KR20190000074A - Method and apparatus for determining infections using a face temperature distribution - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법과 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열화상 카메라로 대상자의 열화상을 획득하고, 획득된 열화상으로부터 복수의 관심 영역의 온도를 검출하여 상기 복수의 관심 영역의 온도로부터 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법과 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for judging whether a subject is infected with a disease by using a temperature distribution of a face, and more particularly, And a method and apparatus for judging whether or not a subject infects a disease based on the temperatures of the plurality of regions of interest.
최근, 메르스 코로나 바이러스(중동지역에서 집중적으로 발생한 신종 베타코로나 바이러스에 의한 감염증으로 2003년 발생한 중증급성호흡기 증후군(SARS)과 유사하나 치사율은 30% 정도로, 7~14일의 잠복기 이후 고열, 흉통과 함께 기침, 호흡곤란, 폐렴 등의 심한 호흡기 증상을 일으킴)와 같은 예방약이나 치료약이 개발되지 아니한 변종된, 바이러스성 병원체가 유행하는 경우가 종종 있어 사회적 불안 요인이 되고 있는 실정이다. 2009년 미국에서 발병한 신종 인플루엔자(신종플루)는 메르스와 비슷한 형태의 호흡기 질환을 유발하는 바이러스로 전 세계에서 약 18000명 이상의 사망자가 발생하기도 했다. In recent years, it is similar to severe acute respiratory syndrome (SARS) caused by 2003 newborn beta-coronavirus infection in the Middle East, but its mortality rate is about 30%. After incubation period of 7 to 14 days, And severe respiratory symptoms such as coughing, dyspnea, and pneumonia), as well as a variety of viral pathogens that have not been developed, often leading to social instability. The 2009 H1N1 influenza A (H1N1) virus is a type of respiratory illness similar to that of Mers, and has killed more than 18,000 people worldwide.
이러한 전염성 질병의 확산을 막기 위해서는 감염자의 신속한 진단과 적절한 격리 조치가 무엇보다 요구된다. 전염성 질병의 하나의 증상으로서 고열을 들 수 있고, 따라서 대상자의 체온을 직접 측정하거나, 비접촉식으로 열화상 카메라를 이용하여 고열의 여부를 측정하여 상기 전염성 질병을 초기 진단하고 있다. In order to prevent the spread of these infectious diseases, rapid diagnosis and appropriate isolation measures of the infected person are required. One of the symptoms of infectious diseases is fever, and thus the infectious disease is diagnosed early by directly measuring the temperature of the subject or by measuring whether the subject feels high fever by using a thermal camera in a noncontact manner.
그러나, 대상자의 체온을 직접 측정하는 방법은, 만약 대상자가 감염자이면 측정자도 감염의 우려가 있고, 공항이나 여객 터미널과 같은 다수의 사람을 동시에 체크해야 하는 경우에는 물리적으로 불가능하다. 이에 따라 비접촉식 방식으로 사람들을 촬영하여 전염성 질병 감염의 일환일 수 있는 고열 여부를 즉각적으로 확인할 수 있는 열화상 카메라를 공항, 여객 터미널, 병원 등 공공 장소나 수많은 사람이 출입하는 출입문에 등에 설치하여 이동하는 사람들의 신체 발열을 스캔하여 신속하게 감염 여부를 판단하고 질병 확산의 가능성을 줄이고 있다. However, the method of directly measuring the subject's body temperature is physically impossible if the subject is an infected person, and the measurer is also susceptible to infection, and if a large number of people such as an airport or a passenger terminal need to be checked at the same time. As a result, people can be photographed in a noncontact manner to install an infrared camera, which can be instantly confirmed as a part of a communicable disease infection, in public places such as airports, passenger terminals, hospitals, The body fever of the people is scanned to quickly determine the infection and reduce the possibility of spreading the disease.
그러나, 이러한 비접촉식의 열화상 카메라도 대상자 주변의 온도 분위기에 따라 오차가 생기고, 특히 대상자의 체온이 주위 날씨나 주위 온도에 따라 변화가 있기 때문에, 단순히 체온만으로 질병 감염 여부를 판단하기에는 부정확하다는 문제점이 있다. However, such a non-contact thermal imaging camera also has a problem in that an error occurs depending on the temperature atmosphere around the subject, and in particular, the body temperature of the subject changes depending on the ambient weather or ambient temperature, have.
