attention guide label is generated based on a detection result obtained as a result of inputting a training image to a main region detection model including at least one neural network, and the detection result is included in the training image. It may include location information about at least one main area.

대안적인 실시예에서, 상기 주요 영역이 바운딩 박스(bounding box) 형태인 경우, 상기 검출 결과는, 상기 학습영상에 포함된 적어도 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표, 주요 영역의 너비 및 주요 영역의 높이를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, when the main area is in the form of a bounding box, the detection result is the coordinates of the center point of at least one main area included in the training image, the width of the main area, and the height of the main area may include.

대안적인 실시예에서, 상기 어텐션 가이드 라벨은, 학습영상에 포함된 적어도 하나의 픽셀에 있어서, 상기 픽셀의 좌표와 학습영상에 포함된 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표 사이의 거리를 가우시안 분포(Gaussian distribution)에 기초한 수식에 대입한 결과 획득되는 상기 픽셀의 중요도를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the attention guide label, in at least one pixel included in the training image, is a Gaussian distribution (Gaussian distribution) of the distance between the coordinates of the pixel and the coordinates of the center point of one or more main regions included in the training image. distribution) may include the importance of the pixel obtained as a result of substituting the equation based on the distribution).

대안적인 실시예에서, 상기 골 연령 분석 모델은, 적어도 하나 이상의 학습영상; 및 상기 학습영상 각각에 대응되며 적어도 하나 이상의 주요 영역을 포함하는 어텐션 가이드 라벨에 기초하여 지도학습 되며, 상기 지도학습은, 상기 골 연령 분석 모델을 이용하여 상기 학습영상에 대해 생성한 공간 어텐션 맵과 상기 학습영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨의 비교 결과에 기초하여 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, the bone age analysis model, at least one or more learning images; and supervised learning based on an attention guide label corresponding to each of the learning images and including at least one main area, wherein the supervised learning includes a spatial attention map generated for the learning image using the bone age analysis model and It may be performed based on a comparison result of the attention guide label corresponding to the learning image.

대안적인 실시예에서, 상기 지도학습은, 상기 공간 어텐션 맵과 상기 어텐션 가이드 라벨을 이진 크로스 엔트로피(Binary Cross-Entropy) 손실함수에 대입하여 계산한 결과값에 기초하여 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, the supervised learning may be performed based on a result calculated by substituting the spatial attention map and the attention guide label into a binary cross-entropy loss function.

대안적인 실시예에서, 상기 골 연령 분석 모델에 대한 지도학습은, 상기 골 연령 분석 모델이 적어도 둘 이상의 어텐션 모듈을 포함하는 경우, 각 어텐션 모듈에서 계산된 손실함수의 결과값에 사전 결정된 어텐션 모듈에 따른 가중치를 곱한 후 합산된 결과에 기초하여 수행될 수 있다.In an alternative embodiment, the supervised learning of the bone age analysis model, when the bone age analysis model includes at least two or more attention modules, a predetermined attention module based on the result value of the loss function calculated in each attention module It may be performed based on the summed result after multiplying the weights.

대안적인 실시예에서, 상기 어텐션 모듈은, 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델; 및 수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델을 포함하고, 상기 수정된 특징맵은, 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 상기 채널 어텐션 맵이 원소별 곱셈된 특징맵일 수 있다.In an alternative embodiment, the attention module may include: a channel attention neural network model for generating a channel attention map with respect to the feature map input to the attention module; and a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map with respect to the modified feature map, wherein the modified feature map is a feature map in which the channel attention map is multiplied by element by the feature map input to the attention module. have.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법이 개시된다. 상기 방법은: 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계 및 상기 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하는 단계;를 포함하고, 그리고 상기 골 연령 분석 모델은, 상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.A bone age reading method using a neural network performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems is disclosed. The method includes: receiving an analysis image to be subjected to bone age reading; Reading the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks and providing a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for the analyzed image; Including, and the bone age analysis model, including at least one or more attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, guided learning based on the attention guide label (Attention Guide Label) (Supervised Learning) may be characterized.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법이 개시된다. 상기 방법은: 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계 및 상기 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하는 단계;를 포함하고, 그리고 상기 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈(Attention Module)은, 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델; 및 수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델을 포함하며, 상기 수정된 특징맵은, 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 상기 채널 어텐션 맵이 원소별 곱셈된 특징맵일 수 있다.A bone age reading method using a neural network performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems is disclosed. The method includes: receiving an analysis image to be subjected to bone age reading; Reading the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks and providing a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for the analyzed image; Including, and the attention module (Attention Module) included in the bone age analysis model, a channel attention neural network model for generating a channel attention map with respect to the feature map input to the attention module; and a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map with respect to the modified feature map, wherein the modified feature map may be a feature map in which the channel attention map is multiplied by element by the feature map input to the attention module. have.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 신경망을 이용하여 골 연령을 판독하기 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은: 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 동작을 포함하고, 그리고 상기 골 연령 분석 모델은, 상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.Disclosed is a computer program stored in a computer-readable storage medium according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems. The computer program, when executed in one or more processors, performs the following operations for reading bone age using a neural network, wherein the operations include: Including the operation of reading the bone age by input to the bone age analysis model, and the bone age analysis model, including at least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, It may be characterized in that it is supervised learning based on the attention guide label (Attention Guide Label).

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 골 연령을 판독하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 하나 이상의 프로세서; 및 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델을 저장하는 메모리; 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하기 위한 네트워크부를 포함하고, 그리고 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하고, 상기 골 연령 분석 모델은, 상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.Disclosed is an apparatus for reading bone age according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem. The apparatus may include one or more processors; and a memory storing a bone age analysis model comprising one or more neural networks; A network unit for receiving an analysis image that is a target of bone age reading, and the one or more processors input the analyzed image to a bone age analysis model including one or more neural networks to read the age of the bone, and the bone age The age analysis model includes at least one attention module for centrally analyzing the main area of the analyzed image, but is supervised learning based on the attention guide label can be done with

본 개시는 신경망을 이용하여 골 연령을 판독하기 위한 방법을 제공할 수 있다.The present disclosure may provide a method for reading bone age using a neural network.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 골 연령을 판독하기 위한 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 가이드 라벨을 도시한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 주요 영역 검출 모델을 이용한 결과를 도시한 예시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 도시한 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치가 분석영상에 대한 골 연령 판독 및 사용자 인터페이스 화면을 제공하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.
1 is a block diagram of a computing device for reading bone age according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram illustrating a network function according to an embodiment of the present disclosure;
3 is an exemplary diagram illustrating a structure of an attention module according to an embodiment of the present disclosure.
4 is an exemplary view illustrating an attention guide label according to an embodiment of the present disclosure.
5 is an exemplary diagram illustrating a result of using a main region detection model according to an embodiment of the present disclosure.
6 is an exemplary diagram illustrating a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for an analysis image according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a flowchart for a computing device to read a bone age for an analyzed image and provide a user interface screen according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a simplified, general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다.Various embodiments are now described with reference to the drawings. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. However, it is apparent that these embodiments may be practiced without these specific descriptions.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정(procedure), 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있다. 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화 될 수 있다. 일 컴포넌트는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 전송되는 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.The terms “component,” “module,” “system,” and the like, as used herein, refer to a computer-related entity, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or execution of software. For example, a component can be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, a thread of execution, a program, and/or a computer. For example, both an application running on a computing device and the computing device may be a component. One or more components may reside within a processor and/or thread of execution. A component may be localized within one computer. A component may be distributed between two or more computers. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored therein. Components may communicate via a network such as the Internet with another system, for example via a signal having one or more data packets (eg, data and/or signals from one component interacting with another component in a local system, distributed system, etc.) may communicate via local and/or remote processes depending on the data being transmitted).

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, X employs A; X employs B; or when X employs both A and B, "X employs A or B" may apply to either of these cases. It should also be understood that the term “and/or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" should be understood to mean that the feature and/or element in question is present. However, it should be understood that the terms "comprises" and/or "comprising" do not exclude the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. Also, unless otherwise specified or unless it is clear from context to refer to a singular form, the singular in the specification and claims should generally be construed to mean “one or more”.

그리고, “A 또는 B 중 적어도 하나”이라는 용어는, “A만을 포함하는 경우”, “B 만을 포함하는 경우”, “A와 B의 구성으로 조합된 경우”를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. In addition, the term “at least one of A or B” should be interpreted to mean “includes only A”, “includes only B”, and “combined with the configuration of A and B”.

당업자들은 추가적으로 여기서 개시된 실시예들과 관련되어 설명된 다양한 예시적 논리적 블록들, 구성들, 모듈들, 회로들, 수단들, 로직들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽 모두의 조합들로 구현될 수 있음을 인식해야 한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명백하게 예시하기 위해, 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 구성들, 수단들, 로직들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 측면에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어로 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적인 시스템에 부과된 특정 어플리케이션(application) 및 설계 제한들에 달려 있다. 숙련된 기술자들은 각각의 특정 어플리케이션들을 위해 다양한 방법들로 설명된 기능성을 구현할 수 있다. 다만, 그러한 구현의 결정들이 본 개시내용의 영역을 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.Those skilled in the art will further appreciate that the various illustrative logical blocks, configurations, modules, circuits, means, logics, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented in electronic hardware, computer software, or combinations of both. It should be recognized that they can be implemented with To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, configurations, means, logics, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application. However, such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예 들로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. Descriptions of the presented embodiments are provided to enable those skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of the present disclosure. The generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein. The invention is to be construed in its widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 이용된 "영상" 또는 "영상 데이터"라는 용어는 이산적 영상 요소들(예컨대, 2차원 영상에 있어서는 픽셀)로 구성된 다차원 데이터를 지칭하며, 달리 말하자면, (예컨대, 비디오 화면에 표시된) 눈으로 볼 수 있는 대상 또는 (예컨대, CT, MRI 검출기 등의 픽셀 출력에 대응되는 파일과 같은) 그 대상의 디지털 표현물을 지칭하는 용어이다.The term "image" or "image data" as used throughout the present description and claims refers to multidimensional data composed of discrete image elements (eg, pixels in a two-dimensional image), in other words, ( For example, a term that refers to a visible object (eg, displayed on a video screen) or a digital representation of the object (eg, a file corresponding to a pixel output of a CT, MRI detector, etc.).

예를 들어 본 개시에 있어서 "이미지" 또는 "영상"은 전산화 단층 촬영(CT; computed tomography), 자기 공명 영상(MRI; magnetic resonance imaging), 안저 영상, 초음파 또는 본 발명의 기술분야에서 공지된 임의의 다른 의료 영상 시스템의 의하여 수집된 피검체(subject)의 의료 영상을 의미할 수 있다. 영상이 반드시 의료적 맥락에서 제공되어야 하는 것은 아니고 비의료적 맥락에서 제공될 수도 있는 바, 예를 들어 보안 검색용 X선 촬영 등이 있을 수도 있다.For example, in the present disclosure, "image" or "image" means computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), fundus imaging, ultrasound, or any known in the art. It may mean a medical image of a subject collected by another medical imaging system of The image does not necessarily have to be provided in a medical context, but may be provided in a non-medical context, for example, there may be X-ray imaging for security screening.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 'DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine; 의료용 디지털 영상 및 통신)' 표준은 의료용 기기에서 디지털 영상 표현과 통신에 이용되는 여러 가지 표준을 총칭하는 용어인 바, DICOM 표준은 미국 방사선 의학회(ACR)와 미국 전기 공업회(NEMA)에서 구성한 연합 위원회에서 발표한다.Throughout the detailed description and claims of the present invention, the 'DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)' standard is a generic term for various standards used for digital image expression and communication in medical devices. The DICOM standard is published by a joint committee formed by the American Society of Radiological Medicine (ACR) and the National Electrical Engineers Association (NEMA).

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 '의료영상 저장 전송 시스템(PACS; Picture Archiving and Communication System)'은 DICOM 표준에 맞게 저장, 가공, 전송하는 시스템을 지칭하는 용어이며, X선, CT, MRI와 같은 디지털 의료영상 장비를 이용하여 획득된 의료영상 이미지는 DICOM 형식으로 저장되고 네트워크를 통하여 병원 내외의 단말로 전송이 가능하며, 이에는 판독 결과 및 진료 기록이 추가될 수 있다.Throughout the detailed description and claims of the present invention, 'Picture Archiving and Communication System (PACS)' is a term that refers to a system that stores, processes, and transmits in accordance with the DICOM standard, and includes X-ray, CT, MRI Medical image images acquired using digital medical imaging equipment such as DICOM are stored in DICOM format and can be transmitted to terminals inside and outside the hospital through a network, to which reading results and medical records can be added.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 골 연령을 판독하기 위한 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a computing device for reading bone age according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다. The configuration of the computing device 100 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may include other components for performing the computing environment of the computing device 100 , and only some of the disclosed components may configure the computing device 100 .

컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(130), 네트워크부(150)를 포함할 수 있다.The computing device 100 may include a processor 110 , a memory 130 , and a network unit 150 .

프로세서(110)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시의 일 실시예에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 개시의 일실시예에 따라 프로세서(110)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은 CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.The processor 110 may include one or more cores, and a central processing unit (CPU) of a computing device, a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU). unit) and the like, and may include a processor for data analysis and deep learning. The processor 110 may read a computer program stored in the memory 130 to perform data processing for machine learning according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform an operation for learning the neural network. The processor 110 for learning of the neural network, such as processing input data for learning in deep learning (DL), extracting features from the input data, calculating an error, updating the weight of the neural network using backpropagation calculations can be performed. At least one of a CPU, a GPGPU, and a TPU of the processor 110 may process learning of a network function. For example, the CPU and the GPGPU can process learning of a network function and data classification using the network function. Also, in an embodiment of the present disclosure, learning of a network function and data classification using the network function may be processed by using the processors of a plurality of computing devices together. In addition, the computer program executed in the computing device according to an embodiment of the present disclosure may be a CPU, GPGPU or TPU executable program.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 may store any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the network unit 150 .

