KR20170003049U - 카메라를 이용한 신장 검출 장치 - Google Patents

카메라를 이용한 신장 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170003049U
KR20170003049U KR2020160000945U KR20160000945U KR20170003049U KR 20170003049 U KR20170003049 U KR 20170003049U KR 2020160000945 U KR2020160000945 U KR 2020160000945U KR 20160000945 U KR20160000945 U KR 20160000945U KR 20170003049 U KR20170003049 U KR 20170003049U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
subject
angle
height
face
Prior art date
Application number
KR2020160000945U
Other languages
English (en)
Other versions
KR200487654Y1 (ko
Inventor
어경태
명동식
김구정
김광호
Original Assignee
주식회사 티아로테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 티아로테크 filed Critical 주식회사 티아로테크
Priority to KR2020160000945U priority Critical patent/KR200487654Y1/ko
Publication of KR20170003049U publication Critical patent/KR20170003049U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200487654Y1 publication Critical patent/KR200487654Y1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 고안의 일 실시예는 신장 검출 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 원거리에 있는 피측정자의 신장을 비접촉식으로 검출할 수 있는 카메라를 이용한 신장 검출 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 고안은 지상으로부터 이격된 높이에서 피측정자를 촬영하는 카메라; 상기 피측정자의 얼굴을 향하여 상기 카메라의 각도를 조절하는 각도 조절부; 상기 피측정자까지의 거리를 검출하는 거리 센서; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 각도 및 상기 거리를 이용하여, 상기 피측정자의 신장을 연산하는 제어부를 포함하는 신장 검출 장치를 개시한다.

Description

카메라를 이용한 신장 검출 장치{Height detection device using a camera}
본 고안의 일 실시예는 카메라를 이용한 신장 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 신장은 피측정자가 바르게 선 자세에서 막대바를 수동 또는 자동 방식으로 피측정자의 머리에 접촉시키고 발바닥과 막대바의 하단 위치까지의 거리를 측정하여 신장을 측정할 수 있다.
그러나, 이러한 접촉식 신장 측정 방식은 물리적인 장치를 인체에 접촉하므로 불쾌감을 유발할 우려가 있고, 또한 피측정자가 신장 측정 장치에 바르게 서 있어야 하는 불편한 문제가 있다.
이러한 고안의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 고안의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 고안의 해결하고자 하는 과제는 원거리에 있는 피측정자의 신장을 비접촉식으로 검출할 수 있는 카메라를 이용한 신장 검출 장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치는 지상으로부터 이격된 높이에서 피측정자를 촬영하는 카메라; 상기 피측정자의 얼굴을 향하여 상기 카메라의 각도를 조절하는 각도 조절부; 상기 피측정자까지의 거리를 검출하는 거리 센서; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 각도 및 상기 거리를 이용하여, 상기 피측정자의 신장을 연산하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 카메라로 입력된 영상을 처리하여 상기 피측정자를 추출하는 영상 처리부; 및 상기 영상 처리부에 의해 처리된 영상으로부터 상기 피측정자의 얼굴을 검출하는 얼굴 검출부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 피측정자의 얼굴이 중앙에 위치하도록 상기 각도 조절부를 제어하며 이때의 상기 카메라 각도를 인식할 수 있다.
상기 카메라는 높이 조절이 가능한 실린더 구동부에 설치될 수 있다.
상기 제어부는 상기 각도 조절부에 의한 각도가 최소값이 되도록 상기 실린더 구동부를 제어하며 이때의 상기 카메라의 높이를 인식할 수 있다.
상기 제어부는 상기 높이, 각도 및 거리를 입력받아 상기 피측정자의 신장을 연산하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 피측정자의 신장을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 방법은 지상으로부터 이격된 높이에서 카메라를 이용하여 피측정자를 촬영하고 얼굴을 검출하는 단계; 상기 피측정자의 얼굴을 향하여 상기 카메라의 각도를 조절하는 단계; 상기 피측정자까지의 거리를 검출하는 단계; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 각도 및 상기 거리를 이용하여, 상기 피측정자의 신장을 연산하는 단계를 포함한다.
