KR20180055244A - Mobile spectral imaging system and method - Google Patents

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KR20180055244A
KR20180055244A KR1020160152852A KR20160152852A KR20180055244A KR 20180055244 A KR20180055244 A KR 20180055244A KR 1020160152852 A KR1020160152852 A KR 1020160152852A KR 20160152852 A KR20160152852 A KR 20160152852A KR 20180055244 A KR20180055244 A KR 20180055244A
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a mobile spectral imaging system comprises: a user terminal including a light source for irradiating an imaging target with light, and an imaging unit for imaging the imaging target; and a spectral imaging device mounted on the user terminal to obtain a spectral image on the imaging target by the light emitted from the light source, and including a probe being in contact with the imaging target. Since a reference target is mounted on the probe, the spectral image on the imaging target and a spectral image on a reference target can be simultaneously obtained.

Description

모바일 분광 이미징 시스템 및 방법{MOBILE SPECTRAL IMAGING SYSTEM AND METHOD}[0001] MOBILE SPECTRAL IMAGING SYSTEM AND METHOD [0002]

본 발명은 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브에 참조 타겟이 장착되어 촬영 대상 및 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile spectrographic imaging system and method, and more particularly to a mobile spectral imaging system and method in which a reference target is mounted on a probe so that a spectroscopic image of the object to be imaged and the reference target can be acquired simultaneously.

분광 이미징 및 분석 기술들은 다양한 생의학 분야에서 정량적 광학 이미징 도구로서 폭넓게 활용되고 있다. 이러한 기술들은 분광 이미지 내에 각각의 픽셀에서 분광 지표(spectral signature)를 얻을 수 있게 한다. 그 결과, 공간적 정보뿐만 아니라 분광을 포함하는 이미지 큐브(image cube)가 획득될 수 있다.Spectroscopic imaging and analytical techniques are widely used as a quantitative optical imaging tool in a variety of biomedical fields. These techniques make it possible to obtain a spectral signature at each pixel in the spectral image. As a result, an image cube containing spectral information as well as spatial information can be obtained.

특히, 분광 정보는 기존의 모노크롬 및 RGB 컬러 이미징 방법들로 차별화될 수 없는 배경으로부터 관심 있는 생물학적 견본을 정량적으로 분별하기 위해 적용될 수 있으며, 이는 서로 다른 생물학적 성분들은 일반적으로 분별 가능한 분광 지표들을 반영하기 때문이다.In particular, the spectroscopic information can be applied to quantitatively discriminate the biological samples of interest from backgrounds that can not be distinguished by conventional monochrome and RGB color imaging methods, since different biological components generally reflect discriminable spectroscopic indicators Because.

분광 분석에서, 거리 측정에 기반한 다양한 방법들은 이미지 큐브 내 관심 영역을 정량적으로 견고하게 분할하는 데 적용될 수 있다. 게다가, 선형 비조합(linear de-combination) 또는 주성분 분석과 같은 분광 분류법들은 매우 근접한 분광 지표들을 분리할 수 있는 것으로 나타났다.In spectral analysis, various methods based on distance measurement can be applied to quantitatively and robustly partition the region of interest in the image cube. In addition, spectral classifications such as linear de-combination or principal component analysis have been shown to be able to separate very close spectral indicators.

따라서 분광 이미징 및 분석 기술은 위암, 유방암, 및 피부 질환 같은 다양한 질병을 비침습적으로 진단하는 데 사용되고 있다. 특히, 다양한 악성 및 비악성 피부 질병들의 진단 동안 미리 정의된 분광 반사 특성들을 활용하는 것에 의해 식별할 수 없는 특징들 중에서 공간적으로 및 분광적으로 이질적인 피부 병변들을 분별할 수 있다는 점에서 유용하다. 예를 들어, 분광 이미징 및 분석 기술들은 초기 단계에서 이형성 모반 및 색소세포성 모반으로부터, 악성 피부 질병들 중 하나인, 악성 흑색종을 구별할 수 있는 것으로 발견되었다. 이 방법은 또한 선형 판별 함수들의 조합을 적용하는 것에 의해 여드름 병변들의 심각성을 평가하는 데 적용될 수 있다. 분광 이미징 및 선형 판별 함수 분류자를 이용하여, 다양한 여드름 병변들이 성공적으로 추출되고 분류될 수 있다.Spectroscopic imaging and analytical techniques are thus used to noninvasively diagnose various diseases such as gastric cancer, breast cancer, and skin diseases. In particular, it is useful in distinguishing spatially and spectrally heterogeneous skin lesions among the unidentifiable features by utilizing predefined spectral reflectance characteristics during the diagnosis of various malignant and non-malignant skin diseases. For example, spectroscopic imaging and analysis techniques have been found to distinguish malignant melanoma, one of the malignant skin diseases, from dysplastic nevus and pigment cell nevus at an early stage. This method can also be applied to assess the severity of acne lesions by applying a combination of linear discriminant functions. Using spectral imaging and linear discriminant function classifiers, various acne lesions can be successfully extracted and classified.

게다가, 가시 및 근적외 파장 범위에서 분광 이미징 및 분석 방법은 부종 병리학에서 유용한 비침습적 도구로 사용되고 있다.In addition, spectral imaging and analysis methods in the visible and near infrared wavelength ranges are being used as noninvasive tools useful in edema pathology.

또한 분광 이미징 및 분석 기술들은 피부의 자가면역 질병, 건선의 정량적 진단을 위해 활용된다.Spectroscopic imaging and analytical techniques are also used for the quantitative diagnosis of skin autoimmune diseases and psoriasis.

최근, 스마트 폰에 기반한 다양한 사용자 단말기들이 개인 헬스 케어 정보를 획득할 수 있다는 점에서 각광을 받고 있다. 이에 따라 스마트 폰 기반 디바이스들이 개발되고 있으며, 특히, 피부 병변들의 초기 탐지를 위한 몇몇의 휴대용 피부 진단 시스템들이 개발되었다.In recent years, various user terminals based on smart phones have gained attention in that they can acquire personal healthcare information. As a result, smartphone-based devices have been developed, and in particular, several portable skin diagnostic systems have been developed for the early detection of skin lesions.

그러나, 대부분의 디바이스들은 기존 이미지 처리 기술들뿐만 아니라 RGB 컬러 이미징을 기반으로 하는데, 기존 단색 또는 RGB 컬러 이미징은 피부 병변의 초기 감지 및 검사와 관련하여 다양한 피부 질병을 진단할 때 분광 해상도가 낮고 융통성이 낮다는 한계점이 있다. 이러한 한계점들을 극복하기 위해, 높은 정량적 특성들을 갖는 더욱 개선된 모바일 피부 진단 시스템이 개발될 필요성이 있다.However, most devices are based on RGB color imaging as well as conventional image processing techniques. Conventional monochromatic or RGB color imaging is associated with early detection and inspection of skin lesions, Is low. To overcome these limitations, there is a need to develop a more improved mobile skin diagnostic system with high quantitative characteristics.

예를 들어, 2014년 7월 22일에 출원된 KR 10-2016-7004141에는 '피부병의 광학 검출'에 대하여 개시되어 있다.For example, KR 10-2016-7004141, filed on July 22, 2014, discloses " optical detection of skin diseases ".

일 실시예에 따른 목적은 프로브에 참조 타겟이 장착되어 촬영 대상 및 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있고, 참조 타겟에 대한 분광 이미지로부터 보정 정보를 획득할 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is a mobile spectral imaging system and method capable of acquiring calibration information from a spectral image for a reference target, the spectral image for the object being captured and the reference target being simultaneously obtainable by mounting a reference target on the probe, .

일 실시예에 따른 목적은 Autoblance, autocontrast 등과 같은 스마트폰에 장착되어 있는 RGB 카메라 전처리 과정과 상관 없이 신뢰성 있는 분광 지표를 생성할 수 있고, 광원으로부터의 빛의 세기(예를 들어, LED 세기) 또는 사용자 단말기의 종류에 상관 없이 신뢰성 있는 분광 지표를 생성할 수 있으며, 이종 사용자 단말기 간 반복성(Interphone repeatability)을 향상시킬 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of generating a reliable spectral indicator irrespective of a preprocessing process of an RGB camera mounted on a smartphone such as an autoblance or an autocontrast, A mobile spectral imaging system and method capable of generating a reliable spectral indicator irrespective of the type of a user terminal and improving interphone repeatability between heterogeneous user terminals.

일 실시예에 따른 목적은 휴대성 및 정확성이 향상되고, 피부 진단 및 정량적 관리에 매우 유용하며, 질병 증상을 나타내는 환자가 병원에 가지 않고도 가정에서 저비용으로 피부 질병에 대한 정량적/지속적인 모니터링을 수행할 수 있고 피부 질병들의 조기 감지를 수행할 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The object of the embodiment is to improve portability and accuracy and to be useful for skin diagnosis and quantitative management and to provide a quantitative / continuous monitoring of skin diseases at low cost in the home And to provide a mobile spectral imaging system and method that can perform early detection of skin diseases.

일 실시예에 따른 목적은 유비쿼터스 환경 내에서 자궁 경부 종양 및 악성 흑색종 같은 다른 환부 영역들의 감지에 적용될 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a mobile spectral imaging system and method that can be applied to the detection of other affected areas such as cervical tumors and malignant melanoma in a ubiquitous environment.

일 실시예에 따른 목적은 정상 피부 및 점 영역에 대한 분광 이미징 및 분석을 수행할 수 있고, 비율계량적 분광 분석 기술을 적용하여 여드름 영역의 심각성에 대하여 정량적인 진단을 수행할 수 있으며, 여드름 치료를 위해 적용된 약물의 치료 효과를 효과적으로 모니터링할 수 있는 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object according to one embodiment is to perform spectral imaging and analysis on normal skin and point regions and to quantitatively diagnose the severity of an acne area by applying a ratio metric spectral analysis technique, The present invention provides a mobile spectral imaging system and method capable of effectively monitoring the therapeutic effect of a drug applied to a patient.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템은, 촬영 대상에 대하여 빛을 조사하는 광원 및 상기 촬영 대상에 대한 이미지를 촬영하는 촬영부를 포함하는 사용자 단말기; 및 상기 사용자 단말기에 장착되어, 상기 광원으로부터 방출된 빛에 의해 상기 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득하는 분광 이미징 디바이스;를 포함하고, 상기 분광 이미징 디바이스는 상기 촬영 대상과 접촉하는 프로브를 포함하고, 상기 프로브에는 참조 타겟이 장착되어, 상기 촬영 대상에 대한 분광 이미지 및 상기 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile spectroscopic imaging system including a user terminal including a light source for irradiating light to an object to be imaged, and a photographing unit for photographing an image of the object to be imaged; And a spectroscopic imaging device, mounted on the user terminal, for acquiring a spectroscopic image of the object to be imaged by the light emitted from the light source, wherein the spectroscopic imaging device includes a probe in contact with the object to be imaged, The probe may be equipped with a reference target, and a spectroscopic image of the object to be imaged and a spectroscopic image of the reference target may be simultaneously obtained.

일 측에 의하면, 상기 프로브는, 링 형상으로 마련된 고정 부재;를 포함하고, 상기 고정 부재에는 상기 참조 타겟이 장착되도록 홈이 형성될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the probe includes a ring-shaped fixing member, and the fixing member may be formed with a groove for mounting the reference target.

일 측에 의하면, 상기 참조 타겟은 복수 개의 참조 구획을 포함하고, 상기 복수 개의 참조 구획은 상기 고정 부재의 내주면을 따라 방사상 방향으로 이격 배치될 수 있다.According to one aspect, the reference target may include a plurality of reference compartments, and the plurality of reference compartments may be radially spaced along the inner circumferential surface of the holding member.

