KR20190108043A - 소변 자동 추적방법 및 장치 - Google Patents

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KR20190108043A
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Abstract

본 발명은 내측벽에 화상 센서와 소변 수집장치(그의 액체 수집헤드는 수집 및 추적부재인)를 구비하는 변기에 적용할 수 있는 소변 자동 추적방법을 개시하며, 이 방법은 S1: 화상 센서를 통해 (소변의 화상 또는 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 나타내는 화상을 포함하는) 변기통 내부의 화상을 획득하는 단계; S2: 화상 처리를 통해 소변을 식별하거나 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 식별하는 단계; 및 S3: 수집 및 추적부재에 의해 소변에 대한 추적 이동을 구현하는 단계를 포함하고, 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치할 때까지 S1, S2 및 S3을 반복하는 단계 S4를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 추가로 소변 자동 추적장치를 제공한다. 본 발명은 화상 인식에 기반하여 공기 중의 자동 소변 수집 및 추적을 구현하고, 특히 소변의 특정 위치를 계산하지 않고, 화상에서 수집 및 추적부재와 소변이 일치하는지의 여부에 따라 모션 제어를 수행하며, 소변 추적 정확도가 크게 향상되고, 대중화 및 응용에 적합하다.

Description

소변 자동 추적방법 및 장치{A Method and Device of Automatically Tracking Urine}
본 발명은 소변 검출분야에 관한 것으로, 특히, 소변 자동 추적방법 및 장치에 관한 것이다.
사람들의 생활 수준이 향상됨에 따라, 스마트 변기가 점차 사람들의 생활 속으로 들어오고 있다. 위생 요구조건을 충족시키는 것 외에도, 스마트 변기는 소변 샘플을 수집하여 건강 데이터를 분석하는 등의 건강 모니터링 기능을 부가적으로 구비한다. 그러나, 변기통의 내부면에서 수집한 소변 샘플을 사용할 경우, 샘플들 간의 교차 오염(cross-contamination) 문제가 있을 수 있으며, 이는 건강 데이터 분석의 정확도에 나쁜 영향을 준다. 건강 데이터 분석의 정확도에 영향을 주는 교차 오염 문제를 피하기 위해, 본 출원인이 허여받은 중국 특허 201610273915.9에는 소변 위치 자동 결정방법 및 장치와 이를 포함하는 건강 스마트 변기가 개시되어 있으며, 여기에는 변기통의 좌측 또는 우측 벽에 배치된 스테핑 모터에 의해 구동되는 비접촉 온도 센서는 소정 각도 범위 내에서 섹터 스캐닝 모드로 온도를 스캔할 수 있고, 다음에, 변기통 내 소변의 위치 점 좌표(X, Y)에서 값 X 및/또는 Y는 가장 높은 온도에서의 각도 및 탄젠트 공식에 따라 계산할 수 있는 점이 개시되어 있다.
소변 위치 자동 결정방법 및 장치와 이를 포함하는 건강 스마트 변기에 따르면, 공기 중의 소변을 수용하여 교차 오염을 피할 수는 있지만, 실제 사용시 구조 및 방법에 있어서 여전히 몇 가지 단점이 있음이 밝혀졌으며, 최적의 사용 효과를 달성할 수 없으므로, 단점을 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 구조 및 위치결정 이동 모드가 복잡하므로, 스테핑 모터가 비접촉 온도 센서를 구동해서 섹터 스캔 모드로 이동할 필요가 있다.
(2) 먼저 소변의 위치 점 좌표를 계산해야 하고, 다음에 소변 수집장치가 소변을 추적하고 수집해야 하는데, 이는 전체 장치의 설치, 및 소변 수집 및 추적부재의 정확도에 대한 보다 높은 요구조건을 갖게 된다.
(3) 소변을 전용으로 식별하는 것은 환경 및 기타 요인에 의해 크게 영향을 받을 수 있다.
