KR20160119400A - 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법 - Google Patents

피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

휴대용 분광 이미징 디바이스를 장착하여 사용하기 위한 사용자 단말이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말은 촬영부; 촬영부의 촬영을 위한 광원; 분광 이미징 디바이스와 통신하는 제 1 통신부; 분광 이미징 디바이스를 통하여 촬영부에서 획득된 이미지를 저장하는 저장부; 광원을 이용한 촬영부의 촬영 설정, 분광 이미징 디바이스의 설정, 및 저장된 이미지 중 분석하고자 이미지의 선택이 수행되는 설정부; 및 설치된 앱(application)에 의해 광학계의 영점 조절, 이미지 촬영 및 전송될 이미지 선택 및 전송을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법{Portable spectral imaging device, user mobile terminal, server, method and software program for diagnosis and management of skin}
본 발명은 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 다수 파장에 대한 분광 이미지를 이용하여 피부를 진단 및 관리할 수 있는 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 분광 이미징(spectral imaging) 및 분광(spectral) 이미지 분석 기술은 다양한 질병 진단 및 바이오 응용에서 유용하게 사용되고 있다. 특히, 이와 같은 분광 이미징 기술은 피부암 진단에서 그 유용성이 검증되어 상용화가 진행되고 있다.
그러나, 기존 분광 이미징 기술의 경우, 이미지 획득을 위한 광원, 광원의 분광 필터링을 위한 디바이스, 필터링된 이미지를 촬영할 카메라 기기, 촬영된 이미지를 분석할 디바이스 등과 같이 각 세부 기능별로 특화된 기기들로 구성되어 있기 때문에 개별로 구입해야하고, 획득한 이미지를 수신하거나 분석하기 위해 컴퓨터에 연결하여야 하기 때문에, 이를 위한 전용 소프트웨어 개발 및 연결할 디바이스 추가 등의 부가적인 조건들이 요구되고 있다.
또한, 세부 기능별 기능을 제공하는 기기들은 의사 등의 관련 전문가를 위한 것으로서, 가정용 의료 기기로서 사용하기에는 많은 제한 요소가 있기 때문에 일반 가정에서 사용하기에 적합하지 않은 문제점이 있다.
KR 2011-0060439 A
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 스마트폰 또는 태블릿 등과 같은 사용자 단말을 이용하여 피부 진단 및 관리를 위한 분광 이미지 촬영이 용이한 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 비전문가에 의해서도 피부 진단 및 관리를 사용자에게 용이하게 서비스할 수 있는 분광 이미지 분석 서버, 및 그 방법을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스가 제공된다. 상기 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스는 사용자 단말이 장착되고, 상기 사용자 단말의 광원 및 촬영부를 이용하여 촬영 대상의 피부를 촬영할 수 있다. 상기 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스는 상기 장착된 상기 사용자 단말의 상기 광원 및 상기 촬영부에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 광원을 상기 촬영 대상의 피부로 조사하고, 상기 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수신하여 상기 촬영부로 출력하는 광학계; 다수의 광학 필터를 포함하고, 상기 사용자 단말의 촬영 요청에 따라 하나의 선택된 광원 필터가 상기 광원과 일직선 상에 배치되도록 회전가능한 필터 휠; 상기 사용자 단말로부터의 촬영 요청에 따라 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시키는 구동 모터; 및 상기 사용자 단말로부터 상기 촬영 요청을 수신하도록 통신하는 통신부를 구비한 덮개부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 광학계는 상기 광원 및 상기 선택된 광학 필터와 광학적으로 결합된 수평 편광계; 상기 수평 편광계와 광학적으로 결합되어 상가 광원을 촬영 대상의 피부로 발산시키는 평면 오목 렌즈; 상기 평면 오목 렌즈로부터 조사되어 상기 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수신하는 수직 편광계; 및 상기 수직 편광계와 광학적으로 결합되는 확대경을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 바와 같은 휴대용 분광 이미징 디바이스를 장착하여 사용하기 위한 사용자 단말이 제공된다. 상기 사용자 단말은 촬영부; 상기 촬영부의 촬영을 위한 광원; 상기 분광 이미징 디바이스와 통신하는 제 1 통신부; 상기 분광 이미징 디바이스를 통하여 상기 촬영부에서 획득된 이미지를 저장하는 저장부; 상기 광원을 이용한 상기 촬영부의 촬영 설정, 상기 분광 이미징 디바이스의 설정, 및 상기 저장된 이미지 중 분석하고자 이미지의 선택이 수행되는 설정부; 및 설치된 앱(application)에 의해 상기 광학계의 영점 조절, 이미지 촬영 및 전송될 이미지 선택 및 전송을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 앱은 상기 휴대용 분광 이미징 디바이스와의 페어링을 수행하며, 상기 촬영 대상 피부와 상기 광학계와의 초점을 조절하고, 상기 필터 휠의 최초 촬영 위치를 조정하는 영점 조절 모듈; 상기 설정부의 촬영 설정에 따라 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시키면서 이미지를 촬영하여 저장하는 이미지 촬영 모듈; 및 상기 저장된 이미지를 사용자의 선택에 따라 선별하여 상기 분광 이미지 분석 서버로 전송하는 이미지 전송 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 바와 같은 사용자 단말로부터 이미지를 전송받아 분석하는 분광 이미지 분석 서버가 제공된다. 상기 분광 이미지 분석 서버는 상기 분광 이미징 디바이스의 다수의 광학 필터에 따른 상기 다수의 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 다수의 광학 필터에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단하는 진단부; 진단된 특정 병변의 변화를 정량적으로 분석하고 정상 피부와의 비교를 정량적으로 분석하는 통계 처리부; 및 상기 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 제공하는 자료 추전부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 진단부는 상기 이미지의 병변 위치에 대한 픽셀값을 추출하고, 상기 병변에 대응하는 기준값을 추출하며, 상기 추출된 픽셀값 및 기준값을 상기 파장별로 분류하여 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분광 이미지 분석 서버는 상기 사용자 단말에 대응하는 사용자 정보 및 상기 사용자 단말로부터 전송된 이미지가 저장되는 사용자 정보; 피부 병변의 종류 및 특성, 발병 종류, 분광 스펙트럼의 기준 정보가 저장되는 분석 정보; 및 상기 병변의 치료 방법 및 치료 병원의 정보가 저장되는 추천 정보를 포함하는 서버 DB를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 피부 진단 및 관리를 위한 방법이 제공된다. 