상기 얼굴 검출 단계는 상기 카메라로 입력된 영상을 처리하여 상기 피측정자를 추출하는 영상 처리 단계; 및 상기 처리된 영상으로부터 상기 피측정자의 얼굴을 검출하는 얼굴 검출 단계를 포함하고, 상기 피측정자의 얼굴이 중앙에 위치하도록 상기 카메라 각도를 제어하며 이때의 상기 카메라 각도를 인식할 수 있다.
상기 카메라는 높이 조절이 가능한 실린더 구동부에 설치될 수 있다.
상기 각도 조절 단계는 상기 카메라의 각도가 최소값이 되도록 상기 실린더 구동부를 제어하며 이때의 상기 카메라의 높이를 인식할 수 있다.
상기 피측정자의 신장을 표시하는 표시 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 피측정자의 얼굴 중앙이 상기 영상의 중앙에 위치하도록 상기 각도 조절부를 제어하며 이때의 상기 카메라 각도를 인식한 상태에서, 상기 영상의 상하 전체 픽셀 수와, 상기 영상의 중앙으로부터 상기 얼굴의 상단까지의 픽셀 수를 이용하여 오프셋 각도를 더 계산하고, 상기 각도에 상기 오프셋 각도를 합산하여 상기 피측정자의 신장을 계산할 수 있다.
본 고안의 일 실시예는 원거리에 있는 피측정자의 신장을 비접촉식으로 검출할 수 있는 카메라를 이용한 신장 검출 장치를 제공한다. 즉, 본 고안은 원거리에 있는 피측정자까지의 거리, 피측정자의 얼굴(예를 들면, 머리 상단 또는 얼굴 중앙)을 향하는 카메라의 각도 및 카메라의 높이를 이용하여 비접촉식으로 피측정자의 신장을 검출하도록 한다. 특히, 본 고안은 카메라의 높이를 피측정자의 신장과 유사해지도록 조정함으로써, 피측정자를 바라보는 카메라의 각도를 최소화하여 피측정자의 신장을 더욱 정확하게 검출하도록 한다. 이에 따라, 본 고안은 통상의 신장 검출뿐만 아니라 보안 카메라 등에서도 촬영된 사람의 신장 정보를 실시간으로 추출할 수 있도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치의 구성을 도시한 개략도 및 블럭도이고, 도 1c는 본 고안의 원리를 설명한 개략도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치에 의한 신장 검출 방법을 도시한 플로우챠트이다.
도 3a 및 도 3b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치에서 각도 편차를 고려하여 오프셋 각도(Φ)를 추정하는 방법을 도시한 것이다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치에 의한 신장 검출 방법을 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 고안의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 고안의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 고안을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 고안의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 고안의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 고안의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 고안을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 고안에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 고안에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 고안에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 고안의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
일례로, 본 고안에 따른 제어부(컨트롤러)는 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치로 이루어진 통상의 상용 컴퓨터에서 운영될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치(100)의 구성을 도시한 개략도 및 블럭도이고, 도 1c는 본 고안의 원리를 설명한 개략도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 신장 검출 장치(100)는 카메라(110)와, 각도 조절부(120)와, 거리 센서(130)와, 제어부(150)를 포함한다. 또한, 본 고안에 따른 신장 검출 장치(100)는 실린더 구동부(140) 및/또는 표시부(170)를 더 포함할 수 있다. 더욱이, 본 고안에 따른 신장 검출 장치(100)는 저장부(160) 및/또는 입력부(180)를 더 포함할 수도 있다.
카메라(110)는 지상으로부터 상부 방향으로 일정 높이 이격된 위치에 설치되어 피측정자(200)를 촬영한다. 카메라(110)는, 예를 들면, 지상으로부터 대략 1m 내지 10m 이격된 높이에 설치되어 피측정자(200)를 촬영한다. 물론, 카메라(110)는 촬영된 피측정자(200)의 영상을 전기적 신호로 변환하여 제어부(150)에 전송한다.