이에 따라, 현재 이용되고 있는 비접촉식의 열화상 카메라를 이용하면서도 대상자의 질병 감염 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있는 새로운 매커니즘이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a new mechanism that can more accurately determine whether a subject is infected with a disease, while using a currently used non-contact thermal imaging camera.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열화상 카메라로 대상자의 열화상을 획득하고, 획득된 열화상으로부터 복수의 관심 영역의 온도를 검출하여 상기 복수의 관심 영역의 온도를 비교함으로써 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법과 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for acquiring a thermal image of a subject with a thermal imaging camera and detecting a temperature of a plurality of ROs from the obtained thermal image, A method and an apparatus for judging whether or not a subject is infected with a disease.
또한, 본 발명은 대상자의 질병 감염 여부를 정확히 판단하여 이를 다른 장치의 제어 신호로 제공함으로써, 질병 감염자의 적절한 격리에 이용될 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to accurately determine whether or not a subject is infected with a disease and provide the control signal to another device so that the infected person can be appropriately used for isolating the infected person.
본 발명의 다른 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들이 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른, 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법은 열상 카메라를 통해 대상자의 열화상을 획득하는 단계, 상기 열화상에서 안면 인식을 통해 안면의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 단계, 상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 단계, 상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 것에 기초하여 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a method for determining whether a subject infects a disease using a temperature distribution of a face includes the steps of obtaining a thermal image of a subject through a thermal camera, Comprising the steps of: detecting a temperature of a region of interest; comparing temperatures of the plurality of regions of interest with each other; and determining whether the subject is infected with a disease based on comparing the temperatures of the plurality of regions of interest with each other .
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계는 상기 복수의 관심 영역의 온도 각각이 서로 실질적으로 동일한 범위내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the step of judging whether or not the subject infects the disease is judged as a disease infection if the temperatures of the plurality of regions of interest are substantially within the same range.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 복수의 관심 영역은 적어도 상하좌우의 4개의 구역을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 적어도 상하좌우의 4개의 구역의 온도의 최대값과 최소값의 차이를 구하고, 상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the plurality of ROIs include at least four zones, i.e., upper, lower, left, and right zones, wherein a difference between a maximum value and a minimum value of the temperatures of the four zones, If the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range, it is determined that the infection is a disease.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이고, 상기 4개의 구역의 온도의 최소값이 소정값 이상인 경우에 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, when the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range, and the minimum value of the temperatures of the four zones is equal to or greater than a predetermined value, it is determined as a disease infection.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계는 질병 감염으로 판단된 경우 알람을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the step of determining whether the subject infects the disease may further include providing an alarm when the infected person is determined to be infected with the disease.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 실행하도록 하는 프로그램이 기록되어진 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체인 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium on which a program for executing a method according to an embodiment of the present invention is recorded.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른, 안면의 온도 분포를 이용하여 질병 감염 여부를 판단하는 장치는, 대상자의 열화상을 획득하는 열상 카메라, 상기 획득된 열화상을 전달받아 대상자의 안면 부위를 인식하고, 상기 안면 부위의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 영상 처리부, 상기 검출된 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 온도 비교부, 상기 온도 비교부의 비교 결과에 기초하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 감염 판단부, 상기 감염 판단부에서 감염으로 판단한 경우 알람 신호를 제공하는 경고 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for determining whether a disease is infected by using a temperature distribution on a face, the apparatus comprising: a thermal camera that acquires a thermal image of a subject; A temperature comparator for comparing the detected temperatures of the plurality of regions of interest with each other, a temperature comparator for comparing the temperatures of the plurality of regions of interest detected by the temperature comparator, And an alarm display unit for providing an alarm signal when the infection determination unit determines that the infection is an infection.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 알람 신호는 시각적 신호 또는 오디오 신호를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 알람 신호는 다른 장치의 제어 신호로 사용되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the alarm signal includes a visual signal or an audio signal, and the alarm signal is used as a control signal of another device.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 상기 복수의 관심 영역을 설정하는 관심 영역 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, an apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a region of interest setting unit that sets the plurality of ROIs.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 시스템은 대상자의 열화상을 획득하는 열상 카메라 및 상기 열상 카메라와 유무선 네트워크로 연결되고, 적어도 하나 이상의 프로세서를 구비하는 컴퓨터를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서가 상기 열상 카메라로부터 상기 열화상 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 열화상 데이터에서 안면 인식을 통해 안면의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 단계, 상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 단계, 상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 것에 기초하여 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a system for judging whether a subject is infected with a disease using a temperature distribution of a face, the system comprising: a thermal camera for obtaining a thermal image of a subject; Wherein the at least one processor is configured to receive the thermal image data from the thermal imaging camera, to detect a temperature of a plurality of areas of interest in the face through facial recognition in the received thermal image data, Comparing the temperatures of the plurality of ROIs with each other, and determining whether the subject is infected with a disease based on comparing the temperatures of the ROIs with each other.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 열화상 카메라로 대상자의 질병 감염을 보다 정확히 파악할 수 있어, 전염성 질병의 조기 진단과 전염성 질병의 확산 가능성 차단을 용이하게 달성할 수 있다. As described above, according to the present invention, the infectious disease infection of a subject can be more accurately grasped by a thermal imaging camera, so that early diagnosis of infectious diseases and prevention of spread of infectious diseases can be easily achieved.