상기 피부 진단 및 관리를 위한 방법은 광원 및 촬영부를 구비한 사용자 단말 및 상기 사용자 단말이 장착되는 휴대용 분광 이미징 디바이스의 다수의 광학 필터를 이용하여 촬영 대상의 피부에 대한 서로 다른 파장의 분광 이미지를 촬영하는 단계 - 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시킴 -; 상기 다수의 광학 필터에 따른 분광 이미지 중에서 사용자의 선택에 따른 이미지를 분광 이미지 분석 서버로 전송하는 단계; 상기 분광 이미지 분석 서버가 상기 전송된 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 상기 다수의 광학 필터에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단하는 단계; 및 상기 분석된 결과를 상기 사용자 단말로 전송하여 출력하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 피부 진단 및 관리를 위한 방법은 상기 휴대용 분광 이미징 디바이스와 상기 사용자 단말을 페어링하고, 촬영 대상 피부와 상기 휴대용 분광 이미징 디바이스의 광학계와의 초점을 조절하고, 상기 필터 휠의 최초 촬영 위치를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진단하는 단계는 상기 이미지의 병변 위치에 대한 픽셀값을 추출하는 단계; 상기 병변에 대응하는 기준값을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 픽셀값 및 기준값을 상기 파장별로 분류하여 분광 스펙트럼을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피부 진단 및 관리를 위한 방법은 상기 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 검색하여 추천하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 분광 이미징 디바이스, 사용자 단말, 분광 이미지 분석 서버 및 그 방법은 스마트폰 또는 태블릿 등과 같은 사용자 단말을 이용하여 일반 가정에서 손쉽게 피부 질환의 진단 및 상시 피부 관리를 간편하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 피부 관련 질병의 치료 방법 및 치료 후 관리, 피부 관련 질병의 종류, 현재 피부 상태에 치료 방법 등 다양한 정보를 데이터베이스화함으로써 지속적인 피부 관리 멘토링을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 환경적 또는 유전적 요인에 의해 증가하고 있는 피부 질환을 조기 진단할 수 있어, 피부 질환에 따른 사회적 및 경제적 비용을 경감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분광 이미지 분석 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스의 광학계의 (a) 발광시 및 (b) 촬영시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 사용자 단말의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4의 사용자 단말에서 수행되는 앱의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분광 이미지 분석 서버의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 서버 DB의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분석 또는 진단 방법의 일 예이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분석 또는 진단 방법의 다른 예이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분광 이미지 분석 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
분광 이미지 분석 시스템(10)은 휴대용 분광 이미징 디바이스(100), 사용자 단말(200), 분광 이미지 분석 서버(300), 및 서버 DB(350)를 포함한다.
도 1에서, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)는 분광 이미지를 획득하기 위한 장치로서 사용자 단말(200)과 연동하여 측정 대상의 분광 이미지를 획득할 수 있다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스를 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스의 세부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스의 광학계의 (a) 발광시 및 (b) 촬영시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
휴대용 분광 이미징 디바이스(100)는 광학계, 필터 휠(130) 및 구동 모터(160)를 포함한다. 여기서, 광학계는 평면 오목 렌즈(122), 수평 편광계(124)는 수직 편광계(126), 및 확대경(128)를 포함한다.
평면 오목 렌즈(122)는 수직 편광계(126)와 광학적으로 결합되며, 사용자 단말(200)의 광원으로부터 광학 필터(136) 및 수평 편광계(124)를 통과한 광을 촬영 대상의 피부로 발산시킬 수 있다.
수평 편광계(124)는 사용자 단말(200)의 광원 및 필터 휠(130)의 광학 필터(136) 중 선택된 하나의 광학 필터와 광학적으로 결합될 수 있다. 이러한 수평 편광계(124)는 사용자 단말(200)의 광원으로부터 광학 필터(136)를 통하여 출력된 광을 수평으로 편광시켜 평면 오목 렌즈(122)로 전달할 수 있다.
수직 편광계(126)는 평면 오목 렌즈(122)로부터 조사되어 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수신할 수 있다. 여기서, 수직 편광계(126)는 수신된 광을 수직으로 편광시켜 확대경(128)으로 전달할 수 있다.
확대경(128)은 수직 편광계(126)와 광학적으로 결합되며, 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수직 편광계(126)를 통하여 수신하여 사용자 단말(200)의 촬영부로 전달할 수 있다.
본 실시예에서는 사용자 단말(200)의 광원과 일직선 상에 수평 편광계(124)가 위치되고, 촬영부(210)와 일직선 상에 수직 편광계(126)가 위치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 사용자 단말(200)의 광원 및 촬영부와 일직선 상에 위치되는 편광계가 서로 상이한, 특히 직교하는 편광 기능을 갖는 편광계를 위치시킬 수 있다. 즉, 대안적으로, 사용자 단말(200)의 광원과 일직선 상에 수직 편광계(126)가 위치되고, 사용자 단말(200)의 촬영부와 일직선 상에 수평 편광계(124)가 위치될 수 있다.
