KR20100119363A - 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 신체 정보를 동시에 측정할 수 있는 학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS)용 일체형 측정 장치가 제공된다. 일체형 측정 장치는 캘리브레이션 도형이 표시된 스크린, 스크린을 향하여 상하 방향으로 정렬되는 적어도 두 개의 카메라, 상호 대칭적으로 배열되는 적어도 두 개의 로드 셀을 포함하여 사용자 체중 및 체중의 분포를 측정하기 위한 밸런스미터(balancemeter), 및 카메라가 여러 대일 경우 수신된 영상을 스티치(stitch)하고, 스티치된 영상을 스크린에 표시된 가로 및 세로 기준선들을 참조하여 분석하여 사용자의 신장 및 자세를 결정하는 중앙 제어부를 포함한다. 중앙 제어부는 밸런스미터로부터 출력된 체중의 분포로부터 사용자의 압력 중심(center of pressure, COP)을 연산하고, 압력 중심(COP)을 더욱 참조하여 자세를 결정한다. 본 발명에 의하여 사용자의 자세 정보를 포함한 다양한 신체 정보를 정밀하고 용이하게 측정할 수 있다.
학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS), 교육 행정 정보 시스템(NEIS), 신체 정보, 자세 측정

Description

학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치{Unified measuring apparatus for physical activity promotion system}
본 발명은 학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS)용 일체형 측정 장치에 관한 것으로서, 특히, 사용자의 신장, 체중, 체성분, 악력, 및 신체 균형도와 자세를 정밀하면서도 한꺼번에 측정할 수 있는 일체형 측정 장치에 관한 것이다.
바쁜 일상에 시달리는 현대인들에게는 운동량이 부족하다. 특히, 컴퓨터 기술의 발전에 기인하여 현대인들은 컴퓨터 앞에서 생활하는 일이 많기 때문에, 마우스 조작이나 키보드 조작과 같은 단순 반복적인 운동 외에는 운동량이 절대적으로 부족한 실정이다. 뿐만 아니라, 인터넷의 급속한 보급에 따라, 현대인들의 컴퓨터 앞에서 보내는 시간은 더욱 증가하고 있다. 따라서, 운동 부족에 기인한 다양한 성인병이 현대인의 건강을 위협하고 있으며, 이에 대한 경각심이 고조된다. 더 나아가, 성장기의 학생들도 과거와는 달리 점점 치열한 입시 경쟁에 내몰리고 있으며, 그 결과 실외에서 직접 신체를 움직이면서 운동을 하는 시간보다 실내에 앉아서 공부하는 시간이 증가한다. 학생들은 늘 바쁘며, 바쁜 입시 경쟁에서 따로 운동하고 건강을 돌볼 시간을 갖는 것은 매우 힘들뿐 아니라, 잠시의 휴식 시간도 컴 퓨터 게임 등을 하면서 신체 활동이 없이 보내는 상황이다. 그러므로, 현대인 특히 성장기의 학생의 건강을 증진시키기 위한 관심이 고조된다.
건강한 신체와 건강한 정신을 유지하기 위하여, 현재 건강 상태를 객관적이고 정확하게 측정하는 일은 무엇보다 중요하다. 더 나아가, 건강한 삶을 평생 영위하기 위하여 초중고등학교와 같은 청소년기부터 바람직한 생활 습관을 기르고 체력을 증진하는 것이 매우 중요하다. 이러한 추세를 반영하여, 종래의 학교 체육에서의 체력장과 같은 신체 건강 정도 측정 방법을 체계화하기 위한 노력이 경주되고 있다. 새로운 체력 측정 시스템은 학생 건강 체력 평가 시스템(Physical Activity Promotion System, PAPS)에는 심폐 지구력을 측정하기 위한 반복 달리기(페이서), 오래 달리기 및 스텝 검사, 유연성을 판단하기 위한 앉아서 윗몸 앞으로 굽히기, 근력 및 근지구력을 측정하기 위한 윗몸 말아 올리기, 악력(握力) 및 팔굽혀펴기, 순발력을 측정하기 위한 50m 달리기 및 제자리 멀리뛰기, 및 체지방을 측정하기 위한 체지방률 및 체질량지수 평가 항목 등이 포함된다. 더 나아가, 학생의 비만도, 신체 능력 정밀 평가, 및 자세 평가와 같은 항목도 포함될 수 있다. 이 중에서, 학생들이 무거운 가방을 지속적으로 들고 다니거나, 부적절한 자세로 의자에 오래 앉아 있음으로 인하여 발생되는 척추의 휘는 증상이 점점 증가하는 추세이므로, 자세 검출 항목이 매우 중요하다.
그런데, 이와 같은 중요성에도 불구하고 학생의 척추 상태를 진단하기 위하여 자세를 평가하는 것은 용이하지 않다. 현재는 측정자가 직접 학생의 체형을 판단하고, 임의로 척추의 상태를 판단하는 것에 의존할 수밖에 없는데, 이러한 측정 방식은 부정확할 뿐만 아니라 측정자의 숙련도에 따라서 정밀도가 현저하게 달라지게 된다. 뿐만 아니라, 여러 학생들에 대해서 일일이 오랜 시간을 들여 자세를 평가한다는 것은 매우 곤란하다. 그러므로, 고가의 전문 장비를 이용하지 않고 일선 학교에서 직접 정확하게 학생의 척추 휨 정도를 측정하는 것은 거의 불가능에 가깝다.