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 상기 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, and a card type memory (eg, For example, SD or XD memory), Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read (PROM) -Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium. The computing device 100 may operate in relation to a web storage that performs a storage function of the memory 130 on the Internet. The description of the above-described memory is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는 공중전화 교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network), xDSL(x Digital Subscriber Line), RADSL(Rate Adaptive DSL), MDSL(Multi Rate DSL), VDSL(Very High Speed DSL), UADSL(Universal Asymmetric DSL), HDSL(High Bit Rate DSL) 및 근거리 통신망(LAN) 등과 같은 다양한 유선 통신 시스템들을 사용할 수 있다. The network unit 150 according to an embodiment of the present disclosure includes a Public Switched Telephone Network (PSTN), x Digital Subscriber Line (xDSL), Rate Adaptive DSL (RADSL), Multi Rate DSL (MDSL), VDSL ( A variety of wired communication systems such as Very High Speed DSL), Universal Asymmetric DSL (UADSL), High Bit Rate DSL (HDSL), and Local Area Network (LAN) can be used.

또한, 본 명세서에서 제시되는 네트워크부(150)는 CDMA(Code Division Multi Access), TDMA(Time Division Multi Access), FDMA(Frequency Division Multi Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multi Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA) 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 사용할 수 있다. In addition, the network unit 150 presented herein is CDMA (Code Division Multi Access), TDMA (Time Division Multi Access), FDMA (Frequency Division Multi Access), OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multi Access), SC-FDMA ( A variety of wireless communication systems may be used, such as Single Carrier-FDMA) and other systems.

본 개시에서 네트워크부(150)는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(PAN: Personal Area Network), 근거리 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 네트워크는 공지의 월드와이드웹(WWW: World Wide Web)일 수 있으며, 적외선(IrDA: Infrared Data Association) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선 전송 기술을 이용할 수도 있다.In the present disclosure, the network unit 150 may be configured regardless of its communication mode, such as wired and wireless, and may be configured with various communication networks such as a personal area network (PAN) and a wide area network (WAN). can In addition, the network may be a well-known World Wide Web (WWW), and may use a wireless transmission technology used for short-range communication such as Infrared Data Association (IrDA) or Bluetooth.

본 명세서에서 설명된 기술들은 위에서 언급된 네트워크들뿐만 아니라, 다른 네트워크들에서도 사용될 수 있다.The techniques described herein may be used in the networks mentioned above, as well as in other networks.

본 개시의 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법은, 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 및 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 골 연령 분석 모델은, 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 할 수 있다.A bone age reading method using a neural network performed by the computing device of the present disclosure includes: receiving an analysis image that is a target of bone age reading; and inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks to read the bone age. And the bone age analysis model, including at least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, is supervised learning based on the attention guide label (Attention Guide Label) can be characterized.

본 개시의 일 실시예에 있어서 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 네트워크부(150)는 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신할 수 있다. 상기 골 연령 판독이란 뼈와 관련한 의료 영상으로부터 뼈의 성숙도를 측정 또는 예측하는 것을 의미한다. 상기 분석영상은 판독이 요구되는 골 관련 영상일 수 있다. 본 명세서에 있어서 '영상'은 분석영상 또는 학습영상을 포함하여 골 연령 판독 모델이 입력 받을 수 있는 모든 종류의 의료 영상을 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 따라서 본 개시에 있어서 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상 또는 학습영상은 예를 들어 골 연령을 판정 받기 위해 제공되는 뼈와 관련한 X-ray 영상, CT 영상, MRI 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 분석영상 또는 학습영상은 손 뼈, 팔꿈치 뼈, 무릎 뼈 등과 같이 골 연령 판독의 대상이 될 수 있는 뼈 관련 영상이라면 제한없이 포함할 수 있다. 상기 학습영상은 골 연령 판독 모델의 학습에 사용되는 영상으로서, 골 연령 판독 모델의 추론 단계에서 입력되는 영상인 분석영상과 구분될 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the network unit 150 included in the computing device 100 may receive an analysis image that is a target of bone age reading. The bone age reading means measuring or predicting bone maturity from a bone-related medical image. The analyzed image may be a bone-related image that requires reading. In the present specification, 'image' may be used as a concept including all kinds of medical images that can be input to the bone age reading model, including analysis images or learning images. Therefore, in the present disclosure, the analysis image or the learning image that is the target of bone age reading may include, for example, at least one of an X-ray image, a CT image, and an MRI image related to the bone provided for determining the age of the bone. . In addition, the analysis image or the learning image may include, without limitation, any bone-related image that can be a target of bone age reading, such as a hand bone, an elbow bone, a knee bone, or the like. The training image is an image used for learning the bone age reading model, and may be distinguished from an analysis image that is an image input in the inference step of the bone age reading model.

본 개시의 일 실시예에 있어서 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 프로세서(110)는 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the processor 110 included in the computing device 100 may read the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a network function according to an embodiment of the present disclosure;

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 링크에 의해 상호 연결될 수 있다.Throughout this specification, computational model, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. A neural network may be composed of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network is configured to include at least one or more nodes. Nodes (or neurons) constituting the neural networks may be interconnected by one or more links.

신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. In the neural network, one or more nodes connected through a link may relatively form a relationship between an input node and an output node. The concepts of an input node and an output node are relative, and any node in an output node relationship with respect to one node may be in an input node relationship in a relationship with another node, and vice versa. As described above, an input node-to-output node relationship may be created around a link. One or more output nodes may be connected to one input node through a link, and vice versa.

하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드의 데이터는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 링크는 가중치(weight)를 가질 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.In the relationship between the input node and the output node connected through one link, the value of the data of the output node may be determined based on data input to the input node. Here, a link interconnecting the input node and the output node may have a weight. The weight may be variable, and may be changed by the user or algorithm in order for the neural network to perform a desired function. For example, when one or more input nodes are interconnected to one output node by respective links, the output node sets values input to input nodes connected to the output node and links corresponding to the respective input nodes. An output node value may be determined based on the weight.

상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in a neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and an output node relationship in the neural network. The characteristics of the neural network may be determined according to the number of nodes and links in the neural network, the correlation between the nodes and the links, and the value of a weight assigned to each of the links. For example, when the same number of nodes and links exist and there are two neural networks having different weight values of the links, the two neural networks may be recognized as different from each other.

신경망은 하나 이상의 노드들의 집합으로 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들의 부분 집합은 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network may consist of a set of one or more nodes. A subset of nodes constituting the neural network may constitute a layer. Some of the nodes constituting the neural network may configure one layer based on distances from the initial input node. For example, a set of nodes having a distance n from the initial input node may constitute n layers. The distance from the initial input node may be defined by the minimum number of links that must be traversed to reach the corresponding node from the initial input node. However, the definition of such a layer is arbitrary for description, and the order of the layer in the neural network may be defined in a different way from the above. For example, a layer of nodes may be defined by a distance from the final output node.

최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들을 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. The initial input node may mean one or more nodes to which data is directly input without going through a link in a relationship with other nodes among nodes in the neural network. Alternatively, in a relationship between nodes based on a link in a neural network, it may mean nodes that do not have other input nodes connected by a link. Similarly, the final output node may refer to one or more nodes that do not have an output node in relation to other nodes among nodes in the neural network. In addition, the hidden node may mean nodes constituting the neural network other than the first input node and the last output node.

본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.The neural network according to an embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as the input layer progresses to the hidden layer. can In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be less than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. have. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be greater than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes increases as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. can The neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in a combined form of the aforementioned neural networks.

딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 오토 인코더(auto encoder), GAN(Generative Adversarial Networks), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크, 적대적 생성 네트워크(GAN: Generative Adversarial Network) 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network including a plurality of hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Deep neural networks can be used to identify the latent structures of data. In other words, it can identify the potential structure of photos, texts, videos, voices, and music (e.g., what objects are in the photos, what the text and emotions are, what the texts and emotions are, etc.) . Deep neural networks include convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), auto encoders, generative adversarial networks (GANs), and restricted boltzmann machines (RBMs). machine), a deep belief network (DBN), a Q network, a U network, a Siamese network, and a Generative Adversarial Network (GAN). The description of the deep neural network described above is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에서 네트워크 함수는 오토 인코더(autoencoder)를 포함할 수도 있다. 오토 인코더는 입력 데이터와 유사한 출력 데이터를 출력하기 위한 인공 신경망의 일종일 수 있다. 오토 인코더는 적어도 하나의 히든 레이어를 포함할 수 있으며, 홀수 개의 히든 레이어가 입출력 레이어 사이에 배치될 수 있다. 각각의 레이어의 노드의 수는 입력 레이어의 노드의 수에서 병목 레이어(인코딩)라는 중간 레이어로 축소되었다가, 병목 레이어에서 출력 레이어(입력 레이어와 대칭)로 축소와 대칭되어 확장될 수도 있다. 오토 인코더는 비선형 차원 감소를 수행할 수 있다. 입력 레이어 및 출력 레이어의 수는 입력 데이터의 전처리 이후에 차원과 대응될 수 있다. 오토 인코더 구조에서 인코더에 포함된 히든 레이어의 노드의 수는 입력 레이어에서 멀어질수록 감소하는 구조를 가질 수 있다. 병목 레이어(인코더와 디코더 사이에 위치하는 가장 적은 노드를 가진 레이어)의 노드의 수는 너무 작은 경우 충분한 양의 정보가 전달되지 않을 수 있으므로, 특정 수 이상(예를 들어, 입력 레이어의 절반 이상 등)으로 유지될 수도 있다.In an embodiment of the present disclosure, the network function may include an autoencoder. The auto-encoder may be a kind of artificial neural network for outputting output data similar to input data. The auto encoder may include at least one hidden layer, and an odd number of hidden layers may be disposed between the input/output layers. The number of nodes in each layer may be reduced from the number of nodes in the input layer to an intermediate layer called the bottleneck layer (encoding), and then expanded symmetrically with reduction from the bottleneck layer to the output layer (symmetrical to the input layer). Autoencoders can perform non-linear dimensionality reduction. The number of input layers and output layers may correspond to a dimension after preprocessing the input data. In the auto-encoder structure, the number of nodes of the hidden layer included in the encoder may have a structure that decreases as the distance from the input layer increases. If the number of nodes in the bottleneck layer (the layer with the fewest nodes between the encoder and decoder) is too small, a sufficient amount of information may not be conveyed, so a certain number or more (e.g., more than half of the input layer, etc.) ) may be maintained.

뉴럴 네트워크는 교사 학습(supervised learning), 비교사 학습(unsupervised learning), 반교사학습(semi supervised learning), 또는 강화학습(reinforcement learning) 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 뉴럴 네트워크가 특정한 동작을 수행하기 위한 지식을 뉴럴 네트워크에 적용하는 과정일 수 있다. The neural network may be trained using at least one of supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning. Learning of the neural network may be a process of applying knowledge for the neural network to perform a specific operation to the neural network.

뉴럴 네트워크는 출력의 오류를 최소화하는 방향으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링 되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.A neural network can be trained in a way that minimizes output errors. In the training of a neural network, iteratively input the training data into the neural network, calculate the output of the neural network and the target error for the training data, and calculate the error of the neural network from the output layer of the neural network to the input layer in the direction to reduce the error. It is the process of updating the weight of each node of the neural network by backpropagation in the direction. In the case of teacher learning, learning data in which the correct answer is labeled in each learning data is used (ie, labeled learning data), and in the case of comparative learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, the learning data in the case of teacher learning regarding data classification may be data in which categories are labeled for each of the learning data. Labeled training data is input to the neural network, and an error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data. As another example, in the case of comparison learning about data classification, an error may be calculated by comparing the input training data with the output of the neural network. The calculated error is back propagated in the reverse direction (ie, from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the back propagation. A change amount of the connection weight of each node to be updated may be determined according to a learning rate. The computation of the neural network on the input data and the backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently depending on the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stage of learning of a neural network, a high learning rate can be used to enable the neural network to quickly acquire a certain level of performance, thereby increasing efficiency, and using a low learning rate at the end of learning can increase accuracy.

뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤라이제이션(regularization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 비활성화하는 드롭아웃(dropout), 배치 정규화 레이어(batch normalization layer)의 활용 등의 방법이 적용될 수 있다.In training of a neural network, in general, the training data may be a subset of real data (that is, data to be processed using the trained neural network), and thus the error on the training data is reduced, but the error on the real data is reduced. There may be increasing learning cycles. Overfitting is a phenomenon in which errors on actual data increase by over-learning on training data as described above. For example, a phenomenon in which a neural network that has learned a cat by seeing a yellow cat does not recognize that it is a cat when it sees a cat other than yellow may be a type of overfitting. Overfitting can act as a cause of increasing errors in machine learning algorithms. In order to prevent such overfitting, various optimization methods can be used. In order to prevent overfitting, methods such as increasing the training data, regularization, and dropout that deactivate some of the nodes of the network in the process of learning, and the use of a batch normalization layer are applied. can

이하에서는 상기 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델의 구조에 관하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the bone age analysis model including the one or more neural networks will be described.

본 개시의 일 실시예에 있어서 상기 골 연령 분석 모델은 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함할 수 있다. 상기 주요 영역이란 프로세서(110)가 골 연령 분석 모델을 통해 영상으로부터 최종 출력을 계산하는 과정에 있어서 중점적으로 고려되어야 할 영상의 일 부분을 의미하는 개념이다. 상기 영상은 골 연령 분석 모델 학습 시 사용되는 학습영상 또는 골 연령 분석 모델을 통한 추론 시 사용되는 분석영상을 포함할 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the bone age analysis model may include at least one attention module for centrally analyzing a main region of the analyzed image. The main region is a concept meaning a portion of an image to be considered as a priority in a process in which the processor 110 calculates a final output from an image through a bone age analysis model. The image may include a learning image used for learning the bone age analysis model or an analysis image used for inference through the bone age analysis model.

