KR20170093450A - 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법에 관한 것으로서, 대상물의 표면에 광을 선택적으로 조사하도록 복수의 광원을 구비한 광원부와, 광원이 조사된 대상물의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득부와, 광원부와 영상획득부의 둘레에 설치되어 외부광을 차단하는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 광원부와 영상획득부의 둘레에 외부광을 차단하는 차폐부를 설치하여 표면을 측정함으로써, 영상획득부의 카메라에 측정용 이외의 광원을 차단하는 차단필터를 별도로 설치할 필요가 없어 카메라의 설치비용을 절감하는 동시에 카메라의 영상의 활용도, 정확도, 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물의 표면을 광원을 조사하여 대상물의 표면상태를 측정하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법에 관한 것이다.
개인의 건강관리 서비스는 과거에는 주로 병원이나 의료기관에서 이루어지는 질병 치료에만 국한되는 헬스케어가 중심적으로 이루어졌으나, 근래에는 인체의 건강 상태 측정을 통한 질병의 사전 예방적인 건강관리 서비스에 대한 관심이 높아지고 있다.
이러한 사전예방 시스템의 헬스케어 장비 중에서 피부진단을 위한 장비의 경우, 부피가 크고 단독으로 동작하는 장비가 대다수이고, 고가이기 때문에 피부과 병원이나 화장품회사 등에만 일부가 설치되어 있는 실정이다.
따라서, 개인이 장비가 구비된 피부과 병원이나 화장품회사에 내방하지 않는 이상 피부질환에 대한 진단하는 것이 불가능하다. 아울러, 종래의 피부진단 장비 대다수가 단순히 모공의 개수가 몇 개인지와 같이 상투적인 진단을 하는 것이 전부이기 때문에 각 개인에 대한 진단결과를 데이터베이스를 통해 체계적으로 관리하지 못하고 있는 실정이다.
특히, 피부는 피지의 분비량에 따라 건성, 중성 및 지성 피부로 나뉘며, 이외에도 복합성 또는 민감성 피부 등이 있으나 이와 같은 방법에 의한 피부타입 분류는 자신의 느낌이나 추측에 의한 분류이기 때문에 정확한 자신의 피부 관리 정보로써 활용하기에는 부적절하다는 문제가 있었다.
자외선 광선을 피부에 조사하고 카메라 센서부에는 자외선 차단필터를 장착하여 가시광만 카메라에서 보도록 하면 자외선에 의해 여기되어 가시광선으로 발광되는 포피린 및 멜라닌을 관찰할 수 있게 된다.
그러나, 편광 필터와 자외선 차단 필터를 함께 사용하면 빛이 지나치게 차단되어 카메라가 너무 어두워지므로, 자외선에 의한 발광 효과를 극대화 하기에 어려움이 있다.
또한, 각 광원을 내장한 카메라를 바꾸어 가며 피부를 관찰할 경우, 똑같은 위치의 피부를 관찰하기가 용이하지 않다. 또한, 장시간 작동시에 백색광원, 평광원, 자외선 광원의 수명이 급격히 줄어는 들게 되고, 특히 자외선 광선의 경우 피부에 멜라닌 색소 침착 및 피부 손상 등을 야기할 수 있다.
