KR20220041750A - 광학 센서의 오차 보정 방법 및 장치와, 생체정보 추정 장치 - Google Patents
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Abstract
광원과 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 오차 보정 방법은 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하는 단계, 광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하는 단계, 디텍터를 통해 표준 물질 데이터를 획득하는 단계, 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지의 그라데이션을 기초로 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
광학 센서의 오차 보정 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 광학 센서의 광원과 검출기 간의 거리 오차를 보정하는 기술에 관한 것이다.
최근 광학 센서를 이용하여 비침습적으로 다양한 생체정보를 추정하는 기술이 개발되고 있다. 일반적으로 광학 센서를 통해 분석하고자 하는 샘플로부터 스펙트럼을 측정하고, 측정된 스펙트럼의 흡광도를 이용하여 항산화 지표를 비롯한 생체정보를 추정할 수 있다. 광학 센서는 광원과 검출기 간의 거리가 일정하도록 정밀하게 설계된다. 광학 센서의 광원과 검출기 간의 거리가 0.1 mm 오차가 발생하는 경우 흡광도가 약 5% 정도 변화할 수 있다. 이와 같이, 광학 센서를 탑재한 기기별로 광원과 검출기 간의 거리 편차가 존재하는 경우 기기별 생체정보 추정값의 정확성에 차이가 발생할 수 있다. 일반적으로 광학 센서의 광원과 검출기 간의 물리적 거리를 측정하여 거리 오차를 보정하는 방법이 알려져 있다.
광학 센서를 통해 표준 물질로부터 획득된 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션(gradation)을 이용하여 광학 센서의 오차를 보정하는 장치 및 방법이 제시된다.
일 양상에 따르면, 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 방법은 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하는 단계, 광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하는 단계, 디텍터를 통해 표준 물질 데이터를 획득하는 단계, 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지의 그라데이션을 기초로 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 표준 거리 대비 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하고, 상기 검출된 거리의 변화를 기초로 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 디텍터에서 미리 정의된 표준점들 사이의 기울기를 산출하고, 산출된 기울기 및 표준 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 표준점들의 X 좌표 지점 간의 제1 기울기 및 Y 좌표 지점 간의 제2 기울기를 산출하고, 산출된 제1 기울기 및 제2 기울기를 기초로 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 검출된 거리의 변화를 기초로 광원에 대한 디텍터 검출 영역의 좌표를 재설정할 수 있다.
광을 조사하는 단계는 광원과 동일한 파장의 광을 조사하는 다른 광원을 동시에 구동하고, 오차를 보정하는 단계는 표준 물질 데이터에서 표준 등고선 위치의 등고선을 검출하여 검출된 등고선들 사이의 등고선 기울기를 산출하고, 산출된 등고선 기울기와 표준 등고선 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 광원과 다른 광원 사이의 벡터를 검출하고, 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 기초로 광원에 대한 디텍터의 검출 영역의 좌표를 상기 검출된 벡터 상에서 이동할 수 있다.
일 양상에 따르면 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 장치는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하고, 표준 물질에 광을 조사하도록 상기 광원을 구동하는 센서 제어부 및, 디텍터에 의해 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지의 그라데이션을 기초로 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함할 수 있다.
또한, 광학 센서의 오차 보정 장치는 표준 광학 센서의 광원의 표준 밝기, 표준점들의 위치 정보, 표준점들 사이의 표준 기울기, 표준점들의 표준 등고선 기울기, 및 광원-이미지 센서 간 표준 거리 중의 하나 이상을 포함하는 표준 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
오차 보정부는 표준 거리 대비 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하고, 검출된 거리의 변화를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정할 수 있다.
오차 보정부는 디텍터에서 미리 정의된 표준점들 사이의 기울기를 산출하고, 산출된 기울기 및 표준 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차 보정부는 표준점들의 X 좌표 지점 간의 제1 기울기 및 Y 좌표 지점 간의 제2 기울기를 산출하고, 산출된 제1 기울기 및 제2 기울기를 기초로 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차 보정부는 검출된 거리의 변화를 기초로 광원에 대한 디텍터 검출 영역의 좌표를 재설정할 수 있다.