또한, 본 발명에 따른 대상자의 질병 감염 여부 판단에 따른 결과를 다른 장치의 제어 신호로 제공함으로써, 감염자의 격리 조치를 적절하게 행할 수 있는 효과도 있다.In addition, by providing the result of the judgment of whether or not a subject is infected with a disease according to the present invention as a control signal of another apparatus, it is possible to appropriately perform isolation of the infected person.
이하, 본 발명의 실시예가 제공한 기술방안을 보다 명확히 해석하기 위하여, 실시예에 대한 설명에 필요한 도면을 간략하게 소개한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법의 순서도이고,
도 2는 안면의 복수의 관심 영역을 예시하는 도면이고,
도 3은 안면 영역을 상하 좌우 대칭의 4개의 복수의 관심 영역으로 설정한 경우를 예시하는 도면이고,
도 4는 건강한 사람의 안면의 온도 분포를 도시하는 도면이고,
도 5는 질병에 감염된 사람의 안면의 온도 분포를 예시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치의 기능 블록도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 질병 감염 여부를 판단하는 장치를 게이트나 문에 설치한 경우를 도시한 도면이고,
도 8은 열화상을 제공하는 열상 카메라와 질병 감염 여부를 판단하는 컴퓨터/서버가 유무선 네트워크로 연결되어 구현된 예를 도시하는 도면이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a flowchart of a method for determining whether a subject is infected with a disease using a temperature distribution of a face according to an embodiment of the present invention,
2 is a view illustrating a plurality of areas of interest in the face,
3 is a diagram illustrating a case in which a face region is set as four symmetrical four regions of interest,
4 is a view showing a temperature distribution of the face of a healthy person,
5 is a diagram illustrating a temperature distribution of a face of a person infected with a disease,
FIG. 6 is a functional block diagram of an apparatus for determining whether a subject is infected with a disease using a temperature distribution on a face according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a view showing a case where a device for judging whether or not a disease has been infected according to an embodiment of the present invention is installed at a gate or door,
8 is a diagram showing an example in which a thermal camera for providing a thermal image and a computer / server for judging whether or not a disease has been infected are connected to a wired / wireless network.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법의 순서도이다. FIG. 1 is a flowchart of a method for determining whether a subject is infected with a disease using a temperature distribution of a face according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상자의 질병 감염 여부 판단 방법은, 열상 카메라를 통해 대상자의 열화상을 획득하는 제1 단계(S1), 상기 획득된 열화상에서 안면 인식을 통해 안면의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 제2 단계(S2), 상기 검출된 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 제3 단계(S3) 및 상기 복수의 관심 영역의 온도를 비교하는 것에 기초하여 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 제4 단계(S4)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a method for determining whether a subject is infected with a disease according to an embodiment of the present invention includes a first step (S1) of acquiring a thermal image of a subject through a thermal camera, (S3) for comparing the detected temperatures of the plurality of ROIs with each other, and comparing the temperatures of the plurality of ROIs And a fourth step (S4) of judging whether or not the subject is infected with a disease based on the information.
