KR20150004524A - 목 디스크 예방을 위한 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

목 디스크 예방을 위한 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20150004524A
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Abstract

본 발명은 모니터 사용자의 자세를 측정하여 측정된 자세가 잘못된 경우 이를 경고하여 모니터 사용자가 올바른 자세를 취하도록 유도함으로써 목 디스크를 예방할 수 있도록 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템은 웹 카메라(110)를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부(100)와; 상기 센싱부(100)를 통하여 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여, 분석되는 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리(250)에 등록된 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판단하는 사용자 자세 판별부(200);를 포함하여 이루어져, 모니터 사용자가 잘못된 자세를 취하고 있는 경우 이를 모니터 사용자에게 경고하고 바른 자세를 취하도록 안내함으로써 사용자가 올바른 자세로 모니터를 사용할 수 있도록 해준다.

Description

목 디스크 예방을 위한 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD OF MEASURING POSITION OF MONITOR USER FOR PREVENTING HERNIATED CERVICAL DISC}
본 발명은 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 모니터 사용자의 자세를 측정하여 측정된 자세가 잘못된 경우 이를 경고하여 모니터 사용자가 올바른 자세를 취하도록 유도함으로써 목 디스크를 예방할 수 있도록 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어 정보통신 기술이 발달함에 따라 대부분의 업무에 컴퓨터가 이용되고 있으며, 이러한 컴퓨터의 이용시 모니터가 동반되어야 한다.
특히, 현대 사회에서는 이러한 컴퓨터 및 모니터의 사용이 점차 증가하는 추세인데, 이러한 컴퓨터 모니터를 잘못된 자세로 장시간 이용하게 되면 목 디스크를 유발하게 된다. 목 디스크는 잘못된 자세로부터 발생한 질병이기 때문에 한번 발생하면 회복이 매우 어렵기 때문에 꾸준한 예방 및 치료가 필요하다.
이러한 목 디스크를 예방하기 위하여 사용자에 따라 모니터의 위치를 조절할 수 있도록 하고 있는데, 예를 들면 모니터에는 지향 각도 또는 높이를 조절할 수 있는 기능이 구비되어 있다. 하지만, 이러한 모니터의 위치 조절 기능을 통하여 모니터를 사용자에 맞게 조절하여도, 사용자가 자기도 모르는 사이에 자세가 흐트러지는 경우가 많이 생기기 때문에 모니터를 사용자의 자세에 맞추어 이용하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 이러한 문제점에 따라 사용자의 자세에 따라 모니터의 위치를 자동으로 변경할 수 있는 장치가 제안되었는데, 이러한 장치로 대한민국 등록특허공보 제10-1213783호 "목디스크 예방을 위한 모니터 제어 로봇 및 제어 방법"이 있다.
상기 등록특허는 사용자 정보를 설정하는 설정파트와, 사용자의 자세를 센싱하는 센싱파트와, 상기 센싱파트에서 센싱된 정보를 바탕으로 사용자에 대한 상기 모니터의 최적 위치를 계산하는 연산파트와, 상기 도출된 최적 위치로 모니터를 이동시키는 구동파트를 포함하여 이루어진다. 이러한 구성으로 이루어진 모니터 제어 로봇은 사용자에 대한 모니터의 최적 위치를 도출하고, 도출된 위치로 모니터를 이동시킴으로써 사용자의 목디스크를 예방할 수 있도록 하고 있다.
하지만, 상기 등록특허는 사용자의 자세를 센싱하는 센싱파트가 카메라로 이루어진 위치측정센서와 복수의 거리측정 센서로 이루어지기 때문에 장치의 구성이 복잡하고, 이러한 다양한 센서 값을 이용하여 사용자의 자세 및 자세에 따른 모니터의 최적 위치를 계산하여야 하기 때문에 계산 과정 또한 복잡한 문제점이 있었다. 또한, 사용자의 자세에 따라 계산된 최적 위치로 모터 및 아암 등의 구동파트를 통하여 모니터를 직접 이동시켜야 하기 때문에 장치의 구성 및 제어가 더욱 복잡해지고, 사용자의 잦은 자세 변경에 따라 모니터를 지속적으로 이동시켜야 하기 때문에 모니터 이동에 따른 전력 손실이 많은 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1213783호 (2012.12.12)
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 이루어져 모니터 사용자의 자세를 측정하고 사용자의 자세가 잘못된 경우 이를 경고하여 사용자가 올바른 자세를 취할 수 있도록 유도함으로써 모니터 사용자의 목 디스크를 예방할 수 있도록 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템은 모니터 사용자의 목 디스크를 예방하기 위해 사용자의 자세를 측정하는 시스템에 있어서, 웹 카메라를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부와; 상기 센싱부를 통하여 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여, 분석되는 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리에 등록된 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판단하는 사용자 자세 판별부;를 포함하여 이루어진다.
