KR20210073095A - 웹캠을 이용한 족부 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웹캠을 이용한 족부 측정장치에 관한 것으로서, 케이스의 상단에 피측정자의 발이 놓여지는 투명한 발판이 마련되고, 발판 하측의 케이스 내부에는 상기 발을 촬영하여 촬영영상을 생성하는 카메라가 구비된 족부영상촬영부와, 상기 족부영상촬영부에서 생성된 촬영영상의 왜곡을 보정하여 측정영상을 생성하는 족부영상보정부를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 보다 편안하고 안전하게 발을 측정할 수 있음과 함께, 저렴한 가격으로 제조가 가능하면서 공간활용성과 보관편의성 등이 향상되는 효과가 있다.

Description

웹캠을 이용한 족부 측정장치 {Foot measuring apparatus using webcam}

본 발명은 저렴한 웹캠을 이용하여 족부의 측정영상을 생성하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 인간의 신체 중 발은 전체적인 건강과 활동에 중요한 기능과 역할을 수행하는 신체의 일부분이다.

즉, 발은 심장과 가장 멀리 떨어져 있으면서 심장에서 받은 혈액을 다시 올려보내는 역할을 하므로 제2의 심장이라고 불림과 함께, 신체의 2%만을 차지하면서 나머지 98%를 지탱하므로 신체의 뿌리라고 불릴만큼 신체의 건강과 활동에 중요한 기능과 역할을 수행한다.

이렇듯 건강과 활동에 중요한 역할을 하는 발 건강에 문제가 생기면 단순히 발의 건강문제에만 국한되지 않으며, 걷거나 뛰는 등의 일상적인 활동이 힘들어질 뿐만 아니라, 척추의 불균형, 심폐 기능이나 면역력의 저하 등 다양한 문제를 초래할 수 있으므로 발을 건강한 상태로 유지 및 관리하는 것이 건강하고 행복한 삶을 위해서 매우 중요하다.

그런데, 대중교통의 발전과 차량보급의 증가로 인한 걷기의 감소에 따라 발의 근력이 줄게 되고, 외적 아름다움만을 추구하는 추세에 따라 발에 맞지 않는 신발을 신거나 식생활을 변화로 비만위험이 높아지면서, 발을 건강하게 관리 및 유지하는 것이 점점 더 어려워지고 있는 실정이다.

이에, 근래들어 발의 건강 증진을 위하여 개인의 발 모양에 따른 맞춤형 깔창이나 신발 등이 큰 관심과 인기를 끌고 있으며, 의료계에서도 발 모양에 따른 근골격계 질환이나 진단, 신발과 발과의 건강연관성 등 발 건강에 관한 다양한 연구들이 진행되고 있다.

인간의 발 형상은 개인별로 모두 상이하므로, 상기한 맞춤형 깔창이나 신발의 제작, 의학적 진단이나 연구 등을 위해서는 발 형상에 대한 정확한 측정데이터가 필요하며, 그에 따라 발을 촬영하여 발 형상에 대한 측정데이터를 생성하는 다양한 족부 촬영장치들이 개시되었다.

그런데, 종래의 족부 촬영장치는 투명한 발판 위에 피측정자가 발을 올려놓으면 카메라가 발판 위에 놓인 발을 촬영하는 구성으로 이루어져 있는데, 카메라가 발 전체를 촬영하여 영상을 생성하기 위해서는 발판과 카메라 사이에 대략 50cm 이상의 이격거리가 확보되어야만 하므로 전체적으로 장치의 사이즈가 증가되어 설치공간의 제약을 받음과 함께 운반이나 보관 등이 불편한 단점이 있다.

또한, 발판이 지면으로부터 높게 위치되므로 노인이나 아동 등 노약자가 측정을 위해 발판 위로 올라서기가 힘들뿐만 아니라 조심하지 않는 경우 부상의 위험성도 존재하며, 또한 올라서거나 내려올 때 심리적으로 두려움을 느끼게 되어 편안한 측정이 어려운 단점이 있다.