본 개시의 일 실시예에 있어서 상기 주요 영역은, TW3(Tanner-Whitehouse 3) 방식의 골 연령 판독 방법에 있어서 확인 대상이 되는 적어도 하나의 손 관절에 관한 부분 영역을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 상기 주요 영역은 TW2 방식에 따른 적어도 하나의 부분 영역, 팔꿈치 관절 영상으로부터 골 연령을 추정하기 위해 확인이 요구되는 적어도 하나의 부분 영역 등을 포함할 수 있다. 주요 영역에 관한 전술한 예시는 일 예시에 불과할 뿐, 본 개시는 골 관련 영상으로부터 골 연령을 판독하기 위해 분석 모델이 중점적으로 반영해야 하는 주요 영역을 제한없이 포함한다. 본 개시의 일 실시예에 있어서 상기 주요 영역은, 픽셀의 좌표, 너비, 높이 등을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the main region may include a partial region related to at least one hand joint to be checked in the Tanner-Whitehouse 3 (TW3) method of reading bone age. In another embodiment, the main region may include at least one partial region according to the TW2 method, at least one partial region required to be confirmed in order to estimate the bone age from the elbow joint image, and the like. The above-described example of the main region is only an example, and the present disclosure includes, without limitation, the main region that the analysis model should focus on in order to read the bone age from the bone-related image. In an embodiment of the present disclosure, the main area may include pixel coordinates, a width, a height, and the like.

본 개시의 일 실시예에 따라 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈은, 상기 어텐션 모듈과 연결되어 골 연령 분석 모델의 다음 층을 구성하는 적어도 하나 이상의 블록(block) 또는 노드(node)가 주요 영역과 관련 없는 특징맵의 내부 값보다 주요 영역과 관련 있는 특징맵의 내부 값에 크게 영향 받도록 상기 주요 영역과 관련 있는 특징맵의 내부 값을 조절할 수 있다. 상기 특징맵은 골 연령 분석 모델에 입력된 분석영상 또는 학습영상에 대한 연산 과정 중 상기 골 연령 분석 모델에 포함된 여러 신경망 레이어(layer)의 중간 출력 특징맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 특징맵은 예를 들어 2차원 배열을 필터의 종류에 따른 채널 수만큼 생성한 결과, 3차원의 크기를 가질 수 있다. 또는 상기 특징맵은 임의의 N차원의 크기를 가질 수도 있다. 상기 특징맵의 내부 값은 다차원 배열에 포함된 데이터를 의미할 수 있다. 상기 데이터는 실수로 표현될 수 있다. 상기 어텐션 모듈의 주요 영역과 관련 있는 특징맵의 내부 값 조절은 적절한 가중치 학습을 통해 관련 있는 특징맵의 내부 값의 절대값을 증폭시키는 연산 또는 관련 없는 특징맵의 내부 값의 절대값을 감소시키는 연산 등을 포함할 수 있다.In the attention module included in the bone age analysis model according to an embodiment of the present disclosure, at least one block or node that is connected to the attention module and constitutes the next layer of the bone age analysis model is a main region The internal value of the feature map related to the main region may be adjusted so that the internal value of the feature map related to the main region is significantly influenced by the internal value of the feature map not related to the main region. The feature map may include at least one of an intermediate output feature map of several neural network layers included in the bone age analysis model during a calculation process for an analysis image or a learning image input to the bone age analysis model. The feature map may have a three-dimensional size as a result of, for example, generating a two-dimensional array as many as the number of channels according to the type of filter. Alternatively, the feature map may have an arbitrary N-dimensional size. The internal value of the feature map may mean data included in a multidimensional array. The data may be represented as a real number. The adjustment of the internal value of the feature map related to the main area of the attention module is an operation for amplifying the absolute value of the internal value of the relevant feature map through appropriate weight learning, or an operation for reducing the absolute value of the internal value of the unrelated feature map. and the like.

본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 모듈은, 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델 및 수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델을 포함할 수 있다. 상기 수정된 특징맵은 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 상기 채널 어텐션 맵이 원소별 곱셈된 특징맵일 수 있다. 상기 어텐션 모듈은 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈이 아닌 다른 블록 사이의 임의의 위치에 존재할 수 있으며 적어도 하나 이상 존재할 수 있다. 상기 어텐션 모듈 내부에서 상기 채널 어텐션 신경망 모델 및 상기 공간 어텐션 신경망 모델은 예를 들어, 채널 어텐션 신경망 모델이 선행하고 공간 어텐션 신경망 모델이 후행하는 직렬 연결 구조를 유지할 수 있다.The attention module according to an embodiment of the present disclosure includes a channel attention neural network model for generating a channel attention map with respect to a feature map input to the attention module, and a spatial attention neural network for generating a spatial attention map with respect to the modified feature map. Models can be included. The modified feature map may be a feature map in which the channel attention map is multiplied by element by the feature map input to the attention module. The attention module may exist at any location between blocks other than the attention module included in the bone age analysis model, and at least one may exist. In the attention module, the channel attention neural network model and the spatial attention neural network model may maintain a serial connection structure in which, for example, a channel attention neural network model precedes and a spatial attention neural network model follows.

본 개시의 일 실시예에 따른 채널 어텐션 신경망 모델은 3차원의 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 있어서 특징맵의 채널 축(axis)을 따라 각 채널에 해당하는 2차원 배열에 대해 풀링 기법을 적용하고 이에 기초하여 채널 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 풀링 기법은 전역 최대 풀링(Global Max Pooling) 기법 또는 전역 평균 풀링(Global Average Pooling) 기법을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 채널 어텐션 신경망 모델은 상기 풀링 기법이 적용된 특징맵을 적어도 하나의 연결 가중치 또는 편향값(bias)을 포함하는 제 1 네트워크 함수에 입력하고 그 결과 채널 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 풀링 기법이 적용된 특징맵은 풀링 기법의 종류에 따라 둘 이상 생성될 수도 있다. A channel attention neural network model according to an embodiment of the present disclosure applies a pooling technique to a two-dimensional array corresponding to each channel along a channel axis of the feature map in a feature map input to a three-dimensional attention module, Based on this, a channel attention map may be generated. The pooling technique may include a global max pooling technique or a global average pooling technique. Specifically, the channel attention neural network model may input the feature map to which the pooling technique is applied to a first network function including at least one connection weight or bias, and generate a channel attention map as a result. Two or more feature maps to which the pooling technique is applied may be generated according to the type of the pooling technique.

예를 들어, 어텐션 모듈에 입력된 특징맵이 높이(Height) 64, 너비(Width) 64, 채널(Channel) C의 크기를 갖는 다차원 배열이라고 가정하자. 이 64x64xC 크기의 특징맵에 대해 프로세서(110)는 채널 어텐션 신경망 모델을 통해 채널 축을 따라 풀링 기법을 적용하여 1x1xC 크기의 채널 어텐션 중간 특징맵을 생성할 수 있다. 상기 채널 어텐션 중간 특징맵은 실질적으로 1차원 배열일 수 있다. 상기 채널 어텐션 중간 특징맵은 예를 들어 전역 평균 풀링 기법이 적용된 제 1 채널 어텐션 중간 특징맵 및 전역 최대 풀링 기법이 적용된 제 2 채널 어텐션 중간 특징맵을 포함할 수 있다. 채널 어텐션 신경망 모델은 채널 어텐션 중간 특징맵 중 적어도 하나를 제 1 네트워크 함수에 입력하고 그 결과 채널 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 제 1 네트워크 함수는 예를 들어, 적어도 하나 이상의 히든 레이어(hidden layer)를 포함하는 다층 퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron)으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 네트워크 함수가 다층 퍼셉트론으로 이루어진 경우, 연결 가중치 및 편향값의 수를 줄이고 연산 속도를 증대시키기 위해 히든 레이어의 노드 수는 채널 어텐션 중간 특징맵 크기보다 일정 비율 이하로 적을 수 있다. 상기 제 1 네트워크 함수에 포함된 적어도 하나의 연결 가중치 또는 편향값은 채널 어텐션 맵에 관한 라벨에 의해 지도학습 될 수 있고, 후술할 공간 어텐션 신경망 모델의 학습 과정에서 준지도학습(Semi-Supervised Learning) 될 수도 있다. 상기 배열의 크기 또는 제 1 네트워크 함수의 종류에 관한 예시는 설명을 위한 예시일 뿐 본 개시를 제한하지 않는다.For example, suppose that the feature map input to the attention module is a multidimensional array having a height of 64, a width of 64, and a size of a channel C. For this 64x64xC size feature map, the processor 110 may generate a 1x1xC size channel attention intermediate feature map by applying a pooling technique along the channel axis through the channel attention neural network model. The channel attention intermediate feature map may be a substantially one-dimensional array. The channel attention intermediate feature map may include, for example, a first channel attention intermediate feature map to which a global average pooling technique is applied and a second channel attention intermediate feature map to which a global maximum pooling technique is applied. The channel attention neural network model may input at least one of the channel attention intermediate feature maps to the first network function and generate a channel attention map as a result. The first network function may include, for example, a multi-layer perceptron including at least one hidden layer. When the first network function consists of a multi-layer perceptron, the number of nodes of the hidden layer may be less than the size of the channel attention intermediate feature map by a certain percentage or less in order to reduce the number of connection weights and bias values and increase the operation speed. At least one connection weight or bias value included in the first network function may be supervised learning by a label related to a channel attention map, and semi-supervised learning is performed in the training process of a spatial attention neural network model, which will be described later. it might be The example regarding the size of the array or the type of the first network function is only an example for description and does not limit the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 공간 어텐션 신경망 모델은 수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 수정된 특징맵은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 신경망 모델이 생성한 채널 어텐션 맵을 적용한 결과 생성된 특징맵을 의미한다. 상기 수정된 특징맵은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵과 채널 어텐션 맵을 원소별 곱셈(element-wise multiplication)한 결과 생성될 수 있다. 본 개시의 공간 어텐션 신경망 모델은 상기 수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성함으로써, 본 개시의 어텐션 모듈은 채널 어텐션 신경망 모델과 공간 어텐션 신경망 모델을 일정 순서로 배치하는 효과를 얻을 수 있다. The spatial attention neural network model according to an embodiment of the present disclosure may generate a spatial attention map with respect to the modified feature map. The modified feature map means a feature map generated as a result of applying the channel attention map generated by the channel attention neural network model to the feature map input to the attention module. The modified feature map may be generated as a result of element-wise multiplication of the feature map input to the attention module and the channel attention map. The spatial attention neural network model of the present disclosure generates a spatial attention map with respect to the modified feature map, so that the attention module of the present disclosure can obtain an effect of arranging the channel attention neural network model and the spatial attention neural network model in a predetermined order.

본 개시에 있어서 원소별 곱셈 연산은, 두 다차원 배열의 크기가 동일할 경우 같은 위치의 원소를 곱하는 연산을 포함할 수 있다. 상기 원소별 곱셈 연산은 두 다차원 배열의 크기가 서로 다른 경우에 브로드캐스팅(broadcasting) 기법을 통해 배열의 크기를 동일하게 한 후 같은 위치의 원소를 곱하는 연산을 포함할 수 있다. 상기 브로드캐스팅(broadcasting) 기법은 두 배열의 크기가 서로 다른 경우 어느 하나의 배열을 다른 나머지 하나의 배열과 크기가 갖도록 복제하는 기법을 의미한다. 예를 들어 원소별 곱셈의 대상이 되는 제 1 배열이 64x64xC의 크기를 가지고 제 2 배열이 1x1xC의 크기를 갖는 경우, 두 배열은 'C'라는 크기의 같은 채널 수를 가지되 높이 및 너비가 '64'배 다르므로, 상기 제 2 배열을 복제하여 높이 및 너비 방향으로 이어 붙임으로써 64x64xC의 크기를 갖는 배열을 생성한 후, 제 1 배열과 원소별로 곱할 수 있다. 다른 예를 들어 원소별 곱셈 연산의 대상이 되는 제 1 배열이 64x64xC의 크기를 가지고 제 2 배열이 64x64x1의 크기를 갖는 경우, 두 배열은 '64'라는 크기의 같은 높이 및 너비를 가지되 채널 수가 'C'배 다르므로, 상기 제 2 배열을 복제하여 채널 방향으로 이어 붙임으로써 64x64xC의 크기를 갖는 배열을 생성한 후, 제 1 배열과 원소별로 곱할 수 있다. 상기 원소별 곱셈 연산에 관한 예시는 일 예시에 불과하며 본 개시를 제한하지 않는다.In the present disclosure, the multiplication operation for each element may include an operation for multiplying elements at the same position when the two multidimensional arrays have the same size. The multiplication operation for each element may include an operation of multiplying the elements of the same position after making the array sizes the same through a broadcasting technique when the sizes of the two multidimensional arrays are different from each other. The broadcasting technique refers to a technique of duplicating one array to have the same size as the other array when the sizes of the two arrays are different from each other. For example, if the first array to be multiplied by element has a size of 64x64xC and the second array has a size of 1x1xC, the two arrays have the same number of channels of the size 'C', but the height and width are ' Since the second array is 64' times different, an array having a size of 64x64xC can be created by duplicating the second array and concatenating it in the height and width directions, and then multiplying the array with the first array element by element. For another example, if the first array to be multiplied by element has a size of 64x64xC and the second array has a size of 64x64x1, the two arrays have the same height and width of '64', but the number of channels Since it is different by 'C' times, an array having a size of 64x64xC can be created by duplicating the second array and concatenating it in the channel direction, and then multiplying the array with the first array element by element. The example of the multiplication operation for each element is only an example and does not limit the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 공간 어텐션 신경망 모델은 3차원의 수정된 특징맵에 있어서 채널 축과 수직한 높이(H) 축 또는 너비(W) 축을 따라 각 (h,w) 좌표에 해당하는 1차원 배열에 대해 풀링 기법을 적용하고 이에 기초하여 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 (h,w) 좌표는 3차원의 특징맵에서 채널 축을 제외한 나머지 높이 축 및 너비 축으로 이루어진 2차원 평면 상의 좌표를 의미한다. 상기 (h,w) 좌표에 해당하는 1차원 배열은 전체 채널 각각에 해당하는 데이터들을 포함하는 배열을 의미한다. 상기 풀링 기법은 전술한 전역 최대 풀링 기법 또는 전역 평균 풀링 기법을 포함할 수 있다.The spatial attention neural network model according to an embodiment of the present disclosure is 1 corresponding to each (h,w) coordinate along the height (H) axis or the width (W) axis perpendicular to the channel axis in the three-dimensional modified feature map. A pooling technique may be applied to a dimensional array and a spatial attention map may be generated based on the pooling technique. The (h,w) coordinates refer to coordinates on a two-dimensional plane including the remaining height and width axes except for the channel axis in the three-dimensional feature map. The one-dimensional array corresponding to the (h,w) coordinate means an array including data corresponding to each of the entire channels. The pooling technique may include the above-described global maximum pooling technique or the global average pooling technique.