상기 사용자 자세 판별부에는 상기 모니터 사용자의 올바른 자세에 따라 촬영되어 분석되는 모니터 사용자의 얼굴 영상 중 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보 중 어느 하나 이상이 포함된 얼굴 영상 정보를 기준 얼굴 영상 정보로 메모리에 등록하는 기준 설정모듈이 구비된다.
여기에서, 상기 사용자 자세 판별부는 센싱부를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 좌우 위치와 상기 메모리에 등록된 기준 얼굴 영상의 좌우 위치를 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하게 된다.
또한, 상기 사용자 자세 판별부는 센싱부를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 높이와 상기 메모리에 등록된 기준 얼굴 영상의 높이를 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 사용자 자세 판별부는 센싱부를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 지름과 상기 메모리에 등록된 기준 얼굴 영상의 지름을 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하게 된다.
상기 사용자 자세 판별부를 통하여 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되면 이를 모니터 사용자에게 경고하는 경고부가 구비되는데, 상기 경고부는 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우 이를 경고하고, 상기 모니터 화면에 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 방법은 모니터 사용자의 목 디스크를 예방하기 위해 사용자의 자세를 측정하는 방법에 있어서, 웹 카메라를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 단계와; 상기 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하고, 분석되는 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리에 등록된 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판단하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 모니터 사용자의 자세를 판단하는 단계는, 상기 모니터 사용자의 얼굴 영상 중 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 상기 메모리에 등록된 해당 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하는 경우 잘못된 자세로 판단하게 된다.
또한, 상기 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우 이를 모니터 사용자에게 경고하고, 모니터 화면을 통하여 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하게 된다.
본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템 및 방법은 하나의 웹 카메라를 통하여 모니터를 사용하고 있는 사용자의 자세를 측정하고 그 자세가 올바른 자세인지 잘못된 자세인지 분석할 수 있으므로 시스템의 구성이 간단하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 모니터 사용자가 잘못된 자세를 취하고 있는 경우 사용자에게 이를 경고하거나 바른 자세에 대한 의견을 제공하여 잘못된 자세에 대해 경각심을 유발하고 올바른 자세로 모니터를 사용할 수 있도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템의 전체적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부의 설치 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 모니터 사용자의 얼굴 영상 정보에 따른 사용자의 자세 판단 일례,
도 4는 본 발명에 따른 자세 측정 시스템을 통하여 모니터 사용자의 자세를 측정하고 판별하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템의 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부의 설치 개념도를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템은 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부(100)와, 상기 센싱부(100)를 통하여 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여 자세를 판단하는 사용자 자세 판별부(200)와, 상기 사용자 자세 판별부(200)를 통하여 분석된 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되면 이를 경고하는 경고부(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 센싱부(100)는 모니터를 사용하는 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 장치로서, 본 발명의 실시예에서 상기 센싱부(100)는 웹 카메라(110)로 이루어져 모니터의 상단에 설치되어 모니터를 사용하는 사용자의 얼굴 영상을 촬영하게 되는데, 이 센싱부(100)는 모니터 사용자의 얼굴 영상을 보다 정확히 촬영하기 위하여 모니터 사용자의 얼굴 중심과 수평을 유지할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. 상기 센싱부(100)를 통하여 촬영되는 모니터 사용자의 얼굴 영상은 사용자 자세 판별부(200)로 전송된다.
상기 사용자 자세 판별부(200)는 센싱부(100)를 통하여 촬영되어 전송되는 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 잘못되었는지를 판단하게 되는데, 이 사용자 자세 판별부(200)는 모니터 사용자가 사용하는 모니터와 연결된 컴퓨터에 설치되어 운영된다.
본 발명의 실시예에서 상기 사용자 자세 판별부(200)는 모니터 사용자의 얼굴 영상 중, 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름(크기) 정보를 이용하여 모니터 사용자가 올바른 자세를 취하고 있는지를 판단하게 된다. 즉, 사용자 자세 판별부(200)는 모니터 사용자가 모니터를 처음 사용할 때 모니터 사용자의 올바른 자세에 따른 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보를 메모리(250)에 등록해 놓은 후, 이후 모니터 사용자가 모니터를 사용하는 동안 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하여 얼굴 영상의 좌우 위치, 높이, 지름 정보를 분석한 후, 이를 메모리(250)에 등록된 기준 얼굴 영상 정보와 비교함으로써 사용자의 자세가 올바른지를 판단하게 되는 것이다.