한편, 고정된 카메라로 발의 전체영상을 촬영하는 방식과 달리 카메라가 이동하면서 발 형상을 스캐닝하는 방식의 족부 스캐너도 종래 개시되어 있는데, 이러한 족부 스캐너 또한 사이즈가 큼과 함께 무겁기 때문에 설치공간의 제약 및 보관이나 운반이 어려운 단점이 있다.

또한, 스캐닝을 통한 반복 측정시 발생하는 열로 인하여 성능이 저하될 수 있음과 함께, 스캐닝을 위한 구조가 복잡하고 부품가격이 비싸기 때문에 전체적으로 스캐너의 가격이 고가일 수 밖에 없어 구입 및 사용에 경제적인 부담이 따르는 단점이 있다.

등록특허 제10-1337196호 : 발 이지미 촬영장치 등록특허 제10-1381137호 : 족부 스캐너

본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해소하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라와 발판 사이의 거리를 최소화하여 노약자 등의 발도 편리하고 안전하게 촬영할 수 있으며, 장치의 사이즈를 보다 축소하여 공간활용성과 운반 및 보관의 편의성을 향상시킴과 함께 저가의 가격을 통해 경제적 부담없이 사용이 가능한 웹캠을 이용한 족부 측정장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

케이스의 상단에 피측정자의 발이 놓여지는 투명한 발판이 마련되고, 발판 하측의 케이스 내부에는 상기 발을 촬영하여 촬영영상을 생성하는 카메라가 구비된 족부영상촬영부와, 상기 족부영상촬영부에서 생성된 촬영영상의 왜곡을 보정하여 측정영상을 생성하는 족부영상보정부를 포함하되, 상기 카메라는 어안렌즈를 구비한 웹캠인 것을 특징으로 하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치가 개시된다.

여기서, 상기 족부영상보정부는, 상기 카메라의 내부 파라미터를 구하는 캘리브레이션부와, 상기 구해진 내부 파라미터를 저장하는 데이터저장부와, 상기 저장된 내부 파라미터를 이용하여 촬영영상의 왜곡을 보정하는 보정수행부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 발판에는 격자무늬가 인쇄된 격자패턴판이 착탈 가능하게 설치되며, 상기 캘리브레이션부는 상기 격자패턴판을 촬영하여 생성된 촬영영상으로부터 카메라 캘리브레이션을 수행하여 내부 파라미터를 구할 수 있다.

또한, 상기 발판은 케이스의 상단에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 족부영상촬영부는 상기 발판의 슬라이딩 이동시 사이를 통과하는 발판과 접촉하여 발판을 닦아주는 발판클리너를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 웹캠을 이용한 족부 측정장치에 의하면,

어안렌즈를 구비한 웹캠을 이용하여 발판과 카메라 사이의 거리를 최소화시킬 수 있으므로, 노인이나 아동 등 노약자도 두려움없이 편안하고 안전하게 발을 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 발판과 카메라 사이의 이격거리 최소화에 따라 장치 전체의 사이즈가 축소되므로 종래의 장치에 비해 공간활용성이 향상됨과 함께 장치를 운반하거나 보관하기가 편리해지는 장점이 있다.

또한, 가격이 저렴한 웹캡을 이용하면서 구조 또한 비교적 단순하므로 종래의 장치와 비교하여 저렴한 가격으로 제조가 가능하며, 그에 따라 구입 및 사용에 따르는 경제적 부담을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 발판의 얼룩이나 이물질을 간편하게 세척하여 깨끗하게 사용할 수 있는 장점도 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 전체구성을 개략적인 블록도로 일 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 족부영상촬영부의 일 예를 예시한 도면,
도 3은 도 2의 단면을 일 예시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 족부영상촬영부의 다른 예를 예시한 도면,
도 5는 도 4의 단면을 일 예시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 족부영상보정부를 개략적인 블록도로 일 예시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 웹캠을 이용한 족부 측정장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 갯수, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있으며, 특별하게 제한하지 않는 한 도면에 도시된 사항으로 한정되지는 않는다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “구비되어”, “형성되어”, “설치되어”, “연결되어” “결합되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비, 형성, 설치, 연결, 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 웹캠을 이용한 족부 측정장치가 예시되어 있다.