각도 조절부(120)는 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)을 향하여 카메라(110)의 각도를 조절하도록 한다. 각도 조절부(120)는, 예를 들면, 카메라(110)에 결합되어, 카메라(110)를 상,하 방향으로 일정 각도 조절하도록 한다. 각도 조절부(120)는, 예를 들면, 지면과 수평한 수평선을 기준으로 카메라(110)의 각도를 상부 90° 내지 하부 90°까지 조절하도록 한다. 또한, 각도 조절부(120)는, 예를 들면, 카메라(110)의 각도를 수평 방향 0° 내지 360°까지 조절하도록 한다. 이러한 동작을 위해, 각도 조절부(120)는 카메라(110)에 설치된 상,하 방향 및/또는 좌,우 방향으로 회전이 가능한 상,하 방향 회전 모터 및/또는 좌,우 방향 회전 모터를 포함할 수 있으나, 이로서 본 고안이 한정되지 않는다. 물론, 각도 조절부(120)는 제어부(150)의 제어 신호에 의해 동작하며, 또한, 예를 들면, 카메라(110)의 상,하 각도가 제어부(150)에 의해 인식 및/또는 검출된다.
여기서, 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)을 향하여 카메라(110)의 각도를 조절한다는 것은 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)이 표시부(170)의 대략 정중앙에 위치하도록 카메라(110)의 각도를 상,하 방향 및/또는 좌,우 방향으로 조절함을 의미한다. 물론, 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)이 표시부(170)의 대략 정중앙에 위치하는지 아닌지는 제어부(150)의 영상 처리 로직에 의해 결정될 수 있다.
거리 센서(130)는 피측정자(200)까지의 거리를 검출한다. 거리 센서(130)는, 예를 들면, 초음파 센서, 레이저 센서, 적외선 센서 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나 또는 다수일 수 있으나, 이로서 본 고안이 한정되지 않는다. 거리 센서(130)는, 예를 들면, 카메라(110)로부터 대략 0.1m 내지 50m 떨어진 피측정자(200)의 거리를 검출하고, 이를 제어부(150)에 전송한다.
한편, 카메라(110)는 높이 조절이 가능한 실린더 구동부(140)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 카메라(110)는 실린더 구동부(140)의 상단에 설치되어 대략 1m 내지 10m까지 카메라(110)의 높이가 조절될 수 있다. 여기서, 각도 조절부(120)는 카메라(110)와 실린더 구동부(140)의 사이에 설치될 수 있으나, 이러한 설치 위치로 본 고안이 한정되지 않는다.
더불어, 실린더 구동부(140)는 각도 조절부(120)에 의한 각도가 최소값이 되도록 그 높이가 제어되며, 이때 카메라(110)의 높이가 제어부(150)에 의해 인식 및/또는 검출된다. 예를 들면, 각도 조절부(120)에 의해 카메라(110)가 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단 또는 얼굴 중앙)을 향하는 각도가 최소값이 되도록 실린더 구동부(140)에 의한 카메라(110)의 높이가 조절된다. 실질적으로, 카메라(110)가 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단 또는 얼굴 중앙)을 향하는 상,하 각도가 작을 수록, 계산/연산 또는 검출된 피측정자(200)의 신장 오차가 작아진다.
물론, 경우에 따라 본 고안에서 실린더 구동부(140)는 없을 수도 있다. 즉, 카메라(110)는 고정된 높이 또는 천장에 설치되어, 피측정자(200)를 촬영할 수 있다. 그러나, 이 경우 제어부(150)에는 카메라(110)의 설치 높이가 미리 입력되어, 피측정자(200)의 신장 계산 시 이용될 수 있다.
제어부(150)는, 예를 들면, 실린더 구동부(140)로부터 카메라(110)의 높이, 각도 조절부(120)로부터 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)을 향하는 카메라(110)의 각도, 그리고 거리 센서(130)로부터 피측정자(200)까지의 거리를 입력받거나 인식/검출하여 피측정자(200)의 신장을 연산한다.
여기서, 제어부(150)는 영상 처리부(151), 얼굴 검출부(152) 및 연산부(153)를 포함할 수 있다. 영상 처리부(151)는 카메라(110)로부터 입력된 영상을 처리하여 배경 영상으로부터 피측정자(200)의 영상을 추출하고, 얼굴 검출부(152)는 영상 처리부(151)에 의해 처리된 영상으로부터 피측정자(200)의 얼굴을 검출하되, 특히 피측정자(200)의 머리 상단(즉, 상단 엣지)을 검출한다. 더불어, 제어부(150)는 피측정자(200)의 얼굴(특히, 머리 상단부 또는 얼굴 중앙)이 표시부(170)의 중앙에 위치하도록 각도 조절부(120)를 제어한다. 물론, 상술한 바와 같이 제어부(150)는 이때의 카메라(110) 각도를 인식 및/또는 검출한다.