도 3은 이러한 모니터 사용자의 얼굴 영상 정보에 따른 사용자의 자세 판단 일례를 나타낸 것이다.
도 3의 (a) 영상은 모니터 사용자의 올바른 자세일 때의 얼굴의 위치(좌우 위치, 높이) 및 지름(A)을 나타낸 것이고, 이에 비해 도 3(b)은 잘못된 자세로서 사용자가 얼굴을 앞으로 내밀고 왼쪽(-) 하부(+) 방향으로 치우친 잘못된 자세를 하고 있을 때의 얼굴 위치 및 지름(B)을 나타내고 있으며, 도 3의 (c) 또한 잘못된 자세로서 사용자가 몸을 뒤로 기대고 오른쪽(+) 하부(+) 방향으로 치우친 잘못된 자세를 하고 있을 때의 얼굴 위치 및 지름(C)을 나타내고 있다. 이와 같이, 모니터 사용자의 얼굴 지름이 크면 클수록 모니터에 가까이 접근한 것이고, 얼굴의 위치가 올바른 자세일 때의 얼굴 위치보다 우측(+) 또는 좌측(-) 방향에 있는 경우 사용자가 우측 또는 좌측 방향으로 치우쳐 있는 것이며, 얼굴의 높이가 올바른 자세일 때의 얼굴 높이보다 하부(-) 또는 상부(+) 방향에 있는 경우 사용자는 하부 또는 상부 방향으로 치우쳐 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 센싱부(100)를 통하여 촬영되는 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하게 되면 사용자가 올바른 자세를 취하고 있는지 잘못된 자세를 취하는 있는지를 판단할 수 있게 된다.
이러한 사용자의 자세를 판단하는 사용자 자세 판별부(200)는, 모니터 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상이 등록되는 메모리(250)와, 상기 센싱부(100)를 통하여 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여 얼굴 영상 정보를 생성하는 자세 연산모듈(210)과, 상기 자세 연산모듈(210)을 통하여 생성된 모니터 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리(250)에 저장된 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 올바른 자세인지 판단하는 자세 판별모듈(220)과, 상기 모니터 사용자의 최초 올바른 자세에 따라 촬영되어 분석되는 모니터 사용자의 기준 얼굴 영상 정보 및 자세 판단 기준 정보를 메모리(250)에 등록하는 기준 설정모듈(230)을 포함하여 이루어진다.
상기 자세 연산모듈(210)은 센싱부(100)를 통하여 촬영되어 전송되는 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하는 프로그램 모듈로서, 이 자세 연산모듈(210)은 센싱부를 통하여 전송된 사용자 영상에서 얼굴 영상을 구분하고 분석하여, 얼굴 영상의 좌우 위치 정보, 높이 정보, 얼굴 지름 정보를 계산하게 되며, 계산되는 얼굴 영상 정보를 자세 판별모듈(220)에 제공하게 된다.
상기 자세 판별모듈(220)은 자세 연산모듈(210)로부터 전송되는 모니터 사용자의 얼굴 영상 정보를 통하여 사용자의 자세를 판단하는 프로그램 모듈로서, 이 자세 판별모듈(220)은 자세 연산모듈(210)을 통하여 파악된 모니터 사용자 얼굴 영상의 좌우 위치 정보와 높이 정보 및 얼굴 지름 정보를 메모리(250)에 등록된 해당 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 차이를 파악하게 된다. 만약 촬영된 얼굴 영상 정보와 기준 얼굴 영상 정보의 차이가 기준 설정모듈(230)을 통하여 설정된 기준 범위보다 작은 경우 올바른 자세를 유지하고 있는 것으로 판단하고, 차이가 기준 범위보다 크고 이러한 차이가 기준 시간 이상으로 지속되게 되면 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하여 경고부(300)를 통하여 이를 경고하게 된다.