먼저 도 1의 블록구성도에 일 예시되어 있는 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 웹캠을 이용한 족부 측정장치는 족부영상촬영부(100)와, 족부영상보정부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 족부영상촬영부(100)는 피측정자의 발을 촬영하여 족부에 대한 촬영영상을 생성하는 부분이다.

상기 족부영상보정부(200)는 상기 족부영상촬영부(100)에서 생성된 촬영영상의 영상왜곡을 보정함으로써 족부에 대한 측정영상을 생성하는 부분이다.

여기서, 본 명세세의 용어 중 ‘촬영영상’이란 상기 족부영상촬영부(100)에 의해서 촬영된 영상으로 정의되며, 이러한 촬영영상은 일직선이 휘어져 보이는 영상왜곡을 가지며, 따라서 이러한 촬영영상으로부터는 영상분석을 통한 수치계산이 곤란하여 족부에 대한 정확한 측정데이터를 얻을 수 없다.

또한, 본 명세세의 용어 중‘측정영상’이란 상기 촬영영상의 영상왜곡이 보정된 영상으로 정의되며, 이러한 측정영상으로부터 영상분석을 통한 수치계산에 의해, 예컨대, 발의 길이, 발가락의 모양 및 각도, 발의 너비 등 족부에 대한 정확한 측정데이터를 얻을 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 상기 족부영상촬영부(100)와, 족부영상보정부(200)의 구성을 보다 자세하게 살펴본다.

먼저, 족부영상촬영부(100)는 피측정자의 발을 실제로 촬영하여 촬영영상을 생성하는 부분으로서, 도 2에 일 예시된 것처럼, 케이스(110)와, 발판(120)과, 카메라(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 케이스(110)는 도면에 일 예시된 것과 같이 상면이 개방된 대략 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

상기 발판(120)은 케이스(110)의 개방된 상단에 구비되며, 유리나 아크릴과 같은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 발판(120)은 피측정자가 올라가 양 발을 놓을 수 있는 크기와 모양으로 이루어지며, 일 예로 가로 30cm × 세로 35cm의 직사각 형태를 가질 수 있다.

상기 발판(120)의 상면에는 발판(120) 위로 올라선 피측정자의 양발이 놓여지게 되며, 발판(120) 위에 놓여진 피측정자의 발은 하측에 구비된 카메라(130)에 의하여 촬영된다.

상기 카메라(130)는 상기 발판(120) 하측의 케이스(110) 내부에 구비된다.

상기 카메라(130)는 상측의 발판(120)에 놓여진 피측정자의 발을 촬영하여 촬영영상을 생성한다.

본 발명에서 상기 카메라(130)로는 어안렌즈(fish-eye lens)를 구비한 저렴한 웹캠(webcam)이 사용될 수 있다.

웹캡은 가격이 저렴하면서 무게도 가벼운 장점이 있으며, 통상적으로 웹캠의 화각(anlge of view)은 120°정도로 알려져 있는데, 본 발명의 카메라(130)는 어안렌즈를 구비한 웹캡이 적용되어 230°까지 화각의 확대가 가능하다.

따라서, 당해기술분야에서 주지되어 있는 화각의 계산식에 의하면, 카메라(130)와 발판(120) 사이의 이격거리는 10cm 정도로 축소되어 구현될 수 있으며, 이러한 이격거리에서도 발판(120) 위에 놓여진 발 전체를 충분히 촬영할 수 있게 된다.

상기 족부영상촬영부(100)는 도 3에 일 예시된 것처럼, 카메라 캘리브레이션용 격자패턴판(140)을 더 포함할 수 있다.