필터 휠(130)은 다수의 광학 필터(136)를 포함하고, 사용자 단말(200)의 촬영 요청에 따라 하나의 선택된 광학 필터(136)가 사용자 단말(200)의 광원과 일직선 상에 배치되도록 회전가능하다.
다수의 광학 필터(136)는 사용자 단말(200)의 광원과 수평 편광계(124) 사이에서 배치되어 사용자 단말(200)의 광원으로부터 조사된 광을 미리 결정된 다수의 파장 대역으로 필터링할 수 있다. 예를 들면, 다수의 광학 필터(136)는 400㎚ 내지 700㎚의 파장 대역을 통과시킬 수 있고, 각 필터는 35㎚ 이하의 대역폭을 가질 수 있다. 이러한 광학 필터(136)는 수평 편광계(124)와 광학적으로 결합되어 각각의 대역폭의 파장으로 필터링된 광을 수평 편광계(124)로 전달할 수 있다.
구동 모터(160)는 사용자 단말(200)로부터의 촬영 요청에 따라 다수의 광학 필터(136)의 각각이 사용자 단말(200)의 광원과 일직선 상에 위치되도록 사용자 단말(200)의 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 필터 휠(130)을 연속적으로 회전시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)는 통신부(102) 및 제어부(104)를 더 포함할 수 있다.
통신부(102)는 사용자 단말(200)로부터 촬영 요청을 수신할 수 있다. 이러한 통신부(102)는 예를 들면, 블루투스와 같은 근거리 통신을 수행할 수 있지만, 이에 한정되지 않고 사용자 단말(200)과 통신가능한 방식을 채용할 수 있다.
제어부(104)는 사용자 단말(200)의 요청에 따라 다수의 광학 필터(136)가 형성된 필터 휠(130)을 연속적으로 회전하도록 제어할 수 있다.
본 실시예에서는 피부를 치료하기 위한 파장에 대응하는 광을 출력하는 광원이 구비되지 않은 것으로 설명되었으나, 피부를 치료하기 위한 광원을 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)에 별도로 구비할 수 있다. 예를 들면, 650㎚ 대역의 광을 출력하는 LED가 본체(110)에 구비될 수 있다. 대안적으로, 650㎚의 통과 대역을 갖는 광학 필터(136)를 포함하고, 이를 이용하여 사용자 단말(200)의 광원을 피부 치료용 광원으로서 이용할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)의 동작을 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스의 광학계의 (a) 발광시 및 (b) 촬영시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 먼저, 사용자 단말(200)의 광원(220)을 통하여 출력된 광은 광학 필터(136)에 의해 특정 대역으로 필터링되고 수평 편광계(124)를 통하여 수평으로 편광되어 촬영 대상 피부(400)로 조사될 수 있다. 여기서, 촬영 대상 피부(400)는 피부 질환 부위 또는 병변(410)을 포함할 수 있다.
이후, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 촬영 대상 피부(400)로부터 조사된 광은 수직 편광계(126)에 의해 수직으로 편광되고, 확대경(128)을 통하여 사용자 단말(200)의 촬영부(210)로 전달될 수 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)와 같은 과정은 다수의 광학 필터(136) 전체에 대하여 또는 사용자의 설정에 따른 대역에 대하여 반복적으로 수행될 수 있다.
다시 도 1을 참조하여, 사용자 단말(200)은 스마트폰과 같은 이동통신 단말, 또는 태블릿과 같은 촬영 기능을 갖는 휴대용 개인 단말일 수 있다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말을 더 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 사용자 단말의 세부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4의 사용자 단말에서 수행되는 앱의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
사용자 단말(200)은 촬영부(210), 광원(220), 설정부(230), 제어부(240), 제 1 통신부(250), 표시부(260), 제 2 통신부(270) 및 저장부(280)를 포함할 수 있다.
촬영부(210)는 이미지를 촬영할 수 있는 디바이스로서, 예를 들면, CCD 카메라일 수 있다.
광원(220)은 촬영부(210)의 촬영을 위한 광을 출력하며, 예를 들면, 촬영시 플래시를 발산할 수 있다.
설정부(230)는 광원(220)을 이용한 촬영부(210)의 촬영 설정, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)의 설정, 및 촬영하여 저장된 이미지 중 분석하고자 하는 이미지의 선택을 수행할 수 있다. 예를 들면, 설정부(230)는 사용자 단말(200)의 입력 장치로서, 터치 패드 또는 키패드일 수 있다.
제어부(240)는 사용자에 의해 설치된 앱(application)에 의해 광학계(120)의 영점 조절, 이미지 촬영 및 전송될 이미지 선택 및 전송을 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(240)에 설치되는 앱(290)은 영점 조절 모듈(292), 이미지 촬영 모듈(294), 및 이미지 전송 모듈(296)을 포함할 수 있다.
영점 조절 모듈(292)은 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)와의 페어링을 수행하며, 촬영 대상 피부와 광학계(120)와의 초점을 조절하고, 필터 휠(130)의 최초 촬영 위치를 조정할 수 있다. 여기서, 영점 조절 모듈(292)은 통신부(102)의 블루투스 통신에 의해 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)와의 페어링을 실행할 수 있다.