일 측에 의하면, 상기 참조 타겟은 링 형상으로 마련되고, 상기 참조 타겟은 상기 고정 부재의 내주면으로부터 내측을 향하여 돌출되도록 장착될 수 있다.According to one aspect, the reference target is provided in a ring shape, and the reference target can be mounted so as to protrude inward from the inner circumferential surface of the fixing member.

일 측에 의하면, 상기 분광 이미징 디바이스에서 획득된 분광 이미지를 가공하는 분광 이미지 처리 서버;를 더 포함하고, 상기 분광 이미지 처리 서버는, 상기 사용자 단말로부터 상기 분광 이미지가 전송되고, 상기 분광 이미지를 무채색으로 변환하는 색상 변환부; 상기 색상 변환부에서 무채색으로 변환된 분광 이미지를 음영 처리하는 음영 처리부; 및 상기 음영 처리부에서 음영 처리된 분광 이미지를 보정하는 분광 보정부;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a spectroscopic image processing server for processing a spectroscopic image obtained in the spectroscopic imaging device, wherein the spectroscopic image processing server transmits the spectroscopic image from the user terminal, A color conversion unit for converting the color signal into a color signal; A shading unit for shading the spectral image converted into an achromatic color in the color conversion unit; And a spectroscope correcting unit for correcting the spectroscopic image shaded in the shader.

일 측에 의하면, 상기 색상 변환부에서 상기 분광 이미지는 다음의 식에 의해 무채색으로 변환되고,According to one aspect, in the color conversion unit, the spectral image is converted into an achromatic color by the following equation,

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, R은 상기 분광 이미지 내 빨간색 픽셀들의 강도이고,Where R is the intensity of the red pixels in the spectral image,

G는 상기 분광 이미지 내 녹색 픽셀들의 강도이고,G is the intensity of the green pixels in the spectral image,

B는 상기 분광 이미지 내 파란색 픽셀들의 강도이며,B is the intensity of the blue pixels in the spectral image,

I는 무채색으로 변환된 분광 이미지의 강도이다.I is the intensity of the spectral image converted to achromatic color.

일 측에 의하면, 상기 분광 보정부에서 상기 분광 이미지는 다음의 식에 의해 보정되고,According to one aspect of the present invention, the spectroscopic image in the spectroscopic correction section is corrected by the following equation,

Figure pat00002
Figure pat00002

이때, x 및 y는 분광 이미지 내 관심 영역의 x축 및 y축 좌표이고,Where x and y are the x-axis and y-axis coordinates of the region of interest in the spectral image,

λ는 분광 이미지를 측정한 빛의 파장이고,lambda is the wavelength of the light measured in the spectral image,

Figure pat00003
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 보정된 강도이고,
Figure pat00003
Is the corrected intensity of the spectral image at x, y and lambda,

Figure pat00004
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 원래 강도이고,
Figure pat00004
Is the original intensity of the spectral image at x, y and lambda,

Figure pat00005
는 λ에서 분광 이미지의 보정 계수고,
Figure pat00005
Is the correction coefficient of the spectral image at?

Figure pat00006
는 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 최대 강도이고,
Figure pat00006
Is the maximum intensity of the reference area in the spectroscopic image measured at lambda,

Figure pat00007
는 x, y 및 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 강도이다.
Figure pat00007
Is the intensity of the reference area in the spectral image measured at x, y, and lambda.

일 측에 의하면, 상기 분광 이미징 디바이스는 서로 다른 파장에 대한 복수 개의 분광 이미지를 획득하고, 상기

Figure pat00008
는 상기 복수 개의 분광 이미지에 각각 포함된 참조 영역의 평균 강도 중 최대값을 특정 파장에서 측정된 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도로 나눔으로써 산출될 수 있다.According to one aspect, the spectroscopic imaging device obtains a plurality of spectroscopic images for different wavelengths,
Figure pat00008
Can be calculated by dividing the maximum value of the average intensities of the reference areas included in the plurality of spectral images by the average intensities of the reference areas included in the spectral images measured at a specific wavelength.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 분광 이미징 방법은, 사용자 단말기, 상기 사용자 단말기에 장착되어 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득하는 분광 이미징 디바이스 및 상기 획득된 분광 이미지를 가공하는 분광 이미지 처리 서버를 포함하는 분광 이미징 시스템이 제공되는 단계; 상기 분광 이미징 디바이스에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지가 획득되는 단계; 상기 획득된 분광 이미지가 상기 분광 이미지 서버에 전송되는 단계; 상기 전송된 분광 이미지가 무채색으로 변환되는 단계; 상기 무채색으로 변환된 분광 이미지가 음영 처리되는 단계; 상기 음영 처리된 분광 이미지가 보정되는 단계; 및 상기 보정된 분광 이미지가 분광 분류되는 단계;를 포함하고, 상기 분광 이미징 디바이스에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지가 획득되는 단계에서, 상기 분광 이미지의 중앙에는 적어도 하나의 관심 영역이 배치되고, 상기 관심 영역의 외측에는 참조 영역이 배치될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a spectroscopic imaging method including a user terminal, a spectroscopic imaging device mounted on the user terminal to acquire a spectroscopic image of an object to be imaged, and a spectroscopic image processing server The method comprising: providing a spectroscopic imaging system comprising: Obtaining a spectroscopic image of an object to be imaged by the spectroscopic imaging device; Transmitting the obtained spectroscopic image to the spectroscopic image server; Converting the transmitted spectral image into an achromatic color; Wherein the achromatic-converted spectral image is shaded; The shaded spectral image is corrected; And a step in which the corrected spectroscopic image is spectroscopically classified. In the step of obtaining a spectroscopic image of an object to be imaged by the spectroscopic imaging device, at least one region of interest is disposed at the center of the spectroscopic image, A reference region may be disposed outside the region of interest.

일 측에 의하면, 상기 음영 처리된 분광 이미지가 보정되는 단계는, 상기 참조 영역 및 상기 관심 영역의 분광 지표가 각각 추출되는 단계; 상기 추출된 참조 영역의 분광 지표로부터 보정 계수가 산출되는 단계; 및 상기 추출된 관심 영역의 분광 지표에 상기 보정 계수가 곱해지는 단계;를 포함할 수 있다.According to one aspect, the step of correcting the shaded spectral image includes extracting a spectral index of the reference region and the spectral index of the region of interest, respectively; Calculating a correction coefficient from a spectral index of the extracted reference area; And multiplying a spectral index of the extracted region of interest by the correction coefficient.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 의하면, 프로브에 참조 타겟이 장착되어 촬영 대상 및 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있고, 참조 타겟에 대한 분광 이미지로부터 보정 정보를 획득할 수 있다.According to the mobile spectrographic imaging system and method according to one embodiment, a reference target is mounted on the probe, so that a spectroscopic image for the object to be imaged and the reference target can be acquired at the same time, and correction information can be obtained from the spectroscopic image for the reference target have.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 의하면, Autoblance, autocontrast 등과 같은 스마트폰에 장착되어 있는 RGB 카메라 전처리 과정과 상관 없이 신뢰성 있는 분광 지표를 생성할 수 있고, 광원으로부터의 빛의 세기(예를 들어, LED 세기) 또는 사용자 단말기의 종류에 상관 없이 신뢰성 있는 분광 지표를 생성할 수 있으며, 이종 사용자 단말기 간 반복성(Interphone repeatability)을 향상시킬 수 있다.According to the mobile spectral imaging system and method according to one embodiment, it is possible to generate a reliable spectral indicator irrespective of the RGB camera preprocessing process installed in a smartphone such as Autoblance, autocontrast, etc., , It is possible to generate a reliable spectral index irrespective of the type of the user terminal, and it is possible to improve the repeatability (Interphone repeatability) between the heterogeneous user terminals.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 의하면, 휴대성 및 정확성이 향상되고, 피부 진단 및 정량적 관리에 매우 유용하며, 질병 증상을 나타내는 환자가 병원에 가지 않고도 가정에서 저비용으로 피부 질병에 대한 정량적/지속적인 모니터링을 수행할 수 있고 피부 질병들의 조기 감지를 수행할 수 있다.According to the mobile spectral imaging system and method according to one embodiment, portability and accuracy are improved, and it is very useful for skin diagnosis and quantitative management. It is also useful for a patient showing symptoms of a disease, Quantitative / continuous monitoring can be performed and early detection of skin diseases can be performed.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 의하면, 유비쿼터스 환경 내에서 자궁 경부 종양 및 악성 흑색종 같은 다른 환부 영역들의 감지에 적용될 수 있다.The mobile spectral imaging system and method according to one embodiment can be applied to the detection of other lesion areas such as cervical tumors and malignant melanoma in a ubiquitous environment.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법에 의하면, 정상 피부 및 점 영역에 대한 분광 이미징 및 분석을 수행할 수 있고, 비율계량적 분광 분석 기술을 적용하여 여드름 영역의 심각성에 대하여 정량적인 진단을 수행할 수 있으며, 여드름 치료를 위해 적용된 약물의 치료 효과를 효과적으로 모니터링할 수 있다.According to the mobile spectral imaging system and method according to one embodiment, spectral imaging and analysis can be performed on normal skin and point regions, and quantitative analysis of the severity of the acne area can be performed by applying the ratio quantitative spectral analysis technique And can effectively monitor the therapeutic effects of the drugs applied for acne treatment.

도 1a는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 개략도이고, 도 1b는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 사진 이미지이다.
도 2a는 분광 이미징 디바이스의 개략도이고, 도 2b는 분광 이미징 디바이스의 사진 이미지이다.
도 3a는 복수 개의 광학 필터에 대한 빛의 투과를 도시한다.
도 3b는 광원의 고유 스펙트럼을 도시한다.
도 4a 및 4b는 참조 타겟이 복수 개의 참조 구획으로 마련된 경우를 도시한다.
도 5a 및 5b는 참조 타겟이 링 형상으로 마련된 경우를 도시한다.
도 6은 인터페이스 회로의 구성을 도시한다.
도 7은 분광 이미지 처리 서버의 구성을 도시한다.
도 8은 분광 이미지 처리 서버에서 분광 이미지가 처리되는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 9a 및 9b는 분광 이미지가 보정되는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 분광 이미징 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11a 내지 11c는 분광 이미지의 분해능에 대한 실험 결과를 도시한다.
도 12a 및 12b는 재현성 또는 반복성에 대한 실험 결과를 도시한다.
도 13a 및 13b는 다중 분광 이미징 및 분석에 의해 획득된 결과들 사이의 비교를 도시한다.
도 14a 내지 14c는 점 영역의 분광 분류를 도시한다.
도 15a 내지 15c는 여드름 영역들에 대한 비율계량적 분광 이미징 및 분석을 도시한다.
1A is a schematic diagram of a mobile spectroscopic imaging system in accordance with one embodiment, and FIG. 1B is a photographic image of a mobile spectroscopic imaging system in accordance with one embodiment.
Figure 2a is a schematic view of a spectroscopic imaging device, and Figure 2b is a photographic image of a spectroscopic imaging device.
Figure 3A shows the transmission of light to a plurality of optical filters.
Figure 3b shows the intrinsic spectrum of the light source.
4A and 4B show a case where the reference target is provided with a plurality of reference sections.
5A and 5B show a case where the reference target is provided in a ring shape.
6 shows the configuration of the interface circuit.
7 shows a configuration of a spectral image processing server.
8 schematically shows a process in which a spectral image is processed in a spectral image processing server.
Figures 9A and 9B schematically illustrate the process by which a spectral image is corrected.
10 is a flow chart illustrating a spectroscopic imaging method according to one embodiment.
11A to 11C show experimental results on the resolving power of the spectral image.
Figures 12a and 12b show experimental results for reproducibility or repeatability.
Figures 13a and 13b show a comparison between the results obtained by multispectral imaging and analysis.
14A to 14C show spectral classification of a point region.
Figures 15A-15C illustrate ratio quantitative spectral imaging and analysis for acne areas.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the best of an understanding clear.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The components included in any one embodiment and the components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, the description of any one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description thereof will be omitted in the overlapping scope.