상기 격자패턴판(140)은 격자무늬가 인쇄된 얇은 판재로서, 발판(120)의 표면이나 저면쪽에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.

상기 격자패턴판(140)의 설치방식으로는, 발판(120) 자체에 분리 가능하게 격자패턴판(140)을 부착하여 설치하거나, 또는 발판(120) 하측의 케이스(120) 상단 양측면에 끼움슬릿을 형성하여 발판(120)의 하측으로 격자패턴판(140)을 분리 가능하게 끼움 설치할 수 있다.

이러한 격자패턴판(140)은 초기에 캘리브레이션을 통해 카메라(130)의 내부 파라미터를 구할 때만 발판(120)에 설치되고, 이후 실제로 족부 측정을 위하여 피측정자의 발을 촬영할 때는 발판(120)으로부터 분리될 수 있다.

한편, 족부영상촬영부(100)는 도 4와 도 5에 일 예시된 것처럼, 발판클리너(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

족부영상촬영부(100)의 발판(120)은 전술한 것처럼, 투명한 유리 또는 아크릴 등으로 이루어지므로, 피측정자의 발을 촬영한 이후에는 발판(120)의 표면에 얼룩이 생길 수 있으며, 또한 반복되는 사용과정에서 먼지 등 다양한 이물질이 묻을 수 있다.

이렇게 발판(120)의 표면에 얼룩이나 이물질 등이 묻어 존재하게 되면 발판(120)의 투명도가 저하될 수 있으며, 이에 따라 발판(120) 위에 놓여진 발을 촬영하여 얻어지는 족부 촬영영상의 퀄리티가 떨어질 수 있다.

따라서, 본 발명의 족부영상촬영부(100)는 발판(120)의 표면에 묻은 얼룩이나 이물질 등을 간편하게 제거하기 위한 발판클리너(150)를 더 포함하는 것이다.

이렇게 발판클리너(150)를 더 포함하여 구성되는 경우, 상기 발판(120)은 고정되지 않고 슬라이딩 이동 가능하게 케이스(110)에 설치됨이 바람직하다.

즉, 도 4에 예시된 것처럼, 케이스(110)의 상단 양측면에는 레일부(111)가 형성되고, 상기 발판(120)에는 레일부(111)를 따라 슬라이딩되는 슬라이더(121)가 양 측단에 구비됨과 함께 전단에는 발판(120)을 케이스(110)에 선택적으로 고정시켜 슬라이딩 이동을 억제하거나 허용하기 위한 스토퍼(122)가 설치될 수 있다.

상기 발판클리너(150)는 케이스(110)의 상단 전면부에 설치되어 발판(120)의 슬라이딩 이동시 발판(120)을 닦아 얼룩이나 이물질을 제거한다.

이러한 발판클리너(150)는 도 5에 일 예시된 것처럼, 발판(120)의 통과가 가능하게 상하로 일정간격 이격된 한쌍의 지지대(151)와, 상기 한쌍의 지지대(151)에 각각 결합된 쿠션재(152)와, 상기 쿠션재(152)의 외부를 감싸면서 발판(120)을 닦아주는 세척천(153)으로 구성될 수 있다.

상기 쿠션재(152)는 지지대(151)에 축 결합되어 발판(120)의 통과시 회전될 수 있으며, 또한 발판(120)의 통과시 압축이 가능한 스펀지나 우레탄 등 일정 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.

이러한 발판클리너(150)는 발판(120)이 레일부(111)를 따라 슬라이딩 이동되면서 그 사이를 통과하게 될 때, 쿠션재(152)의 탄성에 따라 세척천(153)이 발판(120)과 일정압력으로 접촉하면서 발판(120)에 묻어있는 얼룩이나 먼지 등을 닦아주게 된다.