이미지 촬영 모듈(294)은 설정부(230)의 촬영 설정에 따라 다수의 광학 필터(136)의 각각이 광원(220)과 일직선 상에 위치되도록 필터 휠(130)을 연속적으로 회전시키면서 촬영하도록 제어할 수 있다. 이때, 이미지 촬영 모듈(294)은 촬영부(210)의 촬영 속도에 기반하여 필터 휠(130)의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들면, 분광 이미지가 다수의 파장별 이미지로 구성되기 때문에, 대상 피부에 대하여 연속 촬영하며, 이때, 이미지 촬영 모듈(294)은 카메라 등의 촬영부(210)의 연속 촬영 속도에 따라 필터 휠(130)을 연속적으로 회전시키도록 제어할 수 있다. 또한, 이미지 촬영 모듈(294)은 촬영된 이미지를 저장부(280)에 저장할 수 있다. 이러한 이미지 촬영 모듈(294)은 특정 파장에 대한 촬영을 위해 사용자가 선택할 수 있도록 파장별 선택 화면을 제공할 수 있다. 이러한 기능에 의해, 다수의 광학 필터(136)에 의한 연속 촬영시 특정 파장에 대하여 재촬영하는 경우, 선택적인 파장에 대해서만 촬영이 가능하다.
이미지 전송 모듈(296)은 저장된 이미지를 사용자의 선택에 따라 선별하여 분광 이미지 분석 서버(300)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 이미지 전송 모듈(296)은 획득된 이미지를 표시부(260)를 통하여 출력하고 사용자가 선택할 수 있도록 이미지 선택 화면을 제공할 수 있다. 이때, 사용자에 의해, 모든 이미지 또는 일부 이미지가 선택되면, 이미지 전송 모듈(296)은 표시부(260)에서 선택된 이미지들만 분광 이미지 분석 서버(300)로 전송할 수 있다.
본 실시예에서는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)가 피부 치료용 광원을 구비하지 않은 것으로 설명되었으나, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)가 피부 치료용 광원을 구비하거나, 그에 대응하는 대역의 광학 필터(136)를 포함하는 경우, 제어부(240)는 분광 이미지 분석 서버(300)에서 분석된 위치의 피부를 치료하기 위한 파장에 대응하는 광원을 치료 대상 피부에 조사하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)에 포함된 피부 관리용 광원을 치료 대상피부에 조사하기 위해 이용하도록 제어할 수 있다. 대안적으로, 제어부(240)는 다수의 광학 필터(136) 중 치료하기 위한 파장에 대응하는 광학 필터(136)를 이용하여 광원(220)을 치료 대상 피부에 조사할 수 있다.
다시 도 4을 참조하면, 제 1 통신부(250)는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)와의 통신을 수행할 수 있다. 이러한 통신부(250)는 예를 들면, 블루투스와 같은 근거리 통신을 수행할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)와 통신가능한 방식을 채용할 수 있다.
표시부(260)는 분광 이미지 분석 서버(300)에서 수신한 분광 스펙트럼 또는 분석 결과를 사용자의 선택에 따라 출력할 수 있다. 또한, 표시부(260)는 촬영부(210)에서 획득된 파장별 이미지를 출력할 수 있다. 대안적으로, 분광 이미지 분석 서버(300)가 촬영된 피부에 대한 질환을 예측 진단한 경우, 그 결과를 분광 스펙트럼과 함께 출력할 수 있다.
제 2 통신부(270)는 분광 이미지 분석 서버(300)와의 통신을 수행할 수 있다. 이러한 제 2 통신부(270)는 예를 들면, 무선 통신망 또는 WiFi를 통하여 분광 이미지 분석 서버(300)와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 제 2 통신부(270)는 촬영된 이미지 중에서 사용자에 의해 선택된 이미지를 분광 이미지 분석 서버(300)로 전송하고, 분광 이미지 분석 서버(300)로부터 분석한 결과를 수신할 수 있다.
저장부(280)는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)를 통하여 촬영부(210)에서 획득된 이미지를 저장할 수 있다.
다시 도 1을 참조하여, 분광 이미지 분석 서버(300)는 사용자 단말(200)로부터 전송된 이미지 데이터를 분석할 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분광 이미지 분석 서버를 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분광 이미지 분석 서버의 세부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 서버 DB의 세부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분석 또는 진단 방법의 일 예이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 분석 또는 진단 방법의 다른 예이다.
분광 이미지 분석 서버(300)는 진단부(310), 통계 처리부(320), 및 자료 추천부(330)를 포함한다.
진단부(310)는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)의 다수의 광학 필터(136)에 따른 다수의 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 다수의 광학 필터(136)에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단할 수 있다. 즉, 진단부(310)는 각 이미지의 병변 위치에 대한 픽셀값을 추출하고, 병변에 대응하는 기준값을 추출하며, 추출된 픽셀값과 기준값을 파장별로 분류하여 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다. 여기서, 기준값은 일반 피부에 대응할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 진단부(310)는 다수의 광학 필터(136)에 대응하는 파장별로 촬영된 다수의 이미지의 픽셀값과 그에 대응하는 기준값으로 이루어진 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다. 이와 같은 분광 스펙트럼에 의해 피부에 발생할 수 있는 피부암, 아토피, 백선증, 수부 피부염 등을 포함한 다양한 각종 피부 질환을 예측 진단할 수 있다. 대안적으로, 진단부(310)는 생성된 분광 스펙트럼에 기반하여 질환 피부와 일반 피부를 비교하여 해당 질환을 예측 진단할 수 있다.
이러한 진단부(310)는 분광 이미지의 분석을 위해 유클리드 거리, 스펙트럼 각도 맵퍼(Spectral Angle Mapper) 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 진단부(310)는 K-means 클러스터링(clustering) 알고리즘을 이용하여, 임상 실험을 통한 기준(reference)이 없이도 자동적으로 데이터를 분석할 수 있다. 이 경우, 진단부(310)는 이전에 분석한 자료와 비교를 통하여 특별한 증상인지의 여부를 진단할 수 있다.