센서 제어부는 광원과 동일한 파장의 광을 조사하는 다른 광원을 동시에 구동하고, 오차 보정부는 표준 물질 데이터에서 표준 등고선 위치의 등고선을 검출하여 검출된 등고선들 사이의 등고선 기울기를 산출하고, 산출된 등고선 기울기와 표준 등고선 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 검출할 수 있다.
오차 보정부는 광원과 다른 광원 사이의 벡터를 검출하고, 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 기초로 상기 광원에 대한 디텍터의 검출 영역의 좌표를 검출된 벡터 상에서 이동할 수 있다.
일 양상에 따르면, 광원과 제1 디텍터 및 제2 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 방법은, 광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하는 단계, 제1 디텍터의 측정값이 제1 측정값이 되도록 상기 광원의 밝기를 조절하는 단계, 제2 디텍터에서 제2 측정값을 획득하는 단계, 제1 측정값과 제2 측정값 사이의 차이를 기초로 기울기를 산출하는 단계 및 상기 산출된 기울기를 기초로 광원-제2 디텍터 사이의 거리 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 산출된 기울기를 기초로 상기 제2 측정값의 보정계수를 획득할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 광원과 제2 디텍터 사이의 광 경로 길이를 결정하고, 상기 결정된 광 경로 길이를 기초로 상기 제2 측정값의 보정계수를 획득할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 산출된 기울기를 기초로 상기 광원-제2 디텍터 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 기초로 상기 광 경로 길이를 결정할 수 있다.
오차를 보정하는 단계는 표준 광학 센서의 표준 기울기와 상기 산출된 기울기 사이의 비율을 산출하고, 산출된 비율을 기초로 상기 광 경로 길이를 결정할 수 있다.
일 양상에 따르면, 광원과 제1 디텍터 및 제2 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 장치에 있어서, 상기 오차 보정 장치는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하고, 제1 디텍터의 측정값이 제1 측정값이 되도록 상기 광원의 밝기를 조절하는 센서 제어부 및 제2 디텍터에서 제2 측정값을 획득하고, 제1 측정값과 제2 측정값 사이의 차이를 기초로 기울기를 산출하며, 산출된 기울기를 기초로 광원-제2 디텍터 사이의 거리 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 생체정보 추정 장치는 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서 및, 광원을 구동하는 센서 제어부, 표준 물질을 이용하여 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차 또는 광원 상태를 보정하고, 보정 후 광학 센서를 통해 획득된 피검체 데이터를 이용하여 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하여 표준 물질에 광을 조사하도록 상기 광원을 구동하며, 디텍터에 의해 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션을 기초로 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정할 수 있다.
프로세서는 광원 상태 보정 조건을 만족하면, 광원의 밝기가 표준 밝기가 되도록 광원의 상태를 보정할 수 있다.
프로세서는 광원-디텍터 간 거리 오차 또는 광원 상태를 보정하면, 보정 결과를 기초로 생체정보 추정 모델을 보정하고, 보정된 생체정보 추정 모델을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
프로세서는 광학 센서의 오차 보정 결과 재설정된 검출영역에서 획득된 데이터를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
프로세서는 광학 센서의 오차 보정 결과 획득된 보정계수를 피검체로부터 획득된 데이터에 적용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
광학 센서를 통해 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 광학 센서의 오차를 보정할 수 있다. 이를 통해 항산화 지표를 비롯한 생체정보 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 오차 보정 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 12는 생체정보 추정 장치를 포함한 웨어러블 기기를 도시한 것이다.
도 13은 생체정보 추정 장치를 포함한 모바일 기기를 도시한 것이다.
도 14는 웨어러블 디바이스가 반사 물질이 도포된 충전기에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 12는 생체정보 추정 장치를 포함한 웨어러블 기기를 도시한 것이다.