도 1a는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 개략도이고, 도 1b는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 사진 이미지이고, 도 2a는 분광 이미징 디바이스의 개략도이고, 도 2b는 분광 이미징 디바이스의 사진 이미지이고, 도 3a는 복수 개의 광학 필터에 대한 빛의 투과를 도시하고, 도 3b는 광원의 고유 스펙트럼을 도시하고, 도 4a 및 4b는 참조 타겟이 복수 개의 참조 구획으로 마련된 경우를 도시하고, 도 5a 및 5b는 참조 타겟이 링 형상으로 마련된 경우를 도시하고, 도 6은 인터페이스 회로의 구성을 도시하고, 도 7은 분광 이미지 처리 서버의 구성을 도시하고, 도 8은 분광 이미지 처리 서버에서 분광 이미지가 처리되는 과정을 개략적으로 도시하고, 도 9a 및 9b는 분광 이미지가 보정되는 과정을 개략적으로 도시한다.FIG. 1A is a schematic view of a mobile spectrographic imaging system according to one embodiment, FIG. 1B is a photographic image of a mobile spectral imaging system according to an embodiment, FIG. 2A is a schematic view of a spectral imaging device, FIG. 3A shows the transmission of light for a plurality of optical filters, FIG. 3B shows the intrinsic spectrum of the light source, FIGS. 4A and 4B show a case where the reference target is provided with a plurality of reference segments, Fig. 5 shows the configuration of the interface circuit, Fig. 7 shows the configuration of the spectral image processing server, Fig. 8 shows the configuration of the spectral image processing server, Figures 9A and 9B schematically illustrate the process by which a spectral image is corrected.

도 1a 및 1b를 참조하여, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템(10)은 사용자 단말기(100), 분광 이미징 디바이스(200) 및 분광 이미지 처리 서버(300)를 포함할 수 있다.1A and 1B, a mobile spectroscopy imaging system 10 according to one embodiment may include a user terminal 100, a spectroscopic imaging device 200, and a spectroscopic image processing server 300. [

상기 사용자 단말기(100)는 예를 들어 스마트폰으로 마련될 수 있고, 사용자가 휴대하기 편리한 모바일 디바이스라면 어느 것이든지 가능하다.The user terminal 100 may be, for example, a smart phone, or a mobile device that is convenient for a user to carry.

도 2a를 참조하여, 사용자 단말기(100)는 광원(102) 및 촬영부(104)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the user terminal 100 may include a light source 102 and a photographing unit 104.

상기 광원(102)은 LED 광원으로 마련되어, 촬영 대상에 대하여 빛을 조사할 수 있다. 그리고 상기 촬영부(104)는 예를 들어 CMOS 카메라로 마련되어, 촬영 대상에 대한 이미지를 촬영할 수 있다. 이와 같이 피부 상의 관심 영역에 대한 조명 및 이미지 획득을 위해 사용자 단말기(100)에 구비된 광원(102) 및 촬영부(104)를 각각 사용할 수 있다.The light source 102 is provided as an LED light source, and can irradiate light to the object to be photographed. The photographing unit 104 is provided, for example, with a CMOS camera, and can photograph an image of an object to be photographed. As described above, the light source 102 and the photographing unit 104 provided in the user terminal 100 can be used for illumination and image acquisition of a region of interest on the skin, respectively.

사용자 단말기(100) 내에는 어플리케이션(A) 또는 앱(app)이 구동될 수 있다.In the user terminal 100, an application A or an app app can be operated.

상기 어플리케이션(A)은 분광 이미징 디바이스(200)의 작동을 제어하여, 피부 병변들에 대한 분광 이미징을 수행하고, WiFi 또는 LTE 통신 중 하나를 통해 사용자 단말기(100)로부터 분광 이미지 처리 서버(300)에 분광 이미지를 전송하고, 사용자 단말기(100)의 스크린 상에 최종 이미지들 또는 분광 지표들을 디스플레이 할 수 있다.The application A controls the operation of the spectroscopic imaging device 200 to perform spectroscopic imaging of skin lesions and to transmit spectroscopic images to the spectroscopic image processing server 300 from the user terminal 100 via either WiFi or LTE communication. And display final images or spectroscopic indicators on the screen of the user terminal 100. [0033] FIG.

전술된 사용자 단말기(100)에는 분광 이미징 디바이스(200)가 장착될 수 있다.The user terminal 100 described above may be equipped with a spectroscopic imaging device 200.

상기 분광 이미징 디바이스(200)는 사용자 단말기(100)의 광원(102)으로부터 방출된 빛에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득할 수 있다.The spectroscopic imaging device 200 may acquire a spectroscopic image of an object to be imaged by the light emitted from the light source 102 of the user terminal 100.

이때, 분광 이미지는 서로 다른 파장의 빛에 의해 획득된 복수 개의 분광 이미지로 마련될 수 있다. At this time, the spectral image may be provided as a plurality of spectral images obtained by light of different wavelengths.

도 2a를 참조하여, 분광 이미징 디바이스(200)는, 필터 휠(210), 수직 편광계(220), 평면 오목 렌즈(230), 미러(240), ND 필터(250), 수평 편광계(260) 및 확대경(270)을 포함할 수 있다.2A, a spectroscopic imaging device 200 includes a filter wheel 210, a vertical polarimeter 220, a plano concave lens 230, a mirror 240, an ND filter 250, a horizontal polarimeter 260, A magnifying glass 270 may be included.

상기 필터 휠(210)은 복수 개의 광학 필터(212)를 포함할 수 있다.The filter wheel 210 may include a plurality of optical filters 212.

상기 복수 개의 광학 필터(212)는 선형 가변 필터의 다이싱(dicing)에 의해 생성될 수 있다.The plurality of optical filters 212 may be generated by dicing a linear variable filter.

이때, 필터 휠(210)은 인터페이스 회로(110)에 구비된 서보 모터(113, 도 6 참조)에 의해 복수 개의 광학 필터(212) 중 하나가 광원(102)과 일직선 상에 배치되도록 회전될 수 있다.At this time, the filter wheel 210 can be rotated by the servo motor 113 (see Fig. 6) provided in the interface circuit 110 so that one of the plurality of optical filters 212 is aligned with the light source 102 have.

특히, 도 3a를 참조하여, 복수 개의 광학 필터(212)는 제1 광학 필터(212a), 제2 광학 필터(212b), 제3 광학 필터(212c), 제4 광학 필터(212d), 제5 광학 필터(212e), 제6 광학 필터(212f), 제7 광학 필터(212g), 제8 광학 필터(212h) 및 제9 광학 필터(212i)를 포함할 수 있고, 이때, 추가적인 광학 필터를 더 포함할 수 있음은 당연하다.3A, the plurality of optical filters 212 includes a first optical filter 212a, a second optical filter 212b, a third optical filter 212c, a fourth optical filter 212d, a fifth optical filter 212b, An optical filter 212e, a sixth optical filter 212f, a seventh optical filter 212g, an eighth optical filter 212h and a ninth optical filter 212i, It is a matter of course.

이때, 제1 광학 필터(212a), 제2 광학 필터(212b), 제3 광학 필터(212c), 제4 광학 필터(212d), 제5 광학 필터(212e), 제6 광학 필터(212f), 제7 광학 필터(212g), 제8 광학 필터(212h) 및 제9 광학 필터(212i)는 모두 동일한 크기, 예를 들어 3.5 mm (width) x 4 mm (height)로 마련될 수 있다.At this time, the first optical filter 212a, the second optical filter 212b, the third optical filter 212c, the fourth optical filter 212d, the fifth optical filter 212e, the sixth optical filter 212f, The seventh optical filter 212g, the eighth optical filter 212h and the ninth optical filter 212i may all be provided with the same size, for example, 3.5 mm (width) x 4 mm (height).

또한, 제1 광학 필터(212a)의 중심 파장은 ~ 440 (FWHM: 9 nm)이고, 제2 광학 필터(212b)의 중심 파장은 ~ 460 (FWHM: 9 nm)이고, 제3 광학 필터(212c)의 중심 파장은 ~ 480 (FWHM: 10 nm)이고, 제4 광학 필터(212d)의 중심 파장은 ~ 515 (FWHM: 12 nm)이고, 제5 광학 필터(212e)의 중심 파장은 ~ 550 nm (FWHM: 14 nm)이고, 제6 광학 필터(212f)의 중심 파장은 ~ 585 nm (FWHM: 15 nm)이고, 제7 광학 필터(212g)의 중심 파장은 ~ 620 nm (FWHM: 18 nm)이고, 제8 광학 필터(212h)의 중심 파장은 ~ 655 nm (FWHM: 18 nm)이고, 제9 광학 필터(212i)의 중심 파장은 ~ 690 nm (FWHM: 19 nm)이다. 그러나, 광학 필터(212)의 중심 파장은 이에 국한되지 아니하며, 선형 필터의 다이싱 구역 또는 형태에 따라서 자유롭게 선택될 수 있음은 당연하다.The center wavelength of the first optical filter 212a is 440 (FWHM: 9 nm), the center wavelength of the second optical filter 212b is 460 (FWHM: 9 nm), and the center wavelength of the third optical filter 212c (FWHM: 10 nm), the center wavelength of the fourth optical filter 212d is? 515 (FWHM: 12 nm), and the central wavelength of the fifth optical filter 212e is? 550 nm (FWHM: 14 nm), the center wavelength of the sixth optical filter 212f is-585 nm (FWHM: 15 nm), the center wavelength of the seventh optical filter 212g is-620 nm (FWHM: , The center wavelength of the eighth optical filter 212h is -655 nm (FWHM: 18 nm), and the center wavelength of the ninth optical filter 212i is-690 nm (FWHM: 19 nm). However, it is to be understood that the center wavelength of the optical filter 212 is not limited to this, and can be freely selected depending on the dicing region or shape of the linear filter.

복수 개의 광학 필터(212)는 440 nm 내지 690 nm 파장범위 내에서 서로 다른 파장의 빛을 투과시킬 수 있고, 하나의 광원(102)을 사용하여 하나의 측정 대상에 대하여 440 nm 내지 690 nm 파장범위 내에서 연속적으로 9개의 분광 이미지를 획득할 수 있다. 또한 추가적인 광학 필터를 장착하여 9개 이상의 분광 이미지를 획득할 수 있다.The plurality of optical filters 212 can transmit light of different wavelengths within a wavelength range of 440 nm to 690 nm and can use a single light source 102 to measure a wavelength range of 440 nm to 690 nm It is possible to obtain nine spectral images continuously. More than nine spectral images can be obtained with additional optical filters.

도 3b를 참조하여, 사용자 단말기(100)에 구비된 광원(102)의 고유 스펙트럼은 다음과 같다.Referring to FIG. 3B, the intrinsic spectrum of the light source 102 provided in the user terminal 100 is as follows.

파장에 따른 정규화된 강도의 변이가 연속적으로 발생되고, 예를 들어 파장이 440 nm, 460 nm 및 554 nm일 때 정규화된 강도의 변이에 대한 변곡점이 형성되는 것을 확인할 수 있다.It can be seen that the variation of the normalized intensity along the wavelength is continuously generated, for example, when the wavelengths are 440 nm, 460 nm, and 554 nm, the inflection point for the normalized intensity variation is formed.