따라서, 신장, 근력, 체중, 및 체성분 검사를 일회에 일체적으로 수행하는 것은 물론, 부분별 체성분 결과 및 사용자의 균형도를 더욱 이용하여 정밀하게 사용자의 자세를 분석할 수 있는 일체형 측정 장치가 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은 사용자의 신장, 근력, 체중, 및 체성분과 같은 다양한 신체 정보를 동시에 측정할 수 있음은 물론, 이와 같은 신체 정보 및 밸런스미터를 이용하여 얻은 체중 분포를 더욱 이용하여 사용자의 자세를 자동으로 정밀하게 판단할 수 있는 학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS)용 일체형 측정 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 측정된 다양한 신체 정보 및 자세 정보를 교육 행정 정보 시스템(NEIS)을 통하여 체계적으로 관리할 수 있도록 하는 학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS)용 일체형 측정 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 캘리브레이션 도형이 표시된 스크린, 스크린을 향하여 상하 방향으로 정렬되는 한 대 이상의 카메라, 상호 대칭적으로 배열되는 적어도 두 개의 로드 셀을 포함하여 사용자 체중 및 체중의 분포를 측정하기 위한 밸런스미터(balancemeter), 및 캘리브레이션 도형으로부터 가로 및 세로 기준선을 결정하고, 카메라가 여러 대일 경우 카메라들로부터 수신된 영상을 스티치(stitch)하며, 스티치된 영상을 가로 및 세로 기준선들을 참조하여 분석하여 사용자의 신장 및 자세를 결정하는 중앙 제어부를 포함하는 학생 건강 체력 평가 시스템(PAPS)용 일체형 측정 장치에 관한 것이다. 특히, 중앙 제어부는 밸런스미터로부터 출력된 체중의 분포로부터 사용자의 압력 중심(center of pressure, COP)을 연산하고, 압력 중심(COP)을 더욱 참조하여 자세를 결정한다. 또한, 일체형 측정 장치는 사용자 신체의 적어도 네 개의 위치에 접촉하는 접점들을 이용하여 사용자 신체의 임피던스를 측정하고, 측정된 임피던스를 이용하여 사용자의 부위별 체성분(sectional body components)을 측정하는 체성분 분석기를 더 포함하며, 중앙 제어부는 부위별 체성분을 더욱 고려하여 자세를 결정하는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 일체형 측정 장치는 사용자의 좌우 팔근력을 측정하는 악력계를 더 포함하며, 중앙 제어부는 사용자의 좌우 팔근력의 차이를 이용하여 사용자의 좌우 근육량을 예측하고, 예측된 좌우 근육량을 더욱 고려하여 자세를 결정하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 중앙 제어부는 카메라들로부터 사용자의 정면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 정면 영상을 스티치하며, 스티치된 정면 영상으로부터 사용자의 두부(head)의 중앙점 및 다른 신체 부위의 중앙점 사이를 잇는 좌우 기울기선(side tilt line)을 연산하고, 연산된 좌우 기울기선 및 세로 기준선 간의 각도를 이용하여 사용자의 척추 측만도를 결정한다. 더 나아가, 중앙 제어부는 스티치된 정면 영상으로부터 사용자의 양어깨의 최상점들을 연결하는 어깨선(shoulder line)을 연산하고, 연산된 어깨선 및 가로 기준선 간의 각도를 더욱 이용하여 사용자의 척추 측만도를 결정한다. 더 나아가, 중앙 제어부는, 카메라들로부터 사용자의 후면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 후면 영상을 스티치하며, 스티치된 후면 영상으로부터 사용자의 뒷목의 중앙점 및 허리 부위의 중앙점 사이를 잇는 좌우 기울기선을 연산하고, 연산된 좌우 기울기선 및 세로 기준선 간의 각도를 더욱 이용하여 사용자의 척추 측만도를 결정하 는 것을 특징으로 한다. 또한, 중앙 제어부는 카메라들로부터 사용자의 측면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 측면 영상을 스티치하며, 스티치된 측면 영상으로부터 사용자의 귓바퀴 최외곽점 및 팔의 중심점 사이를 잇는 전후 기울기선(forward tilt line)을 연산하고, 연산된 전후 기울기선 및 세로 기준선 간의 각도를 이용하여 사용자의 척추 후만도를 결정하는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 중앙 제어부는, 카메라들로부터 사용자의 정면, 측면, 및 후면 영상 중 하나를 획득하고, 획득된 영상으로부터 사용자 신체의 소정 위치에 부착된 마커(marker)들의 위치를 검출하며, 마커들의 위치 및 상기 가로 및 세로 기준선과의 위치 관계로부터 사용자의 척추 측만도 및 척추 후만도 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 특히, 중앙 제어부는 카메라들로부터 사용자의 다리 영상을 획득하고, 획득된 영상으로부터 사용자 다리의 소정 위치에 부착된 마커들의 위치를 검출하며, 마커들의 위치 및 상기 세로 기준선과의 위치 관계로부터 사용자의 다리 굴곡도(leg bending)를 더욱 결정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 일체형 측정 장치에 포함되는 중앙 제어부는, 체중, 압력 중심(COP), 체성분, 신장, 및 자세 중 적어도 하나를 포함하는 측정된 생체 정보를 교육 행정 정보 시스템(National Education Information System, NEIS)과 호환되는 형식으로 저장하거나 네트워크를 통하여 전송한다.
본 발명에 의하여, 사용자의 근력 및 체성분은 악력계 및 체성분 분석기를 이용하여 동시에 측정하고, 사용자의 신장 및 체형은 카메라에 의하여 획득된 영상 을 처리하여 획득하며, 사용자의 정면 및 측면 영상을 분석하고 분석 결과 및 사용자의 신체 정보를 이용하여 사용자의 자세를 정밀하게 측정할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 의한 일체형 측정 장치를 이용하면 측정된 다양한 신체 정보 및 자세 정보를 교육 행정 정보 시스템(National Education Information System, NEIS)을 통하여 공유할 수 있는 포맷으로 저장 및 전송함으로써 측정된 정보들을 체계적으로 관리할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일체형 측정 장치(100)의 일 실시예를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)는 스크린(110), 제1 및 제2 카메라(110, 120), 중앙 제어부(150), 악력계(160, 165), 밸런스미터(170), 및 체성분 분석기(190)를 포함한다. 밸런스미터(170)는 제1 내지 제4 플레이트(171, 173, 175, 177)들을 포함한다. 도 1에서, 악력계(160, 165)는 금속 플레이트(미도시)를 포함하여 체성분 분석기(190)의 접점으로도 이용될 수 있다. 또한, 플레이트(171, 173, 175, 177)들은 밸런스미터(170)의 로드 셀(미도시)에 하중을 전달할 수 있다.