제1 단계(S1)에서는, 열상 카메라를 통해 대상자의 열화상을 획득한다. 열상카메라는 열화상 카메라 혹은 적외선(Infrared, IR) 카메라 라고도 하며 객체의 온도에 따라 객체로부터 나오는 소정 파장의 빛을 촬영하여 온도에 따른 서로 다른 색상 영역을 갖는 영상을 출력한다. 객체는 절대온도(-273.15℃)보다 큰 온도를 가질 때 해당 파장의 빛을 방출하며, 사람의 경우 약 37℃ 근방의 8 ~ 14㎛ 파장대의 원적외선을 방출한다.In the first step S1, a thermal image of the subject is acquired through the thermal imaging camera. The thermal camera is also called an infrared camera or an infrared (IR) camera. The camera captures light of a predetermined wavelength emitted from the object according to the temperature of the object, and outputs an image having different color areas according to temperature. The object emits light of the wavelength when it has a temperature higher than the absolute temperature (-273.15 ℃), and it emits far infrared rays of 8-14㎛ wavelength near 37 ℃ in humans.
제2 단계(S2)에서는, 상기 열상 카메라와 연결되거나 질병 감염 여부 판단 장치의 일부인 영상 처리부가 열상 카메라로부터 획득한 열화상을 분석하여 안면을 인식하고, 안면의 복수의 관심 영역에서 온도를 검출한다. In the second step S2, the image processing unit, which is connected to the thermal imaging camera or is part of the disease infection determination apparatus, analyzes the thermal image acquired from the thermal imaging camera, recognizes the face, and detects the temperature in a plurality of areas of interest on the face .
도 2는 안면의 복수의 관심 영역을 예시하는 도면이다. 건강한 사람의 체열은 코를 중심으로 한 대칭축(이하, '중심 대칭축'이라 함)에 대하여 서로 대칭인 점을 고려하여, 상기 복수의 관심 영역은 상기 중심 대칭축에 대하여 좌우로 대칭이 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 복수의 관심 영역 각각이 1개의 화소로 이루어지고, 이 1개의 화소를 한 개의 온도 센서로 가정한다면, 복수의 관심 영역 각각에 해당하는 화소의 절대 온도를 검출하면 되는 것이다. 만일, 복수의 관심 영역 각각이 복수의 화소로 이루어진다면, 상기 복수의 화소의 절대 온도값의 평균값을 상기 관심 영역의 온도로 하여도 좋다. 물론, 관심 영역이 복수의 화소로 이루어지는 경우에, 상기 관심 영역의 온도로 상기 복수의 화소의 최대값, 최소값 또는 다른 적절한 값으로 설정할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 2 is a diagram illustrating a plurality of areas of interest in the face. Considering that the heat of a healthy person is symmetrical with respect to an axis of symmetry with respect to the nose (hereinafter referred to as a "center symmetry axis"), the plurality of areas of interest are set to be symmetrical to the central symmetry axis desirable. In this embodiment, assuming that each of the plurality of ROIs is composed of one pixel and the one pixel is a temperature sensor, the absolute temperature of the pixel corresponding to each of the plurality of ROIs can be detected. If each of the plurality of ROIs includes a plurality of pixels, the average value of the absolute temperature values of the plurality of pixels may be the temperature of the ROI. Of course, it is apparent to those skilled in the art that the temperature of the region of interest, when the region of interest is comprised of a plurality of pixels, can be set to the maximum, minimum or other appropriate value of the plurality of pixels.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안면 영역을 상하 좌우 대칭의 4개의 복수의 관심 영역으로 설정한 경우를 예시하는 도면이다. 상술한 바와 같이, 관심 영역이 복수의 화소로 이루어진 경우에 있어서, 관심 영역의 온도는 상기 복수의 화소의 평균값, 최고값, 최소값, 중간값 또는 다른 적절한 값으로 할 수 있음은 앞서 살펴본 바와 같다. FIG. 3 is a diagram illustrating a case in which a face region is set to four symmetrical four regions of interest, according to an embodiment of the present invention. As described above, in the case where the region of interest is composed of a plurality of pixels, the temperature of the region of interest can be an average value, a maximum value, a minimum value, an intermediate value, or other appropriate values of the plurality of pixels as described above.
제3 단계(S3)에서는 상기 제2 단계(S2)에서 검출된 상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교한다. In a third step S3, the temperatures of the plurality of interest regions detected in the second step S2 are compared with each other.
제4 단계(S4)에서는 상기 제3 단계(S3)에서 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교한 결과를 가지고 질병 감염 여부를 판단한다.In the fourth step S4, it is determined whether or not the disease is infected with the result of comparing the temperatures of the plurality of ROIs in the third step S3.