따라서, 종래의 피부 관찰 장치는 특정한 하나의 부위를 다양한 광원으로 관찰하기가 용이하지 않으며, 장시간 작동시에 사용되는 광원의 수명이 짧아지고, 자외선을 장시간 조사하면 피부에 멜라닌 색소 침착 및 피부 손상 등을 야기할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 영상획득부의 카메라에 측정용 이외의 광원을 차단하는 차단필터를 별도로 설치할 필요가 없어 카메라의 설치비용을 절감하는 동시에 카메라의 영상의 활용도, 정확도, 정밀도를 향상시킬 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대상물의 표면상태에 대한 다양한 측정결과를 검출하여 표면상태의 다양한 정보를 파악할 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대상물인 인체의 피부에 대한 유분량, 수분량, 탄력성 및 pH값 등을 측정할 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 광원부에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하고 영상획득부에서 영상을 순차적으로 촬영해서 각 광원 별로 영상을 촬영하여 획득할 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 영상획득부의 표면영상과 표면검출부의 검출결과를 저장할 수 있거나 표시수단이나 관리서버로 전송할 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 광원부에서 파장이 서로 다른 자외선, 가시광선 및 적외선을 대상물에 선택적으로 조사할 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 카메라에서 획득한 대상물의 표면영상에 대한 정확도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대상물의 표면과 차폐부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 기밀성도 향상시킬 수 있는 다중 광원을 이용한 표면측정장치 및 표면측정방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대상물의 표면에 광을 선택적으로 조사하도록 복수의 광원을 구비한 광원부; 상기 광원이 조사된 대상물의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득부; 및 상기 광원부와 상기 영상획득부의 둘레에 설치되어 외부광을 차단하는 차폐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 대상물의 표면상태를 검출하는 1개 이상의 측정센서를 구비한 표면검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 표면검출부는, 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서 중 적어도 하나 이상의 측정센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 광원부에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하도록 제어해서 상기 영상획득부에서 영상을 순차적으로 촬영하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 영상획득부의 영상과 상기 표면검출부의 검출결과를 저장하는 메모리부; 및 상기 영상획득부의 영상과 상기 표면검출부의 검출결과를 표시수단이나 관리서버로 전송하는 통신부; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 광원부는, 자외선 광원, 가시광선 광원 및 적외선 광원을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 영상획득부는, CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차폐부는, 대상물과 접촉해서 외부광을 차단시키도록 기밀부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 이용하는 표면측정방법으로서, 대상물의 표면에 복수의 광원과 카메라를 외부광으로부터 차폐하도록 차폐부를 설치하는 준비단계; 대상물의 표면에 복수의 광원을 선택적으로 조사하는 광원조사단계; 상기 광원이 순차적으로 조사된 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득단계; 및 상기 영상획득단계에서 촬영된 영상을 처리하는 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 처리단계에서 상기 대상물의 영상과 표면상태의 검출결과를 함께 처리하도록 대상물의 표면상태를 1이상의 측정센서에 의해 검출하는 표면검출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 표면검출단계는, 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서 중 적어로 하나 이상의 측정센서에 의해 대상물의 표면상태를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 처리단계는, 상기 대상물의 영상과 표면상태의 검출결과를 메모리수단에 저장하거나, 상기 메모리수단에 저장된 상기 대상물의 영상과 검출결과를 유선통신 또는 무선통신을 이용해서 표시수단이나 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 광원부와 영상획득부의 둘레에 외부광을 차단하는 차폐부를 설치하여 표면을 측정함으로써, 영상획득부의 카메라에 측정용 이외의 광원을 차단하는 차단필터를 별도로 설치할 필요가 없어 카메라의 설치비용을 절감하는 동시에 카메라의 영상의 활용도, 정확도, 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 대상물의 표면상태를 검출하는 각종 측정센서를 구비한 표면검출부를 더 포함함으로써, 대상물의 표면상태에 대한 다양한 측정결과를 검출하여 표면상태의 다양한 정보를 파악할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 표면검출부로서 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서를 구비함으로써, 대상물인 인체의 피부에 대한 유분량, 수분량, 탄력성 및 pH값 등을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 광원의 조사를 제어하고 영상의 촬영을 제어하는 제어부를 더 포함함으로써, 광원부에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하고 영상획득부에서 영상을 순차적으로 촬영해서 각 광원 별로 영상을 촬영하여 획득할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 대상물의 표면에 대한 영상과 검출결과를 처리하기 위해 메모리부 또는 통신부를 구비함으로써, 영상획득부의 표면영상과 표면검출부의 검출결과를 저장할 수 있거나 표시수단이나 관리서버로 전송할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 광원부로서 자외선 광원, 가시광선 광원 및 적외선 광원을 구비함으로써, 광원부에서 파장이 서로 다른 자외선, 가시광선 및 적외선을 대상물에 선택적으로 조사할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 영상획득부로서 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라를 구비함으로써, 카메라에서 획득한 대상물의 표면영상에 대한 정확도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 차폐부로서 대상물과 접촉해서 외부광을 차단시키도록 기밀부재로 이루어짐으로써, 대상물의 표면과 차폐부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 기밀성도 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 일예를 나타내는 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 다른예를 나타내는 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정방법을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 일예를 나타내는 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 다른예를 나타내는 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정방법을 나타내는 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 일예를 나타내는 사진이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정장치의 영상획득부에서 획득한 영상의 다른예를 나타내는 사진이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 광원을 이용한 표면측정방법을 나타내는 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 광원을 이용한 표면측정장치는, 광원부(10), 영상획득부(20), 차폐부(30) 및 제어부(40)를 포함하여 이루어져 대상물(100)의 표면을 측정하는 표면측정장치로서, 사용자의 휴대가 간편한 핸드 핼드 타입의 소형기기로 이루어지거나, 신체의 안면 전체 또는 신체의 그 이상의 확장부위를 측정할 수 있는 대형장비로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.