측정을 원하면, 사용자는 밸런스미터(170)의 플레이트(171, 173, 175, 177) 상에 똑바른 자세로 올라선다. 그러면, 플레이트(171, 173, 175, 177) 하부에 장착된 로드 셀들이 네 지점에서의 부하를 측정하여 중앙 제어부(150)로 전송한다. 예를 들어, 사용자의 좌우측 신체 발달 정도가 균형을 이루고 있다면 밸런스미터(170)의 네 개의 로드 셀들에는 동일한 하중이 가해질 것이다. 그러면 중앙 제어부(150)는 각 로드 셀로부터 수신된 부하를 합산하여 사용자의 체중 및 균형도를 결정할 수 있다. 밸런스미터(170)의 구성 및 동작에 대해서는 도 5를 이용하여 상세히 후술된다.
사용자의 신장은 다음과 같이 측정된다.
1) 스크린(110)을 마주보도록 제1 및 제2 카메라(110, 120)를 배치하고, 두 개의 카메라로부터 수신되는 영상 정보를 스티치(stitch)시켜 스크린(110)의 전체 영상을 획득한다.
2) 획득된 스크린(110)의 영상으로부터 기설정된 캘리브레이션용 도형을 검출하고, 검출된 캘리브레이션용 도형의 겉보기 크기 및 실제 크기의 비율을 저장한다.
3) 사용자가 플레이트(171, 173, 175, 177) 상에 똑바로 서면 사용자의 영상 정보를 제1 및 제2 카메라(110, 120)를 이용하여 획득하고 스티치시킨다.
4) 획득된 영상 정보로부터 사용자의 겉보기 신장을 검출하고, 검출된 신장에 2) 단계에서 연산된 크기 비율을 적용하여 실제 신장을 연산한다.
캘리브레이션을 하는 이유는 실제 측정 시에 스크린(110) 및 중앙 제어부(150)의 거리를 소정 값(예를 들어 3m)으로 정확하게 세팅할 필요가 없이 사용자의 신장을 정밀하게 측정하기 위한 것이다. 또한, 영상 정보로부터 정확한 신장을 얻기 위하여 사용자는 모자를 착용하거나 어느 정도 무게가 나가는 물체를 머리 위에 올려놓음으로써 머리카락으로 인한 오차를 줄일 수 있다. 캘리브레이션용 도형 및 가로 및 세로 기준선에 대해서는 도 3을 이용하여 후술된다.
중앙 제어부(150)는 제1 및 제2 카메라(110, 120)로부터 획득된 사용자의 영상 정보를 분석하여 사용자의 상체 및 하체의 비만도도 추정할 수 있다. 예를 들어, 사람들의 영상의 면적을 연산하면, 체지방이 많은 사람의 영상이 차지하는 면적은 날씬한 사람의 면적보다 클 것이다. 따라서, 신장 및 면적 간의 관계를 이용하면 사용자의 비만도를 추정할 수 있다. 사용자 체형을 정확하게 측정하기 위하 여 정면 영상은 물론 측면 영상도 이용할 수 있다. 특히, 측면 영상의 경우 복부 비만 상태 등을 추정하는데 유용하게 이용될 수 있다. 본 명세서에서 비만도를 나타내는 체지방률은 체지방체중을 총체중으로 나눔으로써 측정된다. 비만도는 인체의 지방량을 재는 것으로 직접 측정은 불가하다. 검사 방법으로는, 일반적으로 수중에서의 체중으로 인체부피를 측정하는 수중 체중법, 탱크속 압력변화로 인체부피를 측정하는 공기 치환법, 동위원소를 이용하여 체수분량을 측정하는 Hydrometry 법, 및 DEXA(Dual energy X-ray absorptiometry) 나 MRI(magnetic resonance imaging)를 이용하여 인체단면사진을 찍고 이를 분석하여 체지방량을 측정하는 방식이 이용된다. 수중 체중법 및 공기 치환법과 같은 경우 측정하기 위하여 수조 나 탱크에 들어가야 하므로 고가의 장비가 필요하며 측정 자체가 매우 복잡한 과정이라는 단점을 가진다. DEXA 및 MRI를 이용한 영상법의 경우 기기가 고가임은 물론 임산부나 유아에게 부작용이 우려되는 상황이다. 하지만, 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)는 카메라를 이용하여 촬영된 사용자의 정면 영상 및 측면 영상을 이용하여 사용자의 체지방률을 신속하고 정확하게 측정할 수 있다. 이러한 기법을 DIP(Digital Image Plethysmography)라고 부른다.
본 발명에서 이용하는 DIP에 대해 설명하면 다음과 같다.
1) 사용자의 신체의 정면 및 측면 영상을 촬영한다. 이 때 여러 개의 카메라를 이용하여 촬영된 영상을 스티치하여 하나의 사진을 형성할 수 있음은 전술된 바와 같다.
2) 촬영된 영상으로부터 배경과 대상을 구분한다. 구분 과정을 용이하게 하 기 위하여 배경 스크린은 일정한 색상을 가지는 것이 바람직하다.
3) 배경과 대상이 구분되면 정면 및 측면 영상으로부터 사용자의 전체 체적(total body volume, TBV)을 추정한다. TBV는 다음과 같이 추정될 수 있다.