통계 처리부(320)는 진단부(310)에서 진단된 특정 병변의 변화를 정량적으로 분석하고 정상 피부와의 비교를 정량적으로 분석할 수 있다. 예를 들면, 통계 처리부(320)는 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(200)로부터 전송되는 사용자의 이미지 및 진단 결과를 기초로 시간 경과에 따른 변화를 분석하여 제공할 수 있다. 즉, 통계 처리부(320)는 치료 과정에서 병변의 변화를 정량적 수치 또는 그래프로 통계를 산출하여 이외에 병변만의 데이터뿐만 아니라 정상 피부와의 스펙트럼을 정량적으로 분석 비교할 수 있다.
자료 추천부(330)는 진단부(310)에서 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 서버 DB(350)로부터 검색하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 예를 들면, 자료 추천부(330)는 해당 병원의 위치 및 연락처와 같은 병원 정보 및 특정 파장을 이용한 치료 등의 방법을 제공할 수 있다.
서버 DB(350)는 진단부(310)에서 생성되는 사용자별 분광 스펙트럼 또는 분광 스펙트럼에 이용되는 기준값, 및 촬영된 피부의 질환을 판단하기 위한 질환 정보를 저장할 수 있다. 이러한 서버 DB(350)는 사용자 정보(352), 분석 정보(354), 및 추천 정보(356)를 포함할 수 있다.
사용자 정보(352)는 사용자 단말(200)에 대응하는 사용자 정보 및 사용자 단말(200)로부터 전송된 이미지가 저장될 수 있다. 즉, 사용자 정보(352)는 사용자별로 사용자 단말(200)로부터 전송된 이미지 및 전송된 이미지에 대한 분석 결과가 저장될 수 있다.
분석 정보(354)는 사용자 단말(200)로부터 전송된 이미지의 분석을 위한 정보로서, 예를 들면, 피부 병변의 종류 및 특성, 발병 종류, 분광 스펙트럼의 기준 정보가 저장될 수 있다. 또한, 분석 정보(354)는 일반적인 피부 질환으로서 흑색종, 아토피, 백반 등을 집중적으로 진단하기 위해, 각 피부질환의 단계별 증상 및 분광 스펙트럼이 저장될 수 있다.
추천 정보(356)는 진단부(310)에서 진단된 병변의 치료 방법 및 치료 병원의 정보가 저장될 수 있다. 예를 들면, 자료 추천부(330)는 진단된 병변을 특정 파장의 광원에 의해 치료하는 방법 또는 해당 병변의 치료가 가능한 병원의 위치 및 연락처 등이 저장될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예는 스마트폰 또는 태블릿 등과 같은 사용자 단말을 이용하여 일반 가정에서 손쉽게 피부 질환의 진단 및 상시 피부 관리를 간편하게 수행할 수 있고, 피부 관련 질병의 치료 방법 및 치료 후 관리, 피부 관련 질병의 종류, 현재 피부 상태에 치료 방법 등 다양한 정보를 데이터베이스화함으로써 서치 기능을 강화하여 지속적인 피부 관리 멘토링을 제공할 수 있으며, 환경적 또는 유전적 요인에 의해 증가하고 있는 피부 질환을 조기 진단할 수 있어, 피부 질환에 따른 사회적 및 경제적 비용을 경감시킬 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 방법을 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 진단 및 관리를 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
피부 진단 및 관리를 위한 방법(1200)은 필터 휠(130)의 영점을 조정하는 단계(S1201), 분광 이미지를 촬영 및 저장하는 단계(S1202), 구동 모터(160)의 구동에 따라 광학 필터(136) 전체를 각각 전환하는 단계(S1203 및 S1204), 촬영된 분광 이미지를 선택하여 전송하는 단계(S1205), 전송된 분광 이미지를 분석하는 단계(S1206), 분석 결과를 전송하는 단계(S1207)로 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 다수의 광학 필터(136)가 형성된 필터 휠(130)의 영점을 조정할 수 있다(단계 S1201). 이때, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)와 사용자 단말(200)은 블루투스 통신에 의해 페어링되고, 촬영 대상 피부와 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)의 광학계(120)와의 초점을 조절하고, 필터 휠(130)의 최초 촬영 위치를 조정할 수 있다. 예를 들면, 필터 휠(130)에 형성된 다수의 광학 필터(136) 중 가장 낮은 주파수 대역을 갖는 광학 필터(136)를 광원(220)과 일직선 상에 위치시킬 수 있다. 이때, 사용자 단말(200)의 촬영부(210) 또는 광원(220)에 대하여 수평 편광계(124) 및 광학 필터(136) 또는 확대경(128) 및 수직 편광계(126)가 일직선 상에 위치되도록 조정할 수 있다.
다음으로, 촬영 기능을 갖는 사용자 단말(200)이 장착되는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)의 다수의 광학 필터(136) 중 어느 하나를 이용하여 서로 다른 파장에 대한 분광 이미지를 촬영 및 저장할 수 있다(단계 S1202). 이때, 사용자 단말(200)은 특정 파장에 대한 촬영을 위해 사용자가 선택할 수 있도록 파장별 선택 화면을 제공할 수 있다. 이러한 기능에 의해, 다수의 광학 필터(136)에 의한 연속 촬영시 특정 파장에 대하여 재촬영하는 경우, 선택적인 파장에 대해서만 촬영이 가능하다.