한편, 연산부(153)는 상술한 바와 같이 카메라(110)의 높이, 카메라(110)의 각도 및 피측정자(200)까지의 거리를 입력받아 피측정자(200)의 신장을 연산한다.
또한, 이러한 피측정자(200)의 영상(전체 영상 및/또는 얼굴 영상) 및 신장 정보는 제어부(150)에 의해 저장부(160)에 저장될 수 있다.
더불어, 표시부(170)는 피측정자(200)의 영상 및 신장 정보를 표시한다. 경우에 따라 이러한 표시부(170)는 피측정자(200)에게 제공되지 않을 수도 있다.
본 고안은 또한 입력부(180)를 더 포함할 수 있는데, 이러한 입력부(180)를 통해서는 신장의 측정 명령이나 피측정자(200)의 정보 등을 입력할 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 카메라(110)의 각도(θ), 카메라(110)의 높이(y), 피측정자(200)까지의 거리(x)가 제어부(150)에 입력되면, 아래의 수학식 1에 의해 피측정자(200)의 신장(Y)이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
tan(θ) = (Y-y)/x
예를 들어, 카메라(110)의 각도 θ가 수평선을 기준으로 10°, 카메라(110)의 높이 y가 1m, 피측정자(200)까지의 거리 x가 5m일 경우, 아래와 같이 신장은 1.88m로 계산될 수 있다.
tan(10°) = (Y-1)/5 ==> Y = 5 * tan(10°) + 1
Y = 5 * 0.176 + 1 = 1.88(m)
비록, 도 1c에서 카메라(110)의 높이가 피측정자(200)의 신장보다 작은 높이에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이와 반대로 카메라(110)가 피측정자(200)의 신장보다 높은 위치에 설치될 수도 있다. 더욱이, 카메라(110)는 천장에 고정 설치될 수도 있다.
다만, 카메라(110)의 높이가 최대한 피측정자(200)의 높이(즉, 신장)와 유사해지도록 실린더 구동부(140)의 높이를 조절할수록, 카메라(110)의 각도 θ가 작아지므로, 위의 수학식 1에서 카메라(110)의 각도 θ에 의한 영향이 작아지고, 이에 따라 측정된 또는 검출된 신장의 오차가 작아지게 된다. 즉, 본 고안에서는 카메라(110)가 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단 또는 얼굴 중앙)을 향하는 상,하 각도가 최소화되도록 실린더 구동부(140)의 높이가 트라이앤에러(try and error) 방식으로 조정되도록 한다. 다르게 설명하면, 본 고안에서 카메라(110)에 의한 피측정자(200)의 얼굴(예를 들면, 머리 상단의 엣지)을 향하는 각도는 지면과 수평한 수평선을 기준으로 대략 30θ° 이내, 바람직하기로 20° 이내, 더욱 바람직하기로 10° 이내, 더더욱 바람직하기로 5°이내일 수 있으며, 이와 같이 각도가 작아짐에 따라 계산/연산 또는 검출된 피측정자(200)의 신장 오차가 더욱 작아진다.
이와 같이 하여, 본 고안에 따른 신장 검출 장치(100)에 의하면, 카메라(110)의 각도, 카메라(110)의 높이 및 피측정자(200)까지의 거리가 측정됨으로써, 비접촉식으로 피측정자(200)의 신장이 정확하게 검출된다. 더욱이, 본 고안은 피측정자(200)의 신장이 실시간으로 연산되도록 함으로써, 통상의 신장 검출 용도 뿐만 아니라 보안 용도로도 적절하게 사용될 수 있다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치(100)에 의한 신장 검출 방법을 도시한 플로우챠트이다. 여기서, 기본적으로 제어의 주체는 제어부(150)이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 신장 검출 방법은 피측정자 촬영 및 얼굴 검출 단계(S1)와, 카메라 각도 검출 단계(S2)와, 실린더 구동부 높이 조절 및 검출 단계(S3)와, 피측정자 거리 검출 단계(S4)와, 신장 연산 단계(S5)와, 신장 표시 단계(S6)를 포함한다. 여기서, 단계 S1 내지 S4는 도면에 도시된 순서 외에 다른 순서로 수행될 수도 있다. 즉, S2-S3-S4-S1, S3-S4-S1-S2, S4-S1-S2-S3, S4-S3-S2-S1, S3-S2-S1-S4, S2-S1-S4-S3, S1-S4-S3-S2 등의 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 단계 S1 내지 S4는 동시에 수행될 수도 있다.