TBV = (.128*X1) + (.031*X2) - 25580.177
수학식 1에서, X1은 정면 영상의 픽셀수이고, X2는 측면 영상의 픽셀수이다. X1 및 X2의 계수는 X1 및 X2의 값과 전체 TBV와의 상관도를 이용하여 결정된 실험치이다. 수학식 1을 적용할 경우, DIP를 이용한 결과 및 수중 체중법을 이용하여 측정한 결과와의 상관도는 0.919에 달하며, 교차 타당도 R2는0.845의 높은 값을 가진다.
4) TBV가 추정되면 BM/TBV를 연산하여 Db를 구하고, 체지방률(%BF)을 다음 수학식 1을 이용하여 추정한다.
%BF = 100(4.95/Db-4.50)
수학식 1의 측정 방법을 이용하여 연산한 결과를 DEXA를 이용하여 측정한 결과와 비교한 결과, 153명의 남녀 대학생을 대상으로 진행한 테스트에서, 수학식 1의 교차 타당도 R2는 0.946 내지 0.979의 높은 값을 가지고, 남녀 각 30명씩의 교차 타당도 R2는 0.950 내지 0.990이라는 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 의 한 DIP를 통하여, 기존의 밀도법과 같은 고가의 장비를 이용하지 않아도 신속하고 정확하게 체지방률을 측정할 수 있다.
본 발명에 의한 측정을 수행할 때, 영상의 왜곡 현상을 방지하기 위하여 주변에 참조선을 설치하여 면을 분할하고, 분할된 셀별 픽셀의 단위 면적을 산출하는 것이 바람직하다. 그러면, 영상으로부터 사용자의 TBV를 구할 때에는 셀별 픽셀 단위 면적에 픽셀 수를 승산하면 된다. 촬영 거리의 차이를 줄이기 위하여 두 개 이상의 카메라를 상하로 배열하여 촬영된 영상을 스티치하는 것이 바람직하다. 또한, 얼굴 처리할 때 촬영시 얼굴을 제외하고, 나중에 얼굴을 포함한 촬영을 수행하여 두 영상의 차분을 구하는 기법도 적용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 의한 체지방 측정 방법을 이용하면 표준 검사 수준의 높은 타당도를 가지는 결과를 용이하게 얻을 수 있으며, 정보 기술(IT) 분야와 스포츠 과학의 융합을 촉진할 수 있다.
체성분 분석기(190)는 적어도 4개의 접점으로부터 전자기 신호를 방출하고, 도달된 신호의 특성을 분석하여 사용자의 생체 임피던스를 측정한다. 더 많은 수의 접점을 이용할수록 정밀한 체성분 정보를 얻을 수 있음은 물론 사용자의 신체 부위별 체성분도 얻을 수 있음은 물론이다. 즉, 주파수 범위 5, 50 및 250 ㎑의 신호를 8개 접촉 전극을 이용하여 사용자의 신체로 침투시키고 사용자의 신체 부위별(왼팔, 오른팔, 상체, 왼발, 오른발)로 수신하여 분석하면, 체수분량, 단백질, 무기질, 체지방량, 근육량, 부위별 근육발달 정도 등의 체성분 정보를 얻어낼 수 있다. 이와 같이 얻어진 체성분 정보에 측정된 신장 및 체중 정보를 결합하면, 표 준 체중, 체질량 지수(BMI), 기초대사량, 1일 필요 열량 등도 얻어낼 수 있다. 이와 같이, 체성분 분석기(190)를 이용할 경우 다양한 체성분 정보를 일회에 획득할 수 있으므로 편리하다. 또한, 본 발명에 의한 체지방률 측정 장치는 비침습적 기기이므로 저렴한 가격으로 체지방률을 검사할 수 있고 검사의 편의성도 증대된다.
악력계(160, 165)는 사용자의 좌우측 근력을 측정하기 위하여 이용된다. 즉, 사용자가 최대한의 힘으로 좌우측 악력계(160, 165)를 쥘 경우, 최대 힘이 곧 좌우측 팔근력으로 측정될 수 있다.
도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)에서, 중앙 제어부(150)는 사용자의 자세를 판단하기 위하여 제1 및 제2 카메라(110, 120)로부터 획득된 영상의 분석 결과만을 이용하는 것이 아니라, 밸런스미터(170), 악력계(160, 165), 및 체성분 분석기(190)로부터 수신되는 정보를 함께 이용한다.
예를 들어, 영상 분석 결과 사용자의 상체가 좌측으로 기울었을 경우 밸런스미터(170)의 로드 셀들 중에서 좌측 로드 셀에 더 많은 하중이 인가될 것이다. 따라서, 영상 분석 결과 및 밸런스미터(170)의 출력 결과를 종합하면 자세 평가의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 중앙 제어부(150)는 악력계(160, 165)로부터 획득된 좌우측 근력의 불균형 정도를 이용하여 자세를 판단할 수도 있다. 일반적으로 사용자들이 주로 사용하는 팔의 근력이 다른 팔의 근력보다 크지만, 그 불균형의 정도가 큰 것은 신체가 균형적으로 발달하지 못하는 것을 의미한다. 그러므로, 좌우측 근력을 더 고려하면 사용자의 자세를 더 정확하게 판단할 수 있다.
체성분 분석기(190)로부터 수신된 신체 부위별 체성분 결과도 사용자의 자세 를 평가하는데 역시 이용될 수 있다. 체성분 분석기(190)는 좌우측 근육량도 측정할 수 있으므로 좌우측 신체의 발달 상태를 더욱 정확하게 평가할 수 있다. 그러므로, 체성분 분석기(190)의 평가 결과와 영상 정보로부터 분석된 결과의 일치 여부를 판단함으로써 자세 판단 결과의 정밀도를 더욱 증가시킬 수 있다.