다음으로, 다음 크기의 파장 대역에 대한 분광 이미지를 촬영하기 위해 구동 모터(160)를 구동하여 광학 필터(136)를 전환할 수 있다(단계 S1203). 예를 들면, 다음 크기의 파장 대역에 대응하는 광학 필터(136)가 사용자 단말(200)의 광원(220)과 일직선 상에 위치되도록 구동 모터(160)를 구동하여 필터 휠(130)을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 모든 광학 필터(136)에 대한 촬영이 완료되었는지를 판단하여(단계 S1204), 모든 광학 필터(136)에 대한 촬영이 완료되지 않은 경우, 단계 S1202로 복귀하여 단계 S1202 내지 S1203을 모든 광학 필터(136)에 대한 촬영이 완료될 때까지 반복적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 단계 S1202 내지 S1204에 의해, 다수의 광학 필터(136)의 각각의 광학 필터(136)가 촬영부(210)의 촬영 속도에 기반하여 사용자 단말(200)의 광원(220)과 일직선 상에 위치되도록 필터 휠(130)을 연속적으로 회전시킴으로써, 광학 필터(136)를 전환시켜 모든 대역에 대하여 촬영이 완료될 수 있다. 예를 들면, 분광 이미지가 다수의 파장별 이미지로 구성되기 때문에, 대상 피부에 대하여 연속 촬영하며, 이때, 카메라 등의 촬영부(210)의 연속 촬영 속도에 따라 필터 휠(130)을 연속적으로 회전시킬 수 있다. 여기서, 다수의 광학 필터(136)는 회전가능한 필터 휠(130)의 외주변을 따라 등간격으로 배치될 수 있다.
다음으로, 다수의 광학 필터(136)에 따라 서로 다른 파장별로 촬영되어 사용자 단말(200)에 일시 저장된 분광 이미지 중에서 사용자가 원하는 특정 파장 대역의 이미지를 선택하면, 선택된 이미지를 분광 이미지 분석 서버(300)로 전송할 수 있다(단계 S1205). 예를 들면, 사용자 단말(200)은 획득된 이미지를 표시부(260)를 통하여 출력하고 사용자가 선택할 수 있도록 이미지 선택 화면을 제공할 수 있다. 이때, 사용자에 의해, 모든 이미지 또는 일부 이미지가 선택되면, 이미지 전송 모듈(296)은 표시부(260)에서 선택된 이미지들만 분광 이미지 분석 서버(300)로 전송할 수 있다.
다음으로, 분광 이미지 분석 서버(300)가 사용자 단말(200)로부터 전송된 다수의 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 다수의 광학 필터(136)에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단할 수 있다(S1206). 이때, 분광 이미지 분석 서버(300)는 분석 결과로서 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 병변에 대응하는 픽셀값을 다수의 광학 필터(136)에 대응하는 파장별로 나타내는 동시에 파장별로 미리 저장된 기준값을 나타내는 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다.
보다 구체적으로는, 사용자 단말(200)로부터 전송된 이미지에서 병변의 위치에 대한 픽셀값을 추출할 수 있다.
그 다음, 추출된 픽셀값과의 비교를 위해 해당 병변에 대응하는 기준값을 추출할 수 있다. 여기서, 기준값은 일반 피부에 대응할 수 있다.
그 다음, 추출된 픽셀값과 기준값을 다수의 광학 필터(136)에 대응하는 파장, 즉, 분광 이미지의 파장별로 분류할 수 있다. 이때, 분류 결과로서 분광 스펙트럼을 생성할 수 있다. 이와 같은 분광 스펙트럼에 의해 피부에 발생할 수 있는 피부암, 아토피, 백선증, 수부 피부염 등을 포함한 다양한 각종 피부 질환을 예측 진단할 수 있다. 대안적으로, 생성된 분광 스펙트럼에 기반하여 질환 피부와 일반 피부를 비교하여 해당 질환을 예측 진단할 수 있다. 여기서, 분광 이미지의 분석을 위해 유클리드 거리, 스펙트럼 각도 맵퍼(Spectral Angle Mapper) 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 분광 이미지 분석 서버(300)는 K-means 클러스터링(clustering) 알고리즘을 이용하여, 임상 실험을 통한 기준(reference)이 없이도 자동적으로 데이터를 분석할 수 있다. 이 경우, 분광 이미지 분석 서버(300)는 이전에 분석한 자료와 비교를 통하여 특별한 증상인지의 여부를 진단할 수 있다. 이와 같이 분석된 결과는 서버 DB(350)의 사용자 정보(352)에 저장될 수 있다.
선택적으로, 분광 이미지 분석 서버(300)가 진단된 특정 병변의 변화를 사용자별로 정량적으로 분석하고 정상 피부와의 비교를 정량적으로 분석하여 통계처리할 수 있다. 즉, 분광 이미지 분석 서버(300)는 치료 과정에서 병변의 변화를 정량적 수치 또는 그래프로 통계를 산출하여 이외에 병변만의 데이터뿐만 아니라 정상 피부와의 스펙트럼을 정량적으로 분석 비교할 수 있다.
선택적으로, 분광 이미지 분석 서버(300)가 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 검색하여 추천할 수 있다. 예를 들면, 분광 이미지 분석 서버(300)는 진단 결과에 따라 서버 DB(350)의 추천 정보(356)를 검색하여 사용자 단말(200)로 추천할 수 있다.
다음으로, 분광 이미지 분석 서버(300)가 분석된 결과를 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다(단계 S1207). 이때, 전송된 분석 결과는 사용자가 촬영된 피부의 상태를 확인할 수 있도록 촬영된 이미지와 그에 대응하는 기준값을 비교하여 나타낸 분광 스펙트럼을 포함할 수 있다. 대안적으로, 분광 이미지 분석 서버(300)는 촬영된 피부에 대한 질환을 예측 진단한 경우, 그 결과를 분광 스펙트럼과 함께 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다. 또한, 분광 이미지 분석 서버(300)는 해당 병변에 대한 사용자별 통계처리 및 추천 정보를 분석 결과로서 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다.