전술된 복수 개의 광학 필터(212) 중 하나를 투과한 빛은 수직 편광계(220)에 전달될 수 있다.Light transmitted through one of the plurality of optical filters 212 described above may be transmitted to the vertical polarimeter 220.

상기 수직 편광계(220)는 빛을 수직 방향으로 편광시킬 수 있다.The vertical polarimeter 220 can polarize light in a vertical direction.

또한, 수직 편광계(220)에는 평면 오목 렌즈(230)가 광학적으로 결합될 수 있다.Further, a plane concave lens 230 may be optically coupled to the vertical polarimeter 220.

상기 평면 오목 렌즈(230)는 광원(102)으로부터 방출된 빛, 특히 수직 편광계(220)에서 수직방향으로 편광된 빛을 촬영 대상에 대하여 발산시킬 수 있다.The plane concave lens 230 can diverge light emitted from the light source 102, in particular, light vertically polarized in the vertical polarimeter 220, with respect to the object to be imaged.

이때, 촬영 대상은 피부(S)가 될 수 있다. 그러나, 촬영 대상은 이에 국한되지 아니하며, 병변 진단이 필요한 신체 부위라면 어느 곳이든지 가능하다.At this time, the subject to be photographed may be the skin S. However, the subject to be photographed is not limited to this, and it can be anywhere in a body part where a lesion diagnosis is required.

또한, 평면 오목 렌즈(230)가 촬영 대상에 대하여 발산시킬 수 있도록, 평면 오목 렌즈(230) 및 촬영 대상 사이에는 미러(240)가 추가적으로 배치될 수 있다. 미러(240)는 평면 오목 렌즈(230)로 전달된 빛이 촬영 대상에 반사되게 할 수 있다. Further, a mirror 240 may be further disposed between the plane concave lens 230 and the object to be photographed so that the plane concave lens 230 can diverge to the object to be imaged. The mirror 240 may cause the light transmitted to the flat concave lens 230 to be reflected to the object to be imaged.

평면 오목 렌즈(230) 및 미러(240)에 의해 촬영 대상, 특히 피부(S) 상에 폭넓은 조명을 제공할 수 있다. 이때, 피부(S) 상에 전달된 빛은 피부와 상호작용하여 반사되거나 산란될 수 있다.The flat concave lens 230 and the mirror 240 can provide wide illumination on the object to be imaged, particularly the skin S. [ At this time, the light transmitted on the skin S may interact with the skin to be reflected or scattered.

ND 필터(neutral density filter; 250)는 촬영 대상으로부터 이격 배치되어, 촬영 대상으로부터 반사된 빛을 수신할 수 있다.The ND filter 250 is spaced apart from the object to be photographed, and can receive light reflected from the object.

상기 ND 필터(250)에는 수평 편광계(260)가 광학적으로 결합될 수 있다.A horizontal polarimeter 260 may be optically coupled to the ND filter 250.

수평 편광계(260)는 빛을 수평 방향으로 편광시킬 수 있고, 촬영 대상으로부터 분광 반사광을 감소시켜 촬영 대상으로부터 산란된 빛을 선택적으로 수집하게 할 수 있다.The horizontal polarimeter 260 can polarize the light in the horizontal direction and reduce the spectral reflection light from the object to be picked, thereby selectively collecting the light scattered from the object.

상기 수평 편광계(260)에는 확대경(270)이 광학적으로 결합될 수 있다.The magnifying glass 270 may be optically coupled to the horizontal polarimeter 260.

상기 확대경(270)은 예를 들어 10x로 될 수 있다.The magnifying glass 270 may be, for example, 10x.

이와 같이 확대경(270)에 수집된 빛은 사용자 단말기(100)의 촬영부(104)에 기록될 수 있다.The light collected in the magnifying glass 270 may be recorded in the photographing unit 104 of the user terminal 100.

이때, 분광 이미징 디바이스(200) 내 광로가 서로 평행하게 형성되어, 분광 이미징 디바이스(200)는 소형화될 수 있으며, 사용자 단말기(100)의 촬영부(104)로부터 촬영 대상 사이의 거리는 예를 들어 27mm가 될 수 있고, 초점거리는 확대경(270)의 종류에 따라서 달라질 수 있다.At this time, the optical paths in the spectroscopic imaging device 200 are formed parallel to each other, so that the spectroscopic imaging device 200 can be downsized, and the distance between the photographing part 104 of the user terminal 100 and the object to be photographed is, And the focal length may vary depending on the type of the magnifying glass 270. [

특히, 도 2b를 참조하여, 분광 이미징 디바이스(200)는 촬영 대상과 접촉하는 프로브(P)를 포함할 수 있다.In particular, with reference to Figure 2B, the spectroscopic imaging device 200 may comprise a probe P in contact with an object to be imaged.

상기 프로브(P)에는 참조 타겟(WT)이 장착될 수 있다.The probe P may be mounted with a reference target WT.

참조 타겟(WT)은 예를 들어 백색 타켓으로 마련될 수 있으며, 다른 색의 타겟들도 참조 타겟으로 사용될 수 있음은 당연하다. 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지의 분광 지표 또는 강도는 분광 이미지의 보정 시 보정 계수를 결정하는 데 활용될 수 있다.It is a matter of course that the reference target WT may be provided with, for example, a white target, and targets of different colors may also be used as a reference target. The spectral index or intensity of the spectral image for the reference target WT can be utilized to determine the correction factor upon correction of the spectral image.

이때, 프로브(P)에 참조 타겟(WT)이 장착됨으로써, 참조 타켓(WT)이 항상 분광 이미징 디바이스(200)의 시야 내에 위치되므로, 촬영 대상에 대한 분광 이미지 획득 시 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있다. 다시 말해서 한 번의 촬영을 통하여 촬영 대상에 대한 분광 이미지 및 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있다.At this time, since the reference target WT is mounted on the probe P, since the reference target WT is always positioned within the field of view of the spectroscopic imaging device 200, the spectroscopic image for the reference target Can be obtained simultaneously. In other words, the spectroscopic image for the object to be photographed and the spectroscopic image for the reference target can be simultaneously obtained through one shot.

또한, 분광 이미징 디바이스(200)는 광-기밀 인클로져에 의해 둘러싸일 수 있다. 이에 의해 피부에 대한 분광 이미지를 획득하기 위해 프로브(P)가 피부와 접촉할 때 주위 환경으로부터의 빛이 차단될 수 있다.Also, the spectroscopic imaging device 200 may be surrounded by a light-tight enclosure. Whereby light from the surrounding environment can be blocked when the probe P contacts the skin to obtain a spectroscopic image for the skin.

특히, 도 4a 및 4b를 참조하여, 프로브(P)는 링 형상으로 마련된 고정 부재(202)를 포함할 수 있다. 이때, 고정 부재(202)에는 참조 타겟(WT)이 장착되도록 홈(미도시)이 형성될 수 있다.4A and 4B, the probe P may include a fixing member 202 provided in a ring shape. At this time, a groove (not shown) may be formed in the fixing member 202 to mount the reference target WT.

구체적으로, 참조 타겟(WT)은 복수 개의 참조 구획(WT1, WT2, WT3, WT4)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 참조 구획(WT1, WT2, WT3, WT4)은 고정 부재(202)의 내주면에 형성된 홈(미도시)에 장착될 수 있으며, 고정 부재(202)의 내주면을 따라 방사상 방향으로 이격 배치될 수 있다.Specifically, the reference target WT may include a plurality of reference segments WT1, WT2, WT3, WT4. The plurality of reference compartments WT1, WT2, WT3 and WT4 may be mounted in grooves (not shown) formed in the inner circumferential surface of the fixing member 202 and spaced apart in the radial direction along the inner circumferential surface of the fixing member 202 .

이와 같이 참조 타겟(WT)이 프로브(P)에 장착됨으로써, 사용자 단말기(100)의 광원(102)으로부터 빛의 일부는 피부를 향하여 조명되고, 사용자 단말기(100)의 광원(102)으로부터 빛의 나머지 일부는 참조 타겟(WT)을 향하여 조명될 수 있다.A portion of the light from the light source 102 of the user terminal 100 is illuminated toward the skin and the light from the light source 102 of the user terminal 100 And the remaining part can be illuminated toward the reference target WT.

분광 이미징 디바이스(200)에 의해 획득된 분광 이미지의 중앙에는 피부에 대한 분광 이미지가 나타나고, 피부에 대한 분광 이미지의 외측에는 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지가 나타날 수 있다. 이때, 피부에 대한 분광 이미지에는 적어도 하나의 관심 영역이 배치되고, 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지는 참조 영역이 배치될 수 있다.At the center of the spectroscopic image obtained by the spectroscopic imaging device 200, a spectroscopic image of the skin appears, and at the outside of the spectroscopic image of the skin a spectroscopic image of the reference target WT may appear. At this time, at least one region of interest is placed in the spectroscopic image for the skin, and the spectroscopic image for the reference target (WT) can be arranged in the reference region.

특히, 참조 타겟(WT)이 복수 개의 참조 구획(WT1, WT2, WT3, WT4)을 포함하므로, 분광 이미징 디바이스(200)에 의해 획득된 분광 이미지 내에 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지가 단속적으로 나타나게 될 수 있다.In particular, since the reference target WT comprises a plurality of reference compartments WT1, WT2, WT3, WT4, the spectral image for the reference target WT in the spectral image acquired by the spectral imaging device 200 intermittently Can be displayed.

또한, 도 5a 및 5b를 참조하여, 참조 타겟(WT)은 다양한 모양의 링 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 고정 부재(202)에는 참조 타겟(WT)이 장착되도록 홈(2022)이 형성될 수 있다.5A and 5B, the reference target WT may be provided in a ring shape of various shapes. At this time, a groove 2022 may be formed in the fixing member 202 to mount the reference target WT.

구체적으로, 링 형상으로 마련된 고정 부재(202)와 링 형상으로 마련된 참조 타겟(WT)이 서로 결합됨으로써, 참조 타겟(WT)이 고정 부재(202)의 내주면으로부터 내측을 향하여 돌출될 수 있다.Concretely, the reference target WT can be projected inward from the inner circumferential surface of the fixing member 202 by engaging the ring-shaped fixing member 202 and the ring-shaped reference target WT.

이와 같이 참조 타겟(WT)이 프로브(P)에 장착됨으로써, 사용자 단말기(100)의 광원(102)으로부터 빛의 일부는 피부를 향하여 조명되고, 사용자 단말기(100)의 광원(102)으로부터 빛의 나머지 일부는 참조 타겟(WT)을 향하여 조명될 수 있다.A portion of the light from the light source 102 of the user terminal 100 is illuminated toward the skin and the light from the light source 102 of the user terminal 100 And the remaining part can be illuminated toward the reference target WT.

분광 이미징 디바이스(200)에 의해 획득된 분광 이미지의 중앙에는 피부에 대한 분광 이미지가 나타나고, 피부에 대한 분광 이미지의 외측에는 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지가 나타날 수 있다. 이때, 피부에 대한 분광 이미지에는 적어도 하나의 관심 영역이 배치되고, 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지는 참조 영역이 배치될 수 있다.At the center of the spectroscopic image obtained by the spectroscopic imaging device 200, a spectroscopic image of the skin appears, and at the outside of the spectroscopic image of the skin a spectroscopic image of the reference target WT may appear. At this time, at least one region of interest is placed in the spectroscopic image for the skin, and the spectroscopic image for the reference target (WT) can be arranged in the reference region.

특히, 참조 타겟(WT)이 다양한 형태의 링 형상으로 마련됨으로써, 피부에 대한 분광 이미지의 외측에 원형, 사각형 등 링 형상에 따라서 참조 타겟(WT)에 대한 분광 이미지가 다양하게 나타나게 될 수 있다.In particular, since the reference target WT is provided in various ring shapes, the spectral image for the reference target WT can be variously displayed according to the shape of the ring, such as a circle, a square, etc., outside the spectral image for the skin.