건강한 사람의 안면의 온도 분포를 도시하고 있는 도 4를 참조하여 보면, 건강한 사람의 안면은 안면의 온도 분포, 즉 등온선을 본다면 좌우가 여러 온도 분포에 따라 대칭으로 나타남을 알 수 있다. 인체의 피부는 인체의 심부 온도와 달리 36~37가 아니라 약 32~34의 온도가 분포하게 되는데 안면은 항상 주변 환경의 기온에 노출되어 있어 주변 온도와 열평형 상태를 이루게 되어 이런 온도를 유지하게 된다. 건강한 사람이라면 코의 주변이 외부의 공기의 호흡으로 인해 다른 안면의 피부보다 체온이 떨어지며, 다른 안면 부위는 대체적으로 혈관이 분포한 모양으로 좌우 대칭적으로 체온이 분포하며 이에 등온선이 명확하게 표현된다. Referring to FIG. 4 showing the temperature distribution of the face of a healthy person, it can be seen that the face of a healthy person is symmetrical with respect to the temperature distribution of the face, that is, when the isotherm is viewed, the left and right are symmetrical with respect to various temperature distributions. Unlike the skin temperature of the human body, the skin of the human body is not in the range of 36 to 37, but the temperature of about 32 to 34 is distributed. The face is always exposed to the ambient temperature, do. In a healthy person, the body temperature is lower than that of the skin of the other face due to the breathing of the outside air around the nose, and the body surface is symmetrically distributed in the other facial region as a whole, and the isotherm is clearly expressed .
그러나 세균성 또는 바이러스성 질병에 감염된 사람의 특징은 도 5에 예시한 바와 같이 전반적으로 안면에 홍조를 갖는 유형과 비슷하게 온도가 분포하고, 좌우의 대칭뿐만 아니라 안면의 상하의 온도까지도 차이가 없는 분포를 보인다. However, the characteristics of a person infected with bacterial or viral diseases are as shown in FIG. 5, in which the temperature is distributed in a similar manner to that of a type having flushing on the face in general, and there is no difference between the upper and lower temperatures of the face as well as the symmetry of the left and right .
상기와 같은 지견을 바탕으로 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하여 실질적으로 동일한 범위내에 있으면 질병으로 판단한다. 본 명세서에서 실질적으로 동일한 범위내에 있다는 것은 열상 카메라 자체의 오차를 포함하여 설정되는 것으로, 대략 0.5도 이내의 범위를 말한다. 즉, 예를 들어 복수의 관심 영역의 온도의 최대값과 최소값의 차이가 0.5도 이내이면 질병으로 판단하는 것이다. Based on the above knowledge, according to the embodiment of the present invention, when the temperatures of a plurality of ROIs are compared with each other, it is determined that the disease is within substantially the same range. In the present specification, it is within the substantially same range, which is set up to include the error of the thermal imaging camera itself, and refers to a range within about 0.5 degree. That is, for example, if the difference between the maximum value and the minimum value of the temperatures of the plurality of regions of interest is within 0.5 degree, the disease is judged.
구체적으로 도 3에 도시된 실시예를 참고하여 설명한다. 가, 나, 다, 라의 영역 온도를 T가, T나 , T다, T라, 라고 한다면, 건강한 사람의 안면이 정상 온도 분포라면 T가〓T나 ,T다〓T라 로 좌우 온도가 대칭이 되고, T가≠T다, T나≠T라로 상하 온도는 서로 다르게 나타난다. More specifically, the description will be made with reference to the embodiment shown in Fig. It has, or is, the temperature of the region of La T, T, or T is, T, if he called, if the face is normal temperature distribution in a healthy person is a 〓T T or T is temperature dependent 〓T LA T is ≠ T , and T and ≠ T , and the upper and lower temperatures are different from each other.
그러나 호흡기 질환등 기타 세균성 또는 바이러스성 질병에 감염되어 발열 증상이 있는 사람의 안면은 안면 전반에 걸쳐 발열이 되므로 T가〓T나〓T다〓T라가 될 것이다. 기호 '〓' 는 본 명세서에서 실질적으로 동일한 범위내에 있다는 것으로 정의되고, 실질적으로 동일한 범위내에 있다는 것은 열상 카메라 자체의 오차를 포함하여 설정되는 것임은 앞서 살펴본 바와 같다. However, respiratory infections and other bacterial or viral infection is a disease of the facial people with fever because the fever is over half the face T is the 〓T or 〓T will be referred 〓T. The symbol '〓' is defined herein to be substantially within the same range, and it is noted that the fact that the symbol '〓' is within substantially the same range is set to include the error of the thermal camera itself.