피측정자 촬영 및 얼굴 검출 단계(S1)에서, 제어부(150)는 지상으로부터 이격된 높이에 설치된 카메라(110)를 이용하여 피측정자(200)를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 얼굴, 특히 머리 상단의 엣지를 검출한다. 이때, 촬영된 영상에서 얼굴 특히, 머리 상단의 엣지가 표시부(170)의 대략 중앙에 위치하도록 제어부(150)는 각도 조절부(120)를 제어할 수 있다.
카메라 각도 검출 단계(S2)에서, 제어부(150)는 촬영된 영상에서 얼굴 특히, 머리 상단이 표시부(170)의 대략 중앙에 위치했을 때, 카메라(110)의 각도를 검출 및/또는 인식한다. 실질적으로, 이러한 카메라(110)의 각도 조정은 제어부(150)의 제어 신호에 의해 이루어지기 때문에, 상술한 제어 신호로부터 카메라(110)의 각도가 인식되거나 또는 각도 조절부(120)에 별도로 설치된 엔코더 등으로부터 검출될 수 있다.
실린더 구동부 높이 조절 및 검출 단계(S3)에서, 제어부(150)는 상술한 카메라(110)의 각도가 최소화되도록 실린더 구동부(140)를 제어하여 카메라(110)의 높이가 대략 피측정자(200)의 높이와 유사해지도록 한다. 물론, 제어부(150)는 실린더 구동부(140)를 제어할 때, 카메라(110)의 높이를 검출 및/또는 인식한다. 실질적으로, 이러한 실린더 구동부(140)의 조정은 제어부(150)의 제어 신호에 의해 이루어지기 때문에, 상술한 제어 신호로부터 카메라(110)의 높이가 인식되거나 또는 실린더 구동부(140)에 별도로 설치된 엔코더 등으로부터 검출될 수 있다. 더불어, 이때에도 제어부(150)는 카메라(110)를 이용하여 피측정자(200)를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 얼굴, 특히 머리 상단의 엣지를 검출하며, 촬영된 영상에서 얼굴 특히, 머리 상단의 엣지가 표시부(170)의 대략 중앙에 위치하도록 각도 조절부(120)를 제어하고, 또한 이때의 카메라(110)의 각도를 검출 및/또는 인식한다.
여기서, 실린더 구동부(140)를 갖지 않고 고정된 위치에 카메라(110)가 설치된 경우, 이러한 실린더 구동부 높이 조절 및 검출 단계(S3)는 생략되며, 다만 제어부는 카메라(110)의 설치 높이를 상수로서 저장하게 된다.
피측정자 거리 검출 단계(S4)에서, 제어부(150)는 거리 센서(130)를 이용하여 실린더 구동부(140)로부터 및/또는 카메라(110)로부터 피측정자(200)까지의 거리를 검출한다.
신장 연산 단계(S5)에서, 제어부(150)는 연산부(153)를 이용하여 지금까지 획득한 카메라(110)의 높이, 카메라(110)의 각도 및 피측정자(200)까지의 거리를 상술한 수학식 1에 입력하여, 피측정자(200)의 신장을 연산한다.
신장 표시 단계(S6)에서, 제어부(150)는 표시부(170)를 이용하여 피측정자(200)의 신장을 표시한다. 이때, 제어부(150)는 피측정자(200)의 영상과, 신장을 함께 저장부(160)에 저장할 수도 있다.
이와 같이 하여, 본 고안은 원거리에 있는 피측정자의 신장을 비접촉식으로 검출할 수 있는 카메라를 이용한 신장 검출 장치를 제공한다. 즉, 본 고안은 원거리에 있는 피측정자까지의 거리, 피측정자의 얼굴(특히, 머리 상단 또는 얼굴 중앙)을 향하는 카메라의 각도 및 카메라의 높이를 이용하여 비접촉식으로 피측정자의 신장을 검출하도록 한다. 특히, 본 고안은 카메라의 높이를 피측정자의 신장과 유사해지도록 조정함으로써, 피측정자의 신장을 더욱 정확하게 검출하도록 한다. 이에 따라, 본 고안은 통상의 신장 검출뿐만 아니라 보안 카메라 등에서도 촬영된 사람의 신장 정보를 실시간으로 추출할 수 있도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치에서 각도 편차를 고려하여 오프셋 각도(Φ)를 추정하는 방법을 도시한 것이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 신장 검출 장치(100)는 카메라(110)가 사람의 얼굴을 정면으로 바라보도록 적절한 각도로 제어되지만, 예를 들어, 카메라(110)의 영상 중심이 사람 얼굴의 중심으로 지향할 경우, 각도(θ)에 편차 즉, 오프셋 각도(Φ)가 발생할 수 있다.