예를 들어, 채널 어텐션 맵이 적용되어 수정된 특징맵이 높이 64, 너비 64, 채널 C의 크기를 갖는 다차원 배열이라고 가정한다. 이 경우 프로세서(110)는 공간 어텐션 신경망 모델을 통해 상기 수정된 특징맵의 높이(H) 축 또는 너비(W) 축을 따라 (h,w) 좌표에 해당하는 전체 채널에 대해 풀링 기법을 적용하여 64x64x1 크기의 공간 어텐션 중간 특징맵을 생성할 수 있다. 상기 공간 어텐션 중간 특징맵은 풀링 기법의 종류에 따라 둘 이상 생성될 수 있다. 상기 공간 어텐션 중간 특징맵은 예를 들어 전역 평균 풀링 기법에 기초한 제 1 공간 어텐션 중간 특징맵 또는 전역 최대 풀링 기법에 기초한 제 2 공간 어텐션 중간 특징맵 등을 포함할 수 있다. 공간 어텐션 신경망 모델은 상기 공간 어텐션 중간 특징맵을 제 2 네트워크 함수에 입력하고 그 결과 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 제 2 네트워크 함수는 예를 들어, 적어도 하나 이상의 노드를 포함하는 컨벌루션 인공 신경망(CNN)으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 네트워크 함수의 컨벌루션 인공 신경망은 지도학습될 수 있는데, 그 학습 방법에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다. 공간 어텐션 신경망 모델은 상술한 바와 같은 적어도 하나 이상의 공간 어텐션 중간 특징맵을 제 2 네트워크 함수에 입력하여 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있다.For example, it is assumed that the feature map modified by applying the channel attention map is a multidimensional array having a height of 64, a width of 64, and a size of channel C. In this case, the processor 110 applies the pooling technique to the entire channel corresponding to the (h,w) coordinates along the height (H) axis or the width (W) axis of the modified feature map through the spatial attention neural network model to 64x64x1 A spatial attention medium feature map of the size can be generated. Two or more spatial attention intermediate feature maps may be generated according to a type of a pooling technique. The spatial attention intermediate feature map may include, for example, a first spatial attention intermediate feature map based on a global average pooling technique or a second spatial attention intermediate feature map based on a global maximum pooling technique. The spatial attention neural network model may input the spatial attention intermediate feature map to a second network function and generate a spatial attention map as a result. The second network function may include, for example, a convolutional artificial neural network (CNN) including at least one node. The convolutional artificial neural network of the second network function may be supervised, and the learning method will be described later in detail. The spatial attention neural network model may generate a spatial attention map by inputting at least one or more spatial attention intermediate feature maps as described above to the second network function.

이하에서는 도 3을 참조하여 어텐션 모듈에 대해 추가 설명한다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다. 본 개시의 실시예에 따라 프로세서(110)는 어텐션 모듈에 입력된 특징맵(310)을 채널 어텐션 신경망 모델에 입력한 후 채널 어텐션 맵(311)을 생성한다. 그 후 프로세서(110)는 채널 어텐션 맵(311)과 어텐션 모듈에 입력된 특징맵(310)을 원소별 곱셈(313)하여 수정된 특징맵(330)을 생성한다. 이때 채널 어텐션 맵(311)은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵(310)보다 높이 및 너비의 크기가 절반이므로, 프로세서(110)는 전술한 바와 같이 브로드캐스팅 수행 후 원소별 곱셈(313)을 수행한다. 프로세서(110)는 상기 수정된 특징맵(330)을 공간 어텐션 신경망 모델에 입력한 후 공간 어텐션 맵(331)을 생성한다. 그 후 프로세서(110)는 생성된 공간 어텐션 맵(331)과 수정된 특징맵(330)을 원소별 곱셈(313)하여 어텐션 모듈의 출력 특징맵(350)을 생성할 수 있다. 어텐션 모듈의 출력 특징맵(350)은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵(310)과 비교할 때 주요 영역에 관한 파라미터의 값은 증폭되고 주요 영역과 무관한 파라미터의 값은 상쇄된 형태일 수 있다. 전술한 예시는 일 예시에 불과할 뿐 본 개시를 제한하지 않는다.Hereinafter, the attention module will be further described with reference to FIG. 3 . 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of an attention module according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 generates the channel attention map 311 after inputting the feature map 310 input to the attention module to the channel attention neural network model. Thereafter, the processor 110 generates a modified feature map 330 by element-wise multiplication 313 of the channel attention map 311 and the feature map 310 input to the attention module. At this time, since the channel attention map 311 has half the height and width of the feature map 310 input to the attention module, the processor 110 performs elementwise multiplication 313 after broadcasting as described above. . The processor 110 generates the spatial attention map 331 after inputting the modified feature map 330 into the spatial attention neural network model. Thereafter, the processor 110 may generate an output feature map 350 of the attention module by element-wise multiplication 313 of the generated spatial attention map 331 and the modified feature map 330 . In the output feature map 350 of the attention module, when compared with the feature map 310 input to the attention module, the values of parameters related to the main region are amplified and the values of parameters irrelevant to the main region are offset. The above-described example is merely an example and does not limit the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 모듈은 전술한 바와 같이 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델 및 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델을 포함할 수 있다. 상기 채널 어텐션 맵은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 생성될 수 있다. 상기 공간 어텐션 맵은 수정된 특징맵에 대해 생성될 수 있다. 상기 수정된 특징맵은 프로세서(110)가 상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 상기 채널 어텐션 맵을 원소별로 곱함으로써 생성될 수 있다. 프로세서(110)는 상기 수정된 특징맵에 상기 공간 어텐션 맵을 원소별로 곱함으로써 어텐션 모듈의 출력 특징맵을 생성할 수 있다. 상기 어텐션 모듈의 출력 특징맵은 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 채널 어텐션 맵 및 공간 어텐션 맵이 순차적으로 적용된 특징맵으로서 골 연령 분석 모델이 영상의 주요 영역을 중점적으로 분석할 수 있도록 도와주는 효과를 갖는다.As described above, the attention module according to an embodiment of the present disclosure may include a channel attention neural network model for generating a channel attention map and a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map. The channel attention map may be generated with respect to the feature map input to the attention module. The spatial attention map may be generated for the modified feature map. The modified feature map may be generated by the processor 110 multiplying the channel attention map element by element with respect to the feature map input to the attention module. The processor 110 may generate an output feature map of the attention module by multiplying the modified feature map by the spatial attention map for each element. The output feature map of the attention module is a feature map in which a channel attention map and a spatial attention map are sequentially applied to the feature map input to the attention module. have

본 개시의 일 실시예에 있어서 골 연령 분석 모델은 어텐션 가이드 라벨에 기초하여 지도학습 될 수 있다. 본 개시에 있어서 어텐션 가이드 라벨은 학습영상의 적어도 하나의 픽셀마다 중요도를 값으로 가지는 데이터를 의미할 수 있다. 상기 중요도는 이산 분포 또는 연속 분포로 표현될 수 있다. 예를 들어 상기 중요도가 이산 분포로 표현되는 경우, 중요도는 0과 1을 포함하는 이진 이산 분포 또는 둘 이상의 차등 값들을 포함하는 다차원 이산 분포로 표현될 수 있다. 다른 예를 들어 상기 중요도가 연속 분포로 표현되는 경우 중요도는 일정 구간 내 확률값으로 표현될 수 있다. 상기 확률값은 정규 분포 확률 값을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the bone age analysis model may be supervised based on the attention guide label. In the present disclosure, the attention guide label may mean data having an importance value for each at least one pixel of the training image. The importance may be expressed as a discrete distribution or a continuous distribution. For example, when the importance is expressed as a discrete distribution, the importance may be expressed as a binary discrete distribution including 0 and 1 or a multidimensional discrete distribution including two or more differential values. For another example, when the importance is expressed as a continuous distribution, the importance may be expressed as a probability value within a predetermined interval. The probability value may include a normally distributed probability value.

본 개시의 일 실시예에 있어서 어텐션 가이드 라벨은 학습영상에 포함된 적어도 하나의 픽셀에 있어서, 상기 픽셀의 좌표와 학습영상에 포함된 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표 사이의 거리를 가우시안 분포(Gaussian distribution)에 기초한 수식에 대입한 결과 획득되는 상기 픽셀의 중요도를 포함할 수 있다. 상기 픽셀의 중요도는 각 픽셀마다 픽셀별로 존재할 수 있다. 상기 거리는 예를 들어 유클리디안(euclidean) 거리, 맨해튼(Manhattan) 거리 또는 체비셰프(Chebyshev) 거리 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 프로세서(110)가 각 픽셀의 중요도를 유클리디안 거리에 기초하여 계산하는 경우 거리 계산에 관한 수식은 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the attention guide label is a Gaussian distribution (Gaussian distribution) of the distance between the coordinates of the pixel and the coordinates of the center point of one or more main regions included in the training image in at least one pixel included in the training image. distribution) may include the importance of the pixel obtained as a result of substituting the equation based on the distribution). The importance of the pixel may exist for each pixel for each pixel. The distance may include, for example, a Euclidean distance, a Manhattan distance, or a Chebyshev distance. As an embodiment, when the processor 110 calculates the importance of each pixel based on the Euclidean distance, an equation for calculating the distance may be expressed as Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020086874111-pat00001
Figure 112020086874111-pat00001

수학식 1에 있어서

Figure 112020086874111-pat00002
는 거리 함수를 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00003
는 학습영상에 포함된 픽셀의 좌표를 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00004
는 상기 적어도 하나 이상의 주요 영역이 총
Figure 112020086874111-pat00005
개 존재할 경우,
Figure 112020086874111-pat00006
번째 주요 영역을 나타내는 기호이며,
Figure 112020086874111-pat00007
Figure 112020086874111-pat00008
Figure 112020086874111-pat00009
번째 주요 영역의 중심점의
Figure 112020086874111-pat00010
좌표 및
Figure 112020086874111-pat00011
좌표를 순서대로 나타낸다. 프로세서(110)는 상기 수학식 1에 따라 계산된 거리 값을 가우시안 분포에 기초한 계산식에 대입하여 각 픽셀의 중요도를 산출할 수 있다. 상기 가우시안 분포에 기초한 계산식은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.in Equation 1
Figure 112020086874111-pat00002
represents the distance function.
Figure 112020086874111-pat00003
represents the coordinates of pixels included in the training image.
Figure 112020086874111-pat00004
is the total of the at least one or more major areas
Figure 112020086874111-pat00005
dog, if present,
Figure 112020086874111-pat00006
It is a symbol indicating the second main area,
Figure 112020086874111-pat00007
and
Figure 112020086874111-pat00008
Is
Figure 112020086874111-pat00009
of the central point of the second major region
Figure 112020086874111-pat00010
coordinates and
Figure 112020086874111-pat00011
The coordinates are displayed in order. The processor 110 may calculate the importance of each pixel by substituting the distance value calculated according to Equation 1 into a calculation formula based on a Gaussian distribution. A calculation formula based on the Gaussian distribution may be expressed as Equation (2).

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112020086874111-pat00012
Figure 112020086874111-pat00012

수학식 2에 있어서

Figure 112020086874111-pat00013
는 확률 함수를 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00014
는 학습영상에 포함된 각 픽셀의 좌표를 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00015
는 상기 적어도 하나 이상의 주요 영역이 총
Figure 112020086874111-pat00016
개 존재할 경우,
Figure 112020086874111-pat00017
번째 주요 영역을 나타내는 기호이며,
Figure 112020086874111-pat00018
는 전체 주요 영역의 집합을 나타낸다. 수학식 2와 같이 표현되는 가우시안 분포에 기초한 계산식은 픽셀의 중요도를 확률 값으로 가진다.
Figure 112020086874111-pat00019
Figure 112020086874111-pat00020
번째 주요 영역인
Figure 112020086874111-pat00021
에 대한 분산을 나타낸다. 분산을 나타내는
Figure 112020086874111-pat00022
함수는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.in Equation 2
Figure 112020086874111-pat00013
represents a probability function.
Figure 112020086874111-pat00014
represents the coordinates of each pixel included in the training image.
Figure 112020086874111-pat00015
is the total of the at least one or more major areas
Figure 112020086874111-pat00016
dog, if present,
Figure 112020086874111-pat00017
It is a symbol indicating the second main area,
Figure 112020086874111-pat00018
represents the set of all major domains. A calculation formula based on a Gaussian distribution expressed as in Equation 2 has the importance of a pixel as a probability value.
Figure 112020086874111-pat00019
Is
Figure 112020086874111-pat00020
The second major area
Figure 112020086874111-pat00021
represents the variance for representing the variance
Figure 112020086874111-pat00022
The function can be expressed as Equation (3).

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112020086874111-pat00023
Figure 112020086874111-pat00023

Figure 112020086874111-pat00024
Figure 112020086874111-pat00025
번째 주요 영역인
Figure 112020086874111-pat00026
가 직사각형으로 표시될 경우 각각 그 너비 및 높이를 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00027
는 분산 계산을 위한 사전 결정된 값을 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00024
Is
Figure 112020086874111-pat00025
The second major area
Figure 112020086874111-pat00026
When is displayed as a rectangle, it indicates the width and height, respectively.
Figure 112020086874111-pat00027
denotes a predetermined value for variance calculation.