또한, 영상 분석 결과 및 악력계(160, 165), 체성분 분석기(190), 및 밸런스미터(170)로부터 예측된 신체 균형 정도가 일치하지 않을 경우 그 원인도 유추할 수 있다. 예를 들어, 영상 분석 결과 사용자의 상체가 좌측으로 기울어졌음에도 불구하고 밸런스미터(170)의 출력 결과 사용자의 체중은 우측에 더 많이 인가된다면, 이는 사용자가 밸런스미터(170) 상의 정확한 위치에 서있지 않거나, 사용자 신체의 불균형 발달 정도가 더욱 심각하다는 것을 의미한다. 이러한 판단은 영상 분석 결과 및 체성분 분석기(190) 및 악력계(160, 165)로부터 수신된 정보가 불일치할 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
중앙 제어부(150)는 개인의 건강과 체력 수준과 같은 신체 정보를 분석하고, 분석 결과에 따라 개인에게 적합한 운동의 종류와 강도, 시간, 및 빈도 등을 결정하여 운동 처방으로서 사용자에게 제공할 수도 있다. 운동 처방이란 운동의 진행 단계에 따라 운동의 강도와 양을 적절히 조절해 주는 과학적이고 체계적인 건강 증진 서비스를 의미하며 의학적 전문지식을 가지고 운동 과학적 토대 위에서 체계적으로 이루어진다. 처방 효과를 극대화하기 위하여, 다양한 운동에 적합한 영양 처방이 같이 제공될 수 있다.
또한, 중앙 제어부(150)는 측정된 다양한 신체 정보를 교육 행정 정보 시스 템(NEIS)에서 호환될 수 있는 포맷으로 네트워크를 통하여 전송하거나 저장할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)를 측면에서 바라본 도면이다.
도 2를 참조하면, 사용자(210)가 밸런스미터(170) 상에 위치하면 제1 및 제2 카메라(110, 120)가 사용자를 촬영한다. 이 경우, 사용자 뒤에 위치하는 스크린(110)은 청색 또는 흰색 등으로 착색되어 사용자의 영상을 정확하게 분리해내도록 하는 것이 바람직하다.
도 2에서, 두 개의 카메라(110, 120)가 이용되는 이유는 다음과 같다. 보통 사용자 영상의 높이는 너비의 3배 내지 5배에 달한다. 따라서 일반적인 카메라를 이용할 경우 하나의 영상 내에 사용자를 왜곡 없이 담아내기가 곤란하다. 어안 렌즈와 같은 특수형 렌즈를 이용할 경우 촬영이 불가능한 것은 아니나, 화각이 넓어질수록 비선형적인 왜곡이 많이 발생하기 때문에 신장을 정확히 측정하기에는 적절하지 않다.
따라서, 도 2에 도시된 일체형 측정 장치(100)는 적어도 두 개의 카메라(110, 120)를 이용하여 사용자를 촬영한다. 도 2에서, 제1 카메라(110)의 상하 화각은 a1이고, 제2 카메라(120)의 상하 화각은 a2라는 것을 알 수 있다. 그러면 제1 카메라(110)에 의하여 촬영된 영상의 하부 및 제2 카메라(120)로부터 촬영된 영상의 상부는 각각 X로서 중첩된다. 그러므로, 중첩되는 영상 X를 이용하여 각각의 카메라에서 촬영된 영상을 스티치시키면 왜곡이 적은 영상을 얻을 수 있다. 이용되는 카메라의 개수가 증가할수록 획득되는 영상의 왜곡은 적어질 것이다. 하지 만, 본 발명은 반드시 여러 대의 카메라를 이용하여야 하는 것은 아니며, 한 대의 카메라를 이용하는 것도 가능하다.
도 3은 도 1에 도시된 스크린(110)에 표시되는 가로 및 세로 기준선 및 캘리브레이션용 도형을 도시하는 도면이다.
도 3에서, 스크린(110)은 가로 기준선(A0, A1, A2, A3, A4, ...) 및 세로 기준선(B0, B1, B2, B3, B4, ...) 및 캘리브레이션 도형들(C0, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)을 포함한다. 기준선은 사용자의 영상 정보로부터 사용자 신체의 휨 정도를 판단하는 기준이 되는데, 도 3에 도시되는 바와 같이 스크린(110)에 직접 표시되거나, 또는 캘리브레이션 도형들(C0, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)의 절대적 크기 및 상대적 위치 관계로부터 계산될 수도 있다. 제1 및 제2 캘리브레이션 도형(C0, C2)들은 스크린(110) 및 카메라 사이의 거리를 측정하기 위한 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 도형(C0, C2)들은 각각 가로 세로 10cm의 크기를 가지며, 서로 1m 이격될 수 있다. 그러면, 측정된 영상 내에서 캘리브레이션 도형(C0, C2)의 겉보기 크기 및 겉보기 거리를 측정하면 겉보기 크기 및 실제 크기 사이의 비율을 연산할 수 있다. 연산된 비율을 사용자의 영상으로부터 획득된 겉보기 신장에 적용하면 사용자의 실제 신장을 얻을 수 있다.
또한, 스크린(110)은 모서리에 위치하는 제3 내지 제6 캘리브레이션 도형들(C3, C4, C5, C6)을 포함할 수도 있다. 제3 내지 제6 캘리브레이션 도형들(C3, C4, C5, C6)들이 스크린(110)의 네 모서리에 위치하면 이러한 캘리브레이션 도형들의 크기 및 위치 관계를 이용하여 더욱 정밀하게 기준선들을 계산할 수도 있다. 더 나아가, 스크린(110)은 좌우 중앙 지점에 위치한 제7 및 제8 캘리브레이션 도형(C7, C8)을 포함할 수 있다. 제7 및 제8 캘리브레이션 도형(C7, C8)은 특히 상하 영상을 스티치하는데 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 카메라를 두 개 이용하여 사용자를 촬영할 때, 스티치 하기 위하여 동일한 영상을 찾아내는 과정을 거쳐야 한다. 그런데, 제7 및 제8 캘리브레이션 도형(C7, C8)을 이용하면 동일한 영상을 찾아내는 과정이 용이하게 실시될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)에 의하여 자세의 기울기를 측정하는 다양한 방법을 개념적으로 설명하는 도면들이다.