한편, 상기 기준 설정모듈(230)은 모니터 사용자가 최초로 모니터를 사용할 때 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보 및 자세 판별 기준 정보를 메모리(250)에 등록하는 프로그램 모듈이다. 이는 모니터 사용자의 성별, 나이, 얼굴 크기, 앉은키 높이, 신체구조상의 특징, 컴퓨터를 사용하는 작업 내용 등 여러 가지 환경요인에 의해 사용자의 얼굴 영상 정보가 바뀔 수 있기 때문으로, 모니터의 처음 사용시 이러한 사용자의 기준이 되는 얼굴 영상 정보를 등록할 수 있도록 한다. 이를 위하여, 상기 기준 설정모듈(230)은 모니터 사용자가 올바른 자세를 취한 후 센싱부(100)에 의해 촬영되어 전송받는 얼굴 영상 정보를 자세 연산모듈(210)이 분석하게 되면, 상기 자세 연산모듈(210)에 의해 분석된 모니터 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보, 즉 얼굴 좌우 위치, 높이, 지름 정보를 메모리(250)에 저장하게 된다. 또한, 상기 기준 설정모듈(230)은 자세 판별모듈(220)을 통하여 자세 판별시 사용되는 자세 판별 기준 정보, 예를 들면 측정된 얼굴 영상 정보와 기준 얼굴 영상 정보의 오차 기준 범위 및 지속 기준 시간 등을 설정할 수 있도록 한다.
상기 경고부(300)는 사용자 자세 판별부(200)를 통하여 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우 이를 사용자에게 알려주어 사용자가 잘못된 자세를 인지하여 올바른 자세를 취하도록 경고하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 경고부(300)는 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우, 경고음이나 램프 또는 모니터 화면 등을 통하여 이를 경고하게 되고, 이와 동시에 사용자가 이용하는 모니터 화면에 사용자가 지금 어떠한 잘못된 자세를 취하고 있는지 표시하여 올바른 자세를 취하도록 유도하는 안내 창을 표시하게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템을 통하여 모니터 사용자의 자세가 측정되고 판별되는 과정에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자세 측정 시스템을 통하여 모니터 사용자의 자세를 측정하고 판별하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S100, S110 : 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판별하기 위하여, 먼저 판별 기준이 되는 모니터 사용자의 얼굴 영상 정보를 등록하여야 한다. 이를 위해, 사용자가 올바른 자세를 취하고 센싱부(100)를 통하여 모니터 사용자의 올바른 자세에 따른 얼굴 영상을 촬영하게 되면, 사용자 자세 판별부(200)의 자세 연산모듈(210)은 촬영된 얼굴 영상을 분석하여 기준 얼굴 영상 정보, 즉 얼굴 좌우 위치 정보와 높이 정보 및 지름 정보를 생성하게 되며(S100), 생성된 기준 얼굴 영상 정보는 기준 설정모듈(230)에 의해 메모리(250)에 저장되게 된다(S110). 또한, 상기 기준 설정모듈(230)을 통하여 자세 판별시 사용되는 자세 오차 기준 범위 및 지속 기준 시간 등의 자세 판별 기준 정보가 설정된다.
단계 S200 : 상기 과정을 통하여 모니터 사용자의 기준 얼굴 영상 정보 및 자세 판별 기준 정보가 설정되면, 센싱부(100)는 지속적으로 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하게 되고 촬영된 얼굴 영상 정보는 자세 연산모듈(210)에 의해 분석되어 얼굴 영상에 포함된 얼굴의 좌우 위치와 높이 및 지름 정보가 계산되게 된다.
단계 S210, S211, S240, S250 : 상기 자세 연산모듈(210)에 의해 모니터 사용자의 얼굴 영상이 분석되면, 자세 판별모듈(220)은 자세 연산모듈(210)에 의해 분석된 얼굴 영상 정보 중 얼굴 지름을 기준 얼굴 영상 정보의 지름과 비교하게 된다(S210). 만약, 분석된 얼굴 지름과 기준 얼굴 지름의 차이가 기 설정된 기준 범위보다 크게 되고(S211), 이러한 차이가 기준 시간 이상으로 지속되면(S240), 자세 판별모듈(220)은 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하여 이를 소리나 램프 또는 모니터 화면을 통하여 경고하게 되고, 이와 동시에 모니터 화면에 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하게 된다(S250).