상술한 바와 같이 하나의 학습영상에 대해, 적어도 하나의 주요 영역의 중심점의 좌표, 주요 영역의 너비 및 주요 영역의 높이가 존재하는 경우 수학식 1 내지 수학식 3을 활용하여 학습영상에 포함된 모든 픽셀에 대해 픽셀의 중요도를 산출할 수 있다. 전술한 거리와 관련한 함수 또는 확률을 계산하기 위한 방법 등은 일 예시에 불과하여 본 개시를 제한하지 않는다.As described above, for one learning image, if the coordinates of the center point of at least one main region, the width of the main region, and the height of the main region exist, all of the values included in the learning image using Equations 1 to 3 are present. For a pixel, the importance of a pixel can be calculated. The method for calculating a function or probability related to the above-described distance is merely an example and does not limit the present disclosure.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 어텐션 가이드 라벨을 도시한 예시도이다. 수골 관련 학습영상(410)에 있어서 주요 영역을 적어도 하나 이상의 관절 마디 근처 영역이라고 할 경우, 프로세서(110)는 상기 수학식 1에 기초하여 수골 관련 학습영상(410)에 포함된 모든 픽셀에 대해서 주요 영역과 거리를 계산할 수 있다. 그 후 프로세서(110)는 상기 수학식 3에 기초하여 주요 영역에 대한 분산을 계산할 수 있다. 분산 계산을 위한 상수는 8로 설정될 수도 있다. 그 후 프로세서(110)는 수학식 1 및 수학식 3의 결과를 수학식 2에 대입하여 최종적으로 수골 관련 학습영상(410)에 포함된 모든 픽셀의 중요도를 계산할 수 있다. 도 4의 참조번호 430은 픽셀의 중요도가 높을수록 어두운 색, 중요도가 낮을수록 밝은 색으로 표시한 일 예시도이다. 프로세서(110)는 상술한 바와 같은 방식으로 학습 영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨을 생성할 수 있다.4 is an exemplary view illustrating an attention guide label according to an embodiment of the present disclosure. When the main region in the bone-related learning image 410 is a region near at least one or more joint nodes, the processor 110 controls all pixels included in the bone-related learning image 410 based on Equation 1 above. Areas and distances can be calculated. Thereafter, the processor 110 may calculate a variance for the main region based on Equation 3 above. A constant for calculating variance may be set to 8. Thereafter, the processor 110 may substitute the results of Equations 1 and 3 into Equation 2 to finally calculate the importance of all pixels included in the bone-related learning image 410 . Reference numeral 430 of FIG. 4 is an exemplary diagram in which a pixel having a higher importance is displayed in a darker color, and a pixel having a lower importance is displayed in a brighter color. The processor 110 may generate an attention guide label corresponding to the training image in the same manner as described above.

본 개시의 일 실시예에 있어서 어텐션 가이드 라벨은 프로세서(110)가 학습영상을 적어도 하나 이상의 신경망을 포함하는 주요 영역 검출 모델에 입력한 결과 획득되는 검출 결과에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 검출 결과는 상기 학습영상에 포함된 적어도 하나의 주요 영역에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 학습영상은 본 개시의 골 연령 분석 모델을 학습하기 위한 영상일 수 있다. 상기 주요 영역 검출 모델은 컨벌루션 인공 신경망 구조로 이루어져 입력된 영상으로부터 하나 이상의 주요 영역을 검출하고 출력하기 위한 모델일 수 있다. 상기 주요 영역 검출 모델에 포함된 적어도 하나의 연결 가중치 또는 편향값은 프로세서(110)에 의한 별도의 학습을 통해 학습될 수 있다. 상기 주요 영역 검출 모델에 포함된 적어도 하나의 연결 가중치 또는 편향값은 외부에서 학습이 완료된 후 네트워크부(150)를 통해 전송받아 메모리(130)에 저장되어 있을 수도 있다. 일 실시예로서 주요 영역 검출 모델을 수골과 관련한 학습영상으로 학습할 경우, 상기 주요 영역 검출 모델은 수골 관련 학습영상으로부터 TW3 방식에 의한 검사 대상 영역을 주요 영역으로 검출해내고 주요 영역에 관한 위치 정보를 포함하는 검출 결과를 출력할 수 있다. 검출 결과는 각 학습영상마다 학습영상에 포함된 주요 영역에 관한 위치 정보를 수치로써 포함하는 데이터일 수 있다. 일 실시예로써 주요 영역 검출 모델이 검출하는 주요 영역이 사각형 형태인 경우 상기 주요 영역에 관한 위치 정보는 네 꼭지점의 좌표를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 주요 영역 검출 모델이 검출하는 주요 영역이 직사각형 형태인 경우 주요 영역에 관한 위치 정보는 직사각형이 중점, 너비 및 높이를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 주요 영역 검출 모델이 검출하는 주요 영역이 원형 형태인 경우 상기 주요 영역에 관한 위치 정보는 주요 영역의 중점 및 반지름을 포함할 수 있다. 상기 위치 정보에 관한 예시는 일 예시에 불과할 뿐 본 개시를 제한하지 않는다.In an embodiment of the present disclosure, the attention guide label may be generated based on a detection result obtained as a result of the processor 110 inputting a learning image into a main region detection model including at least one or more neural networks. The detection result may include location information on at least one main area included in the training image. The learning image may be an image for learning the bone age analysis model of the present disclosure. The main region detection model may be a model for detecting and outputting one or more main regions from an input image by having a convolutional artificial neural network structure. At least one connection weight or bias value included in the main region detection model may be learned through separate learning by the processor 110 . At least one connection weight or bias value included in the main region detection model may be transmitted through the network unit 150 after external learning is completed and stored in the memory 130 . As an embodiment, when learning the main region detection model as a learning image related to the bone, the main region detection model detects the test target region by the TW3 method from the training image related to the bone as the main region, and provides location information about the main region. It is possible to output a detection result including The detection result may be data including position information on a main area included in the learning image as a numerical value for each learning image. As an embodiment, when the main area detected by the main area detection model has a rectangular shape, the location information on the main area may include coordinates of four vertices. As another embodiment, when the main area detected by the main area detection model has a rectangular shape, location information on the main area may include a midpoint, a width, and a height of the rectangle. As another embodiment, when the main area detected by the main area detection model has a circular shape, the location information on the main area may include a midpoint and a radius of the main area. The example regarding the location information is only an example and does not limit the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에 있어서 주요 영역이 바운딩 박스(bounding box) 형태인 경우, 프로세서(110)의 주요 영역 검출 모델을 이용한 검출 결과는 학습영상에 포함된 적어도 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표, 주요 영역의 너비 및 주요 영역의 높이를 포함할 수 있다. 상기 주요 영역의 중심점의 좌표는 상기 바운딩 박스의 네 모서리 좌표의 중점일 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, when the main area is in the form of a bounding box, the detection result using the main area detection model of the processor 110 is the coordinates of the center point of at least one main area included in the training image, It may include the width of the main area and the height of the main area. The coordinates of the central point of the main region may be the midpoints of the coordinates of the four corners of the bounding box.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 주요 영역 검출 모델을 이용한 결과를 도시한 예시도이다. 프로세서(110)는 주요 영역 검출 모델에 주요 영역 검출 모델 학습을 위한 골 영상(510)을 입력한 후 상기 골 영상(510)에서 주요 영역(511)을 검출하도록 주요 영역 검출 모델을 학습할 수 있다. 학습이 완료된 주요 영역 검출 모델은 입력되는 영상에 대해 적어도 하나 이상의 주요 영역(511)을 검출하고 상기 주요 영역(511)의 중심점의 좌표, 주요 영역(511)의 너비, 주요 영역(511)의 높이 등을 포함할 수 있다.5 is an exemplary diagram illustrating a result of using a main region detection model according to an embodiment of the present disclosure. The processor 110 may learn the main region detection model to detect the main region 511 from the bone image 510 after inputting the bone image 510 for learning the main region detection model to the main region detection model. . The trained main region detection model detects at least one main region 511 with respect to an input image, and coordinates the center point of the main region 511 , the width of the main region 511 , and the height of the main region 511 . and the like.

본 개시의 일 실시예에 있어서 어텐션 가이드 라벨은 사용자의 학습영상에 포함된 주요 영역 표시 결과에 기초하여 생성될 수도 있다. 사용자는 학습영상에 대해 하나 이상의 주요 영역을 표시하고 이를 주요 영역 표시 결과로서 프로세서(110)에 제공하여 상기 학습영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨을 생성할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 학습영상에 있어서 골 연령 분석 모델에 의해 중점적으로 분석되어야 할 것으로 판단되는 적어도 하나 이상의 주요 영역을 학습영상에 표시할 수 있다. 사용자가 주요 영역을 학습영상에 표시하는 동작은 예를 들어, 주요 영역이 바운딩 박스 형태인 경우 그 중심점의 좌표, 주요 영역의 너비 또는 주요 영역의 높이 중 적어도 하나의 정보를 입력하는 동작을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 사용자의 주요 영역 표시 결과로부터 해당 영역의 위치 정보를 인식할 수 있다. 예를 들어 사용자가 주요 영역을 직사각형으로 표시한 경우 프로세서(110)는 해당 주요 영역의 중심점의 좌표, 너비 및 높이를 인식할 수 있다. 사용자가 학습영상에 주요 영역을 표시하는 동작은 별도의 영상 뷰어(viewer) 프로그램 등에 기반하여 이뤄질 수 있다. 프로세서(110)는 학습영상 그리고 학습영상에 대응되는 사용자의 주요 영역 표시 결과를 이용하여 전술한 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 어텐션 가이드 라벨을 생성할 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the attention guide label may be generated based on the display result of the main region included in the user's learning image. The user may generate an attention guide label corresponding to the learning image by displaying one or more main regions for the learning image and providing them to the processor 110 as a result of displaying the main regions. Specifically, the user may display on the training image at least one or more major areas determined to be analyzed intensively by the bone age analysis model in the learning image. The operation of the user to display the main area on the learning image may include, for example, an operation of inputting at least one of the coordinates of the center point, the width of the main area, or the height of the main area when the main area is in the form of a bounding box. can The processor 110 may recognize the location information of the corresponding area from the display result of the user's main area. For example, when the user displays the main area as a rectangle, the processor 110 may recognize the coordinates, width, and height of the center point of the main area. An operation in which the user displays the main area on the learning image may be performed based on a separate image viewer program or the like. The processor 110 may generate an attention guide label through Equations 1 to 3 described above using the learning image and the display result of the user's main region corresponding to the learning image.

본 개시의 다른 일 실시예에 있어서 사용자는 직접 학습영상에 대한 어텐션 가이드 라벨을 생성할 수 있다. 즉 사용자는 직접 학습영상에 대해 학습영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨을 생성하는 라벨링 작업을 수행할 수도 있다. 예를 들어 사용자는 학습을 위한 학습영상에 포함된 적어도 하나 이상의 픽셀의 중요도를 직접 프로세서(110)에 입력할 수 있다. 사용자가 학습영상에 대한 라벨링 작업을 수행함에 있어서 프로세서(110)는, 사용자가 직접 픽셀의 중요도를 입력한 하나 이상의 픽셀을 제외한 나머지 픽셀은 사전 결정된 중요도를 가지도록 설정할 수 있다. 상기 사전 결정된 중요도는 예를 들어 0으로 설정될 수 있다. 프로세서(110)는 사용자에 의해 라벨링된 어텐션 가이드 라벨을 그와 대응되는 학습영상과 매칭시켜 골 연령 분석 모델의 학습에 활용할 수 있다.In another embodiment of the present disclosure, the user may directly generate an attention guide label for the learning image. That is, the user may directly perform a labeling operation of generating an attention guide label corresponding to the learning image for the learning image. For example, the user may directly input the importance of at least one pixel included in the learning image for learning into the processor 110 . When the user performs the labeling operation on the training image, the processor 110 may set the remaining pixels except for one or more pixels to which the user directly inputs the importance of the pixel to have a predetermined importance. The predetermined importance may be set to zero, for example. The processor 110 may match the attention guide label labeled by the user with the corresponding learning image to use it for learning the bone age analysis model.

이하에서는 상술한 골 연령 분석 모델의 지도학습 방법에 관하여 서술한다. 본 개시의 일 실시예에 있어서 골 연령 분석 모델은 적어도 하나 이상의 학습영상 및 상기 학습영상 각각에 대응되며 적어도 하나 이상의 주요 영역을 포함하는 어텐션 가이드 라벨에 기초하여 지도학습 되며, 상기 지도학습은 상기 골 연령 분석 모델을 이용하여 상기 학습영상에 대해 생성한 공간 어텐션 맵과 상기 학습영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨의 비교 결과에 기초하여 수행될 수 있다. 본 개시에 있어서 골 연령 분석 모델은 모델의 지도학습을 위해 적어도 하나 이상의 손실값을 사용할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 손실값은 예를 들어 골 연령 예측 값과 실제 연령을 비교한 회귀 손실 또는 학습 영상에 대해 골 연령 분석 모델이 연산 과정에서 생성한 공간 어텐션 맵과 어텐션 가이드 라벨을 비교한 회귀 손실을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 골 연령 분석 모델의 학습 과정 중에 상기 손실값이 감소하는 방향으로 내부 연결 가중치 또는 편향값을 갱신할 수 있다. 프로세서(110)는 상기 회귀 손실을 계산하기 위한 손실 함수로써 예를 들어 평균 제곱근 오차 함수, 평균 제곱 오차 함수, 평균 절대값 오차 함수, 평균 제곱 로그 오차 함수 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한 프로세서(110)는 상기 회귀 손실을 계산하기 위한 손실 함수로써 크로스 엔트로피(Cross Entropy) 함수 또는 바이너리 크로스 엔트로피(Binary Cross Entropy) 함수 등을 사용할 수도 있다. Hereinafter, the supervised learning method of the bone age analysis model described above will be described. In an embodiment of the present disclosure, the bone age analysis model is supervised learning based on at least one or more learning images and an attention guide label corresponding to each of the learning images and including at least one or more main areas, and the supervised learning is the goal This may be performed based on a comparison result between a spatial attention map generated for the learning image using an age analysis model and an attention guide label corresponding to the learning image. In the present disclosure, the bone age analysis model may use at least one loss value for supervised learning of the model. The at least one loss value is, for example, a regression loss by comparing a bone age prediction value with an actual age or a regression loss by comparing an attention guide label with a spatial attention map generated by the bone age analysis model in the calculation process of the training image. may include The processor 110 may update the internal connection weight or bias value in a direction in which the loss value decreases during the learning process of the bone age analysis model. The processor 110 may use, for example, at least one of a root mean square error function, a mean square error function, a mean absolute value error function, and a mean square log error function as a loss function for calculating the regression loss. In addition, the processor 110 may use a cross entropy function or a binary cross entropy function as a loss function for calculating the regression loss.