도 1a 및 6을 참조하여, 사용자 단말기(100) 및 분광 이미징 디바이스(200)는 인터페이스 회로(110)에 의해 연결될 수 있다.1A and 6, the user terminal 100 and the spectroscopic imaging device 200 may be connected by an interface circuit 110. [

상기 인터페이스 회로(110)는 사용자 단말기(100) 및 분광 이미징 디바이스(200)의 동기화하고, 필터 휠(210, 도 2a 참조)의 구동을 제어한다.The interface circuit 110 synchronizes the user terminal 100 and the spectroscopic imaging device 200 and controls the drive of the filter wheel 210 (see Figure 2a).

구체적으로, 인터페이스 회로(110)는 MCU(microcontroller unit; 111), 블루투스 저-에너지 모듈(BLE module; 112), 서보 모터(113), 배터리(114), 스텝-업 조정기(115) 및 저-드롭아웃 조정기(116)를 포함할 수 있다.Specifically, the interface circuit 110 includes a microcontroller unit 111, a Bluetooth low-energy module 112, a servo motor 113, a battery 114, a step-up regulator 115, and a low- Drop-out adjuster 116. The drop-

상기 MCU(111)는 사용자 단말기(100)로부터 블루투스 저-에너지 모듈(112)에 의한 BLE 통신을 통해 명령 신호를 수신하고, 모터로 구동되는 필터 휠(210)의 회전을 위해 ART 통신을 통해 서보 모터(113)에 명령 신호를 전달한다.The MCU 111 receives a command signal from the user terminal 100 through the BLE communication by the Bluetooth low energy module 112 and transmits the command signal through the ART communication for rotation of the filter wheel 210 driven by the motor. And transmits a command signal to the motor 113.

또한, 배터리(114)는 3.7 V 리튬-폴리머 배터리로 마련될 수 있으며, 인터페이스 회로(110)에 전원을 공급하기 위해 사용된다.Also, the battery 114 may be provided with a 3.7 V lithium-polymer battery and is used to supply power to the interface circuit 110.

또한, 스텝-업 조정기(115) 및 저-드롭아웃 조정기(low-dropout regulator; 116)는 전압을 조정하기 위한 것으로서, 스텝-업 조정기(115)는 서보 모터(113)에 장착된 필터 휠(210)을 제어하기 위해 서보 모터(113)에 7.4 V의 정압을 제공하고, 저-드롭아웃 조정기(116)는 MCU(111) 및 블루투스 저-에너지 모듈(112)에 전원을 공급하기 위해 입력 전압을 3.3 V로 낮춘다.The step-up regulator 115 and the low-dropout regulator 116 are for adjusting the voltage. The step-up regulator 115 is a filter wheel (not shown) mounted on the servomotor 113 And the low-dropout regulator 116 provides a positive voltage of 7.4 V to the servomotor 113 to control the input voltage To 3.3V.

다시, 도 1을 참조하여, 사용자 단말기(100)에는 분광 이미지 처리 서버(300)가 유무선 통신에 의해 연결될 수 있다.Referring again to FIG. 1, the user terminal 100 may be connected to the spectral image processing server 300 by wired / wireless communication.

상기 분광 이미지 처리 서버(300)는 분광 이미징 디바이스(200)에서 획득된 분광 이미지의 분광 분류 및 데이터 저장을 위해 구축되었다.The spectral image processing server 300 is constructed for spectral classification and data storage of spectral images obtained at the spectral imaging device 200.

이때, 분광 이미징 디바이스(200)에서 획득된 분광 이미지의 분광 분류를 효과적으로 하기 위해 분광 이미징 디바이스(200)에서 획득된 분광 이미지가 미리 가공할 수 있다.At this time, the spectroscopic images obtained in the spectroscopic imaging device 200 can be processed in advance to effectively classify the spectroscopic images obtained in the spectroscopic imaging device 200. [

특히, 도 7을 참조하여, 분광 이미지 처리 서버(300)는 색상 변환부(310), 음영 처리부(320), 분광 보정부(330) 및 분광 분류부(340)를 포함할 수 있다.7, the spectral image processing server 300 may include a color conversion unit 310, a shading unit 320, a spectral correction unit 330, and a spectral classification unit 340.

상기 색상 변환부(310)는 사용자 단말기(100)로부터 전송된 분광 이미지를 수신할 수 있고, 분광 이미지를 무채색으로 변환할 수 있다. 상기 음영 처리부(320)는 색상 변환부(310)에서 무채색으로 변환된 분광 이미지를 음영(shading) 처리할 수 있다. 그리고 상기 분광 보정부(330)는 음영 처리부(320)에서 음영 처리된 분광 이미지를 보정할 수 있다.The color conversion unit 310 may receive the spectroscopic image transmitted from the user terminal 100 and may convert the spectroscopic image into an achromatic color. The shading unit 320 may perform a shading process on the spectral image converted into the achromatic color by the color conversion unit 310. The spectroscope correcting unit 330 may correct the spectroscopic image shaded in the shader 320.

구체적으로, 도 1 및 8을 참조하여, 피부 병변들의 분석 및 분광 이미징을 위해 어플리케이션(A)이 개발되었다.Specifically, with reference to Figures 1 and 8, an application (A) has been developed for analysis of skin lesions and spectral imaging.

어플리케이션(A)은 사용자 단말기(100) 내에서 구동되며, 블루투스 연결 하에서 인터페이스 회로(110)를 통해 필터 휠을 제어하는 것에 의해 참조 타겟에 대한 하나의 백색광 이미지 및 440 nm 내지 690 nm 범위의 다른/연속적인 파장들에서 9개의 분광 이미지들(또는 이미지 큐브)을 획득할 수 있다.The application A is driven in the user terminal 100 and controls one white-light image for the reference target and the other white-light image for the 440 nm to 690 nm range by controlling the filter wheel through the interface circuit 110 under the Bluetooth connection. It is possible to obtain nine spectral images (or image cubes) at successive wavelengths.

이와 같이 획득된 분광 이미지들 중에서 선택되고, WiFi 또는 LTE 통신을 통해 분광 이미지 처리 서버(300)에 전송된다. 분광 이미지 처리 서버(300)는 선택된 분광 이미지를 수신한 후에, 무채색 변환, 음영 처리 및 보정, 정규화(normalization) 및 SAM(spectral angle measure)을 이용한 분류 과정이 순차적으로 진행된다. 즉, SAM(spectral angle measure)을 이용한 분류 과정 전에 무채색 변환, 음영 처리 및 보정 및 정규화(normalization) 과정을 통해 분광 이미지가 가공될 수 있다.Is selected from the thus obtained spectroscopic images, and is transmitted to the spectral image processing server 300 through WiFi or LTE communication. After receiving the selected spectral image, the spectral image processing server 300 sequentially performs classification processes using achromatic transformation, shading and correction, normalization, and SAM (spectral angle measure). That is, a spectral image can be processed through an achromatic transformation, shading, correction, and normalization processes before a classification process using a spectral angle measure (SAM).

예를 들어, 분광 이미지는 RGB 컬러 이미지로 마련될 수 있고, 색상 변환부(310)에서 다음의 등식에 의해 무채색 변환이 수행될 수 있다.For example, the spectral image may be provided as an RGB color image, and achromatic conversion may be performed in the color conversion unit 310 by the following equation.

Figure pat00009
Figure pat00009

이때, R은 상기 분광 이미지 내 빨간색 픽셀들의 강도이고,Where R is the intensity of the red pixels in the spectral image,

G는 상기 분광 이미지 내 녹색 픽셀들의 강도이고,G is the intensity of the green pixels in the spectral image,

B는 상기 분광 이미지 내 파란색 픽셀들의 강도이며,B is the intensity of the blue pixels in the spectral image,

I는 무채색으로 변환된 분광 이미지의 강도이다.I is the intensity of the spectral image converted to achromatic color.

또한, 음영 처리 및 보정은 피부 상에 불균일한 조명에 의해 생성된 아티팩트를 감소시키기 위한 것으로서, 음영 처리부(320) 및 분광 보정부(330)에서는 다음의 등식에 의해 음영 처리 및 보정이 수행될 수 있다.Shading and correction are intended to reduce artifacts caused by nonuniform illumination on the skin. In the shading unit 320 and spectral correction unit 330, shading and correction can be performed by the following equation have.

Figure pat00010
Figure pat00010

이때, x 및 y는 분광 이미지 내 관심 영역의 x축 및 y축 좌표이고,Where x and y are the x-axis and y-axis coordinates of the region of interest in the spectral image,

λ는 분광 이미지를 측정한 빛의 파장이고,lambda is the wavelength of the light measured in the spectral image,

Figure pat00011
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 보정된 강도이고,
Figure pat00011
Is the corrected intensity of the spectral image at x, y and lambda,

Figure pat00012
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 원래 강도이고,
Figure pat00012
Is the original intensity of the spectral image at x, y and lambda,

Figure pat00013
는 λ에서 분광 이미지의 보정 계수고,
Figure pat00013
Is the correction coefficient of the spectral image at?

Figure pat00014
는 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 최대 강도이고,
Figure pat00014
Is the maximum intensity of the reference area in the spectroscopic image measured at lambda,

Figure pat00015
는 x, y 및 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 강도이다.
Figure pat00015
Is the intensity of the reference area in the spectral image measured at x, y, and lambda.

특히,

Figure pat00016
Figure pat00017
는 프로브에 장착된 참조 타겟에 의해 촬영된 참조 영역과 관련된 것으로서, 프로브에 참조 타겟이 장착됨으로써 한 번의 촬영을 통해 분광 이미지의 강도 및 참조 영역의 강도를 용이하게 측정할 수 있다.Especially,
Figure pat00016
And
Figure pat00017
Is associated with a reference area imaged by a reference target mounted on the probe. By mounting the reference target on the probe, the intensity of the spectral image and the intensity of the reference area can be easily measured through one shot.

또한,

Figure pat00018
는 복수 개의 분광 이미지에 각각 포함된 참조 영역의 평균 강도 중 최대값을 특정 파장에서 측정된 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도로 나눔으로써 산출될 수 있다.Also,
Figure pat00018
Can be calculated by dividing the maximum value of the average intensities of the reference regions included in the plurality of spectral images by the average intensity of the reference region included in the spectral image measured at a specific wavelength.

도 9a 및 9b를 참조하여, 복수 개의 분광 이미지(IC) 내에는 하나의 참조 영역(R1) 및 복수 개의 관심 영역(I1, I2)이 나타날 수 있다. 이때, 하나의 참조 영역(R1)은 참조 타겟(WT)에 의해 촬영된 영역이고, 복수 개의 관심 영역(I1, I2)은 정상 피부에 의해 촬영된 영역이다.9A and 9B, one reference region R1 and a plurality of regions of interest I1 and I2 may appear in a plurality of spectral images IC. At this time, one reference area R1 is an area photographed by the reference target WT, and a plurality of areas of interest I1 and I2 are areas photographed by normal skin.

우선, 분광 이미지의 보정을 위하여, 참조 타겟의 분광 지표를 추출한다.First, in order to correct the spectral image, the spectral index of the reference target is extracted.

이때, 참조 타겟의 분광 지표는 강도(intensity)로 나타내질 수 있으며, 각각의 파장에 따른 참조 타겟의 강도가 추출될 수 있다.At this time, the spectral index of the reference target can be represented by intensity, and the intensity of the reference target according to each wavelength can be extracted.

그런 다음, 각각의 파장에 대한 보정 계수가 추출된다.Then, correction coefficients for each wavelength are extracted.