따라서, 기존의 소변 위치 자동 결정방법 및 장치와 이를 포함하는 건강 스마트 변기는 여전히 구조, 방법 및 사용 상의 불편함과 결점을 명백히 갖고 있으며, 더 개선할 필요가 있음을 알 수 있다. 간단한 구조와 추적 이동 모드, 보다 높은 정확도 및 교차 오염을 피할 수 있는 능력을 갖는 소변 자동 추적방법 및 장치를 만드는 방법은 현재 업계에서 시급한 개선을 필요로 하는 대상이 되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구조 및 추적 이동 모드가 간단하고, 정확도가 높으며 교차 오염을 피할 수 있는 소변 자동 추적방법 및 장치를 제공하는데 있다.
기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음의 기술적 해결방안을 채용한다.
일 측면에 따르면, 본 발명은 내측벽에 화상 센서와 소변 수집장치를 구비하고, 소변 수집장치의 액체 수집헤드는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 추적 및 수집하는데 사용하는 변기에 적용할 수 있는 소변 자동 추적방법을 제공한다.
이 방법은:
S1: 화상 센서를 통해 변기통 내부의 화상을 획득하는 단계로, 변기통 내부의 화상은 소변의 화상 또는 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 나타내는 화상을 포함하는, 단계;
S2: 화상 처리를 통해 소변을 식별하거나 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 식별하는 단계; 및
S3: 화상에 대한 식별 결과에 따라 수집 및 추적부재에 의해 소변에 대한 추적 이동을 구현하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 개선으로서, 상기 S2에서, 획득한 화상 내의 각 화소 점을 소변의 화상 특성을 통해 설정된 임계값과 비교하여 소변을 인식하거나; 또는 획득한 화상 내의 각 화소 점을, 소변과 수집 및 추적부재의 화상 특성을 통해 각각 설정된 임계값과 비교하여 소변과 수집 및 추적부재를 인식한다.
또한, S1 전에 배경 화상을 먼저 획득하고, 배경 화상은 변기통 내부에 소변이 없거나 수집 및 추적부재가 없는 경우에 획득한 화상이며; S2에서, 화상이 먼저 처리되어 차분 화상(difference image)을 생성하고, 차분 화상은 배경 화상을 획득한 후에, 획득한 변기통 내부의 화상과 배경 화상 간의 차이이다.
또한, S2에서, 차분 화상에 대해 이진화 처리가 수행되어 이진 화상을 생성하고, 소변과 수집 및 추적부재의 특성 함수에 따라 이진 화상에 대해 허프 변환(Hough transform)이 수행되고, 두 세트의 특성 함수의 허프 변환에서 얻은 최대값에 따라 소변의 열 번호(column number)와 수집 및 추적부재의 열 번호를 식별한다.
추가로, 상기 방법은 또한: 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치할 때까지 S1, S2 및 S3을 반복하고, 수집 및 추적부재가 이동을 중지하는 단계 S4를 포함한다.
또한, 소변의 특성 함수는 수직선을 묘사하고, 수집 및 추적부재의 특성 함수는 수집 및 추적부재의 위치 및 형상과 관련된 기하학적 곡선을 묘사한다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 스마트 변기인 소변 자동 추적장치를 추가로 제공하며, 이 장치는 스마트 변기의 내측벽에 설치된 화상 센서와 소변 수집장치를 포함하고, 소변 수집장치의 액체 수집헤드는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 추적하고 수집하는데 사용한다.
본 발명의 추가 개선으로서, 소변 자동 추적장치는 메모리, 프로세서, 및 메모리에 저장되고 프로세서 상에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 더 포함하고, 프로세서는 컴퓨터 프로그램을 실행할 때 상기 단계들을 구현한다.
또한, 화상 센서는 적외선 화상 센서 또는 가시광선 화상 센서이다.