본 실시예에서는 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)를 이용한 치료 또는 예방 방법에 대해서는 설명하지 않았지만, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)가 피부 치료를 위한 특정 파장의 광원을 구비하거나, 필터 휠(130)에 특정 파장의 광학 필터(136)를 구비한 경우, 이를 이용하여 해당 피부 질환을 치료할 수 있다. 예를 들면, 휴대용 분광 이미징 디바이스(100)에 구비된 피부 치료용 광원을 상기 치료 대상 피부에 조사할 수 있다. 대안적으로, 다수의 광학 필터(136) 중 치료하기 위한 파장, 예를 들면, 630㎚ 대역에 대응하는 광학 필터(136)를 이용하여 사용자 단말(200)의 광원(220)을 치료 대상 피부에 조사할 수 있다.
이와 같은 방법에 의해, 본 발명의 일 실시예는 스마트폰 또는 태블릿 등과 같은 사용자 단말을 이용하여 일반 가정에서 손쉽게 피부 질환의 진단 및 상시 피부 관리를 간편하게 수행할 수 있고, 피부 관련 질병의 치료 방법 및 치료 후 관리, 피부 관련 질병의 종류, 현재 피부 상태에 치료 방법 등 다양한 정보를 데이터베이스화함으로써 서치 기능을 강화하여 지속적인 피부 관리 멘토링을 제공할 수 있으며, 환경적 또는 유전적 요인에 의해 증가하고 있는 피부 질환을 조기 진단할 수 있어, 피부 질환에 따른 사회적 및 경제적 비용을 경감시킬 수 있다.
상기와 같은 방법들은 도 1에 도시된 바와 같은 사용자 단말 및 분광 이미지 분석 서버에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
이 때, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 디바이스를 포함하며, 예를 들면, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장디바이스 등일 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 분광 이미지 분석 시스템
100 : 휴대용 분광 이미징 디바이스 102 : 통신부
104 : 제어부 122 : 평면 오목 렌즈
124 : 수평 편광계 126 : 수직 편광계
128 : 확대경 130 : 필터 휠
136 : 광학 필터 160 : 구동 모터
200 : 사용자 단말 210 : 촬영부
220 : 광원 230 : 설정부
240 : 제어부 250 : 제 1 통신부
260 : 표시부 270 : 제 2 통신부
280 : 저장부 290 : 앱
292 : 영점 조절 모듈 294 : 이미지 촬영 모듈
296 : 이미지 전송 모듈 300 : 분광 이미지 분석 서버
310 : 진단부 320 : 통계 처리부
330 : 자료 추천부 350 : 서버 DB
352 : 사용자 정보 354 : 분석 정보
356 : 추천 정보

Claims (11)

  1. 사용자 단말이 장착되고, 상기 사용자 단말의 광원 및 촬영부를 이용하여 촬영 대상의 피부를 촬영하는 휴대용 분광 이미징 디바이스로서,
    상기 장착된 상기 사용자 단말의 상기 광원 및 상기 촬영부에 대응하는 위치에 배치되며, 상기 광원을 상기 촬영 대상의 피부로 조사하고, 상기 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수신하여 상기 촬영부로 출력하는 광학계;
    다수의 광학 필터를 포함하고, 상기 사용자 단말의 촬영 요청에 따라 하나의 선택된 광원 필터가 상기 광원과 일직선 상에 배치되도록 회전가능한 필터 휠;
    상기 사용자 단말로부터의 촬영 요청에 따라 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시키는 구동 모터; 및
    상기 사용자 단말로부터 상기 촬영 요청을 수신하도록 통신하는 통신부를 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계는,
    상기 광원 및 상기 선택된 광학 필터와 광학적으로 결합된 수평 편광계;
    상기 수평 편광계와 광학적으로 결합되어 상가 광원을 촬영 대상의 피부로 발산시키는 평면 오목 렌즈;
    상기 평면 오목 렌즈로부터 조사되어 상기 촬영 대상의 피부로부터 반사된 광을 수신하는 수직 편광계; 및
    상기 수직 편광계와 광학적으로 결합되는 확대경을 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 휴대용 분광 이미징 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항의 휴대용 분광 이미징 디바이스를 장착하여 사용하기 위한 사용자 단말로서,
    촬영부;
    상기 촬영부의 촬영을 위한 광원;
    상기 분광 이미징 디바이스와 통신하는 제 1 통신부;
    상기 분광 이미징 디바이스를 통하여 상기 촬영부에서 획득된 이미지를 저장하는 저장부;
    상기 광원을 이용한 상기 촬영부의 촬영 설정, 상기 분광 이미징 디바이스의 설정, 및 상기 저장된 이미지 중 분석하고자 이미지의 선택이 수행되는 설정부; 및
    설치된 앱(application)에 의해 상기 광학계의 영점 조절, 이미지 촬영 및 전송될 이미지 선택 및 전송을 제어하는 제어부를 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 사용자 단말.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 앱은,
    상기 휴대용 분광 이미징 디바이스와의 페어링을 수행하며, 상기 촬영 대상 피부와 상기 광학계와의 초점을 조절하고, 상기 필터 휠의 최초 촬영 위치를 조정하는 영점 조절 모듈;
    상기 설정부의 촬영 설정에 따라 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시키면서 이미지를 촬영하여 저장하는 이미지 촬영 모듈; 및
    상기 저장된 이미지를 사용자의 선택에 따라 선별하여 상기 분광 이미지 분석 서버로 전송하는 이미지 전송 모듈을 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 사용자 단말.