따라서, 발 촬영 후 발판(120)에 얼룩이나 먼지 등이 묻어 투명도가 저하된 경우에도, 발판(120)을 한번 전방으로 슬라이딩시킨 후 원위치시키는 것만으로 간편하게 발판(120)을 세척하여 깨끗하게 유지보수를 할 수 있다.

상술한 구성의 족부영상촬영부(100)는 전술한 것처럼 카메라(130)로서 어안렌즈를 구비한 웹캠이 적용되어 화각이 최대화되므로 발 전체의 촬영을 위한 발판(120)과 카메라(130) 사이의 이격거리가 최소화될 수 있다.

따라서, 지면으로부터의 발판(120) 높이가 상대적으로 낮아져 노인이나 아동 등 노약자도 심리적 두려움을 느끼지 않으면서 보다 편안하고 안전하게 발판(120) 위로 올라서 족부촬영이 이루어질 수 있음과 함께, 장치의 사이즈와 부피도 줄어들게 되어 공간활용성이나 보관의 편의성 또한 개선될 수 있게 된다.

다만, 큰 화각을 갖는 어안렌즈를 통해 상대적으로 짧은 거리에서 발을 촬영하므로 족부영상촬영부(100)에서 생성된 촬영영상은 일직선이 휘어져 보이는 영상왜곡 문제를 갖게 되며, 그에 따라 족부에 대한 정확한 측정데이터를 얻기 위해서는 촬영영상에 대한 왜곡보정이 필수적으로 요구된다.

상기 족부영상보정부(200)는 상기 족부영상촬영부(100)에서 생성된 촬영영상의 영상왜곡을 보정하여 측정영상을 생성하는 부분이다.

도 6에 일 예시된 것처럼, 이러한 족부영상보정부(200)는 카메라 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션부(210)와, 상기 캘리브레이션을 통해 구해진 카메라의 내부 파라미터가 저장되는 데이터저장부(220)와, 상기 저장된 내부 파라미터를 이용하여 왜곡보정 알고리즘에 따라 촬영영상에 대한 왜곡보정을 수행하는 보정수행부(230)를 포함할 수 있다.

상기 캘리브레이션부(210)는 카메라 캘리브레이션(camera calibration)을 수행하여 상기 카메라(130)의 내부 파라미터를 구하는 부분이다.

여기서, 카메라(130)의 내부 파라미터(intrinsic parameter)란 카메라의 초점거리(focal length), 종횡비(aspect ratio), 비대칭계수(skew coefficient), 중심점 등 카메라 자체의 내부적인 파라미터를 의미한다.

주지된 바와 같이, 카메라 영상은 3차원 공간상의 점들을 2차원 이미지평면에 투사함으로써 얻어지므로, 실제 이미지는 카메라에 사용된 렌즈, 렌즈와 이미지센서와의 거리, 렌즈와 이미지센서가 이루는 각 등 카메라 내부의 기구적인 부분에 의해서 크게 영향을 받는다.

따라서, 3차원 공간상의 점들이 2차원 영상에 투영된 위치를 구하거나 역으로 2차원 영상좌표로부터 3차원 공간좌표를 복원할 때에는 이러한 카메라의 내부요인을 제거해야만 정확한 계산이 가능해지며, 그에 따라 촬영영상에 대한 왜곡보정을 위해서는 사전에 카메라의 내부 파라미터가 구해져야만 하는 것으로서, 이러한 카메라 내부요인의 파라미터 값을 구하는 과정을 카메라 캘리브레이션이라 한다.

상기 캘리브레이션부(210)는 초기에 카메라(130)에 의해 촬영된 상기 격자패턴판(140)의 촬영영상으로부터 카메라 캘리브레이션을 수행하여 카메라(130)의 내부 파라미터 값을 구하게 된다.

즉, 초기에 상기 족부영상촬영부(100)의 케이스(110)에 격자패턴판(140)을 설치하고, 설치된 격자패턴판(140)을 촬영하여 생성된 촬영영상으로부터 카메라 캘리브레이션을 수행함으로써 카메라의 내부 파라미터를 구하는 것이다.