이때, 각각의 파장에 대한 보정 계수는 전술된

Figure pat00019
에 대응되는 것으로서, 복수 개의 분광 이미지에 각각 포함된 참조 영역의 평균 강도 중 최대값을 특정 파장에서 측정된 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도로 나눔으로써 산출될 수 있다.At this time, the correction coefficients for the respective wavelengths
Figure pat00019
, And can be calculated by dividing the maximum value among the average intensities of the reference regions included in the plurality of spectral images by the average intensity of the reference region included in the spectral image measured at a specific wavelength.

예를 들어, 제1 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도가 100이고, 제2 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도가 150이고, 제3 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도가 50인 경우, 이 중 최대값은 150이 된다.For example, if the average intensity of the reference region included in the first spectral image is 100, the average intensity of the reference region included in the second spectral image is 150, and the average intensity of the reference region included in the third spectral image is 50 , The maximum value is 150.

이때, 제1 파장에 대한 보정 계수는 150을 제1 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도인 100으로 나눈 1.5이고, 제2 파장에 대한 보정 계수는 1이고, 제3 파장에 대한 보정 계수는 150을 제3 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도인 50으로 나눈 3이 될 수 있다.Here, the correction coefficient for the first wavelength is 1.5, which is obtained by dividing 150 by the average intensity of the reference region included in the first spectral image, 100, the correction coefficient for the second wavelength is 1, and the correction coefficient for the third wavelength is 150 divided by the average intensity of the reference region included in the third spectral image,

그런 다음, 특정 파장에서 측정된 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도에 보정 계수를 곱하게 되면, 전 파장에서 분광 이미지의 강도가 150으로 동일하게 될 수 있다.Then, when the average intensity of the reference region included in the spectral image measured at a specific wavelength is multiplied by a correction coefficient, the intensity of the spectral image at the entire wavelength can be made equal to 150. [

이와 같이 참조 타겟(WT)에 대한 분광 지표로부터 보정 계수가 추출되고, 추출된 보정 계수를 사용하여 측정 대상에 대한 분광 이미지, 특히 측정 대상에 대한 분광 지표를 보정할 수 있다.Thus, the correction coefficient is extracted from the spectral index for the reference target WT, and the spectral image for the measurement target, in particular, the spectral index for the measurement target can be corrected using the extracted correction coefficient.

예를 들어, 정상 피부 및 점에 대한 분광 지표가 선택된 경우, 각각의 분광 지표에 보정 계수를 곱함으로써 보정된 분광 지표를 획득할 수 있다.For example, when a spectral index for normal skin and point is selected, a corrected spectral index can be obtained by multiplying each spectral index by a correction coefficient.

구체적으로, 제1 파장에 대한 보정 계수가 1.5이므로, 제1 파장에서 측정된 정상 피부 및 점에 대한 분광 지표에는 각각 1.5가 곱해지고, 제3 파장에 대한 보정 계수가 3이므로, 제3 파장에서 측정된 정상 피부 및 점에 대한 분광 지표에는 각각 3이 곱해질 수 있다.Specifically, since the correction coefficient for the first wavelength is 1.5, the spectral indexes for the normal skin and point measured at the first wavelength are multiplied by 1.5, and the correction coefficient for the third wavelength is 3, The spectral indices for the normal skin and point measured can be multiplied by 3, respectively.

이와 같이 분광 이미지 내에 포함된 모든 픽셀에서 피부 영역들의 보정된 분광 지표들이 획득될 수 있다. 그리고 이러한 보정 절차들은 분광 이미지 내에 포함된 모든 픽셀에서 보정된 분광 지표를 획득하기 위해 분광 이미징이 수행될 때마다 실시될 수 있다.Corrected spectral indices of skin regions can thus be obtained in all pixels included in the spectral image. And these calibration procedures may be performed each time spectral imaging is performed to obtain a corrected spectral index at every pixel included in the spectral image.

이러한 사전 처리가 실시된 후에, 분광 분류부(340)에서는 미리 정의된 참조 분광 지표들에 의해 분광 이미지의 분광 분류가 수행될 수 있다.After this preprocessing is performed, spectroscopic classification of the spectroscopic image can be performed in the spectroscopic classification unit 340 by the predefined reference spectroscopic indicators.

분광 분류를 위해 분광 각도 측정법(SAM)이 활용될 수 있다. Spectroscopic angular measurement (SAM) can be utilized for spectroscopic classification.

SAM에서, 모든 픽셀에서 측정된 분광 지표들 및 참조 분광 지표들 사이의 분광 각도들은 다음의 등식에 의해 계산될 수 있다.In the SAM, the spectroscopic indices measured at all pixels and the spectroscopic angles between the reference spectroscopic indices can be calculated by the following equation.

Figure pat00020
Figure pat00020

이때, si는 i-th 픽셀의 분광 지표이고, μj는 j-th 참조 분광 지표이고, L은 분광 이미지의 개수이다.Where s i is the spectral index of the i-th pixel, μ j is the j-th reference spectral index, and L is the number of spectral images.

분광 각도의 측정 후에, 측정된 분광 지표와 최소 각도를 갖는 참조 지표에 대하여 미리 정의된 컬러가 대응하는 픽셀에 할당된다.After the measurement of the spectroscopic angles, a predefined color is assigned to the corresponding pixels for the reference indicator having the measured spectroscopic index and the minimum angle.

마지막으로, 분광 분류된 이미지는 사용자 단말기(100)의 어플리케이션(A)에 전달되고, 최종 분류된 이미지 및 이 분류를 위해 사용된 대응하는 분광 지표들이 어플리케이션(A)에서 디스플레이된다.Finally, the spectrally classified image is delivered to the application A of the user terminal 100, and the final classified image and the corresponding spectral indicators used for this classification are displayed in the application A.

이상 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템에 대하여 설명되었으며, 이하에서는 일 실시예에 따른 분광 이미징 방법에 대하여 설명된다.A mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment has been described, and a spectroscopic imaging method according to one embodiment will be described below.

도 10은 일 실시예에 따른 분광 이미징 방법을 나타내는 순서도이다.10 is a flow chart illustrating a spectroscopic imaging method according to one embodiment.

도 10을 참조하여, 분광 이미징은 다음과 같이 수행될 수 있다.Referring to Fig. 10, spectroscopic imaging can be performed as follows.

우선, 사용자 단말기, 상기 사용자 단말기에 장착되어 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득하는 분광 이미징 디바이스 및 상기 획득된 분광 이미지를 가공하는 분광 이미지 처리 서버를 포함하는 분광 이미징 시스템이 제공된다(S10).First, a spectroscopic imaging system is provided that includes a user terminal, a spectroscopic imaging device mounted on the user terminal to acquire a spectroscopic image of an object to be imaged, and a spectroscopic image processing server for processing the obtained spectroscopic image.

이때, 분광 이미징 시스템은 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템과 동일하다.At this time, the spectroscopic imaging system is the same as the mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment.

이어서, 분광 이미징 디바이스에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지가 획득된다(S20).Subsequently, a spectroscopic image for the object to be imaged is obtained by the spectroscopic imaging device (S20).

이때, 분광 이미지는 서로 다른 파장의 빛에 의해 획득된 복수 개의 분광 이미지이고, 분광 이미징 디바이스에서 획득된 분광 이미지의 중앙에는 적어도 하나의 관심 영역이 배치되고, 관심 영역의 외측에는 참조 영역이 배치될 수 있다.At this time, the spectral image is a plurality of spectral images obtained by light of different wavelengths, at least one region of interest is arranged in the center of the spectral image obtained in the spectral imaging device, and a reference region is arranged outside the region of interest .

이는 전술된 바와 같이 분광 이미징 디바이스의 프로브에 참조 타겟이 장착되기 때문이며, 참조 타겟이 촬영된 이미지가 참조 영역이 되고, 참조 타겟이 아닌 촬영 대상, 예를 들어 피부 등이 촬영된 이미지가 관심 영역이 될 수 있다.This is because the reference target is mounted on the probe of the spectroscopic imaging device as described above, and the captured image becomes the reference region, and the image of the object to be photographed, for example, the skin, .

이어서, 상기 획득된 분광 이미지가 상기 분광 이미지 서버에 전송된다(S30). Subsequently, the obtained spectroscopic image is transmitted to the spectroscopic image server (S30).

이는 분광 이미징 디바이스에서 획득된 분광 이미지를 가공 또는 분류하기 위한 것이다.This is for processing or classifying the spectral image obtained in the spectral imaging device.

특히, 다음과 같이 분광 이미지가 가공 또는 사전 처리될 수 있다.In particular, the spectral image can be processed or preprocessed as follows.

상기 전송된 분광 이미지가 무채색으로 변환되고(S40), 상기 무채색으로 변환된 분광 이미지가 음영 처리되고(S50), 상기 음영 처리된 분광 이미지가 보정된다(S60).The transmitted spectroscopic image is converted into an achromatic color (S40), the spectroscopic image converted into achromatic color is shaded (S50), and the shaded spectroscopic image is corrected (S60).

특히, 분광 이미지의 보정은 다음과 같이 수행될 수 있다.In particular, correction of the spectral image can be performed as follows.

분광 이미지 내에서 참조 영역 및 관심 영역의 분광 지표가 각각 추출되고(S61), 상기 추출된 참조 영역의 분광 지표로부터 보정 계수가 산출되며(S62), 추출된 관심 영역의 분광 지표에 상기 보정 계수가 곱해진다(S63).(S61), a correction coefficient is calculated from a spectral index of the extracted reference area (S62), and the correction coefficient is added to the spectral index of the extracted ROI (S63).

이때, 복수 개의 분광 이미지는 개별적으로 가공될 수 있다.At this time, a plurality of spectral images can be separately processed.

그런 다음, 보정된 분광 이미지가 분광 분류된다(S70).Then, the corrected spectral image is spectrally classified (S70).

분광 분류는 전술된 바와 같이 SAM 방법에 의해 될 수 있으며, 분광 분류된 이미지 또는 분광 분류 결과는 어플리케이션(A)에 전달되고, 어플리케이션(A)에서 저장 및 디스플레이될 수 있다.The spectral classification may be made by the SAM method as described above and the spectrally classified image or spectral classification result may be delivered to application A and stored and displayed in application A.

이와 같이 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법은 촬영 대상 및 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득될 수 있고, 참조 타겟에 대한 분광 이미지로부터 보정 정보를 획득할 수 있으며, Autoblance, autocontrast 등과 같이 스마트폰에 장착된 RGB 카메라의 전처리 과정과 상관 없이 신뢰성 있는 분광 지표를 생성할 수 있고, 광원으로부터의 빛의 세기(예를 들어, LED 세기) 또는 사용자 단말기의 종류에 상관없이 일정한 분광 지표를 생성할 수 있으며, 이종 사용자 단말기 간 반복성(Interphone repeatability)을 향상시킬 수 있다.Thus, a mobile spectroscopic imaging system and method according to one embodiment can acquire a spectroscopic image for an object to be imaged and a reference target simultaneously, acquire correction information from a spectroscopic image for a reference target, and can acquire correction information such as Autoblance, autocontrast, It is possible to generate a reliable spectral index irrespective of the preprocessing process of the RGB camera mounted on the smartphone and generate a constant spectral index irrespective of the intensity of light from the light source (for example, LED intensity) And it is possible to improve the repeatability (Interphone repeatability) between heterogeneous user terminals.

또한, 휴대성 및 정확성이 향상되고, 피부 진단 및 정량적 관리에 매우 유용하며, 질병 증상을 나타내는 환자가 병원에 가지 않고도 가정에서 저비용으로 피부 질병에 대한 정량적/지속적인 모니터링을 수행할 수 있고 피부 질병들의 조기 감지를 수행할 수 있다.In addition, it is possible to carry out quantitative / continuous monitoring of skin diseases at home at a low cost without going to a hospital, which is useful for diagnosis and quantitative management of skin, Early detection can be performed.