또한, 화상 센서는 스마트 변기의 좌측벽 또는 우측벽에 설치되고, 소변 수집장치는 스마트 변기의 좌측벽 또는 우측벽에 설치되며; 및/또는
화상 센서는 스마트 변기의 전방측벽 또는 후방측벽에 설치되고, 소변 수집장치는 스마트 변기의 전방측벽 또는 후방측벽에 설치된다.
또한, 수집 및 추적부재는 컬러 마크를 구비한다.
또한, 스마트 변기는 의료용 소변 검출 장치로 대체된다.
기술적 해결방안을 통해, 본 발명은 적어도 다음과 같은 이점을 갖는다.
(1) 본 발명은 화상 인식에 기반한 소변 자동 추적방법에 관한 것으로서, 이는 소변, 소변 수집장치 및 변기가 서로 다른 화상 특성을 갖는 현상을 이용함으로써, 화상 센서를 채용하여 변기통 내부의 화상을 수집하고, 화상에서 소변과 수집 및 추적부재를 인식하여 소변 수집장치의 모션 함수를 생성한다. 소변 수집장치는 상기 방법을 통해 소변을 자동으로 추적할 수 있으므로, 변기에 들어갔지만 그와 접촉하지 않은 경우, 소변 수집장치에 의해 소변이 자동으로 추적 및 수집될 수 있고, 그로 인해 소변 샘플의 교차 오염이 방지되며, 건강 데이터 분석의 정확도가 향상된다.
(2) 소변 수집장치의 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치하는 경우, 소변 수집장치는 이동을 중지한다. 이 방법을 통해, 소변의 특정 위치를 계산하지 않고, 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 인식하는 피드백 제어 알고리즘이 사용되며, 따라서 수집 및 추적부재에 의한 소변 추적 정확도가 크게 향상되고, 소변을 전용으로 식별하는 알고리즘에서 소변 추적에 대한 수집 및 추적부재의 정확도에 대한 영향이 제거된다. 이 방법은 보다 높은 정확도와 응답 속도를 갖는다.
(3) 차분 화상은 제어 알고리즘의 입력으로 사용되어, 제어시 변기 내의 배경 차이와 센서 차이에 대한 영향을 제거한다.
(4) 본 발명의 소변 추적장치는 화상 센서를 이용하여 소변의 위치 또는 소변과 수집 및 추적부재의 위치 정보를 획득한다. 이동을 위해 스테핑 모터에 의해 구동되는 비접촉식 온도 센서와 함께 섹터 스캐닝 모드를 필요로 하는 기존의 소변 추적장치와 비교하여, 본 발명의 소변 추적장치는 간단한 구조와 간단한 추적 이동 모드, 보다 높은 정확도, 및 보다 빠른 응답 속도를 갖는다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 기술적인 해결방안의 요약이다. 본 발명의 기술적인 수단을 보다 명확하게 이해할 수 있도록, 이하에서는 도면 및 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 소변(변기) 자동 추적장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1에 따른 방법의 플로우차트이다.
도 3은 실시예 2에 따른 방법의 플로우차트이다.
도 4는 실시예 6에 따른 방법의 플로우차트이다.
도 5는 허프 변환의 원리를 나타낸 도면이다.
도 6은 소변 수집장치의 허프 변형의 원리를 나타낸 도면이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 내측벽에 화상 센서(11) 및 소변 수집장치(12)를 구비하고, 소변 수집장치(12)의 액체 수집헤드(121)는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 수집 및 추적하고 식별하는데 사용하는, 변기(1)에 적용할 수 있는 화상 인식에 기반한 소변 자동 추적방법에 관한 것이다. 몇 가지 바람직한 소변 자동 추적방법을 아래에서 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 2에 도시된 바와 같이, 소변 자동 추적 방법은:
S1: 화상 센서를 통해 변기통 내부의 화상을 획득하는 단계로, 변기통 내부의 화상은 변기통에 소변이 있음을 나타내는 화상을 포함하는 단계;
S2: 화상 처리를 통해 소변을 인식하는 단계로, 구체적으로: 소변의 화상 특성에 따라 임계값을 설정하는 단계; 임계값에 따라 소변 특성의 화소 점을 결정하는 단계; 화상의 각 화소를 임계값과 비교하는 단계; 임계값보다 큰 화소를 계수하는 단계로, 임계값보다 큰 화소의 영역은 소변에 대응하는 단계; 및 화상에서 가장 큰 값을 갖는 화소의 위치에 따라 변기통내 소변의 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 단계; 및
S3: 소변의 위치에 따라 소변 수집장치를 제어하여, 수집 및 추적부재가 소변 추적 이동을 구현하게 하는 단계를 포함한다.