이러한 표면측정장치는, 인체나 동물의 피부 표면이나, 식물의 표면 등과 같이 다양한 생물의 표면이나, 암석, 목재, 철 등과 같은 무생물의 표면을 측정할 수 있게 된다.
광원부(10)는, 대상물(100)의 표면에 광을 선택적으로 조사하도록 파장이 서로 다른 복수의 광원을 구비한 광원수단으로서, 자외선 광원(11), 가시광선 광원(12) 및 적외선 광원(13) 등을 구비하는 것이 바람직하다.
자외선 광원(11)은, 자외선을 조사하는 자외선 램프로서, 전구나 LED 등의 램프로 이루어지며, 의료 부문이나 식료 공업 부문에서 살균과 소독 등의 기능을 하게 되며, 피부에 조사하는 경우에는 도 2에 나타낸 바와 같이 색소침착, 피지, 모공, 주름 등을 파악할 수 있는 영상을 제공하게 된다.
가시광선 광원(12)은, 가시광선을 조사하는 가시광선 램프로서, 전구나 LED 등의 램프로 이루어지며, 사람의 눈에 보이는 전자기파의 가시영역으로 구성되고 개인별로 가시광선 범위의 차이가 존재하지만 보통의 인간의 눈에 의해 400∼700㎚까지의 범위를 감지하며 최대 380∼800㎚까지를 감지하게 된다.
적외선 광원(13)은, 적외선을 조사하는 적외선 램프로서, 전구나 LED 등의 램프로 이루어지며, 주로 반도체 제조 공정과 멸균 처리기 등에 사용되며, 피부에 조사하는 경우에는 도 3에 나타낸 바와 같이 피부상태를 파악할 수 있는 영상을 제공하게 된다.
또한, 이러한 광원부(10)로는 대상물에 편광을 조사하는 편광 광원이나 대상물에 근적외선을 조사하는 근적외선 광원 등과 같이 광원이 조사되는 대상물의 구성이나 형태에 따라 다양하게 사용되는 것도 가능함은 물론이다.
특히, 광원부(10)의 조사대상이 인체의 피부인 경우에는, 광원부(10)에 피부의 분석을 위해 자동적으로 광노출(dimming)을 조절하는 자동 광노출 조절 시스템이 구비되어 있는 것도 가능함은 물론이다.
영상획득부(20)는, 광원부(10)에서 광원이 선택적으로 조사된 대상물(100)의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단으로서, CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
특히, 이와 같이 영상획득부(20)의 카메라에서 촬영된 영상은, 사용자가 대상물(100)의 표면상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 동영상을 제공하거나 정지영상이나 확대영상을 제공하는 것도 가능함은 물론이다.
이와 같이, 광원부(10)에서 복수의 광원이 선택적으로 조사된 대상물(100)인 피부의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 경우에, 자외선 광원(11)이 조사된 피부의 표면을 촬영한 자외선 영상에서는, 피부의 표면에서 포피린 및 자외선을 흡수하여 검게 나타나는 멜라닌을 확인할 수 있게 된다.