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상술한 오프셋 각도(Φ)는 카메라(110)로 촬영된 영상에서 상하 전체 픽셀 수(또는 거리)를 L로 정의하고, 영상의 중심(사람 얼굴의 중심)으로부터 얼굴 상단(머리 상단)까지의 픽셀 수(또는 거리)를 l로 정의하면, 아래의 수학식 2와 같이 도출될 수 있다.
[수학식 2]
Φ = θ/2 * l/L
즉, 본 고안의 다른 실시예에서, 카메라(110)가 사람의 얼굴 중심을 지향할 경우, 사람 얼굴 중심에서 얼굴 상단(머리 상단)까지의 오프셋 각도(Φ)가 추가적으로 계산될 수 있다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치에 의한 신장 검출 방법을 도시한 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 편차를 고려하여, 카메라(110)로 촬영한 영상의 중심(사람 얼굴의 중심)에서 사람 얼굴의 상단까지의 오프셋 각도(Φ)를 추정함으로써, 아래의 수학식 3에서와 같이 더욱 정밀하게 신장 추정이 가능하다.
[수학식 3]
Y = y + tan(θ+Φ)*x
즉, 본 고안에서 카메라(110)에 의한 사람 얼굴 중심을 향하는 각도(θ)와 오프셋 각도(Φ)가 함께 고려되어, 신장 추정이 이루어짐으로써, 더욱 정밀한 신장 추정이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 고안에 따른 카메라를 이용한 신장 검출 장치
110; 카메라 120; 각도 조절부
130; 거리 센서 140; 실린더 구동부
150; 제어부 151; 영상 처리부
152; 얼굴 검출부 153; 연산부
160; 저장부 170; 표시부
180; 입력부 200; 피측정자

Claims (7)

  1. 지상으로부터 이격된 높이에서 피측정자를 촬영하는 카메라;
    상기 피측정자의 얼굴을 향하여 상기 카메라의 각도를 조절하는 각도 조절부;
    상기 피측정자까지의 거리를 검출하는 거리 센서; 및
    상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 각도 및 상기 거리를 이용하여, 상기 피측정자의 신장을 연산하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 카메라로 입력된 영상을 처리하여 상기 피측정자를 추출하는 영상 처리부; 및
    상기 영상 처리부에 의해 처리된 영상으로부터 상기 피측정자의 얼굴을 검출하는 얼굴 검출부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 피측정자의 얼굴이 중앙에 위치하도록 상기 각도 조절부를 제어하며 이때의 상기 카메라 각도를 인식함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는 높이 조절이 가능한 실린더 구동부에 설치된 것을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각도 조절부에 의한 각도가 최소값이 되도록 상기 실린더 구동부를 제어하며 이때의 상기 카메라의 높이를 인식함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 높이, 각도 및 거리를 입력받아 상기 피측정자의 신장을 연산하는 연산부를 더 포함함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피측정자의 신장을 표시하는 표시부를 더 포함함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 피측정자의 얼굴 중앙이 상기 영상의 중앙에 위치하도록 상기 각도 조절부를 제어하며 이때의 상기 카메라 각도를 인식한 상태에서,
    상기 영상의 상하 전체 픽셀 수와, 상기 영상의 중앙으로부터 상기 얼굴의 상단까지의 픽셀 수를 이용하여 오프셋 각도를 더 계산하고,
    상기 각도에 상기 오프셋 각도를 합산하여 상기 피측정자의 신장을 계산함을 특징으로 하는 신장 검출 장치.