도 4a를 참조하여 척추 측만도를 측정하기 위한 과정을 설명하면 다음과 같다.
척추 측만증이란 척추가 좌우측으로 심하게 휘는 증상을 나타낸다. 정상적인 척추는 정면에서 보았을 때 일직선이며 옆에서 보았을 때에는 경추와 요추는 앞으로 휘고(전만곡) 흉추와 천추부는 뒤로 휘어(후만곡) 있다. 척추 측만증은 척추가 정면에서 보았을 때 옆으로 휜 것을 지칭하나, 실제로는 단순한 2차원적인 기형이 아니라 추체 자체의 회전 변형과 동반되어 옆에서 보았을 때에도 정상적인 만곡 상태가 아닌 3차원적인 기형 상태이다.
1) 우선 카메라들로부터 사용자의 정면 영상을 획득하고, 획득된 정면 영상을 스티치한다.
2) 영상 처리 기법을 이용하여 스티치된 정면 영상으로부터 사용자의 두부(head) 및 다른 신체 부위를 검출한다. 사용자의 두부 파악을 위해서는 종래의 얼굴 인식 기법을 이용할 수 있으며, 두부가 검출되면 두부와의 위치 관계를 통하여 상체를 검출할 수 있다. 또한, 검출된 상체로부터의 위치 관계를 이용하면 팔 및 다리 부분을 검출할 수 있다.
3) 검출된 두부의 중앙점(H0) 및 다른 신체 부위의 중앙점(M1, M2, M3)을 검출한다. 이때 각 신체 부위의 영상의 면적을 양분하는 지점을 중앙점으로 검출할 수 있다.
4) 그러면, 두부의 중앙점(H0) 및 다른 신체 부위의 중앙점(M1, M2, M3)을 각각 연결하는 좌우 기울기선(side tilt line)(L0, L1, L2)을 긋는다.
5) 좌우 기울기선이 얻어지면, 좌우 기울기선 및 수직 기준선(B0) 간의 각도를 측정하여 허리의 측만도를 결정한다. 도 4a에 도시된 실시예에서, H0-M1을 잇는 좌우 기울기선(L0)은 수직 기준선(B0)과 a3의 각도를 이루고, H0-M2를 잇는 좌우 기울기선(L1)은 수직 기준선(B0)과 a4의 각도를 이루며, H0-M3을 잇는 좌우 기울기선(L2)은 수직 기준선(B0)과 a5의 각도를 이루는 것을 알 수 있다.
도 4b는 사용자의 어깨를 이용하여 사용자의 자세를 판단하는 과정을 설명하는 도면들이다.
1) 카메라들로부터 사용자의 정면 영상을 획득하고, 획득된 정면 영상을 스티치한다.
2) 영상 처리 기법을 이용하여 스티치된 정면 영상으로부터 사용자의 두부(head) 및 좌우측 어깨 부위를 검출한다.
3) 검출된 좌우측 어깨의 최상점(S0, S2)을 검출하고, 두 최상점(S0, S2)을 연결하는 좌우 기울기선(L3)을 얻는다.
4) 좌우 기울기선(L3) 및 수평 기준선(A0) 간의 각도를 측정하여 허리의 측만도를 결정한다. 도 4b에 도시된 실시예에서, 좌우 기울기선(L3) 및 수평 기준선(A0)은 서로 a6의 각도를 이룬다는 것을 알 수 있다.
도 4c는 사용자의 허리의 후만 정도를 측정하기 위한 과정을 예시하는 도면이다.
척추 후만증이란 척추가 전방으로 심하게 휘는 증상을 나타낸다. 정상적인 척주는 옆에서 바라보았을 때에 경추부(목쪽)와 요추부(허리쪽)는 앞으로 볼록 나온 모양(전만곡)을, 흉추부(가슴쪽)와 천추부(엉덩이쪽)는 뒤로 휜 모양(후만곡)을 나타낸다. 그러나, 추체, 추간판 및 주위 근육의 이상으로 인해 이러한 척추의 정상 모양이 아니고 흉부의 후만곡이 증가되어 있거나, 경부와 요부에서 후만 변형이 보일 때를 척추 후만증이라 부른다.
1) 카메라들로부터 사용자의 측면 영상을 획득하고, 획득된 측면 영상을 스티치한다.
2) 영상 처리 기법을 이용하여 스티치된 측면 영상으로부터 사용자의 귓바퀴 및 팔을 검출한다. 귓바퀴는 두부를 검출한 후 머리와 피부 사이의 윤곽선을 검출함으로써 찾아낼 수 있다. 팔의 중심선은 팔의 면적을 양분하는 지점으로서 결정될 수 있다. 또는, 도 4c에서 팔의 중심선은 상체의 중심점으로 대체될 수도 있다.
3) 최외곽점(E0) 및 팔의 중심점(E1) 사이를 잇는 전후 기울기선(forward tilt line, L4)을 연산한다.
4) 연산된 전후 기울기선(L4) 및 세로 기준선(B0) 간의 각도를 이용하여 사용자의 척추 후만도를 결정한다. 도 4c에서, 사용자의 척추는 a7의 각도만큼 전방으로 휘어졌다는 것을 알 수 있다.
도 4d는 사용자 다리의 굴곡도를 측정하기 위한 과정을 예시하는 도면이다.
도 4d를 참조하면, 제1 및 제2 세로 기준선(B0, B1)들이 각각 오른발 및 왼발의 중앙을 지나도록 설정되는 것을 알 수 있다.
1) 우선 카메라를 이용하여 사용자의 다리 영상을 촬영한다. 다리 전체의 영상을 촬영하는 것이 검사 결과의 정밀도를 향상시키는데 적합하다.