또한, 가시광선 광원(12)이 조사된 피부의 표면을 촬영한 가시광선 영상에서는, 피부의 모공, 주름, 각질, 피부의 번들거림이나 유분의 정도 등을 확인할 수 있게 된다.
또한, 적외선 광원(13)이 조사된 피부의 표면을 촬영한 적외선 영상에서는, 피부에 적외선을 투과해서 반사하여 적외광 촬영을 하면 잡티는 안보이고 순수한 피부만 촬영하게 되고, 순수한 피부의 촬영영상을 다른 광원의 촬영영상을 마스킹이미지로 이용하여 피부의 주름이나 잡티를 보다 명확하게 구분하게 되고, 보다 강한 적외광을 조사하면, 피부를 투과하도록 하여 혈관을 볼 수 있게 되어 피부의 홍반, 민감성 피부의 측정이 가능하게 된다.
또한, 이와 같이 적외선 광원(13)을 이용해서 촬영한 영상으로부터 얻은 모세혈관의 이미지 영상을 활용하여 피부의 민감 도를 수취화하도록 산출하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 이러한 영상획득부(20)는, 대상물(100)이 인체의 표면 뿐만 아니라, 지폐, 신분증, 여권 등에 광원부(10)와 같이 파장이 서로 다른 복수의 광원을 선택적으로 조사하여 진위여부의 판단을 위한 영상을 제공할 수 있게 된다.
구체적으로, 적외선 광원(13)으로 적용되어진 적외선 LED를 이용해 지폐, 신분증, 여권 등의 적외선 반응 잉크의 선택 촬영된 이미지를 이용해서 이들의 진위판별에 이용하는 것이 가능하다.
또한, 자외선 광원(11)으로 적용되어진 자외선 LED를 이용해 지폐, 신분증, 여권 등의 자외선 반응 형광물질로 선택 촬영된 이미지를 이용해서 이들의 진위판별에 이용하는 것도 가능함은 물론이다.
차폐부(30)는, 광원부(10)와 영상획득부(20)의 둘레에 설치되어 외부광을 차단하는 차폐부재로서, 대상물(100)과 접촉해서 외부광을 차단시키도록 접촉력이 장시간 유지되는 연질소재의 기밀부재로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
이러한 차폐부(30)의 기밀부재로는, 대상물(100)과 접촉시 대상물(100)과의 접촉력을 증가시켜 외부광의 차폐성능을 향상시키도록 고무, 실리콘, 스펀지 등과 같은 연질소재로 이루어져 있는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 이러한 차폐부(30)에 의해 외부광이 차폐된 상태에서 광원부(10)의 복수의 광원 중 하나의 광원이 선택적으로 조사된 대상물(100)의 표면을 영상획득부(20)에 의해 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하게 된다.
따라서, 영상획득부(20)의 카메라에서는 촬영된 영상의 색 왜곡을 방지하도록 적외선이나 자외선을 차단하는 차단필터를 별도로 설치할 필요가 없이 광원을 선택적으로 조사하여 촬영하게 되므로, 영상획득부(20)의 카메라의 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 표면측정장치는, 광원부(10)에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하도록 제어해서 영상획득부(20)에서 영상을 순차적으로 촬영하도록 제어하는 제어부(40)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
제어부(40)는, 광원부(10)와 영상획득부(20)의 동작을 제어하는 제어수단으로서, 광원부(10)에서 복수의 광원 중 하나의 광원을 선택적으로 조사하도록 제어하고, 영상획득부(20)에서 선택 광원이 조사된 영상을 순차적으로 촬영하도록 제어하게 된다.
이러한 제어부(40)는, 광원부(10)의 복수 광원의 점멸순서, 점멸여부 및 점멸시기 등을 제어하고 영상획득부(20)의 촬영여부 및 촬영시기 등을 제어하는 동시에 영상획득부(20)에서 촬영한 영상의 전송여부, 표시여부 및 연산여부 등과 같은 영상처리도 제어하게 된다.