도 13은 생체정보 추정 장치를 포함한 모바일 기기를 도시한 것이다.
도 14는 웨어러블 디바이스가 반사 물질이 도포된 충전기에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 광학 센서의 오차 보정 장치 및 방법의 다양한 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 광학 센서의 오차 보정 장치의 블록도이다.
광학 센서(10)는 광원(11)과 디텍터(12)를 포함한다. 광원(11)은 하나 이상의 발광체로 형성되며, 예컨대 LED(light emitting diode), LD(laser diode), 형광체 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 디텍터(12)는 광을 검출하여 전기 신호로 변환하는 소자로서, 광에 반응하여 전하를 축적하고 축적된 전하에 의한 전위 변화를 감지하여 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디텍터(12)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지센서, 포토다이오드(photodiode) 어레이 또는 하나 이상의 포토다이오드일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
광학 센서(10)는 항산화 지표를 비롯한 다양한 생체정보를 추정하는 장치들에 탑재될 수 있다. 광학 센서(10)의 광원(11)과 디텍터(12)는 그 장치들의 폼팩터(form factor)의 사이즈, 피검체의 측정 부위나, 분석하고자 하는 생체정보의 종류 등에 따라 다양한 형태 및 일정한 표준 거리를 갖도록 배치될 수 있다. 하지만 광학 센서(10)를 제작할 때 광원(11)과 디텍터 (12) 간의 거리는 미세하게 표준 거리와 편차가 발생할 수 있으며 이는 광학 센서(10)에 의해 측정되는 신호의 정확성을 감소시킬 수 있다. 이를 위해 광학 센서(10)의 오차 보정 장치(100)는 광원(11)과 디텍터(12) 간의 거리 편차를 보정할 수 있다.
도 1을 참조하면, 오차 보정 장치(100)는 프로세서(110), 저장부(120) 및 표시부(130)를 포함할 수 있다. 오차 보정 장치(100)의 프로세서(110), 저장부(120) 및 표시부(130)는 하나의 하드웨어 구성에 통합되거나, 서로 다른 둘 이상의 하드웨어에 분리 형성될 수 있다.
프로세서(110)는 보정하고자 하는 광학 센서(10)와 직접 또는 무선 통신으로 연결되어 광학 센서(10)의 구동을 제어하는 센서 제어부(111)와, 광학 센서(10)에서 출력된 신호를 이용하여 광학 센서(10)의 오차를 보정하는 오차 보정부(112)를 포함할 수 있다.
센서 제어부(111)는 광학 센서(10)의 보정할 광원(11)을 구동하여 표준 물질에 광을 조사하도록 할 수 있다. 이때, 표준 물질은 광원(11)의 광을 반사시키는 반사 미러이거나 반사 물질이 전면에 도포된 반사체일 수 있다. 반사 물질은 1% ~ 99% 의 반사율을 가지는 확산 반사 물질(diffuse reflection material)일 수 있으며, 예컨대 황산바륨(BaSo4) 및 테프론(PTEF) 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 순수한 물 또는 피검체의 성분과 유사하게 모사한 용액, 고체 또는 반고체일 수도 있다.
센서 제어부(111)는 보정하고자 하는 광원(11)을 구동할 때 광원(11)의 밝기에 따라 광 경로가 달라지는 것을 방지하기 위해, 저장부(120)를 참조하여 보정할 광원(11)에 대응하는 표준 광학 센서 광원의 표준 밝기 정보를 획득하고, 표준 밝기 정보를 기초로 보정할 광원(11)의 밝기를 조절할 수 있다. 이때, 저장부(120)에 저장된 표준 밝기 정보는 표준 전류 세기, 표준 지속 시간, 표준 광량 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 센서 제어부(111)는 보정할 광원을 표준 전류 세기로 구동할 수 있다. 다른 예로, 센서 제어부(111)는 디텍터(12)의 표준 지점에서 측정된 광량이 표준 광학 센서 디텍터의 표준 지점에서 측정된 표준 광량이 되도록 구동할 광원(11)의 전류 세기를 조절할 수 있다. 이때, 센서 제어부(111)는 보정할 광원(11)의 밝기를 표준 밝기로 조절이 불가능한 경우 광원(11)에 대한 에러 메시지를 표시부(130)를 통해 출력할 수 있다.