상술한 바와 같이 프로세서(110)가 골 연령 분석 모델의 지도학습을 위해 골 연령 분석 모델이 학습영상에 대해 생성한 공간 어텐션 맵과 학습영상에 대한 어텐션 가이드 라벨을 비교할 수 있다. 상기 비교는 동일 크기의 배열에 있어서 같은 위치의 원소에 해당하는 데이터를 비교하는 것을 포함한다. 프로세서(110)는 상기 비교를 위해 공간 어텐션 맵의 크기가 어텐션 가이드 라벨의 크기보다 작을 경우, 공간 어텐션 맵에 대해 업샘플링(Upsampling)을 수행할 수 있다. 상기 업샘플링은 언풀링(Unpooling)을 포함할 수 있다. 상기 업샘플링은 공간 어텐션 맵의 높이 및 너비 크기를 특정 비율로 증가시키는 작업을 의미할 수 있다. 프로세서(110)가 공간 어텐션 맵의 크기를 특정 비율로 증가시킬 때 새로 생긴 배열 원소의 데이터는 0 또는 사전 결정된 수로 채워질 수 있다. 상기 "특정 비율"이라는 용어는 "스트라이드(stride)"라는 단어와 상호 교환되어 같은 의미로 사용될 수 있다. 예를 들어, 2x2 크기를 갖는 2차원 배열을 스트라이드 32만큼 업샘플링한 경우, 2차원 배열은 64x64의 크기를 갖게 된다. 만약 새로 생긴 배열 원소의 데이터를 0으로 채우는 경우 업샘플링된 64x64 크기의 배열은 총 4개의 0이 아닌 데이터를 갖는 배열 원소를 포함할 수 있다. 전술한 예시는 일 예시에 불과할 뿐 본 개시를 제한하지 않는다. 본 개시에 있어서 프로세서(110)는 상술한 예시와 같은 업샘플링을 수행하여 공간 어텐션 맵과 어텐션 가이드 라벨의 크기가 서로 다른 경우에도 두 배열의 크기를 같게 한 다음 상호 비교한 후 비교 결과에 기초하여 골 연령 분석 모델을 학습시킬 수 있다.As described above, for supervised learning of the bone age analysis model, the processor 110 may compare the spatial attention map generated by the bone age analysis model for the training image with the attention guide label for the training image. The comparison includes comparing data corresponding to elements at the same position in an array of the same size. For the comparison, when the size of the spatial attention map is smaller than the size of the attention guide label, the processor 110 may perform upsampling on the spatial attention map. The upsampling may include unpooling. The upsampling may refer to an operation of increasing the height and width sizes of the spatial attention map by a specific ratio. When the processor 110 increases the size of the spatial attention map by a specific ratio, data of a newly created array element may be filled with 0 or a predetermined number. The term "specific ratio" may be used interchangeably with the word "stride" to have the same meaning. For example, if a 2D array having a size of 2x2 is upsampled by a stride of 32, the 2D array has a size of 64x64. If the data of the newly created array element is filled with zeros, the upsampled 64x64 array may include a total of four array elements having non-zero data. The above-described example is merely an example and does not limit the present disclosure. In the present disclosure, the processor 110 performs upsampling as in the above-described example to make the two arrays the same size even when the spatial attention map and the attention guide label have different sizes, and then compares them with each other and then based on the comparison result. A bone age analysis model can be trained.

본 개시의 일 실시예에 있어서 프로세서(110)에 의해 수행되는 골 연령 분석 모델의 지도학습은 공간 어텐션 맵과 어텐션 가이드 라벨을 이진 크로스 엔트로피(Binary Cross-Entropy) 손실함수에 대입하여 계산한 결과값에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 공간 어텐션 맵은 이진 크로스 엔트로피 손실함수에 있어서 예측값으로 사용될 수 있다. 상기 어텐션 가이드 라벨은 이진 크로스 엔트로피 손실함수에 있어서 참값으로 사용될 수 있다. 이진 크로스 엔트로피 손실함수는 공간 어텐션 맵의 각 픽셀마다 계산되어 합산될 수 있다. 이진 크로스 엔트로피 손실함수는 결과값이 0에 가까워지도록 학습될 수 있다. 이진 크로스 엔트로피 손실함수에 관한 수식은 수학식 4와 같다.The supervised learning of the bone age analysis model performed by the processor 110 in an embodiment of the present disclosure is a result calculated by substituting a spatial attention map and an attention guide label into a binary cross-entropy loss function. can be performed based on The spatial attention map may be used as a prediction value in the binary cross entropy loss function. The attention guide label may be used as a true value in the binary cross entropy loss function. The binary cross entropy loss function may be calculated and summed for each pixel of the spatial attention map. The binary cross entropy loss function can be learned so that the result value is close to zero. The equation for the binary cross entropy loss function is as Equation (4).

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112020086874111-pat00028
Figure 112020086874111-pat00028

수학식 4에서

Figure 112020086874111-pat00029
는 어텐션 가이드 라벨에 포함된
Figure 112020086874111-pat00030
번째 픽셀의 라벨을 나타낸다. 상기 라벨은 0 또는 1로 표현될 수 있으며 이진 분류(Binary Classification)을 위해 적어도 하나 이상의 픽셀의 중요도가 사전 결정된 임계값보다 클 경우 1 또는 사전 결정된 임계값보다 작을 경우 0으로 결정될 수 있다. 상기 이진 분류를 위하 사전 결정된 임계값은 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 상기 이진 분류를 위한 사전 결정된 임계값은 하나 이상의 픽셀의 중요도 값들의 전체 분포 함수를 정규화한 후 정규 분포 함수에서 상위 M%에 해당하는 값으로 설정될 수도 있다. 상기 M은 25, 50 등과 같이 사용자에 의해 설정될 수 있다. 2차원 배열로 이루어진 공간 어텐션 맵 또는 어텐션 가이드 라벨에 포함된 적어도 하나 이상의 픽셀은 임의의 기준에 따라 순서가 부여될 수 있다. 상기 수학식 4의
Figure 112020086874111-pat00031
는 프로세서(110)가 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈을 이용하여 학습 영상에 대해서 생성한 공간 어텐션 맵에 포함된
Figure 112020086874111-pat00032
번째 픽셀의 예측 중요도를 나타낸다. 상기 예측 중요도는 정규화되어 0과 1 사이의 값을 가지도록 설정될 수 있다. 다른 실시예로 프로세서(110)는 손실 함수로써 이진 크로스 엔트로피 함수가 아닌 크로스 엔트로피 함수를 사용할 수 있다. 본 개시에 있어서 프로세서(110)는 상술한 손실함수의 손실 값이 최소화되도록 어텐션 모듈에 포함된 채널 어텐션 신경망 모델 및 공간 어텐션 신경망 모델 내부 연결 가중치 및 편향값을 갱신함으로써 어텐션 모듈을 학습시킬 수 있다.in Equation 4
Figure 112020086874111-pat00029
is included in the attention guide label.
Figure 112020086874111-pat00030
Indicates the label of the second pixel. The label may be expressed as 0 or 1, and may be determined as 1 when the importance of at least one or more pixels for binary classification is greater than a predetermined threshold or 0 when less than the predetermined threshold. The predetermined threshold for the binary classification may be arbitrarily set by a user. The predetermined threshold value for the binary classification may be set to a value corresponding to the upper M% in the normal distribution function after normalizing the entire distribution function of importance values of one or more pixels. The M may be set by the user, such as 25, 50, or the like. At least one or more pixels included in the spatial attention map or the attention guide label having a two-dimensional arrangement may be ordered according to an arbitrary criterion. of Equation 4 above
Figure 112020086874111-pat00031
is included in the spatial attention map generated for the learning image by the processor 110 using the attention module included in the bone age analysis model.
Figure 112020086874111-pat00032
Indicates the prediction importance of the th pixel. The prediction importance may be normalized and set to have a value between 0 and 1. In another embodiment, the processor 110 may use a cross entropy function instead of a binary cross entropy function as the loss function. In the present disclosure, the processor 110 may learn the attention module by updating the internal connection weights and bias values of the channel attention neural network model and the spatial attention neural network model included in the attention module so that the loss value of the above-described loss function is minimized.

본 개시의 일 실시예에 있어서 골 연령 분석 모델에 대한 지도학습은 상기 골 연령 분석 모델이 적어도 둘 이상의 어텐션 모듈을 포함하는 경우, 각 어텐션 모듈에서 계산된 손실함수의 결과값에 사전 결정된 어텐션 모듈에 따른 가중치를 곱한 후 합산된 결과에 기초하여 수행될 수 있다. 설명을 위한 일 예로써 수식은 수학식 5와 같다.In an embodiment of the present disclosure, the supervised learning of the bone age analysis model is a predetermined attention module based on the result value of the loss function calculated in each attention module, when the bone age analysis model includes at least two or more attention modules. It may be performed based on the summed result after multiplying the weights. As an example for explanation, the equation is the same as Equation 5.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112020086874111-pat00033
Figure 112020086874111-pat00033

수학식 5의

Figure 112020086874111-pat00034
은 전체 손실값을 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00035
는 골 연령 분석 모델이 예측한 골 연령과 실제 나이의 차이를 고려한 손실값을 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00036
Figure 112020086874111-pat00037
번째 어텐션 모듈이 생성한 공간 어텐션 맵과 어텐션 가이드 라벨의 비교 결과에 기초한 손실값을 나타낸다.
Figure 112020086874111-pat00038
Figure 112020086874111-pat00039
번째 어텐션 모듈의 손실값에 대한 어텐션 모듈에 따른 가중치를 나타낸다. 상기한 바와 같이 본 개시에 있어서 프로세서(110)는 골 연령 분석 모델을 학습시킬 때, 최종 출력에 따른 예측 연령에 기초한 회귀 손실값 뿐만 아니라 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈이 생성하는 공간 어텐션 맵에 기초한 손실값을 고려하여 학습을 진행하므로 골 연령 분석 모델로 하여금 골 영상의 각 부분 중 주요 영역을 중심으로 분석을 수행하게 할 수 있다. 그 결과 전체 골 연령 판독 성능이 향상되는 효과를 가진다. 또한 본 개시에 있어서 프로세서(110)는 골 연령 분석 모델이 둘 이상의 어텐션 모듈을 포함하는 경우, 어텐션 모듈에 따른 가중치를 두어 전체 손실값을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 지도학습을 위한 전체 손실값을 결정하는데 있어서 어텐션 모듈별로 영향을 조절할 수 있다. 본 개시의 골 연령 분석 모델에 있어서 어텐션 모듈이 복수 개 존재하는 경우, 전체 모델의 출력단에 가까이 위치하는 어텐션 모듈일수록 연산 과정에서 전체 모델의 입력단에 가까이 위치하는 어텐션 모듈보다 입력된 학습 영상의 세부 위치 정보를 잃어버렸을 가능성이 높다. 위와 같은 경우 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 공간 어텐션 맵의 생성에 있어서 입력된 학습 영상의 세부 위치 정보를 보다 정확하게 알고 있는 전체 모델의 입력단 쪽에 위치하는 어텐션 모듈의 손실을 보다 높게 고려하도록 가중치를 고려할 수 있다. 이렇게 프로세서(110)는 어텐션 모듈에 따른 가중치를 두어 전체 손실값을 결정하는데 있어서 어텐션 모듈별로 그 영향을 조절하므로 효과적인 학습 결과를 얻을 수 있다.of Equation 5
Figure 112020086874111-pat00034
is the total loss value.
Figure 112020086874111-pat00035
represents the loss value considering the difference between the bone age predicted by the bone age analysis model and the actual age.
Figure 112020086874111-pat00036
Is
Figure 112020086874111-pat00037
A loss value based on a comparison result between the spatial attention map generated by the th attention module and the attention guide label is shown.
Figure 112020086874111-pat00038
Is
Figure 112020086874111-pat00039
It represents a weight according to the attention module for the loss value of the th attention module. As described above, in the present disclosure, when the processor 110 trains the bone age analysis model, the loss value based on the spatial attention map generated by at least one attention module as well as the regression loss value based on the predicted age according to the final output. Since learning is carried out in consideration of As a result, the overall bone age reading performance is improved. In addition, in the present disclosure, when the bone age analysis model includes two or more attention modules, the processor 110 may determine the total loss value by assigning weights according to the attention modules. That is, the processor 110 may adjust the influence for each attention module in determining the overall loss value for supervised learning. When there are a plurality of attention modules in the bone age analysis model of the present disclosure, the closer the attention module is located to the output end of the entire model, the more detailed the position of the input learning image is compared to the attention module located closer to the input end of the entire model in the calculation process. It is highly likely that information has been lost. In the above case, in the generation of the spatial attention map for intensive analysis of the main area, the weight is considered to be higher to consider the loss of the attention module located at the input end of the entire model that knows the detailed location information of the input training image more accurately. can In this way, the processor 110 adjusts the influence for each attention module in determining the overall loss value by assigning a weight according to the attention module, so that an effective learning result can be obtained.

본 개시의 일 실시예에 있어서 컴퓨팅 장치의 프로세서(110)는 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈에 의해 생성되는 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공할 수 있다. 골 연령 분석 모델의 학습이 완료된 이후 컴퓨팅 장치(100)는 분석영상을 수신할 수 있다. 분석영상은 학습영상에 존재하지 않는 신규한 영상일 수 있다. 이 경우 분석영상에 대해서는 상술한 어텐션 가이드 라벨이 존재하지 않을 수 있다. 프로세서(110)는 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 히트맵(heat map)을 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 상기 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 사용자에게 제공할 수 있다. 상기 히트맵은 골 연령 분석 모델이 입력된 분석영상에서 골 연령을 판독하기 위해 연산하는 과정에서 어텐션 모듈에 의해 생성되는 공간 어텐션 맵을 시각적으로 표현한 것일 수 있다. 상기 히트맵의 시각적 표현은 공간 어텐션 맵 내부 파라미터 값의 크기에 따른 컬러 기반 표현일 수 있다. 예를 들어 파라미터 값이 클수록 빨강에 가깝게 표현하고 파라미터 값이 작을수록 파랑에 가깝게 히트맵을 표현할 수 있다. 상기 파라미터는 해당 픽셀의 중요도에 기초하여 산출된 값일 수 있다. 전술한 히트맵 표현에 관한 예시는 일 예시일 뿐 본 개시를 제한하지 않는다. 상기 히트맵은 사용자 인터페이스 화면의 일 부분에 포함되어 사용자에게 제공될 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the processor 110 of the computing device displays a user interface screen including a heat map generated based on the spatial attention map for the analyzed image generated by the attention module included in the bone age analysis model. can provide After the learning of the bone age analysis model is completed, the computing device 100 may receive the analysis image. The analysis image may be a new image that does not exist in the learning image. In this case, the above-described attention guide label may not exist for the analyzed image. The processor 110 may generate a heat map based on the spatial attention map for the analyzed image. The processor 110 may provide a user interface screen including the heat map to the user. The heat map may be a visual representation of a spatial attention map generated by the attention module while the bone age analysis model calculates to read the bone age from the inputted analysis image. The visual representation of the heat map may be a color-based representation according to the size of the spatial attention map internal parameter value. For example, the larger the parameter value, the closer to red, and the smaller the parameter value, the closer to blue. The parameter may be a value calculated based on the importance of the corresponding pixel. The example related to the above-described heat map representation is only an example and does not limit the present disclosure. The heat map may be included in a portion of the user interface screen and provided to the user.