본 실시예에서 4개의 관심 영역에서 온도를 검출하여 질병 감염 여부를 판단하고 있으나, 안면의 일부분의 열화상만을 얻을 수 없는 경우에는 상기 안면의 일분에 해당하는 관심 영역의 온도를 비교함으로써 질병 감염 여부를 판단할 수 도 있다. In this embodiment, the temperature is detected in four regions of interest to determine whether or not the disease is infected. However, when only a partial thermal image of the face can be obtained, the temperature of the region of interest corresponding to one minute of the face is compared, .
이상 설명한 바와 같은 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 반도체 메모리, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등을 포함한다. The method of judging whether a subject is infected with a disease by using the temperature distribution of the face as described above can also be implemented as a computer readable code on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include semiconductor memory, ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치의 기능 블록도를 예시하고 있다. FIG. 6 illustrates a functional block diagram of a device for determining whether a subject is infected with a disease by using a temperature distribution of a face according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 질병 감염 여부를 판단하는 장치는 대상자의 열화상을 획득하는 열상 카메라(10), 상기 획득된 열화상을 전달받아 대상자의 안면 부위를 인식하고, 상기 안면 부위의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 영상 처리부(20), 상기 검출된 복수의 관심 영역의 온도를 비교하는 온도 비교부(30), 상기 온도 비교부의 비교 결과에 기초하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 감염 판단부(40), 상기 감염 판단부에서 감염으로 판단한 경우 알람 신호를 제공하는 경고 표시부(50)를 포함하여 구성될 수 있다. An apparatus for judging whether or not a disease has been infected according to an embodiment of the present invention includes a
경고 표시부(50)는 장치 운영자에게 대상자가 질병 감염임을 알려주기 위해 다양한 방식으로 알람을 제공한다. 오디오 신호, 비디오 신호 및 이용 가능한 모든 신호를 포함한다. The
상기 실시예에서, 도 6은 발명의 즉각적인 이해를 위해 각각의 블록으로 기능을 예시하고 있지만, 상기 각각의 기능이 다른 기능 요소와 결합하여 하나의 기능 요소로서 구현될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다. In the above embodiment, FIG. 6 exemplifies the function of each block for an instant understanding of the invention, but it is to be understood that each function may be implemented as one functional element in combination with other functional elements to be.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 질병 감염 여부를 판단하는 장치에는 복수의 관심 영역을 운영자의 필요에 따라 달리 설정할 수 있는 관심 영역 설정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, it is preferable that the apparatus for determining whether or not the disease is infected includes a region of interest setting unit that can set a plurality of regions of interest differently according to the needs of the operator.
또한, 상기 알람 신호를 다른 장치의 제어 신호, 예를 들어 출입문의 개폐 조작 신호로서 제공된다면, 질병 감염자의 구내 진입을 효율적으로 방지할 수 있는 부수적인 효과도 있다. 이와 같이 알람 신호를 다른 장치의 제어 신호로 제공하기 위해서는 본 발명의 질병 감염 여부 판단 장치와 다른 장치 사이에 유무선 네트워크가 형성되어야 하고, 이를 위해 본 발명의 장치에도 상기 유무선 네트워크를 처리하는 기능이 포함되어야 한다.In addition, if the alarm signal is provided as a control signal of another apparatus, for example, as an opening / closing operation signal of a door, there is an additional effect of effectively preventing entry of a disease infector into the premises. In order to provide the alarm signal as a control signal of another apparatus, a wired / wireless network must be formed between the apparatus for determining whether or not the disease infection has occurred according to the present invention and a device for processing the wired / wireless network .