실시예 2
도 3에 도시된 바와 같이, 소변 자동 추적 방법은:
S1: 화상 센서를 통해 변기통 내부의 화상을 획득하는 단계로, 변기통 내부의 화상은 소변과 수집 및 추적부재를 나타내는 화상을 포함하는 단계;
S2: 화상 처리를 통해 소변과 수집 및 추적부재를 식별하는 단계로, 구체적으로: 소변과 수집 및 추적부재의 화상 특성에 따라 소변과 수집 및 추적부재에 대한 임계값을 각각 설정하는 단계; 임계값을 획득한 화상 내의 각 화소 점과 비교하는 단계; 수집 및 추적부재의 임계값보다 큰 화소를 계수하는 단계로, 임계값보다 큰 화소의 영역은 수집 및 추적부재에 대응하는, 단계; 및 소변의 임계값보다 크고 소변 수집장치의 임계값보다 작은 화소를 계수하는 단계로, 임계값의 범위 내에서 화소의 영역은 소변에 대응하는, 단계를 포함하는 단계; 및
S3: 화상 내의 수집 및 추적부재와 소변 사이의 위치 차이에 따라 수집 및 추적부재를 소변쪽으로 이동시키는 단계를 포함한다.
실시예 3
실시예 1의 단계 S1 이전에, 상기 방법은 단계 S0을 더 포함한다:
화상 센서는 먼저 n개 그룹의 변기통 내부의 화상 데이터를 획득하고, 다음에 화상 데이터의 평균값을 배경 화상으로서 계산하여 저장하고; 배경 화상은 변기통 내부에 소변이 없고 수집 및 추적부재가 없음을 나타내는 화상이다.
S2에서, 먼저 화상을 처리하여 차분 화상을 생성하고, 이 차분 화상은 배경 화상을 획득한 후에, 획득한 변기통 내부의 화상과 배경 화상 간의 차이를 나타낸다.
실시예 4
실시예 2의 단계 S1 이전에, 상기 방법은 단계 S0을 더 포함한다:
화상 센서는 먼저 n개 그룹의 변기통 내부의 화상 데이터를 획득하고, 다음에 화상 데이터의 평균값을 배경 화상으로서 계산하여 저장하고; 배경 화상은 변기통 내부에 소변이 없고 수집 및 추적부재가 없음을 나타내는 화상이다.
S2에서, 먼저 화상을 처리하여 차분 화상을 생성하고, 이 차분 화상은 배경 화상을 획득한 후에, 획득한 변기통 내부의 화상과 배경 화상 간의 차이를 나타낸다.
실시예 5
실시예 4의 단계 S2는 매 시간마다 획득한 화상 데이터로부터 배경 화상 데이터를 차감함으로써 대체하여 차분 화상을 얻는다. 이진 화상(column number)이 생성되고, 이진 화상은 차분 화상에 대해 이진화 처리를 수행함으로써 얻어지며; 이진화 처리 방법은 임계값보다 큰 화상 내의 점을 1로, 그리고 임계값보다 작은 화상 내의 점을 0으로 설정하는 것이다.