본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치는 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 출력부(미도시)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이 모듈은 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이 모듈이라 지칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이 모듈의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 본 개시의 컴퓨팅 장치는 프로세서(110)에 의해 생성된 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 출력부(미도시)에 제공하여 사용자가 볼 수 있도록 표시할 수 있다. 또한 본 개시의 컴퓨팅 장치는 프로세서(110)에 의해 생성된 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 외부 장치로 제공할 수 있다. 본 개시의 컴퓨팅 장치는 네트워크부(150)를 통해 외부 장치로 상기 사용자 인터페이스 화면을 전송하여 외부 장치로 하여금 사용자에게 표시하도록 할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the computing device may further include an output unit (not shown). The output unit (not shown) includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), a flexible display ( flexible display) and at least one of a three-dimensional display (3D display). Some of these display modules may be of a transparent type or a light transmission type so that the outside can be seen through them. This may be referred to as a transparent display module, and a representative example of the transparent display module is a transparent OLED (TOLED). The computing device of the present disclosure provides a user interface screen including a heat map generated based on the spatial attention map for the analyzed image generated by the processor 110 to an output unit (not shown) to display it so that the user can see it. can do. Also, the computing device of the present disclosure may provide a user interface screen including a heat map generated based on the spatial attention map for the analyzed image generated by the processor 110 to an external device. The computing device of the present disclosure may transmit the user interface screen to an external device through the network unit 150 so that the external device displays the screen to the user.

본 개시의 골 연령 판독 방법은 사용자에게 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵이 포함된 사용자 인터페이스 화면을 제공함으로써 사용자로 하여금 분석 모델의 결과 추론에 대한 신뢰성을 향상시키고 모델의 투명성을 제고하는 효과를 갖는다. 이하 도 6을 참조하여 예시적으로 설명한다.The bone age reading method of the present disclosure provides the user with a user interface screen including a heat map generated based on the spatial attention map for the analyzed image, thereby allowing the user to improve the reliability of the analysis model's result inference and to improve the transparency of the model. has the effect of enhancing Hereinafter, it will be described by way of example with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 도시한 예시도이다. 6 is an exemplary diagram illustrating a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for an analysis image according to an embodiment of the present disclosure.

도 6의 참조번호 630은 지도학습된 어텐션 모듈을 포함하는 골 연령 분석 모델에서 생성된 공간 어텐션 맵을 시각적으로 표현하는 히트맵을 포함한다. 참조번호 630의 영역을 살펴보면, 골 연령 분석 모델이 예를 들어 3개의 어텐션 모듈을 포함하는 경우, 상기 골 연령 분석 모델은 연산 과정에서 제 1 수골 영상(631)에 대해 총 3개의 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있다. 상기 복수의 공간 어텐션 맵을 시각적으로 표현하는 히트맵들은 중요도에 따른 컬러 기반 히트맵으로 표현될 수 있다. 예를 들어 상기 공간 어텐션 맵을 시각적으로 표현하는 히트맵은 중요도 값의 차이에 따라 색상, 밝기 또는 농도 등을 다르게 설정하여 표시할 수 있다. 일 예시로 히트맵에 포함된 픽셀에 있어서 중요도가 높을수록 픽셀을 붉은색으로 표시하고 중요도가 낮을수록 해당 픽셀을 파란색으로 표시할 수 있다. 다른 예시로 히트맵에 포함된 픽셀에 있어서 중요도가 높을수록 밝게 표시하고 중요도가 낮을수록 어둡게 표시할 수 있다. 전술한 히트맵의 표현 방식에 관한 서술은 일 예시에 불과하며 본 개시를 제한하지 않는다. 도 6을 참조하면 복수의 공간 어텐션 맵에 대한 제 1 히트맵(633), 제 2 히트맵(635) 및 제 3 히트맵(637) 순서로 진행될수록 골 연령 분석 모델의 출력단에 가까워지므로 추상화 정도가 높아 해상도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 제 1 히트맵(633), 제 2 히트맵(635) 또는 제 3 히트맵(637)을 보면 골 연령 분석 모델이 수골 영상 내에서 골 연령 판독을 위한 주요 영역인 손가락 마디 또는 관절 부분을 높은 중요도로 분석한다는 것을 알 수 있다. 프로세서(110)는 상기 제 1 히트맵(633), 제 2 히트맵(635), 제 3 히트맵(637) 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 사용자에게 제공할 수 있다. 이 때 사용자는 공간 어텐션 맵을 보고 골 연령 분석 모델이 제 1 수골 영상(631)의 어느 부분을 보고 골 연령을 평가하였는지 확인할 수 있다. Reference numeral 630 of FIG. 6 includes a heat map that visually represents the spatial attention map generated by the bone age analysis model including the supervised attention module. Referring to the area of reference numeral 630, when the bone age analysis model includes, for example, three attention modules, the bone age analysis model calculates a total of three spatial attention maps for the first bone image 631 in the calculation process. can create Heat maps visually representing the plurality of spatial attention maps may be expressed as color-based heat maps according to importance. For example, the heat map visually representing the spatial attention map may be displayed by setting a color, brightness, or density differently according to a difference in importance values. As an example, in pixels included in the heat map, a pixel having a higher importance may be displayed in red color, and a corresponding pixel may be displayed in blue color as the importance level is lower. As another example, a pixel included in the heat map may be displayed brightly as its importance is high and darkly as its importance is low. The description of the above-described expression method of the heat map is only an example and does not limit the present disclosure. Referring to FIG. 6 , as the first heat map 633 , the second heat map 635 , and the third heat map 637 for the plurality of spatial attention maps proceed in the order, the closer to the output end of the bone age analysis model, the degree of abstraction It can be seen that the higher the value, the lower the resolution. Looking at the first heat map 633 , the second heat map 635 , or the third heat map 637 , the bone age analysis model assigns high importance to the knuckle or joint part, which is a major area for bone age reading in the carpal image. It can be seen that the analysis is The processor 110 may provide a user interface screen including at least one of the first heat map 633 , the second heat map 635 , and the third heat map 637 to the user. At this time, the user may check the spatial attention map and check which part of the bone age analysis model viewed the first bone image 631 to evaluate the bone age.

도 6의 참조번호 610은 비지도학습된 어텐션 모듈을 포함하는 골 연령 분석 모델에서 생성된 공간 어텐션 맵을 시각적으로 표현하는 히트맵을 포함한다. 예를 들어, 제 2 수골 영상(611)에 대해 비지도학습된 골 연령 분석 모델은 3 개의 공간 어텐션 맵을 생성할 수 있고 상기 복수의 어텐션 맵에 관한 히트맵은 제 4 히트맵(613), 제 5 히트맵(615) 및 제 6 히트맵(617)으로 표시될 수 있다. 이는 본 개시의 지도학습된 골 연령 분석 모델이 도출하는 제 1 히트맵(633), 제 2 히트맵(635) 및 제 3 히트맵(637)들과 비교하였을 때 대조적인 결과를 나타낸다. 구체적으로, 참조번호 613은 거의 대부분의 픽셀이 초록색으로 표현되었는데 이는 비지도학습된 첫번째 어텐션 모듈이 수골 영상의 거의 모든 영역을 주요 영역으로 판단하여 대부분의 픽셀에 높은 중요도를 부여한 것을 알 수 있다. 즉, 골 연령 분석 모델이 어텐션 모듈을 포함하고 있더라도 본 개시와 같이 어텐션 가이드 라벨을 이용한 지도학습에 의해 주요 영역을 중점적으로 분석하도록 학습되지 않는다면, 골 연령 분석 모델은 골 연령을 평가하는데 있어서 분석하지 않아도 되는 영역에 컴퓨팅 자원을 사용하게 된다. 따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 지도학습된 어텐션 모듈을 포함하는 골 연령 분석 모델은 효과적으로 모델을 학습하고 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Reference numeral 610 of FIG. 6 includes a heat map that visually represents the spatial attention map generated by the bone age analysis model including the unsupervised attention module. For example, the bone age analysis model unsupervised for the second marrow image 611 may generate three spatial attention maps, and the heat maps for the plurality of attention maps are the fourth heat map 613, A fifth heat map 615 and a sixth heat map 617 may be displayed. This shows a contrasting result when compared with the first heat map 633 , the second heat map 635 , and the third heat map 637 derived by the supervised bone age analysis model of the present disclosure. Specifically, most of the pixels of reference number 613 are expressed in green, which indicates that the first unsupervised learning attention module judges almost all areas of the bone image as main areas, and gives high importance to most of the pixels. That is, even if the bone age analysis model includes the attention module, if it is not trained to analyze the main areas by supervised learning using the attention guide label as in the present disclosure, the bone age analysis model is not analyzed in evaluating the age of the bones. Computing resources are used in areas that are not needed. Therefore, the bone age analysis model including the supervised attention module according to an embodiment of the present disclosure has the advantage of effectively learning the model and improving performance.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치가 분석영상에 대한 골 연령 판독 및 사용자 인터페이스 화면을 제공하기 위한 순서도이다. 본 개시의 컴퓨팅 장치(100)의 네트워크부(150)는 골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신(710)할 수 있다. 분석영상은 기존에 학습된 학습영상과 다른 영상일 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)의 프로세서(110)는 상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독(730)할 수 있다. 상기 골 연령 분석 모델은 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈을 포함할 수 있다. 상기 어텐션 모듈은 채널 어텐션 맵 생성을 위한 채널 어텐션 신경망 모델 및 공간 어텐션 맵 생성을 위한 공간 어텐션 신경망 모델을 포함할 수 있다. 그 후 컴퓨팅 장치(100)의 프로세서(110)는 상기 골 연령 분석 모델에 포함된 어텐션 모듈에 의해 생성되는 상기 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공(750)할 수 있다. 사용자는 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵을 확인함으로써 어느 부분을 보고 골 연령 분석 모델의 결론을 도출하였는지 쉽게 알 수 있는 효과가 있다.7 is a flowchart for a computing device to read a bone age for an analyzed image and provide a user interface screen according to an embodiment of the present disclosure. The network unit 150 of the computing device 100 of the present disclosure may receive 710 an analysis image that is a target of bone age reading. The analysis image may be an image different from the previously learned learning image. The processor 110 of the computing device 100 may input the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks to read 730 bone age. The bone age analysis model may include at least one attention module for focusing on a main area. The attention module may include a channel attention neural network model for generating a channel attention map and a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map. Thereafter, the processor 110 of the computing device 100 provides a user interface screen including a heat map generated based on the spatial attention map for the analyzed image generated by the attention module included in the bone age analysis model. (750) can. By checking the spatial attention map for the analyzed image, the user has the effect of easily knowing which part was viewed and the conclusion of the bone age analysis model was drawn.

도 8은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.8 is a simplified, general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

본 개시가 일반적으로 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 것으로 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어 및/또는 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Although the present disclosure has been described above generally as being capable of being implemented by a computing device, those skilled in the art will appreciate that the present disclosure is a combination of hardware and software and/or in combination with computer-executable instructions and/or other program modules that may be executed on one or more computers. It will be appreciated that it can be implemented as a combination.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드헬드(handheld) 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. In addition, those skilled in the art will appreciate that the methods of the present disclosure can be applied to single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers as well as personal computers, handheld computing devices, microprocessor-based or programmable consumer electronics, and the like. It will be appreciated that each of these may be implemented in other computer system configurations, including those capable of operating in connection with one or more associated devices.

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.The described embodiments of the present disclosure may also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있고, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.Computers typically include a variety of computer-readable media. Any medium accessible by a computer can be a computer readable medium, and such computer readable media includes volatile and nonvolatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-transitory media. including removable media. By way of example, and not limitation, computer-readable media may include computer-readable storage media and computer-readable transmission media. Computer-readable storage media includes volatile and non-volatile media, temporary and non-transitory media, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. includes media. A computer-readable storage medium may be RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital video disk (DVD) or other optical disk storage device, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage device, or other magnetic storage device. device, or any other medium that can be accessed by a computer and used to store the desired information.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.Computer readable transmission media typically embodies computer readable instructions, data structures, program modules or other data, etc. in a modulated data signal such as a carrier wave or other transport mechanism, and Includes any information delivery medium. The term modulated data signal means a signal in which one or more of the characteristics of the signal is set or changed so as to encode information in the signal. By way of example, and not limitation, computer-readable transmission media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared, and other wireless media. Combinations of any of the above are also intended to be included within the scope of computer-readable transmission media.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.An exemplary environment 1100 implementing various aspects of the disclosure is shown including a computer 1102 , the computer 1102 including a processing unit 1104 , a system memory 1106 , and a system bus 1108 . do. A system bus 1108 couples system components, including but not limited to system memory 1106 , to the processing device 1104 . The processing device 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual processor and other multiprocessor architectures may also be used as processing unit 1104 .