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 열상 카메라를 포함하는 장치를 공공시설, 학교, 병원 등의 게이트 또는 문에 설치한 경우를 도시하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 질병 감염 여부 판단 장치로 문을 통과하는 사람의 질병 감염 여부를 판단하여, 질병 감염으로 판단한 경우 문을 폐쇄하거나 문에 설치된 전등의 색깔을 변경하거나, 기타 다른 다양한 방법으로 질병 감염 여부와 함께 적절한 격리 조치를 취할 수 있다. 더 나아가, 게이트 또는 문의 일정 영역에 기준 온도을 제공할 수 있는 1개 이상의 흑체(black body source)를 설치하거나 자체 온도 센서를 내장하여, 열상 카메라의 열화상으로부터 절대 온도를 도출하거나, 도출된 온도를 보정하는 데 이용할 수 있다. 7 shows a case where an apparatus including a thermal camera is installed at a gate or a door of a public facility, a school, a hospital, or the like, according to an embodiment of the present invention. The apparatus for determining whether or not a person who passes through a door is infected with a disease is determined by a device for determining whether or not a disease has been infected according to an embodiment of the present invention. With adequate isolation from the disease. Furthermore, one or more black body sources capable of providing a reference temperature in a certain region of a gate or a door may be provided or an internal temperature sensor may be incorporated to derive the absolute temperature from the thermal image of the thermal camera, Can be used for correction.
도 6에 도시된 실시예는 하나의 장치로서 구현되어 있지만, 열화상을 제공하는 열상 카메라와 상기 열상 카메라와 유무선 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템의 별개의 장치로서 구현될 수 도 있다. Although the embodiment shown in Fig. 6 is implemented as a single device, it may be implemented as a separate device of a thermal camera providing thermal images and a computer system connected to the thermal camera and a wired / wireless network.
도 8은 열화상을 제공하는 열상 카메라와 상기 열상 카메라로부터 열화상을 제공받아 본 발명에 따른 질병 감염 여부를 판단하는 컴퓨터/서버가 유무선 네트워크로 연결되어 구현된 예를 도시하는 도면이다. 본 실시예는 도 6에 도시된 실시예와 비교하여, 열상 카메라와 질병 감염 여부를 판단하는 컴퓨터/서버가 별개의 장치로 구현되고, 상기 열상 카메라와 상기 컴퓨터/서버를 서로 유무선 네트워크로 연결하기 위한 기능이 각각 더 포함되어 있다는 점을 제외하고는 거의 동일하다. 본 실시예에서 외부장치 구동 인터페이스부(70)는 질병 감염으로 판단한 경우 외부장치를 구동하는 실시예를 대비하여 선택적으로 포함될 수 있다. 8 is a diagram showing an example in which a thermal camera for providing a thermal image and a computer / server for receiving a thermal image from the thermal camera and determining whether the infection according to the present invention is infected are connected to a wired / wireless network. The present embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 6 in that a thermal camera and a computer / server for judging whether a disease has been infected are implemented as separate devices, and the thermal camera and the computer / server are connected to each other via a wired / wireless network Are almost identical, except that each of these functions is further included. In this embodiment, the external device driving
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
본 발명은 전염병 진단 분야에 이용되고, 전염병 확산을 막기 위해 전염병 감염자의 초기 격리에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention is used in the field of infectious disease diagnosis and can be usefully used for the initial isolation of infectious disease infectors to prevent spread of infectious diseases.
Claims (16)
열상 카메라를 통해 대상자의 열화상을 획득하는 단계;
상기 열화상에서 안면 인식을 통해 안면의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 단계:
상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 단계;
상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 것에 기초하여 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.A method for determining whether a subject is infected with a disease using a facial temperature distribution, the method comprising:
Acquiring a thermal image of a subject through a thermal camera;
Detecting a temperature of a plurality of regions of interest in the face through facial recognition of the degradation phase;
Comparing the temperatures of the plurality of regions of interest with each other;
Determining whether the subject is infected with a disease based on comparing the temperatures of the plurality of regions of interest with each other; and determining whether the subject is infected with the disease using the temperature distribution of the face.
상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계는 상기 복수의 관심 영역의 온도 각각이 서로 실질적으로 동일한 범위내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of judging whether or not the subject is infected with a disease is judged as a disease infection if the temperatures of the plurality of regions of interest are substantially within the same range as each other, How to.
상기 복수의 관심 영역은 적어도 상하좌우의 4개의 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of regions of interest include at least four regions of upper, lower, right, and left sides.
상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 단계는 상기 적어도 상하좌우의 4개의 구역의 온도의 최대값과 최소값의 차이를 구하는 단계를 포함하고, 상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Comparing the temperatures of the plurality of ROIs with each other includes obtaining a difference between a maximum value and a minimum value of the temperatures of the at least four zones of up and down and left and right and if the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range, A method of judging whether or not a subject is infected with a disease by using the temperature distribution of the face, which is characterized by judging an infection.