소변과 수집 및 추적부재의 특성 함수에 따라 이진 화상에 대해 허프 변환이 수행되고, 소변과 수집 및 추적부재에 대응하는 열 번호는 구체적으로, 각각 두 세트의 특성 함수의 허프 변환으로부터 얻어진 최대값에 따라 식별된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 허프 변환의 원리에 따르면, 화상 내의 선이 통과하는 이산 점들의 특성 방정식은 다음과 같다:
r = m*cos(θ) + n*sin(θ)
여기서, r은 세로좌표 원점부터 선까지의 수직 거리이고, θ는 r과 m 축 사이에 포함된 각도이다.
화상에서 소변의 특성 함수는 수직선을 묘사하고, 소변의 특성 방정식의 각도(θ)는 0도이다.
소변의 모든 특성 화소에 대응하는 R값이 계산되고, 동일한 r값의 발생 횟수가 계수된다. 가장 많이 발생하는 r값은 소변이 위치되는 열 번호이다.
도 6으로부터, 소변 수집장치의 특성 방정식에서 각도(θ)의 범위는 [θ1, θ2]이고, 각도(θ)는 k 부분으로 분할되고, 소변 수집장치의 수집 및 추적부재의 특성 화소의 r값이 계산되고, 모든 r값의 발생 횟수가 계수되는 것을 알 수 있다. 가장 많이 발생하는 r값에 대응하는 선은 소변 수집장치의 수집 및 추적부재를 나타낸다.
S3은 다음과 같다: 차분 화상에서 소변 수집장치의 수집 및 추적부재와 소변 사이의 위치 차이에 따라, 소변 수집장치는, 구체적으로 화상에서 인식한 소변과 소변 수집장치의 수집 및 추적부재 사이의 열 차이(ek)에 따라서, 소변 쪽으로 이동하고, 소변 수집장치에 대해 PI 제어가 실행되며, 제어 함수는 다음과 같다.
u(k) ＝ Kp*ek + Ki*ek + u(k-1)
여기서, u(k)는 소변 수집장치의 k번째 출력이고, u(k-1)는 (k-1)번째 출력이고, Kp는 비례 계수이고, Ki는 적분 계수이며, ek는 k번째 차이이다.
실시예 6
실시예 2, 4 및 5 중 어느 하나에 기반하여, 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치할 때까지, S1, S2 및 S3을 반복하고, 수집 및 추적부재가 이동을 중지하는 (구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같은) 단계 S4가 추가된다.
본 발명은 스마트 변기인 소변 자동 추적장치를 추가로 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 화상 센서(11)와 소변 수집장치(12)가 스마트 변기(1)의 내측벽에 설치되고, 소변 수집장치(12)의 액체 수집헤드(121)는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 추적하고 수집하는데 사용한다. 소변 자동 추적장치는 메모리, 프로세서, 및 메모리에 저장되고 프로세서 상에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 더 포함하고, 프로세서는 컴퓨터 프로그램을 실행할 때의 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 방법의 단계들을 구현한다.
상기 소변 자동 추적장치는 화상 인식에 기반하여 소변을 자동으로 추적할 수 있는 변기다. 소변, 소변 수집장치 및 변기가 서로 다른 화상 특성을 갖는 현상을 이용함으로써, 화상 센서를 채용하여 변기통 내부의 화상을 수집하고, 화상에서 소변과 수집 및 추적부재를 인식하여 소변 수집장치의 모션 함수를 생성한다. 소변 수집장치는 상기 방법을 통해 소변을 자동으로 추적할 수 있으므로, 변기통에 들어갔지만 그와 접촉하지 않은 경우, 소변 수집장치에 의해 소변이 자동으로 추적 및 수집될 수 있고, 그로 인해 소변 샘플의 교차 오염이 방지되며, 건강 데이터 분석의 정확도가 향상된다.