또한, 본 발명의 표면측정장치는, 대상물(100)의 표면상태를 검출하는 1개 이상의 측정센서를 구비한 표면검출부(50)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
표면검출부(50)는, 대상물(100)의 표면상태를 검출하는 측정수단으로서, 유분측정센서(51), 수분측정센서(52), 탄력측정센서(53) 및 pH측정센서(54) 중 적어도 하나 이상의 측정센서를 구비하는 것이 가능함은 물론이다.
유분측정센서(51)는, 대상물(100)의 표면에 잔류하는 유분 즉, 오일성분을 검출하는 검출수단으로서, 대상물인 피부의 표면에 흐르는 전기용량이나 저항을 측정하거나 또는 피부에 흡착된 유분의 영상을 분석하여 피부의 유분량을 측정하게 된다.
수분측정센서(52)는, 대상물(100)의 표면에 잔류하는 수분을 검출하는 검출수단으로서, 대상물인 피부의 표면에 흐르는 전기용량이나 저항을 측정하여 피부의 수분량을 측정하게 된다.
탄력측정센서(53)는, 대상물(100)의 표면에 대한 탄력성을 검출하는 검출수단으로서, 대상물인 피부의 표면에 변형을 유발한 후 피부에 흐르는 전기용량이나 저항을 측정하거나 복원 양상을 분석하여 피부의 탄력성을 측정하게 된다.
pH측정센서(54)는, 대상물(100)의 표면에 대한 pH를 검출하는 검출수단으로서, pH 선택성 전극인 유리전극, 기준전극, 온도센서의 3가지를 이용하여 이들 사이의 전위차에 의해 pH값을 산출하여 피부의 pH를 측정하게 된다.
또한, 본 발명의 표면측정장치는, 영상획득부(20)의 영상과 표면검출부(50)의 검출결과를 저장하는 메모리부(60)와, 영상획득부(20)의 영상과 표면검출부(50의 검출결과를 표시수단이나 관리서버로 전송하는 통신부(70)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
메모리부(60)는, 영상획득부(20)에서 획득한 영상과 표면검출부(50)에서 검출한 검출결과를 저장하는 저장수단으로서, 반도체 칩이나 소자, 메모리모듈 등과 같은 메모리수단으로 이루어져 영상데이터와 검출데이터를 저장하게 된다.
통신부(70)는, 영상획득부(20)에서 획득한 영상과 표면검출부(50)에서 검출한 검출결과를 표시수단이나 관리서버 등과 같은 외부기기(200)로 전송하는 전송수단으로서, wifi(wireless fidelity), USB(Universal Serial Bus), OTG(USB On-The-Go) 등과 같은 유무선 네트워크를 통해 영상데이터와 검출데이터를 전송하게 된다.
이러한 통신부(70)로는 유선 통신모듈이나 무선 통신모듈과 같은 통신수단으로 이루어져 스마트폰(smart phone)이나 태블릿 PC(tablet PC) 등과 같이 표시수단이 구비된 휴대용 단말기 또는 관리서버, PC 등과 같은 외부기기(200)로 통신이 가능하게 된다.
이하 도 1 및 도 4를 참조해서 본 실시예의 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 이용하는 표면측정방법을 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 이용하는 표면측정방법은, 준비단계(S10), 광원조사단계(S20), 영상획득단계(S30) 및 처리단계(S50)를 포함하여 이루어져 있다.
준비단계(S10)는, 대상물(100)의 표면에 복수의 광원과 카메라를 외부광으로부터 차폐하도록 차폐부(30)를 설치하는 단계로서, 복수의 광원을 구비한 광원부(10)와 광원이 조사된 대상물(100)의 표면을 촬영하여 카메라를 구비한 영상획득부(20)의 둘레 설치된 차폐부(30)를 대상물(100)의 표면에 밀착시켜 외부광을 차폐하여 표면측정을 준비하게 된다.
광원조사단계(S20)는, 대상물(100)의 표면에 복수의 광원을 선택적으로 조사하는 단계로서, 광원부(10)에서 복수의 광원 중 하나의 광원을 대상물(100)의 표면에 조사하게 된다.