오차 보정부(112)는 보정할 광원(11)에 의해 조사되어 표준 물질에 의해 반사된 광이 디텍터(12)에 의해 검출되어 데이터가 생성되면, 디텍터(12)로부터 표준 물질 데이터를 수신하고, 수신된 표준 물질 데이터를 이용하여 광원(11)- 디텍터(12) 간 거리 오차를 보정할 수 있다. 예를 들어, 오차 보정부(112)는 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션을 이용하여 광원(11)- 디텍터(12) 간 거리가 표준 광학 센서의 광원과 디텍터 간의 표준 거리 대비 변화량을 산출하고, 산출된 광원(11)-디텍터(12) 간 거리의 변화량을 기초로 광원(11)에 대한 디텍터(12) 검출 영역의 좌표를 재설정하거나, 디텍터(120)에서 측정된 측정값 예컨대 파장별 흡광도를 보정하는 보정계수를 결정할 수 있다.
저장부(120)는 오차 보정을 위해 필요한 표준 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 표준 정보는 표준 광학 센서의 광원의 표준 밝기 정보, 예컨대, 표준 광량, 표준 전류 세기, 및/또는 표준 지속 시간 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 표준 광학 센서의 디텍터 상의 표준점들의 위치 정보(예컨대, 표준점들의 픽셀 좌표), 표준점들 사이의 표준 기울기, 표준 등고선 위치, 표준 등고선 사이의 표준 등고선 기울기 및/또는 표준 광학 센서의 광원-디텍터 간 표준 거리 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등의 저장매체를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
표시부(130)는 프로세서(110)에 의해 처리된 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시부(130)는 표준 물질의 이미지 그라데이션, 광원에 대한 오차 보정 전의 디텍터 검출 영역의 위치, 및/또는 오차 보정 후 재설정된 디텍터 검출 영역의 위치 또는 보정 전후의 좌표축을 시각적으로 표시할 수 있다. 표시부(230)는 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 등을 포함할 수 있으며, 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry) 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로, 예컨대 압력 센서 등을 포함할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 7c를 참조하여 오차 보정 장치(100)가 복수의 LED(310)와 이미지센서(320)로 이루어 진 광학 센서(10)의 오차를 보정하는 다양한 실시예들을 설명한다. 다만 이에 제한되지 않으며 그 밖의 다른 종류의 광원 및/또는 포토다이오드 어레이로 형성된 광학 센서의 경우에도 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다. 도 3a 및 도 3b는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 센서 제어부(111)는 보정할 광원을 선택하고, 선택된 광원의 밝기를 캘리브레이션할 수 있다(210).
도 3a을 참조하면, 광학 센서는 중앙에 이미지센서(320)가 배치되고, 복수의 LED(310)가 그 이미지센서(320) 주위에 배치될 수 있다. 이때, 복수의 LED(310)가 이미지센서(320) 주위에 소정 형태를 갖도록 배치될 수 있다. 예컨대 도시된 바와 같이 이미지센서(320)의 일측에 복수의 LED(LED1, LED2, LED3, LED4)가 배치되고, 이미지센서(320)의 타측에 복수의 LED(LED1', LED2', LED3', LED4')가 배치될 수 있다. 이때, 이미지센서(320)의 일측에 배치된 복수의 LED(LED1, LED2, LED3, LED4) 각각은 서로 다른 파장의 광을 조사할 수 있다. 또한, 이미지센서(320)의 타측에 배치된 복수의 LED(LED1', LED2', LED3', LED4')는 서로 다른 파장의 광을 조사하되, LED1과 LED1', LED2와 LED2', LED3와 LED3' 및 LED4와 LED4'는 서로 동일한 파장의 광을 조사할 수 있다. 각 LED(310)는 이미지센서(320)와 표준 거리 즉, 표준 광학 센서의 LED와 이미지센서 간의 거리를 갖도록 배치되나, 제작상의 다양한 원인으로 인해 표준 거리와 미세하게 달라질 수 있다.