특히, 소변 수집장치의 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치하는 경우, 소변 수집장치는 이동을 중지한다. 이 방법을 통해, 소변의 특정 위치를 계산하지 않고, 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 인식하는 피드백 제어 알고리즘이 사용되며, 따라서 수집 및 추적부재에 의한 소변 추적 정확도가 크게 향상되고, 소변을 전용으로 식별하는 알고리즘에서 소변 추적에 대한 추적부재의 정확도에 대한 영향이 제거된다. 이 방법은 보다 높은 정확도와 응답 속도를 갖는다.
바람직하게는, 화상 센서로서 적외선 화상 센서 또는 가시광선 화상 센서를 사용할 수 있다.
상기 실시예에서, 화상 센서는 변기통의 좌측에 배치되고, 소변 수집장치는 변기통의 우측에 배치된다. 그러나, 본 발명은 설치 방법으로 제한되지 않으며, 당업자는 화상 센서와 소변 수집장치의 위치를 상호 바꿀 수 있거나, 또는 화상 센서와 소변 수집장치가 변기통 내벽의 좌측 또는 우측에 위치되거나, 화상 센서 및 소변 수집장치가 변기통 내벽의 전방측 또는 후방측에 배치될 수 있다. 대안적으로, 두 세트의 소변 수집장치 및 화상 센서가 배치될 수 있다 (즉, 제 1 세트의 소변 수집장치 및 화상 센서는 변기통의 좌측 또는 우측에 배치되고, 제 2 세트의 소변 수집장치 및 화상 센서는 변기통의 전방측 또는 후방측에 배치되며, 이는 보다 높은 정합 정확도(matching accuracy)를 가지며, 소변 수집장치의 추적부재의 액체수집범위에 대한 요구조건을 크게 줄일 수 있다.)
또한, 바람직하게는, 화상 센서와 협동하여 차분 화상을 획득하기 위해서, 소변 수집장치의 수집 및 추적부재는 바람직하게는, 컬러 마크를 구비하며, 또한 화상 인식을 용이하게 할 수 있는 다른 마크도 사용할 수 있다. 또한, 수집 및 추적부재의 형상은 원, 삼각형, 사각형 등과 같은 임의의 기하학적 형상 일 수 있다.
실시예는 스마트 변기의 일례로 설명하였다. 분명히, 당업자라면 소변을 자동으로 추적 및 검출하는 목적을 달성하기 위해, 이 장치는 변기로 한정할 필요가 없으며, 병원에서 사용할 수도 있으며, 예를 들어, 상기 방법 및 장치를 병원의 의료용 소변 검출 장치의 용기에도 사용할 수 있으며, 상기 목적은 의료용 소변 검출 장치의 용기를 변기로 대체하는 것만으로 달성될 수 있음을 이해할 수 있다.
결론적으로, 본 발명에 따른 소변 수집장치는 화상 인식에 기반한 방법을 통해 소변을 자동으로 추적할 수 있으므로, 변기통에 들어갔지만 그와 접촉하지 않은 경우, 소변 수집장치에 의해 소변이 자동으로 추적 및 수집될 수 있고, 그로 인해 소변 샘플의 교차 오염이 방지되며, 건강 데이터 분석의 정확도가 향상된다. 특히, 소변의 특정 위치를 계산하지 않고, 화상에서 소변 수집장치의 수집 및 추적부재와 소변이 일치하는지의 여부에 따라 모션 제어를 수행하며, 따라서 수집 및 추적부재에 의한 소변 추적 정확도가 크게 향상되고, 소변을 전용으로 식별하는 알고리즘에서 소변 추적에 대한 수집 및 추적부재의 정확도에 대한 영향이 제거된다. 이 방법은 보다 높은 정확도와 응답 속도를 가지며, 대중화 및 응용에 적합하다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명을 어떤 형태로 한정하려는 것은 아니고, 위에서 개시한 기술 내용을 사용하여 당업자에 의해 만들어진 간단한 수정, 균등한 변화 또는 변경은 모두 본 발명의 보호 범위에 속하게 된다.