광원부(10)에는 자외선 광원(11), 가시광선 광원(12) 및 적외선 광원(13)이 각각 별도로 구비되어, 대상물(100)의 표면에 자외선, 가시광선 및 적외선을 각각 개별적으로 조사하게 된다.
영상획득단계(S30)는, 광원조사단계(S20)에서 복수의 광원 중 하나의 광원이 개별적으로 조사된 대상물(100)의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 단계로서, 광원부(10)에 의해 자외선, 가시광선 및 적외선이 개별적으로 조사된 대상물(100)의 표면을 영상획득부(20)에 의해 순차적으로 촬영하여 각각의 개별적인 영상을 획득하게 된다.
처리단계(S50)는, 영상획득단계(S30)에서 촬영된 영상을 처리하는 단계로서, 영상획득단계(S30)에서 촬영된 대상물(100) 표면의 영상과 표면상태의 검출결과를 메모리수단에 저장하거나, 상기 메모리수단에 저장된 상기 대상물의 영상과 검출결과를 유선통신 또는 무선통신을 이용해서 표시수단이나 관리서버로 전송하게 된다.
또한, 본 발명의 표면처리방법은 처리단계(S50)에서 대상물(100)의 영상과 표면상태의 검출결과를 함께 처리하도록 대상물(100)의 표면상태를 1이상의 측정센서에 의해 검출하는 표면검출단계(S40)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
표면검출단계(S40)는, 대상물(100)의 표면상태를 1이상의 측정센서에 의해 검출하는 단계로서, 유분측정센서(51), 수분측정센서(52), 탄력측정센서(53) 및 pH측정센서(54) 중 적어로 하나 이상의 측정센서를 구비한 표면검출부(50)에 의해 대상물(100)의 다양한 표면상태를 검출하게 된다.
유분측정센서(51)는, 대상물(100)의 표면에 잔류하는 유분을 검출하는 검출하여 대상물인 피부의 유분량을 측정하게 되고, 수분측정센서(52)는 대상물(100)의 표면에 잔류하는 수분을 검출하여 피부의 수분량을 측정하게 되고, 탄력측정센서(53)는 대상물(100)의 표면에 대한 탄력성을 검출하여 피부의 탄력성을 측정하게 되고, pH측정센서(54)는 대상물(100)의 표면에 대한 pH를 검출하여 피부의 pH를 측정하게 된다.
처리단계(S50)는, 영상획득단계(S30)에서 촬영된 영상을 처리하는 단계로서, 영상획득단계(S30)에서 촬영된 대상물(100)의 표면영상과 표면검출단계(S40)에서 검출된 대상물(100)의 표면상태의 검출결과를 반도체 칩이나 소자, 메모리모듈 등과 같은 메모리수단에 저장하게 된다.
또한, 이러한 처리단계(S50)는, 메모리수단에 저장된 대상물(100)의 표면영상 및 검출결과를 유선통신 또는 무선통신, 즉 wifi(wireless fidelity), USB(Universal Serial Bus), OTG(USB On-The-Go) 등과 같은 유무선 네트워크를 이용해서 스마트폰(smart phone)이나 태블릿 PC(tablet PC) 등과 같이 표시수단이 구비된 휴대용 단말기 또는 관리서버, PC 등과 같은 외부기기(200)로 전송하게 된다.