예를 들어, 얼굴 지름 오차 기준 범위가 ±2cm(+는 큰 경우, -는 작은 경우)로 설정되어 있고 지속 기준 시간이 2분으로 설정되어 있으며 기준 얼굴 지름이 7cm로 설정된 경우, 측정된 사용자의 얼굴 지름이 13cm로 기준 얼굴 지름과 6cm의 차이를 보이고 이러한 차이가 2분 이상 지속된다면, 이는 모니터 사용자가 잘못된 자세를 취하고 있는 것으로 판단하여 경고하게 된다. 특히, 상기와 같이 측정된 얼굴 지름이 기준 얼굴 지름보다 6cm 큰 경우, 이는 도 3에서 설명했던 바와 같이 모니터 사용자가 얼굴을 모니터 쪽에 내밀고 있는 것으로 판단할 수 있는데, 이에 따라 경고부(300)는 모니터 화면에 사용자의 얼굴과 모니터가 너무 가까이 있음을 표시하고, 사용자가 올바른 자세를 취하도록 얼굴을 모니터로부터 6cm 뒤로 이동할 것을 안내할 수 있다.
단계 S220, S221, S240, S250 : 또한, 상기 자세 판별모듈(220)은 자세 연산모듈(210)에 의해 계산된 얼굴 좌우 위치를 기준 얼굴 좌우 위치와 비교하게 되는데(S220), 만약, 분석된 얼굴 좌우 위치와 기준 얼굴 좌우 위치의 차이가 기 설정된 기준 범위를 넘게 되고(S221), 이러한 차이가 기준 시간 이상으로 지속되면(S240), 자세 판별모듈(220)은 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하여 이를 경고하고 모니터 화면에 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하게 된다(S250).
예를 들어, 얼굴 좌우 위치의 오차 기준 범위가 ±10cm(+는 왼쪽, -는 오른쪽 방향)로 설정되어 있고 지속 기준 시간이 2분으로 설정되어 있으며 기준 얼굴 좌우 위치가 화면 중앙으로 설정된 경우, 측정된 사용자의 얼굴 좌우 위치가 +12cm 라면 이는 기준 위치인 중앙보다 왼쪽으로 12cm 치우진 것으로 이러한 차이가 2분 이상 지속된다면, 이는 모니터 사용자가 잘못된 자세를 취하고 있는 것으로 판단하여 경고하게 된다. 특히, 상기와 같이 측정된 얼굴 좌우 위치가 기준 얼굴 좌우 위치보다 왼쪽으로 12cm 치우쳐 있다면, 이는 모니터 사용자가 몸을 왼쪽으로 비튼 상태이거나 왼쪽으로 턱을 괴고 있는 것으로 판단할 수 있는데, 이에 따라 경고부(300)는 모니터 화면에 사용자가 올바른 자세를 취하도록 안내할 수 있다.
단계 S230, S231, S240, S250 : 또한, 상기 자세 판별모듈(220)은 자세 연산모듈(210)에 의해 분석된 얼굴 높이를 기준 얼굴 높이와 비교하게 되는데(S230), 만약, 분석된 얼굴 높이와 기준 얼굴 높이의 차이가 기 설정된 기준 범위를 넘게 되고(S231), 이러한 차이가 기준 시간 이상으로 지속되면(S240), 자세 판별모듈(220)은 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하여 이를 경고하고 모니터 화면에 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하게 된다(S250).
예를 들어, 얼굴 높이의 오차 기준 범위가 ±5cm(+는 아래쪽, -는 왼쪽 방향)로 설정되어 있고 지속 기준 시간이 2분으로 설정되어 있으며 기준 얼굴 높이가 화면 중앙으로 설정된 경우, 측정된 사용자의 얼굴 높이가 -8cm 라면 이는 기준 위치인 중앙보다 아래쪽으로 8cm 치우진 것으로 이러한 차이가 2분 이상 지속된다면, 이는 모니터 사용자가 잘못된 자세를 취하고 있는 것으로 판단하여 경고하게 된다. 특히, 상기와 같이 측정된 얼굴 높이가 기준 얼굴 높이보다 아래쪽으로 8cm 치우쳐 있다면, 이는 모니터 사용자가 턱을 괴고 있거나 얼굴을 앞으로 내밀고 있는 경우 또는 몸을 뒤로 기대고 있거나 허리를 똑바로 세우지 않고 있는 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 경고부(300)는 모니터 화면에 사용자가 올바른 자세를 취하도록 안내할 수 있다.