Claims (12)

  1. 내측벽에 화상 센서와 소변 수집장치를 구비하고, 소변 수집장치의 액체 수집헤드는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 추적 및 수집하는데 사용하는 변기에 적용하는 소변 자동 추적방법에 있어서,
    S1: 화상 센서를 통해 변기통 내부의 화상을 획득하는 단계로, 변기통 내부의 화상은 소변의 화상 또는 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 나타내는 화상을 포함하는, 단계;
    S2: 화상 처리를 통해 소변을 식별하거나 소변과 수집 및 추적부재를 동시에 식별하는 단계; 및
    S3: 화상에 대한 식별 결과에 따라 수집 및 추적부재에 의해 소변에 대한 추적 이동을 구현하는 단계를 포함하는 소변 자동 추적방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    S2에서, 획득한 화상 내의 각 화소 점을 소변의 화상 특성을 통해 설정된 임계값과 비교하여 소변을 인식하거나; 또는
    획득한 화상 내의 각 화소 점을, 소변과 수집 및 추적부재의 화상 특성을 통해 각각 설정된 임계값과 비교하여 소변과 수집 및 추적부재를 인식하는 소변 자동 추적방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, S1 전에 배경 화상을 먼저 획득하고, 배경 화상은 변기통 내부에 소변이 없거나 수집 및 추적부재가 없는 경우에 획득한 화상이며;
    S2에서, 화상이 먼저 처리되어 차분 화상(difference image)을 생성하고, 차분 화상은 배경 화상을 획득한 후에, 획득한 변기통 내부의 화상과 배경 화상 간의 차이인 소변 자동 추적방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    S2에서, 차분 화상에 대해 이진화 처리가 수행되어 이진 화상을 생성하고; 소변과 수집 및 추적부재의 특성 함수에 따라 이진 화상에 대해 허프 변환(Hough transform)이 수행되고, 두 세트의 특성 함수의 허프 변환에서 얻은 최대값에 따라 소변의 열 번호와 수집 및 추적부재의 열 번호를 식별하는 소변 자동 추적방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 화상에서 수집 및 추적부재가 소변과 일치할 때까지 단계 S1, S2 및 S3을 반복하고, 수집 및 추적부재가 이동을 중지하는 단계 S4를 더 포함하는 소변 자동 추적방법.
  6. 제 4항에 있어서, 소변의 특성 함수는 수직선을 묘사하고, 수집 및 추적부재의 특성 함수는 수집 및 추적부재의 위치 및 형상과 관련된 기하학적 곡선을 묘사하는 소변 자동 추적방법.
  7. 소변 자동 추적장치로서, 상기 장치는 스마트 변기이며, 스마트 변기의 내측벽에 설치된 화상 센서와 소변 수집장치를 포함하고, 소변 수집장치의 액체 수집헤드는 수집 및 추적부재이며, 소변을 동시에 추적하고 수집하는데 사용하는 소변 자동 추적장치.
  8. 제 7항에 있어서, 메모리, 프로세서, 및 메모리에 저장되고 프로세서 상에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 더 포함하고, 상기 프로세서는 컴퓨터 프로그램을 실행할 때의 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 단계들을 구현하는 소변 자동 추적장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 화상 센서는 적외선 화상 센서 또는 가시광선 화상 센서인 소변 자동 추적장치.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 화상 센서는 스마트 변기의 좌측벽 또는 우측벽에 설치되고, 상기 소변 수집장치는 스마트 변기의 좌측벽 또는 우측벽에 설치되며; 및/또는
    상기 화상 센서는 스마트 변기의 전방측벽 또는 후방측벽에 설치되고, 상기 소변 수집장치는 스마트 변기의 전방측벽 또는 후방측벽에 설치되는 소변 자동 추적장치.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 수집 및 추적부재는 컬러 마크를 구비하는 소변 자동 추적장치.
  12. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스마트 변기는 의료용 소변 검출장치로 대체되는 소변 자동 추적장치.
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