이하에서는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 방법을 적용하여 실험한 결과에 대하여 설명된다.Hereinafter, the results of experiments conducted by applying the mobile spectral imaging system and method according to one embodiment will be described.

도 11a 내지 11c는 분광 이미지의 분해능에 대한 실험 결과를 도시하고, 도 12a 및 12b는 재현성 또는 반복성에 대한 실험 결과를 도시하고, 도 13a 및 13b는 분광 이미징 및 분석에 의해 획득된 결과들 사이의 비교를 도시하고, 도 14a 내지 14c는 점 영역의 분광 분류를 도시하고, 도 15a 내지 15c는 여드름 영역들에 대한 비율계량적 분광 이미징 및 분석을 도시한다. Figs. 11A to 11C show experimental results on the resolving power of a spectral image, Figs. 12A and 12B show experimental results on reproducibility or repeatability, Figs. 13A and 13B show results of spectral imaging and analysis, Figs. 14A to 14C show spectral classification of a point region, and Figs. 15A to 15C show ratio quantitative spectral imaging and analysis for acne areas.

도 11a 내지 11c를 참조하여, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 성능(분해능) 평과 결과는 다음과 같다.11A to 11C, the performance (resolution) evaluation results of the mobile spectral imaging system according to one embodiment are as follows.

일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 광학 분해능을 시험하기 위해, 분해할 수 있는 가장 높은 주파수 라인 세트가 측정된다.To test the optical resolution of a mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment, the highest set of frequency lines that can be decomposed is measured.

특히, 도 11a에는 분해능 타겟의 이미지가 도시되고, 도 11b 및 11c에는 51 cycles/mm을 가리키는 51인 주파수 라인 세트에서 수직 및 수평 실선들을 따른 강도들의 프로파일들이 도시된다.In particular, the profiles of the intensities along the vertical and horizontal solid lines are shown in Figure 11A, with the image of the resolution target being shown in Figures 11b and 11c, with a frequency line set of 51 indicating 51 cycles / mm.

강도 프로파일들에서, 수직 및 수평 방향들에서 선들은 명확하게 구별된다. 총 5개의 선들이 51의 주파수 세트에서 수직 및 수평 방향으로 구별될 수 있다. 따라서 이러한 결과들은 시스템이 51 cycles per millimeter를 분해할 수 있다는 것을 나타낸다.In the intensity profiles, the lines in the vertical and horizontal directions are clearly distinguished. A total of five lines can be distinguished in the vertical and horizontal directions in a set of 51 frequencies. Thus, these results indicate that the system can dissolve 51 cycles per millimeter.

도 12a 및 12b를 참조하여, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 재현성 또는 반복성에 대한 실험 결과는 다음과 같다.Referring to Figures 12A and 12B, experimental results for reproducibility or repeatability of a mobile spectral imaging system according to one embodiment are as follows.

이를 위해, 참조 타겟을 위한 총 15개의 분광 지표들이 고정 및 자동 백색 밸런스 세팅을 통해 반복적으로 획득되고, 그런 다음 평균 분광 지표들 및 그것들의 표준 편차들이 분광기를 사용하여 획득된 결과값과 비교된다. To this end, a total of 15 spectral indicators for the reference target are repeatedly obtained with fixed and automatic white balance settings, and then the mean spectral indices and their standard deviations are compared with the resultant values obtained using the spectroscope.

특히, 도 12a 및 12b는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템에서 고정 및 자동 백색 밸런스 세팅을 구비하는 경우와 분광기에 의해 획득된 경우 평균 분광 지표들을 도시한다.In particular, Figures 12a and 12b illustrate average spectral indices when obtained with a spectroscope and with fixed and automatic white balance settings in a mobile spectral imaging system according to one embodiment.

이때, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 참조 타겟에 대한 평균 분광 지표들이 지정된 파장들에서 유사한 강도들을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 게다가, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 평균 분광 지표들의 프로파일들은 분광기를 사용하여 획득된 평균 분광 지표의 프로파일과 매우 유사하다. 이는 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용함으로써 분광 지표의 구성에서 우수한 재현성 또는 반복성을 나타낸다는 것을 나타낸다.It can be seen that the average spectral indices for the reference target obtained using the mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment exhibit similar intensities at designated wavelengths. In addition, the profiles of the average spectroscopic indices obtained using the mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment are very similar to those of the average spectroscopic indices obtained using the spectroscope. Which indicates that it exhibits excellent reproducibility or repeatability in the construction of spectroscopic indicators by using a mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment.

도 13a 및 13b를 참조하여, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템 및 liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 결과들은 비교함으로써 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템의 성능이 평가될 수 있다.Referring to Figures 13a and 13b, the results obtained using a mobile spectral imaging system and a liquid-crystal tunable filter (LCTF) -based spectral imaging system according to one embodiment are compared so that the performance of a mobile spectral imaging system according to one embodiment Can be evaluated.

LCTF-기반 다중 분광 이미징 시스템은 대물렌즈, 액정 조정 필터, 12개의 고강도 백색 발광 다이오드, 및 모노크롬 CMOS 카메라를 포함한다.An LCTF-based multispectral imaging system includes an objective lens, a liquid crystal tuning filter, twelve high intensity white light emitting diodes, and a monochrome CMOS camera.

이때, LEDs에서 방출된 빛은 편광기를 통과한 후에 촬영 대상에 조명된다. 촬영 대상에서 반사된 빛은 대물렌즈에 의해 수집되고 액정 조정 필터를 통과한다. 마지막으로 CMOS camera에 의해 최종적으로 기록된다.At this time, the light emitted from the LEDs is illuminated to the object to be imaged after passing through the polarizer. The light reflected from the object to be photographed is collected by the objective lens and passes through the liquid crystal adjustment filter. Finally, it is finally recorded by the CMOS camera.

성능 비교를 위해, 세 개의 문자들 'M', 'S', 및 'I'이 각각 파란색, 녹색 및 녹색으로 흰 종이 상에 인쇄된다. 지정된 파장들에서 문자 이미지들을 획득하기 위해 문자들의 분광 이미징이 수행되고, 개발된 프로그램을 이용하여 분광 이미지들의 분광 분류가 수행된다. 지정된 파장들에서 문자 이미지들 중 'M' 및 'S'는 440 nm 및 515 nm에서 가장 높은 강도를 나타낸 반면, 'I'는 620 nm을 초과하여 높은 강도를 나타내어, 흰 종이로부터 구별되지 않았다.For performance comparisons, the three letters 'M', 'S', and 'I' are printed on white paper in blue, green, and green, respectively. Spectral imaging of characters is performed to obtain character images at designated wavelengths, and spectral classification of spectral images is performed using the developed program. At the designated wavelengths, 'M' and 'S' of the character images showed the highest intensities at 440 nm and 515 nm, while 'I' showed higher intensities above 620 nm and were not distinguished from white paper.

이와 같이, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지는 liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지와 비슷했다.Thus, the spectrally classified images obtained using the mobile spectrographic imaging system according to one embodiment were similar to the spectrally classified images obtained using the liquid-crystal tunable filter (LCTF) based spectral imaging system.

그러나, liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지에서 미분류된 픽셀들이 많이 발견되었다. 'M' 분류에서, liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지는 11.5 % 이내의 미분류 비율이 나타난 반면, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지는 단지 0.07 %의 미분류 비율이 나타났다. However, many non-classified pixels have been found in spectrally classified images obtained using a liquid-crystal tunable filter (LCTF) -based spectral imaging system. In the 'M' classification, the spectrally divided images obtained using a liquid-crystal tunable filter (LCTF) based spectroscopic imaging system exhibited undifferentiated rates within 11.5%, while using a mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment The obtained spectroscopic images showed only 0.07% undifferentiated ratio.

또한, 'S' 분류에서, liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지는 0.8 % 이내의 미분류 비율이 나타난 반면, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템을 사용하여 획득된 분광 분류된 이미지는 0 %의 미분류 비율이 나타났다.Also, in the 'S' classification, the spectrally divided images obtained using a liquid-crystal tunable filter (LCTF) based spectral imaging system exhibit undifferentiated ratios within 0.8%, whereas the mobile spectral imaging system according to one embodiment The spectral classification images obtained using this method showed 0% undifferentiated ratio.

그러므로, 이러한 결과들은 분광 이미징 및 분석 동안 일 실시예에 따른 분광 이미징 시스템이 liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템보다 훨씬 낫거나 비슷하게 높은 성능을 제공한다는 것을 나타낸다. Therefore, these results indicate that a spectral imaging system according to one embodiment during spectral imaging and analysis provides much better or similar performance than a liquid-crystal tunable filter (LCTF) based spectral imaging system.

그러나, liquid-crystal tunable filter(LCTF) 기반 분광 이미징 시스템은 상대적으로 부피가 크고 비싸고, 높은 조도의 조명을 요구한다는 단점이 있다.However, liquid-crystal tunable filter (LCTF) -based spectroscopic imaging systems have the disadvantage that they require relatively bulky, expensive, high-intensity illumination.

도 14a 내지 14c를 참조하여, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템은 점 영역의 분광 이미징 및 분석이 수행될 수 있다.14A to 14C, a mobile spectroscopic imaging system according to an embodiment can perform spectral imaging and analysis of a point region.

이전에 점 영역들은 초기 단계에서 악성 흑색종의 경우들로부터 거의 구별될 수 있었다. 점 영역의 분광 이미징 및 분석을 위해, SpectroVision system을 사용하여 다른 파장들(440, 460, 480, 515, 550, 585, 620, 655, and 690 nm)에서 9개의 점 이미지들이 획득되었다. 이미지들은 분광 이미지 처리 서버에 전송되고, 점 및 정상 피부에 대한 참조 분광 지표들에 의해 분광 분류가 수행된다. Previously, the point regions could be almost distinguished from the cases of malignant melanoma at the early stage. For spectral imaging and analysis of the point region, nine point images were acquired at different wavelengths (440, 460, 480, 515, 550, 585, 620, 655, and 690 nm) using the SpectroVision system. Images are transmitted to a spectral image processing server, and spectral classification is performed by reference spectral indicators for point and normal skin.

특히, 도 14a는 원래 RGB 점 이미지이고, 도 14b는 음영 처리된 이미지이고, 도 14c는 점 및 정상 피부에 대하여 분광 분류된 이미지와 정규화된 참조 분광 지표들을 나타낸다.In particular, FIG. 14A is the original RGB point image, FIG. 14B is the shaded image, and FIG. 14C shows the spectrally classified image and the normalized reference spectral indicators for the point and normal skin.

이때, 정상 피부에 대한 분광 지표는 점에 대한 분광 지표에 비해 460 내지 585 nm 범위에서 더 높은 강도를 갖는다.At this time, the spectral index for normal skin has a higher intensity in the range of 460 to 585 nm compared to the spectral index for point.

또한, 분광 분류된 이미지에서 녹색은 정상 피부를 나타내는 반면, 빨강색은 점 영역을 나타내어, 점 영역은 정상 영역들로부터 명백히 분리되는 것을 확인할 수 있다.Also, in the spectrally classified image, green represents normal skin, while red represents point region, and point region is clearly separated from normal regions.

이와 같이 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템은 점 영역에 대하여도 분광 분류된 이미지를 획득할 수 있다.As such, the mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment can acquire spectrally classified images even for the point region.

또한, 도 15a 내지 15c를 참조하여, 여드름 영역들에 대한 비율계량적 분광 이미징 및 분석에 대한 실험 결과는 다음과 같다.15A to 15C, the experimental results for the ratio quantitative spectral imaging and analysis on acne areas are as follows.