이러한 캘리브레이션부(210)는 OpenCV, Matlab의 Camera calibration toolbox, GML C++ Camera Calibration Toolbox 등 공지된 다양한 카메라 캘리브레이션 툴 프로그램 중 어느 하나로 구현될 수 있다.

상기 데이터저장부(220)는 전술한 것처럼 초기에 격자패턴판(140)의 촬영영상으로부터 캘리브레이션부(210)의 카메라 캘리브레이션을 통해 구해진 카메라(130)의 내부 파라미터를 저장한다.

이렇게 데이터저장부(220)에 저장된 카메라(130)의 내부 파라미터는 족부영상촬영부(100)를 구성하는 카메라(130)의 종류와 설치상태가 변하지 않는 한, 새롭게 구해질 필요없이 후술하는 보정수행부(230)에서의 왜곡보정시 데이터로 계속 사용될 수 있다.

상기 보정수행부(230)는 상기 데이터저장부(220)에 저장된 카메라(130)의 내부 파라미터를 이용하여 족부영상촬영부(100)에서 생성된 촬영영상의 왜곡보정을 수행함으로써 측정영상을 생성하게 된다.

주지된 바와 같이, 영상의 왜곡에는 크게 방사왜곡(radial distortion)과 접선왜곡(tangential)이 있으며, 당해기술분야에는 상기 방사왜곡과 접선왜곡에 관한 왜곡의 수학적 모델과 영상왜곡의 보정 알고리즘 및 다양한 왜곡보정 프로그램이 모두 공지되어 있다.

따라서, 본 발명의 보정수행부(230)는 공지된 영상왜곡의 보정 알고리즘을 프로그램화하거나 공지된 다양한 왜곡보정 프로그램 중 어느 하나를 적용하여 구현될 수 있다.

상술한 구성의 족부영상보정부(200)는 족부영상촬영부(100)의 케이스(110) 일측이나 내부에 구성되어 물리적으로 족부영상촬영부(100)와 일체로 구현될 수 있으며, 또한 족부영상촬영부(100)의 케이스(110)와는 물리적으로 분리된 별도의 컴퓨터, 모바일기기 등에 구현되어 족부영상촬영부(100)로부터 촬영영상을 유무선 통신을 통해 전송받도록 구현될 수도 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 웹캠을 이용한 족부 측정장치의 작용을 이하에서 간단하게 살펴본다.

피측정자의 발 측정을 진행하기에 앞서, 초기에 먼저 카메라 캘리브레이션을 통해 카메라의 내부 파라미터를 구하는 사전 세팅단계가 진행된다.

즉, 초기에 격자패턴판(140)을 케이스(110)에 끼워 발판(120)에 설치한 상태에서 카메라(130)가 격자패턴판(140)을 촬영하게 된다.

이어서, 격자패턴판(140)의 촬영영상에 대하여 캘리브레이션부(210)가 카메라 캘리브레이션을 수행하여 카메라(130)의 내부 파라미터를 구하며, 구해진 내부 파라미터가 데이터저장부(220)에 저장된다.

상기 저장되는 카메라(130)의 내부 파라미터는 카메라(130)가 변경되지 않는 한, 보정수행부(230)에서의 왜곡보정을 위한 데이터로 계속 사용된다.

이렇게 캘리브레이션을 통해 카메라(130)의 내부 파라미터가 구해져 저장되면, 격자패턴판(140)은 케이스(110)에서 분리하여 제거된다.

위와 같이 카메라의 내부 파라미터가 저장되어 사전 세팅이 완료되면, 이후 피측정자의 발에 대한 측정이 진행된다.

먼저, 피측정자가 발판(120) 위로 올라가 발을 발판(120) 위에 놓으면, 카메라(130)가 피측정자의 발을 촬영하여 촬영영상을 생성한다.