2) 다리 영상이 촬영되면 사용자의 무릎에 부착된 마커(k1 내지 k6)의 위치를 검출한다. 마커들은 촬영 이전에 사용자의 왼발 및 오른발의 무릎에 각각 부착된다.
3) 왼발 및 오른발로부터 각각의 중앙선을 연산한다. 설명의 편의를 위하여 도 4d에서는 제1 및 제2 세로 기준선(B0, B1)이 각각 오른발 및 왼발의 중앙을 지나는 것으로 도시된다. 사용자 다리의 중앙선을 연산하기 위하여 운동화의 중앙점 및 골반 좌측 및 우측의 중앙점을 획득하고, 연산된 중앙점들을 각각 연결할 수 있다. 또는 허벅지 및 운동화의 중앙점에 마커(미도시)를 부착하고, 부착된 마커를 상호 연결할 수도 있다.
4) 왼발 및 오른발의 중앙선이 연산되면, 각각의 중앙선 및 마커의 위치 관계를 이용하여 사용자 다리의 굴곡도를 결정한다.
도 4d에서, 제1 및 제2 마커(k1, k2)는 제1 및 제2 기준선 상에 위치한다. 그러므로, 이 경우 사용자 다리는 휘지 않았음을 알 수 있다. 또한, 제3 및 제4 마커(k3, k4)는 제1 및 제2 기준선들 사이에 위치한다. 이 경우, 사용자의 다리가 안쪽으로 휘어 있음을 판단할 수 있다. 더 나아가, 제5 및 제6 마커(k5, k6)는 제1 및 제2 기준선들 바깥쪽에 위치한다. 이 경우, 사용자의 다리가 바깥쪽으로 휘어 있음을 판단할 수 있다.
이와 같이, 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 사용자의 정면 및 측면 영상으로부터 사용자 척추의 측면 및 전방 만곡 정도는 물론 사용자의 다리가 휜 정도를 측정할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)에 포함되는 밸런스미터(170)의 구성을 예시하는 도면이다.
도 5에 도시된 밸런스미터(170)는 상판(510) 및 하판(590)을 포함한다. 상판(510) 및 하판(590) 사이에는 센서들(565, 575), 처리부(550), 외부 인터페이스(555)가 설치된다.
상판(510)에는 좌측 발판(520), 우측 발판(540), 및 디스플레이(530)가 설치된다. 사용자는 좌측 발을 좌측 발판(520) 상에는 위치시키고, 우측 발을 우측 발판(540) 상에 위치시킨다. 그리고, 사용자는 소정의 자세를 일정한 시간(예를 들어 2분) 동안 유지하도록 지시받는다. 사용자가 소정 자세를 유지하는 동안, 좌측 발판(520) 및 우측 발판(540)에 인가되는 체중은 센서들(565, 575)에 의하여 검출된다. 센서들(565, 575)의 출력 신호는 처리부(550)로 제공된다. 좌측 센서 들(565)은 좌측 센서부(560) 상에 위치되고, 우측 센서들(575)은 우측 센서부(570) 상에 위치된다. 좌측 센서부(560) 및 우측 센서부(570) 상에 위치되는 센서들(565, 575)의 개수 및 형상은 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
처리부(550)는 센서들(565, 575)로부터 수신된 출력 신호의 주파수 및 진폭을 분석한다. 그리고, 소정의 건강 정보 생성 알고리즘에 의하여 수신된 출력 신호의 주파수 및 진폭에 기반하여 사용자의 자발적 움직임을 검출하고 이를 이용하여 건강 정보를 생성한다.
본 명세서에서 자발적 움직임이란, 사용자가 의도하지 않아도 사용자의 균형을 유지하기 위하여 신체의 여러 부분이 협응하는 과정을 총칭하여 나타낸다. 예를 들어, 비록 사용자가 일정한 자세를 계속 유지하고 있는 것으로 보이더라도, 사용자는 정확히 정적으로 일정한 자세를 유지할 수 없으며, 수없이 작은 미세한 변화가 발생하고, 이러한 변화를 상쇄하기 위한 반응이 발생한다. 따라서, 이러한 자발적 움직임을 검출함으로써 사용자의 신경계의 발달 정도 및 건강 정보 등을 측정할 수 있다.
본 명세서에서, 건강 정보 생성 알고리즘이란 센서들(565, 575)의 출력 신호의 진폭 및 주파수로부터 사용자의 건강 정보를 결정하기 위한 알고리즘을 나타낸다. 예를 들어, 처리부(550)는 출력 신호로부터 최대 및 최소 진폭을 획득할 수 있다. 또한, 처리부(550)는 신호를 푸리에 변환함으로써 출력 신호의 각 주파수 성분을 얻어낼 수 있다. 또한, 그리고, 각 주파수 성분의 크기에 따라서, 예를 들어 좌측 센서부(560) 및 우측 센서부(570) 각각에 인가된 체중이 불균형한 정도가 크다면, 이는 사용자가 정상 상태에서도 체중을 좌우측에 균등하게 배분하지 못한다는 것을 의미한다. 그러면, 처리부(550)는 사용자가 한쪽 발에 부상을 입었을 경우와 같은 정형외과적인 문제점이 사용자의 신체에 발생했다고 판단할 수 있다. 또는, 사용자의 좌우측 센서부(565, 575)에 인가된 체중이 불균형한 정도가 크다면, 이는 사용자의 무게 중심이 전후 방향으로 쏠려있다는 것을 나타내며, 따라서 처리부(550)는 이 경우에도 정형외과적인 문제점이 사용자의 신체에 발생했다고 판단할 수 있다.