상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이고, 상기 4개의 구역의 온도의 최소값이 소정값 이상인 경우에 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.5. The method of claim 4,
And judging that the infection is a disease infection when the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range and the minimum value of the temperatures of the four zones is equal to or greater than a predetermined value, How to.
상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계는 질병 감염으로 판단된 경우 알람을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the step of determining whether the subject is infected with a disease includes the step of providing an alarm when it is determined that the infected person is infected with a disease.
대상자의 열화상을 획득하는 열상 카메라;
상기 획득된 열화상을 전달받아 대상자의 안면 부위를 인식하고, 상기 안면 부위의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 영상 처리부;
상기 검출된 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 온도 비교부;
상기 온도 비교부의 비교 결과에 기초하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 감염 판단부;
상기 감염 판단부에서 감염으로 판단한 경우 알람 신호를 제공하는 경고 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 질병 감염 여부를 판단하는 장치.An apparatus for determining whether a disease is infected by using a temperature distribution of a face,
A laminating camera for acquiring a thermal image of the subject;
An image processor receiving the acquired thermal image and recognizing the facial area of the subject and detecting a temperature of a plurality of areas of interest in the facial area;
A temperature comparator for comparing the detected temperatures of the plurality of regions of interest with each other;
An infection judging unit for judging whether the subject is infected with a disease based on the comparison result of the temperature comparing unit;
And a warning display unit for providing an alarm signal when the infection determination unit determines that the infection is an infection.
상기 감염 판단부는 상기 복수의 관심 영역의 온도 각각이 서로 실질적으로 동일한 범위내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the infection judging unit judges that the infection is a disease infection if the temperatures of the plurality of ROIs are within substantially the same range as each other.
상기 복수의 관심 영역은 안면의 적어도 상하좌우의 4개의 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of regions of interest include at least four regions of the face, the upper and lower sides, and the left and right regions of the face.
상기 온도 비교부는 상기 적어도 상하좌우의 4개의 구역의 온도의 최대값과 최소값의 차이를 구하는 단계를 포함하고, 상기 감염 판단부는 상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이면 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the temperature comparator includes a step of obtaining a difference between a maximum value and a minimum value of the temperatures of at least four zones of up and down and left and right and the infection judging unit judges that the disease is an infection if the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range A device for judging whether or not a subject is infected with a disease by using the temperature distribution of the facial feature.
상기 감염 판단부는 상기 최대값과 최소값의 차이가 소정 범위이내이고, 상기 4개의 구역의 온도의 최소값이 소정값 이상인 경우에 질병 감염으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the infection determining unit determines that the infection is a disease infection when the difference between the maximum value and the minimum value is within a predetermined range and the minimum value of the temperatures of the four zones is equal to or greater than a predetermined value, Apparatus for determining infection.
상기 알람 신호는 시각적 신호 또는 오디오 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the alarm signal includes a visual signal or an audio signal, wherein the alarm signal comprises a visual signal or an audio signal.
상기 알람 신호는 다른 장치의 제어 신호로 사용되는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the alarm signal is used as a control signal of the other device.
상기 복수의 관심 영역을 설정하는 관심 영역 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 장치.9. The method of claim 8,
Further comprising a region-of-interest setting unit for setting the plurality of regions of interest.
대상자의 열화상을 획득하는 열상 카메라; 및
상기 열상 카메라와 유무선 네트워크로 연결되고, 적어도 하나 이상의 프로세서를 구비하는 컴퓨터를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서가
상기 열상 카메라로부터 상기 열화상 데이터를 수신하는 단계:
상기 수신된 열화상 데이터에서 안면 인식을 통해 안면의 복수의 관심 영역의 온도를 검출하는 단계:
상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 단계;
상기 복수의 관심 영역의 온도를 서로 비교하는 것에 기초하여 상기 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 안면의 온도 분포를 이용하여 대상자의 질병 감염 여부를 판단하는 시스템.A system for determining whether a subject is infected with a disease using a facial temperature distribution, the system comprising:
A laminating camera for acquiring a thermal image of the subject; And
A computer connected to the thermal camera via a wired / wireless network and having at least one processor,
Wherein the at least one processor
Receiving the thermal image data from the thermal imaging camera;
Detecting a temperature of a plurality of areas of interest in the face through facial recognition from the received thermal image data;
Comparing the temperatures of the plurality of regions of interest with each other;
And determining whether the subject is infected with a disease based on comparing the temperatures of the plurality of regions of interest with each other.
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