그리고 생성된 촬영영상은 보정수행부(230)로 제공되며, 보정수행부(230)는 데이터저장부(220)에 저장된 내부 파라미터를 이용하여 왜곡보정 알고리즘에 따라 보정을 수행하여 측정영상을 생성한다.

이 때, 카메라(130)의 내부 파라미터가 저장되어 있고, 저장된 내부 파라미터를 그대로 이용하여 보정이 이루어지므로 이러한 보정수행은 매우 짧은 시간에 이루어질 수 있다.

상기한 왜곡 보정을 통해 측정영상이 생성되면, 이후에는 공지된 영상분석기법을 통한 수치 계산 등을 통해 상기 측정영상으로부터 발의 길이, 발의 너비 등과 같은 족부에 대한 다양한 측정데이터가 구해지게 된다.

그리고, 이렇게 구해진 측정데이터는 맞춤형 깔창이나 신발 등의 제작에 이용되거나, 또는 근골격계 질환의 진단과 치료 혹은 발의 정형외과적 수술 후 경과의 관찰과 재활의 객관적 지표 등과 같은 다양한 의학적 치료나 연구용으로 사용될 수 있다.

한편, 상기와 같은 발 측정과정에서 발판(120)에 얼룩이나 이물질 등이 묻어 발판(120)의 투명도가 저하된 경우에는, 스토퍼(122)에 의한 발판(120)의 고정을 해제한 후 발판(120)을 당겨 전방으로 슬라이딩 이동시킨 후 원위치시켜준다.

그러면, 발판(120)이 슬라이딩 이동되는 과정에서 발판클리너(150)에 의하여 얼룩이나 이물질이 깨끗하게 제거됨으로써 간편하게 발판(120)의 투명도를 원상태로 회복시킬 수 있다.

이상으로 본 발명의 족부 측정장치에 대하여 상세히 살펴보았는 바, 본 발명에 의하면, 어안렌즈를 구비한 웹캠을 이용하여 발판과 카메라 사이의 거리를 최소화시키므로, 남녀노소 누구나 보다 편안하고 안전하게 발을 측정할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 장치 전체의 사이즈 또한 줄일 수 있어 공간활용성과 보관편의성을 향상시킬 수 있음과 함께, 가격이 저렴한 웹캡을 이용하면서 구조 또한 비교적 단순하므로 종래의 장치와 비교하여 저렴한 가격으로 제조가 가능함을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
100: 족부영상촬영부 120: 발판
130: 카메라 140: 격자패턴판
150: 발판클리너 200: 족부영상보정부
210: 캘리브레이션부 220: 데이터저장부
230: 보정수행부

Claims (4)

1. 케이스의 상단에 피측정자의 발이 놓여지는 투명한 발판이 마련되고, 발판 하측의 케이스 내부에는 상기 발을 촬영하여 촬영영상을 생성하는 카메라가 구비된 족부영상촬영부;
   상기 족부영상촬영부에서 생성된 촬영영상의 왜곡을 보정하여 측정영상을 생성하는 족부영상보정부;를 포함하며,
   상기 카메라는 어안렌즈를 구비한 웹캠인 것을 특징으로 하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 족부영상보정부는,
   상기 카메라의 내부 파라미터를 구하는 캘리브레이션부;
   상기 구해진 내부 파라미터를 저장하는 데이터저장부;
   상기 저장된 내부 파라미터를 이용하여 촬영영상의 왜곡을 보정하는 보정수행부;를 포함하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 발판에는 격자무늬가 인쇄된 격자패턴판이 착탈 가능하게 설치되며,
   상기 캘리브레이션부는 상기 격자패턴판을 촬영하여 생성된 촬영영상으로부터 카메라 캘리브레이션을 수행하여 내부 파라미터를 구하는 것을 특징으로 하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 발판은 케이스의 상단에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며,
   상기 족부영상촬영부는 상기 발판의 슬라이딩 이동시 사이를 통과하는 발판과 접촉하여 발판을 닦아주는 발판클리너를 더 포함하는 웹캠을 이용한 족부 측정장치.

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