처리부(550)는 외부 인터페이스(555)를 이용하여 측정된 건강 정보를 중앙 제어부(도 1의 150)로 송신하고, 중앙 제어부(도 1의 150)로부터 운동 처방을 수신할 수도 있다. 처리부(550)는 센서들(565, 575)로부터 수신된 출력 신호 및 출력 신호에 건강 정보 생성 알고리즘을 적용한 결과인 건강 정보를 디스플레이(530)에 제공한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 자세 측정 방법은 구체적인 실시예에서 변경될 수 있음은 물론이다. 즉, 사용자 신체에 마커를 부착하고 부착한 마커들의 상대적 위치 관계로부터 사용자 신체의 자세를 평가하는 것은 도 4d의 다리의 굴곡도를 측정하는데에만 적용되는 것이 아니다. 오히려, 도 4a 내지 도 4c에 기술된 척추의 측만도 및 후만도를 측정하기 위하여도 마커를 이용한 측정 방법이 적용될 수 있는 것은 물론이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하여, 사용자의 체성분, 체중, 신장, 악력 등을 통합하여 측정할 수 있음은 물론, 사용자의 자세 정보를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일체형 측정 장치(100)의 일 실시예를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)를 측면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 스크린(110)에 표시되는 가로 및 세로 기준선 및 캘리브레이션용 도형를 도시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)에 의하여 자세의 기울기를 측정하는 다양한 방법을 개념적으로 설명하는 도면들이다.
도 5는 도 1에 도시된 일체형 측정 장치(100)에 포함되는 밸런스미터(170)의 구성을 예시하는 도면이다.

Claims (10)

  1. 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치에 있어서,
    캘리브레이션 도형이 표시된 스크린;
    상기 스크린을 향하여 상하 방향으로 정렬되는 한 대 이상의 카메라;
    상호 대칭적으로 배열되는 적어도 두 개의 로드 셀을 포함하여 사용자 체중 및 체중의 분포를 측정하기 위한 밸런스미터(balancemeter); 및
    상기 캘리브레이션 도형으로부터 가로 및 세로 기준선을 결정하고, 카메라가 여러 대일 경우 상기 카메라들로부터 수신된 영상을 스티치(stitch)하며, 스티치된 영상을 상기 가로 및 세로 기준선들을 참조하여 분석하여 상기 사용자의 신장 및 자세를 결정하는 중앙 제어부를 포함하며,
    상기 중앙 제어부는, 상기 밸런스미터로부터 출력된 체중의 분포로부터 상기 사용자의 압력 중심(center of pressure, COP)을 연산하고, 상기 압력 중심(COP)을 더욱 참조하여 상기 자세를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    사용자 신체의 적어도 네 개의 위치에 접촉하는 접점들을 이용하여 사용자 신체의 임피던스를 측정하고, 측정된 임피던스를 이용하여 상기 사용자의 부위별 체성분(sectional body components)을 측정하는 체성분 분석기를 더 포함하며,
    상기 중앙 제어부는 상기 부위별 체성분을 더욱 고려하여 상기 자세를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 좌우 팔근력을 측정하는 악력계를 더 포함하며,
    상기 중앙 제어부는 상기 사용자의 좌우 팔근력의 차이를 이용하여 상기 사용자의 좌우 근육량을 예측하고, 예측된 좌우 근육량을 더욱 고려하여 상기 자세를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 카메라로부터 상기 사용자의 정면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 정면 영상을 스티치하며, 스티치된 정면 영상으로부터 상기 사용자의 두부(head)의 중앙점 및 다른 신체 부위의 중앙점 사이를 잇는 좌우 기울기선(side tilt line)을 연산하고, 연산된 좌우 기울기선 및 상기 세로 기준선 간의 각도를 이용하여 상기 사용자의 척추 측만도를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 스티치된 정면 영상으로부터 상기 사용자의 양어깨의 최상점들을 연결하는 어깨선(shoulder line)을 연산하고, 연산된 어깨선 및 상기 가로 기준선 간의 각도를 더욱 이용하여 상기 사용자의 척추 측만도를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 카메라부터 상기 사용자의 후면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 후면 영상을 스티치하며, 스티치된 후면 영상으로부터 상기 사용자의 뒷목의 중앙점 및 허리 부위의 중앙점 사이를 잇는 좌우 기울기선을 연산하고, 연산된 좌우 기울기선 및 상기 세로 기준선 간의 각도를 더욱 이용하여 상기 사용자의 척추 측만도를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 카메라로부터 상기 사용자의 측면 영상을 획득하고, 카메라가 여러 대일 경우 획득된 측면 영상을 스티치하며, 스티치된 측면 영상으로부터 상기 사용자의 귓바퀴 최외곽점 및 팔의 중심점 사이를 잇는 전후 기울기선(forward tilt line)을 연산하고, 연산된 전후 기울기선 및 상기 세로 기준선 간의 각도를 이용하여 상기 사용자의 척추 후만도를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 카메라로부터 상기 사용자의 정면, 측면, 및 후면 영상 중 하나를 획득하고, 획득된 영상으로부터 사용자 신체의 소정 위치에 부착된 마커(marker)들의 위치를 검출하며, 상기 마커들의 위치 및 상기 가로 및 세로 기준선과의 위치 관계로부터 상기 사용자의 척추 측만도 및 척추 후만도 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 카메라로부터 상기 사용자의 다리 영상을 획득하고, 획득된 영상으로부터 사용자 다리의 소정 위치에 부착된 마커들의 위치를 검출하며, 상기 마커들의 위치 및 상기 세로 기준선과의 위치 관계로부터 상기 사용자의 다리 굴곡도(leg bending)를 더욱 결정하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    체중, 압력 중심(COP), 체성분, 신장, 및 자세 중 적어도 하나를 포함하는 측정된 생체 정보를 교육 행정 정보 시스템(National Education Information System, NEIS)과 호환되는 형식으로 저장하거나 네트워크를 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 학생 건강 체력 평가 시스템용 일체형 측정 장치.
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