이때, 일 실시예에 따른 모바일 분광 이미징 시스템에는 비율계량적 분광 분석 기술이 적용될 수 있고, 여드름 영역에 대하여 정량적으로 모니터될 수 있다.At this time, the mobile spectroscopic imaging system according to one embodiment can be applied to the ratio metrology spectroscopy technique and can be quantitatively monitored for the acne area.

특히, 도 15a 및 15b는 기존의 분광 분류된 이미지이고, 도 15c는 비율계량적 분광 분류된 이미지 및 대응되는 분광 지표들을 도시한다. In particular, Figures 15A and 15B are conventional spectral-classified images, and Figure 15C shows a ratio metric spectral-classified image and corresponding spectral indicators.

기존의 분광 분류된 이미지에서, 빨강색은 여드름 영역들을 가리키고, 녹색은 정상 피부 영역들을 가리킨다.In the existing spectroscopically categorized image, red refers to acne areas, and green refers to normal skin areas.

반면, 비율계량적 분광 분류된 이미지에서 빨강색 및 녹색은 각각 심각한 여드름 및 정상 피부를 각각 나타낸다. 그리고 파랑색, 노란색, 주황색은 정상 영역들에 대한 여드름 영역들의 심각성 수준들을 나타낸다.On the other hand, in the ratio quantitative spectroscopic image, red and green respectively show severe acne and normal skin, respectively. And blue, yellow, and orange represent severity levels of acne areas for normal areas.

이러한 결과는 비율계량적 분광 이미징 및 분석이 여드름 영역들을 정량적으로 정밀하게 진단할 수 있고, 여드름 영역들에 적용된 약물의 치료 효과를 효과적으로 모니터링할 수 있다는 것을 나타낸다.These results indicate that quantitative spectral imaging and analysis can be used to quantitatively and precisely diagnose areas of acne and effectively monitor the therapeutic effects of drugs applied to areas of acne.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

10: 모바일 분광 이미징 시스템
100: 사용자 단말기
102: 광원
104: 촬영부
200: 분광 이미징 디바이스
210: 필터 휠
220: 수직 편광계
230: 평면 오목 렌즈
240: 미러
250: ND 필터
260: 수평 편광계
270: 확대경
P: 프로브
WT: 참조 타겟
300: 분광 이미지 처리 서버
310: 색상 변환부
320: 음영 처리부
330: 분광 보정부
340: 분광 분류부
10: Mobile spectral imaging system
100: User terminal
102: Light source
104:
200: spectroscopic imaging device
210: Filter wheel
220: vertical polarimeter
230: flat concave lens
240: mirror
250: ND filter
260: Horizontal polarimeter
270: Magnifying glass
P: Probe
WT: reference target
300: Spectral image processing server
310: Color conversion unit
320: Shader
330: spectroscopic correction unit
340:

Claims (10)

촬영 대상에 대하여 빛을 조사하는 광원 및 상기 촬영 대상에 대한 이미지를 촬영하는 촬영부를 포함하는 사용자 단말기; 및
상기 사용자 단말기에 장착되어, 상기 광원으로부터 방출된 빛에 의해 상기 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득하는 분광 이미징 디바이스;
를 포함하고,
상기 분광 이미징 디바이스는 상기 촬영 대상과 접촉하는 프로브를 포함하고, 상기 프로브에는 참조 타겟이 장착되어, 상기 촬영 대상에 대한 분광 이미지 및 상기 참조 타겟에 대한 분광 이미지가 동시에 획득되는 모바일 분광 이미징 시스템.
A user terminal comprising: a light source for irradiating light to a subject to be photographed; and a photographing unit for photographing an image of the subject to be photographed; And
A spectroscopic imaging device mounted on the user terminal for acquiring a spectroscopic image of the object to be imaged by the light emitted from the light source;
Lt; / RTI >
Wherein the spectroscopic imaging device includes a probe in contact with the object to be imaged and the probe is equipped with a reference target to obtain a spectroscopic image for the object to be imaged and a spectroscopic image for the reference target simultaneously.
제1항에 있어서,
상기 프로브는,
링 형상으로 마련된 고정 부재;
를 포함하고,
상기 고정 부재에는 상기 참조 타겟이 장착되도록 홈이 형성되는 모바일 분광 이미징 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the probe comprises:
A fixing member provided in a ring shape;
Lt; / RTI >
Wherein the fixing member has a groove formed therein for mounting the reference target.
제2항에 있어서,
상기 참조 타겟은 복수 개의 참조 구획을 포함하고,
상기 복수 개의 참조 구획은 상기 고정 부재의 내주면을 따라 방사상 방향으로 이격 배치되는 모바일 분광 이미징 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the reference target includes a plurality of reference segments,
Wherein the plurality of reference segments are spaced apart in a radial direction along an inner circumferential surface of the securing member.
제2항에 있어서,
상기 참조 타겟은 링 형상으로 마련되고,
상기 참조 타겟은 상기 고정 부재의 내주면으로부터 내측을 향하여 돌출되도록 장착되는 모바일 분광 이미징 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the reference target is provided in a ring shape,
Wherein the reference target is mounted so as to protrude inward from an inner circumferential surface of the fixing member.
제1항에 있어서,
상기 분광 이미징 디바이스에서 획득된 분광 이미지를 가공하는 분광 이미지 처리 서버;
를 더 포함하고,
상기 분광 이미지 처리 서버는,
상기 사용자 단말로부터 상기 분광 이미지가 전송되고, 상기 분광 이미지를 무채색으로 변환하는 색상 변환부;
상기 색상 변환부에서 무채색으로 변환된 분광 이미지를 음영 처리하는 음영 처리부; 및
상기 음영 처리부에서 음영 처리된 분광 이미지를 보정하는 분광 보정부;
를 포함하는 모바일 분광 이미징 시스템.
The method according to claim 1,
A spectral image processing server for processing the spectral image obtained in the spectral imaging device;
Further comprising:
Wherein the spectral image processing server comprises:
A color conversion unit for transmitting the spectroscopic image from the user terminal and converting the spectroscopic image into an achromatic color;
A shading unit for shading the spectral image converted into an achromatic color in the color conversion unit; And
A spectral correcting unit for correcting a spectral image shaded by the shading unit;
/ RTI >
제5항에 있어서,
상기 색상 변환부에서 상기 분광 이미지는 다음의 식에 의해 무채색으로 변환되고,
Figure pat00021

이때, R은 상기 분광 이미지 내 빨간색 픽셀들의 강도이고,
G는 상기 분광 이미지 내 녹색 픽셀들의 강도이고,
B는 상기 분광 이미지 내 파란색 픽셀들의 강도이며,
I는 무채색으로 변환된 분광 이미지의 강도인 모바일 분광 이미징 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the spectral image in the color conversion unit is converted into an achromatic color by the following equation,
Figure pat00021

Where R is the intensity of the red pixels in the spectral image,
G is the intensity of the green pixels in the spectral image,
B is the intensity of the blue pixels in the spectral image,
I is the intensity of the spectral image converted to an achromatic color.
제5항에 있어서,
상기 분광 보정부에서 상기 분광 이미지는 다음의 식에 의해 보정되고,
Figure pat00022

이때, x 및 y는 분광 이미지 내 관심 영역의 x축 및 y축 좌표이고,
λ는 분광 이미지를 측정한 빛의 파장이고,
Figure pat00023
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 보정된 강도이고,
Figure pat00024
는 x, y 및 λ에서 분광 이미지의 원래 강도이고,
Figure pat00025
는 λ에서 분광 이미지의 보정 계수고,
Figure pat00026
는 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 최대 강도이고,
Figure pat00027
는 x, y 및 λ에서 측정된 분광 이미지 내 참조 영역의 강도인 모바일 분광 이미징 시스템.
6. The method of claim 5,
The spectroscopic image in the spectroscopic correcting unit is corrected by the following equation,
Figure pat00022

Where x and y are the x-axis and y-axis coordinates of the region of interest in the spectral image,
lambda is the wavelength of the light measured in the spectral image,
Figure pat00023
Is the corrected intensity of the spectral image at x, y and lambda,
Figure pat00024
Is the original intensity of the spectral image at x, y and lambda,
Figure pat00025
Is the correction coefficient of the spectral image at?
Figure pat00026
Is the maximum intensity of the reference area in the spectroscopic image measured at lambda,
Figure pat00027
Is the intensity of the reference area in the spectral image measured at x, y and lambda.
제7항에 있어서,
상기 분광 이미징 디바이스는 서로 다른 파장에 대한 복수 개의 분광 이미지를 획득하고,
상기
Figure pat00028
는 상기 복수 개의 분광 이미지에 각각 포함된 참조 영역의 평균 강도 중 최대값을 특정 파장에서 측정된 분광 이미지에 포함된 참조 영역의 평균 강도로 나눔으로써 산출되는 모바일 분광 이미징 시스템.
8. The method of claim 7,
The spectroscopic imaging device obtains a plurality of spectroscopic images for different wavelengths,
remind
Figure pat00028
Is calculated by dividing the maximum value of the average intensities of the reference regions included in the plurality of spectral images by the average intensity of the reference region included in the spectral image measured at a specific wavelength.
사용자 단말기, 상기 사용자 단말기에 장착되어 촬영 대상에 대한 분광 이미지를 획득하는 분광 이미징 디바이스 및 상기 획득된 분광 이미지를 가공하는 분광 이미지 처리 서버를 포함하는 분광 이미징 시스템이 제공되는 단계;
상기 분광 이미징 디바이스에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지가 획득되는 단계;
상기 획득된 분광 이미지가 상기 분광 이미지 서버에 전송되는 단계;
상기 전송된 분광 이미지가 무채색으로 변환되는 단계;
상기 무채색으로 변환된 분광 이미지가 음영 처리되는 단계;
상기 음영 처리된 분광 이미지가 보정되는 단계; 및
상기 보정된 분광 이미지가 분광 분류되는 단계;
를 포함하고,
상기 분광 이미징 디바이스에 의해 촬영 대상에 대한 분광 이미지가 획득되는 단계에서, 상기 분광 이미지의 중앙에는 적어도 하나의 관심 영역이 배치되고, 상기 관심 영역의 외측에는 참조 영역이 배치되는 분광 이미징 방법.
A spectroscopic imaging system comprising a user terminal, a spectroscopic imaging device mounted on the user terminal for acquiring a spectroscopic image of an object to be imaged, and a spectroscopic image processing server for processing the obtained spectroscopic image;
Obtaining a spectroscopic image of an object to be imaged by the spectroscopic imaging device;
Transmitting the obtained spectroscopic image to the spectroscopic image server;
Converting the transmitted spectral image into an achromatic color;
Wherein the achromatic-converted spectral image is shaded;
The shaded spectral image is corrected; And
Wherein the corrected spectral image is spectrally classified;
Lt; / RTI >
Wherein at least one region of interest is located in the center of the spectral image and a reference region is located outside of the region of interest, wherein the spectral image is acquired by the spectral imaging device.
제9항에 있어서,
상기 음영 처리된 분광 이미지가 보정되는 단계는,
상기 참조 영역 및 상기 관심 영역의 분광 지표가 각각 추출되는 단계;
상기 추출된 참조 영역의 분광 지표로부터 보정 계수가 산출되는 단계; 및
상기 추출된 관심 영역의 분광 지표에 상기 보정 계수가 곱해지는 단계;
를 포함하는 분광 이미징 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the shaded spectral image is corrected comprises:
Extracting the spectral indexes of the reference region and the ROI;
Calculating a correction coefficient from a spectral index of the extracted reference area; And
Multiplying a spectral index of the extracted region of interest by the correction coefficient;
/ RTI >
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