  5. 제 3 항의 사용자 단말로부터 이미지를 전송받아 분석하는 분광 이미지 분석 서버로서,
    상기 분광 이미징 디바이스의 다수의 광학 필터에 따른 상기 다수의 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 다수의 광학 필터에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단하는 진단부;
    진단된 특정 병변의 변화를 정량적으로 분석하고 정상 피부와의 비교를 정량적으로 분석하는 통계 처리부; 및
    상기 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 제공하는 자료 추전부를 포함하는, 분광 이미지 분석 서버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진단부는 상기 이미지의 병변 위치에 대한 픽셀값을 추출하고, 상기 병변에 대응하는 기준값을 추출하며, 상기 추출된 픽셀값 및 기준값을 상기 파장별로 분류하여 분광 스펙트럼을 생성하는, 분광 이미지 분석 서버.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말에 대응하는 사용자 정보 및 상기 사용자 단말로부터 전송된 이미지가 저장되는 사용자 정보;
    피부 병변의 종류 및 특성, 발병 종류, 분광 스펙트럼의 기준 정보가 저장되는 분석 정보; 및
    상기 병변의 치료 방법 및 치료 병원의 정보가 저장되는 추천 정보를 포함하는 서버 DB를 더 포함하는 분광 이미지 분석 서버.
  8. 광원 및 촬영부를 구비한 사용자 단말 및 상기 사용자 단말이 장착되는 휴대용 분광 이미징 디바이스의 다수의 광학 필터를 이용하여 촬영 대상의 피부에 대한 서로 다른 파장의 분광 이미지를 촬영하는 단계 - 상기 다수의 광학 필터는 회전가능한 필터 휠의 외주변을 따라 등간격으로 배치되고, 상기 다수의 광학 필터의 각각이 상기 광원과 일직선 상에 위치되도록 상기 촬영부의 촬영 속도에 기반하여 상기 필터 휠을 연속적으로 회전시킴 -;
    상기 다수의 광학 필터에 따른 분광 이미지 중에서 사용자의 선택에 따른 이미지를 분광 이미지 분석 서버로 전송하는 단계;
    상기 분광 이미지 분석 서버가 상기 전송된 이미지 각각에 기초하여 피부의 병변에 대하여 상기 다수의 광학 필터에 대응하는 파장별로 미리 저장된 기준값과 비교 및 분석하여 피부의 상태를 진단하는 단계; 및
    상기 분석된 결과를 상기 사용자 단말로 전송하여 출력하는 단계를 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 휴대용 분광 이미징 디바이스와 상기 사용자 단말을 페어링하고, 촬영 대상 피부와 상기 휴대용 분광 이미징 디바이스의 광학계와의 초점을 조절하고, 상기 필터 휠의 최초 촬영 위치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 진단하는 단계는,
    상기 이미지의 병변 위치에 대한 픽셀값을 추출하는 단계;
    상기 병변에 대응하는 기준값을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 픽셀값 및 기준값을 상기 파장별로 분류하여 분광 스펙트럼을 생성하는 단계를 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 진단된 피부 질환의 치료 가능 병원 및 악화 방지 방법을 검색하여 추천하는 단계를 더 포함하는, 피부 진단 및 관리를 위한 방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106501190A (zh) * 2016-12-23 2017-03-15 成都光数云联科技有限公司 一种移动终端及基于移动终端的分析系统
KR101881140B1 (ko) 2017-11-09 2018-07-23 주식회사 초위스컴퍼니 진단 시스템 및 진단 시스템의 동작 방법
WO2018182130A1 (ko) * 2017-03-31 2018-10-04 주식회사 에프앤디파트너스 Ar을 이용한 셀프 뷰티앱 플랫폼 시스템 및 제공 방법
KR20190053083A (ko) 2017-11-09 2019-05-17 (주)초위스컴퍼니 진단 시스템 및 진단 시스템의 동작 방법
KR20190103097A (ko) 2019-08-16 2019-09-04 엘지전자 주식회사 뷰티 카운슬링 정보 제공 방법 및 장치
KR20200013750A (ko) * 2020-01-30 2020-02-07 주식회사 하이로닉 피부 진단 및 관리 시스템
CN113080936A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 上海市浦东新区人民医院 一种皮肤疾病皮损范围测量系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102600150B1 (ko) * 2018-10-10 2023-11-08 삼성전자주식회사 분광 정보를 분석하는 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060439A (ko) 2009-11-30 2011-06-08 한국산업기술대학교산학협력단 휴대용 형광 및 분광 분석 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060439A (ko) 2009-11-30 2011-06-08 한국산업기술대학교산학협력단 휴대용 형광 및 분광 분석 장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106501190A (zh) * 2016-12-23 2017-03-15 成都光数云联科技有限公司 一种移动终端及基于移动终端的分析系统
WO2018182130A1 (ko) * 2017-03-31 2018-10-04 주식회사 에프앤디파트너스 Ar을 이용한 셀프 뷰티앱 플랫폼 시스템 및 제공 방법
KR101881140B1 (ko) 2017-11-09 2018-07-23 주식회사 초위스컴퍼니 진단 시스템 및 진단 시스템의 동작 방법
KR20190053083A (ko) 2017-11-09 2019-05-17 (주)초위스컴퍼니 진단 시스템 및 진단 시스템의 동작 방법
KR20190103097A (ko) 2019-08-16 2019-09-04 엘지전자 주식회사 뷰티 카운슬링 정보 제공 방법 및 장치
EP3780000A1 (en) 2019-08-16 2021-02-17 LG Electronics Inc. Beauty counseling information providing device and beauty counseling information providing method
US11058209B2 (en) 2019-08-16 2021-07-13 Lg Electronics Inc. Beauty counseling information providing device and beauty counseling information providing method
KR20200013750A (ko) * 2020-01-30 2020-02-07 주식회사 하이로닉 피부 진단 및 관리 시스템
CN113080936A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 上海市浦东新区人民医院 一种皮肤疾病皮损范围测量系统

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