KR2020160000945U 2016-02-22 2016-02-22 카메라를 이용한 신장 검출 장치 KR200487654Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020160000945U KR200487654Y1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 카메라를 이용한 신장 검출 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020160000945U KR200487654Y1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 카메라를 이용한 신장 검출 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170003049U true KR20170003049U (ko) 2017-08-30
KR200487654Y1 KR200487654Y1 (ko) 2018-10-18

Family

ID=60628485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020160000945U KR200487654Y1 (ko) 2016-02-22 2016-02-22 카메라를 이용한 신장 검출 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200487654Y1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111012353A (zh) * 2019-12-06 2020-04-17 西南交通大学 一种基于人脸关键点识别的身高检测方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102502438B1 (ko) 2021-04-09 2023-02-23 박상혁 Ar 기반의 신장 측정 방법 및 이를 이용한 성장 상태 측정 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080090916A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 삼성전자주식회사 사용자의 키를 이용하여 사용자를 인증하기 위한 장치 및방법
KR20100133284A (ko) * 2009-06-11 2010-12-21 (주)로봇에버 얼굴검출을 이용한 키재기 방법 및 장치
KR20110119474A (ko) 2010-04-27 2011-11-02 주식회사 바이오스페이스 신장관련정보 측정장치
KR20120097978A (ko) * 2011-02-28 2012-09-05 노틸러스효성 주식회사 자동 높이조절이 가능한 로봇 키오스크
KR101500651B1 (ko) 2012-10-10 2015-03-09 주식회사 케이티 이미지를 이용한 신장 측정 방법 및 이동 로봇 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080090916A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 삼성전자주식회사 사용자의 키를 이용하여 사용자를 인증하기 위한 장치 및방법
KR20100133284A (ko) * 2009-06-11 2010-12-21 (주)로봇에버 얼굴검출을 이용한 키재기 방법 및 장치
KR20110119474A (ko) 2010-04-27 2011-11-02 주식회사 바이오스페이스 신장관련정보 측정장치
KR20120097978A (ko) * 2011-02-28 2012-09-05 노틸러스효성 주식회사 자동 높이조절이 가능한 로봇 키오스크
KR101500651B1 (ko) 2012-10-10 2015-03-09 주식회사 케이티 이미지를 이용한 신장 측정 방법 및 이동 로봇 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111012353A (zh) * 2019-12-06 2020-04-17 西南交通大学 一种基于人脸关键点识别的身高检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR200487654Y1 (ko) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11544874B2 (en) System and method for calibration of machine vision cameras along at least three discrete planes
US9194931B2 (en) Length measurement method and device of the same
CN104104867B (zh) 控制摄像装置进行拍摄的方法和装置
WO2015064080A1 (ja) 視線方向検出装置および視線方向検出方法
TWI631506B (zh) 螢幕旋轉控制方法及系統
JP2009159496A5 (ko)
US9886933B2 (en) Brightness adjustment system and method, and mobile terminal
TWI630377B (zh) 熱像檢測裝置
WO2017215351A1 (zh) 摄像装置识别范围的调整方法及装置
US10671173B2 (en) Gesture position correctiing method and augmented reality display device
US9746966B2 (en) Touch detection apparatus, touch detection method, and non-transitory computer-readable recording medium
US9729861B2 (en) Method for estimating distance, and system and computer-readable medium for implementing the method
US20200380644A1 (en) Method and device for measuring distortion parameter of visual reality device, and measuring system
KR20170120010A (ko) 영상 취득 장치 및 그 방법
KR200487654Y1 (ko) 카메라를 이용한 신장 검출 장치
JP2009110275A (ja) 表示入力装置及びその視差補正方法
US20170223321A1 (en) Projection of image onto object
JP6062599B1 (ja) 携帯情報装置、寸法測定方法、および寸法測定プログラム
TW201301259A (zh) 電子裝置及其螢幕資訊調整方法
US11754446B2 (en) Thermal imaging apparatus and temperature calibration method of thermal imaging apparatus
US20170372133A1 (en) Method and system for determining body position of an occupant
KR101583131B1 (ko) 증강현실 기반 오프셋 캘리브레이션 제공 방법 및 시스템
WO2020111053A1 (ja) 監視装置、監視システム、監視方法、監視プログラム
JPWO2022024274A5 (ko)
JP6468078B2 (ja) 視線キャリブレーションプログラム、視線キャリブレーション装置、および視線キャリブレーション方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X70R Decision of rejection after re-examination
AMND Amendment
GRNO Decision to grant (after opposition)