단계 S260 : 상기 모니터 사용자의 자세를 분석하여 판별하는 과정은 모니터 사용자가 모니터 사용을 종료할 때까지 반복 수행된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 모니터 사용자의 자세 측정 시스템은 하나의 웹 카메라(110)로 이루어지는 센싱부(100)를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하고, 촬영된 얼굴 영상을 분석하여 얼굴 좌우 위치와 높이 및 지름을 계산하며, 계산된 얼굴 영상 정보를 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자가 올바른 자세를 유지하고 있는지 잘못된 자세를 유지하고 있는지 판단하게 되고, 잘못된 자세로 판단되는 경우 경고하여 사용자가 올바른 자세를 유지할 수 있도록 안내하게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에서는 사용자의 자세가 올바른지 판단하기 위하여 사용자의 얼굴 영상 정보 중 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보를 이용하는 것으로 설명하였지만, 이러한 자세 판단 기준이 되는 얼굴 영상 정보는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 센싱부를 통하여 촬영되는 사용자 얼굴 영상은 모니터와의 거리에 따라 그 밝기에 차이가 있으므로 사용자의 얼굴 영상 정보 중 얼굴 밝기를 이용하여 사용자의 자세를 판단할 수도 있으며, 사용자의 얼굴 높이 대신 어깨 높이 정보 등을 이용하여 사용자의 자세를 판단할 수도 있다. 또한, 상술한 실시예에서는 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되면 경고음이나 램프 또는 모니터 화면을 통하여 이를 경고하도록 하고 있지만, 이는 진동이나 기타 다양한 방법을 통하여 모니터 사용자에게 경고할 수 있음은 당연하다.
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 동일 내지 유사 기능을 수행하기 위해 다양한 형태로 변형될 수 있는 것으로, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 센싱부 110 : 웹 카메라
200 : 사용자 자세 판별부 210 : 자세 연산모듈
220 : 자세 판별모듈 230 : 기준 설정모듈
250 : 메모리 300 : 경고부

Claims (10)

  1. 모니터 사용자의 목 디스크를 예방하기 위해 사용자의 자세를 측정하는 시스템에 있어서,
    웹 카메라(110)를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 센싱부(100)와;
    상기 센싱부(100)를 통하여 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하여, 분석되는 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리(250)에 등록된 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판단하는 사용자 자세 판별부(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 자세 판별부(200)에는
    상기 모니터 사용자의 올바른 자세에 따라 촬영되어 분석되는 모니터 사용자의 얼굴 영상 중 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보 중 어느 하나 이상이 포함된 얼굴 영상 정보를 기준 얼굴 영상 정보로 메모리(250)에 등록하는 기준 설정모듈(230)이 구비된 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 자세 판별부(200)는
    상기 센싱부(100)를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 좌우 위치와 상기 메모리(250)에 등록된 기준 얼굴 영상의 좌우 위치를 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 자세 판별부(200)는
    상기 센싱부(100)를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 높이와 상기 메모리(250)에 등록된 기준 얼굴 영상의 높이를 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 자세 판별부(200)는
    상기 센싱부(100)를 통하여 촬영되어 분석되는 얼굴 영상의 지름과 상기 메모리(250)에 등록된 기준 얼굴 영상의 지름을 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하면, 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 자세 판별부(200)를 통하여 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되면 이를 모니터 사용자에게 경고하는 경고부(300)가 구비된 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 경고부(300)는 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우 이를 경고하고, 상기 모니터 화면에 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 시스템.
  8. 모니터 사용자의 목 디스크를 예방하기 위해 사용자의 자세를 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 웹 카메라(110)를 통하여 모니터 사용자의 얼굴 영상을 촬영하는 단계와;
    (b) 상기 촬영된 모니터 사용자의 얼굴 영상을 분석하고, 분석되는 사용자의 얼굴 영상 정보를 메모리(250)에 등록된 사용자의 올바른 자세에 따른 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여 모니터 사용자의 자세가 올바른지 판단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 모니터 사용자의 자세를 판단하는 단계(b)는,
    상기 모니터 사용자의 얼굴 영상 중 얼굴의 좌우 위치, 높이, 지름 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 상기 메모리(250)에 등록된 해당 기준 얼굴 영상 정보와 비교하여, 설정된 기준 범위 이상으로 기준 시간 이상 차이가 발생하는 경우 잘못된 자세로 판단하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 모니터 사용자의 자세가 잘못된 것으로 판단되는 경우 이를 모니터 사용자에게 경고하고, 모니터 화면을 통하여 사용자의 올바른 자세를 유도하는 안내 창을 표시하는 것을 특징으로 하는 모니터 사용자의 자세 측정 방법.
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WO2018074853A3 (ko) * 2016-10-18 2018-07-19 서울대학교산학협력단 자세 및 작업 감지를 통한 안구 건조증 경고 시스템
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