이와 같이 외부기기(200)로 전송된 대상물(100)인 피부의 표면영상 및 검출결과는, 외부기기(200)를 통해 외부의 전문가들이나 의사들이 피부에 대한 원격진료 및 처방이 가능하게 되거나, 온라인으로 연결되는 경우에는 온라인 상에서 타인들이 표면영상 및 검출결과에 대한 평가와 판단 및 자문을 제공하는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광원부와 영상획득부의 둘레에 외부광을 차단하는 차폐부를 설치하여 표면을 측정함으로써, 영상획득부의 카메라에 측정용 이외의 광원을 차단하는 차단필터를 별도로 설치할 필요가 없어 카메라의 설치비용을 절감하는 동시에 카메라의 영상의 활용도, 정확도, 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 대상물의 표면상태를 검출하는 각종 측정센서를 구비한 표면검출부를 더 포함함으로써, 대상물의 표면상태에 대한 다양한 측정결과를 검출하여 표면상태의 다양한 정보를 파악할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 표면검출부로서 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서를 구비함으로써, 대상물인 인체의 피부에 대한 유분량, 수분량, 탄력성 및 pH값 등을 측정할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 광원의 조사를 제어하고 영상의 촬영을 제어하는 제어부를 더 포함함으로써, 광원부에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하고 영상획득부에서 영상을 순차적으로 촬영해서 각 광원 별로 영상을 촬영하여 획득할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 대상물의 표면에 대한 영상과 검출결과를 처리하기 위해 메모리부 또는 통신부를 구비함으로써, 영상획득부의 표면영상과 표면검출부의 검출결과를 저장할 수 있거나 표시수단이나 관리서버로 전송할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 광원부로서 자외선 광원, 가시광선 광원 및 적외선 광원을 구비함으로써, 광원부에서 파장이 서로 다른 자외선, 가시광선 및 적외선을 대상물에 선택적으로 조사할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 영상획득부로서 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라를 구비함으로써, 카메라에서 획득한 대상물의 표면영상에 대한 정확도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 차폐부로서 대상물과 접촉해서 외부광을 차단시키도록 기밀부재로 이루어짐으로써, 대상물의 표면과 차폐부 사이의 밀착력을 향상시키는 동시에 기밀성도 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 광원부
20: 영상획득부
30: 차폐부 40: 제어부
50: 표면검출부 60: 메모리부
70: 통신부
30: 차폐부 40: 제어부
50: 표면검출부 60: 메모리부
70: 통신부
Claims (12)
- 대상물의 표면에 광을 선택적으로 조사하도록 복수의 광원을 구비한 광원부;
상기 광원이 조사된 대상물의 표면을 순차적으로 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득부; 및
상기 광원부와 상기 영상획득부의 둘레에 설치되어 외부광을 차단하는 차폐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대상물의 표면상태를 검출하는 1개 이상의 측정센서를 구비한 표면검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 표면검출부는, 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서 중 적어도 하나 이상의 측정센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광원부에서 복수의 광원을 선택적으로 조사하도록 제어해서 상기 영상획득부에서 영상을 순차적으로 촬영하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 영상획득부의 영상과 상기 표면검출부의 검출결과를 저장하는 메모리부; 및 상기 영상획득부의 영상과 상기 표면검출부의 검출결과를 표시수단이나 관리서버로 전송하는 통신부; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광원부는, 자외선 광원, 가시광선 광원 및 적외선 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 영상획득부는, CCD(Charge Coupled Device) 카메라 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 차폐부는, 대상물과 접촉해서 외부광을 차단시키도록 기밀부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정장치. - 다중 광원을 이용한 표면측정장치를 이용하는 표면측정방법으로서,
대상물의 표면에 복수의 광원과 카메라를 외부광으로부터 차폐하도록 차폐부를 설치하는 준비단계;
대상물의 표면에 복수의 광원을 선택적으로 조사하는 광원조사단계;
상기 광원이 순차적으로 조사된 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득단계; 및
상기 영상획득단계에서 촬영된 영상을 처리하는 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 처리단계에서 상기 대상물의 영상과 표면상태의 검출결과를 함께 처리하도록 대상물의 표면상태를 1이상의 측정센서에 의해 검출하는 표면검출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 표면검출단계는, 유분측정센서, 수분측정센서, 탄력측정센서 및 pH측정센서 중 적어로 하나 이상의 측정센서에 의해 대상물의 표면상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 처리단계는, 상기 대상물의 영상과 표면상태의 검출결과를 메모리수단에 저장하거나, 상기 메모리수단에 저장된 상기 대상물의 영상과 검출결과를 유선통신 또는 무선통신을 이용해서 표시수단이나 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 광원을 이용한 표면측정방법.
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