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.The system bus 1108 may be any of several types of bus structures that may be further interconnected to a memory bus, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercial bus architectures. System memory 1106 includes read only memory (ROM) 1110 and random access memory (RAM) 1112 . A basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory 1110, such as ROM, EPROM, EEPROM, etc., which BIOS is the basic input/output system (BIOS) that helps transfer information between components within computer 1102, such as during startup. contains routines. RAM 1112 may also include high-speed RAM, such as static RAM, for caching data.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)-이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음-, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다.The computer 1102 may also be configured with an internal hard disk drive (HDD) 1114 (eg, EIDE, SATA) - this internal hard disk drive 1114 may also be configured for external use within a suitable chassis (not shown). Yes-, magnetic floppy disk drive (FDD) 1116 (eg, for reading from or writing to removable diskette 1118), and optical disk drive 1120 (eg, CD-ROM) for reading from, or writing to, disk 1122, or other high capacity optical media such as DVD. The hard disk drive 1114 , the magnetic disk drive 1116 , and the optical disk drive 1120 are connected to the system bus 1108 by the hard disk drive interface 1124 , the magnetic disk drive interface 1126 , and the optical drive interface 1128 , respectively. ) can be connected to The interface 1124 for implementing an external drive includes at least one or both of Universal Serial Bus (USB) and IEEE 1394 interface technologies.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.These drives and their associated computer readable media provide non-volatile storage of data, data structures, computer executable instructions, and the like. For computer 1102, drives and media correspond to storing any data in a suitable digital format. Although the description of computer readable media above refers to HDDs, removable magnetic disks, and removable optical media such as CDs or DVDs, those skilled in the art will use zip drives, magnetic cassettes, flash memory cards, cartridges, etc. It will be appreciated that other tangible computer-readable media such as etc. may also be used in the exemplary operating environment and any such media may include computer-executable instructions for performing the methods of the present disclosure.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.A number of program modules may be stored in the drive and RAM 1112 , including an operating system 1130 , one or more application programs 1132 , other program modules 1134 , and program data 1136 . All or portions of the operating system, applications, modules, and/or data may also be cached in RAM 1112 . It will be appreciated that the present disclosure may be implemented in various commercially available operating systems or combinations of operating systems.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.A user may enter commands and information into the computer 1102 via one or more wired/wireless input devices, for example, a pointing device such as a keyboard 1138 and a mouse 1140 . Other input devices (not shown) may include a microphone, IR remote control, joystick, game pad, stylus pen, touch screen, and the like. Although these and other input devices are often connected to the processing unit 1104 through an input device interface 1142 that is connected to the system bus 1108, parallel ports, IEEE 1394 serial ports, game ports, USB ports, IR interfaces, It may be connected by other interfaces, etc.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.A monitor 1144 or other type of display device is also coupled to the system bus 1108 via an interface, such as a video adapter 1146 . In addition to the monitor 1144, the computer typically includes other peripheral output devices (not shown), such as speakers, printers, and the like.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1148 via wired and/or wireless communications. Remote computer(s) 1148 may be workstations, computing device computers, routers, personal computers, portable computers, microprocessor-based entertainment devices, peer devices, or other common network nodes, and are typically connected to computer 1102 . Although it includes many or all of the components described for it, only memory storage device 1150 is shown for simplicity. The logical connections shown include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1152 and/or a larger network, eg, a wide area network (WAN) 1154 . Such LAN and WAN networking environments are common in offices and companies, and facilitate enterprise-wide computer networks, such as intranets, all of which can be connected to a worldwide computer network, for example, the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.When used in a LAN networking environment, the computer 1102 is connected to the local network 1152 through a wired and/or wireless communication network interface or adapter 1156 . Adapter 1156 may facilitate wired or wireless communication to LAN 1152 , which also includes a wireless access point installed therein for communicating with wireless adapter 1156 . When used in a WAN networking environment, the computer 1102 may include a modem 1158, be connected to a communication computing device on the WAN 1154, or establish communications over the WAN 1154, such as over the Internet. have other means. A modem 1158 , which may be internal or external and a wired or wireless device, is coupled to the system bus 1108 via a serial port interface 1142 . In a networked environment, program modules described for computer 1102 or portions thereof may be stored in remote memory/storage device 1150 . It will be appreciated that the network connections shown are exemplary and other means of establishing a communication link between the computers may be used.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.Computer 1102 may be associated with any wireless device or object that is deployed and operates in wireless communication, for example, printers, scanners, desktop and/or portable computers, portable data assistants (PDAs), communication satellites, wireless detectable tags. It operates to communicate with any device or place, and phone. This includes at least Wi-Fi and Bluetooth wireless technologies. Accordingly, the communication may be a predefined structure as in a conventional network or may simply be an ad hoc communication between at least two devices.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a, b, g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.Wi-Fi (Wireless Fidelity) makes it possible to connect to the Internet, etc. without a wire. Wi-Fi is a wireless technology such as cell phones that allows these devices, eg, computers, to transmit and receive data indoors and outdoors, ie anywhere within range of a base station. Wi-Fi networks use a radio technology called IEEE 802.11 (a, b, g, etc) to provide secure, reliable, and high-speed wireless connections. Wi-Fi can be used to connect computers to each other, to the Internet, and to wired networks (using IEEE 802.3 or Ethernet). Wi-Fi networks may operate in unlicensed 2.4 and 5 GHz radio bands, for example, at 11 Mbps (802.11a) or 54 Mbps (802.11b) data rates, or in products that include both bands (dual band). .

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.One of ordinary skill in the art of this disclosure will understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced in the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical field particles or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 소프트웨어로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.A person of ordinary skill in the art of the present disclosure will recognize that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein include electronic hardware, (convenience For this purpose, it will be understood that it may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as software) or a combination of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. A person skilled in the art of the present disclosure may implement the described functionality in various ways for each specific application, but such implementation decisions should not be interpreted as a departure from the scope of the present disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 제조 물품은 임의의 컴퓨터-판독가능 저장장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다.The various embodiments presented herein may be implemented as methods, apparatus, or articles of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term article of manufacture includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable storage device. For example, computer-readable storage media include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash drives. memory devices (eg, EEPROMs, cards, sticks, key drives, etc.). Also, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is understood that the specific order or hierarchy of steps in the presented processes is an example of exemplary approaches. Based on design priorities, it is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of the present disclosure. The appended method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure is not intended to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (12)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법으로서,
골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계; 및
상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계;
를 포함하고, 그리고
상기 골 연령 분석 모델은,
상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 하는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
A method of reading bone age using a neural network performed by a computing device, comprising:
Receiving an analysis image that is a target of bone age reading; and
reading the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks;
including, and
The bone age analysis model is,
At least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, characterized in that supervised learning is performed based on the attention guide label (Attention Guide Label),
Bone age reading method using neural network.
제 1 항에 있어서,
상기 어텐션 가이드 라벨은,
학습영상을 적어도 하나 이상의 신경망을 포함하는 주요 영역 검출 모델에 입력한 결과 획득되는 검출 결과에 기초하여 생성되고,
상기 검출 결과는 상기 학습영상에 포함된 적어도 하나의 주요 영역에 관한 위치 정보를 포함하는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
The method of claim 1,
The attention guide label is
It is generated based on the detection result obtained as a result of inputting the learning image into a main region detection model including at least one or more neural networks,
The detection result includes location information on at least one main area included in the learning image,
Bone age reading method using neural network.
제 2 항에 있어서,
상기 주요 영역이 바운딩 박스(bounding box) 형태인 경우,
상기 검출 결과는,
상기 학습영상에 포함된 적어도 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표, 주요 영역의 너비 및 주요 영역의 높이를 포함하는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
3. The method of claim 2,
When the main area is in the form of a bounding box,
The detection result is
Including the coordinates of the center point of at least one main area included in the learning image, the width of the main area and the height of the main area,
Bone age reading method using neural network.
제 1 항에 있어서,
상기 어텐션 가이드 라벨은,
학습영상에 포함된 적어도 하나의 픽셀에 있어서,
상기 픽셀의 좌표와 학습영상에 포함된 하나 이상의 주요 영역의 중심점의 좌표 사이의 거리를 가우시안 분포(Gaussian distribution)에 기초한 수식에 대입한 결과 획득되는 상기 픽셀의 중요도를 포함하는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
The method of claim 1,
The attention guide label is
In at least one pixel included in the training image,
Including the importance of the pixel obtained as a result of substituting the distance between the coordinates of the pixel and the coordinates of the center point of one or more major regions included in the training image into an equation based on a Gaussian distribution,
Bone age reading method using neural network.
제 1 항에 있어서,
상기 골 연령 분석 모델은,
적어도 하나 이상의 학습영상; 및
상기 학습영상 각각에 대응되며 적어도 하나 이상의 주요 영역을 포함하는 어텐션 가이드 라벨;
에 기초하여 지도학습 되며,
상기 지도학습은,
상기 골 연령 분석 모델을 이용하여 상기 학습영상에 대해 생성한 공간 어텐션 맵과 상기 학습영상에 대응되는 어텐션 가이드 라벨의 비교 결과에 기초하여 수행되는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
The method of claim 1,
The bone age analysis model is,
at least one learning image; and
an attention guide label corresponding to each of the learning images and including at least one main area;
supervised learning based on
The supervised learning is
It is performed based on a comparison result of a spatial attention map generated for the learning image using the bone age analysis model and an attention guide label corresponding to the learning image,
Bone age reading method using neural network.
제 5 항에 있어서,
상기 지도학습은,
상기 공간 어텐션 맵과 상기 어텐션 가이드 라벨을 이진 크로스 엔트로피(Binary Cross-Entropy) 손실함수에 대입하여 계산한 결과값에 기초하여 수행되는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
6. The method of claim 5,
The supervised learning is
Performed based on a result calculated by substituting the spatial attention map and the attention guide label into a binary cross-entropy loss function,
Bone age reading method using neural network.
제 1 항에 있어서,
상기 골 연령 분석 모델에 대한 지도학습은,
상기 골 연령 분석 모델이 적어도 둘 이상의 어텐션 모듈을 포함하는 경우,
각 어텐션 모듈에서 계산된 손실함수의 결과값에 사전 결정된 어텐션 모듈에 따른 가중치를 곱한 후 합산된 결과에 기초하여 수행되는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
The method of claim 1,
Supervised learning for the bone age analysis model,
When the bone age analysis model includes at least two or more attention modules,
It is performed based on the summed result after multiplying the result value of the loss function calculated in each attention module by a weight according to the predetermined attention module,
Bone age reading method using neural network.
제 1 항에 있어서,
상기 어텐션 모듈은,
상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델; 및
수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델;
을 포함하고,
상기 수정된 특징맵은,
상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 상기 채널 어텐션 맵이 원소별 곱셈된 특징맵인,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
The method of claim 1,
The attention module is
a channel attention neural network model for generating a channel attention map with respect to the feature map input to the attention module; and
a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map for the modified feature map;
including,
The modified feature map is
A feature map in which the channel attention map is multiplied by element by the feature map input to the attention module,
Bone age reading method using neural network.
컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법으로서,
골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계;
상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계; 및
상기 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하는 단계;
를 포함하고, 그리고
상기 골 연령 분석 모델은,
상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 하는,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
A method of reading bone age using a neural network performed by a computing device, comprising:
Receiving an analysis image that is a target of bone age reading;
reading the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks; and
providing a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for the analyzed image;
including, and
The bone age analysis model is,
At least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, characterized in that supervised learning is performed based on the attention guide label (Attention Guide Label),
Bone age reading method using neural network.
컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 신경망을 이용한 골 연령 판독 방법으로서,
골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하는 단계;
상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 단계; 및
상기 분석영상에 대한 공간 어텐션 맵에 기초하여 생성된 히트맵을 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하는 단계;
를 포함하고, 그리고
상기 골 연령 분석 모델에 포함된, 어텐션 가이드 라벨에 기초하여 지도학습된 어텐션 모듈(Attention Module)은,
상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 대해 채널 어텐션 맵을 생성하기 위한 채널 어텐션 신경망 모델; 및
수정된 특징맵에 대해 공간 어텐션 맵을 생성하기 위한 공간 어텐션 신경망 모델;
을 포함하며,
상기 수정된 특징맵은,
상기 어텐션 모듈에 입력된 특징맵에 상기 채널 어텐션 맵이 원소별 곱셈된 특징맵인,
신경망을 이용한 골 연령 판독 방법.
A method of reading bone age using a neural network performed by a computing device, comprising:
Receiving an analysis image that is a target of bone age reading;
reading the bone age by inputting the analyzed image into a bone age analysis model including one or more neural networks; and
providing a user interface screen including a heat map generated based on a spatial attention map for the analyzed image;
including, and
The attention module supervised based on the attention guide label included in the bone age analysis model (Attention Module),
a channel attention neural network model for generating a channel attention map with respect to the feature map input to the attention module; and
a spatial attention neural network model for generating a spatial attention map for the modified feature map;
includes,
The modified feature map is
A feature map in which the channel attention map is multiplied by element by the feature map input to the attention module,
Bone age reading method using neural network.
비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 신경망을 이용하여 골 연령을 판독하기 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은:
골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하는 동작;
을 포함하고, 그리고
상기 골 연령 분석 모델은,
상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 하는,
비일시적 컴퓨터 판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a non-transitory computer-readable storage medium, wherein the computer program, when executed on one or more processors, performs the following operations for reading bone age using a neural network, the operations comprising:
reading the age of the bones by inputting the analyzed image, which is the target of bone age reading, into a bone age analysis model including one or more neural networks;
including, and
The bone age analysis model is,
At least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, characterized in that supervised learning is performed based on the attention guide label (Attention Guide Label),
A computer program stored in a non-transitory computer-readable storage medium.
골 연령을 판독하기 위한 장치로서,
하나 이상의 프로세서; 및
하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델을 저장하는 메모리;
골 연령 판독의 대상이 되는 분석영상을 수신하기 위한 네트워크부;
를 포함하고, 그리고
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 분석영상을 하나 이상의 신경망을 포함하는 골 연령 분석 모델에 입력하여 골 연령을 판독하고,
상기 골 연령 분석 모델은,
상기 분석영상의 주요 영역을 중점적으로 분석하기 위한 적어도 하나 이상의 어텐션 모듈(Attention Module)을 포함하되, 어텐션 가이드 라벨(Attention Guide Label)에 기초하여 지도학습(Supervised Learning)되는 것을 특징으로 하는,
골 연령을 판독하기 위한 장치.

A device for reading bone age, comprising:
one or more processors; and
a memory storing a bone aging model comprising one or more neural networks;
a network unit for receiving an analysis image that is a target of bone age reading;
including, and
The one or more processors,
By inputting the analysis image into a bone age analysis model including one or more neural networks, the bone age is read,
The bone age analysis model is,
At least one attention module (Attention Module) for centrally analyzing the main area of the analyzed image, characterized in that supervised learning is performed based on the attention guide label (Attention Guide Label),
A device for reading bone age.

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