센서 제어부(111)는 각 LED(310)와 이미지센서(320) 사이의 미세한 거리 변화로 인한 오차를 보정하기 위해 보정할 LED 예컨대 LED1을 선택하고, 표준 광학 센서의 LED1과 동일한 광 경로를 갖도록 한 상태에서 거리 오차를 보정하기 위하여 선택된 LED1의 밝기를 표준 광학 센서의 LED1의 표준 밝기로 조절할 수 있다.
그 다음, 센서 제어부(111)는 표준 밝기로 캘리브레이션 된 LED(310)를 구동하여 표준 물질에 광을 조사할 수 있다(220).
그 다음, 오차 보정부(112)는 이미지센서(320)를 통해 표준 물질 데이터가 획득되면(230), 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 사이의 광량 차이 또는 이미지 그라데이션을 이용하여 구동된 LED와 이미지센서 간의 거리 오차를 보정할 수 있다(240). 이미지센서(320)에 의해 획득된 표준 물질의 이미지 데이터는 예컨대 이미지센서(320) 각 픽셀에 수광된 광량에 관한 데이터를 포함하며, 각 픽셀별 광량은 표준 물질의 이미지 그라데이션으로 표현될 수 있다.
광학 센서를 제작할 때 LED(310) 위치의 미세한 변화는 이미지센서(320)에 의해 획득된 표준 물질 이미지 그라데이션의 변화를 가져오는 요인이 된다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 표준 광학 센서(SD)와 보정하고자 하는 광학 센서(ND)에서 이미지센서의 두 지점(d1,d2) 사이의 기울기(S1,S2)는 LED의 위치가 변화함에 따라 서로 달라짐을 알 수 있다.
따라서, 오차 보정부(112)는 이와 같이 각 LED(310)별로 지정된 이미지센서(320) 상의 표준점들 사이의 기울기를 산출하고, 산출된 기울기를 표준 광학 센서의 표준점들 사이의 표준 기울기와 비교하여 광원-이미지센서 사이의 거리 변화를 검출할 수 있다.
아래의 수학식 1은 표준점들 사이의 기울기 및 산출된 기울기를 이용하여 광원-이미지센서 간 거리 변화를 산출하는 식의 예이다.
여기서, d1 및 d2는 표준 광학 센서의 광원으로부터 이미지센서의 표준점 위치 예컨대 픽셀 좌표 (x1,y1) 및 (x2,y2)까지의 표준 거리를 나타낸 것이다. 표준점들은 광원의 각 LED별로 설정될 수 있다. d'1 및 d'2는 보정할 광학 센서의 광원으로부터 이미지센서의 표준점 위치 예컨대 픽셀 좌표 (x1,y1) 및 (x2,y2)까지의 거리를 나타낸다. 즉, 표준점 위치는 표준 광학 센서와 보정할 광학 센서의 이미지센서 상에서 동일한 픽셀 위치이며, LED 위치의 변화에 따라 LED 위치로부터 표준점들까지의 거리가 변화하는 것을 의미한다. GL1과 G'L1은 각각 표준 광학 센서와 보정할 광학 센서의 표준점들 사이의 기울기를 나타낸다. I(d1) 및 I(d2)는 표준 광학 센서의 표준점 위치에서 수광된 광의 세기 또는 표준점 위치의 흡광도를 나타내며, I(d'1) 및 I(d'2)는 보정할 광학 센서의 표준점 위치에서 수광된 광의 세기 또는 표준점 위치의 흡광도를 나타낸다. μ는 표준 물질에 대하여 미리 획득된 흡수계수를 나타낸다. 여기서, 흡광도는 램버트 비어 법칙(Lambert-Beer's law)에 의해 획득될 수 있다.
오차 보정부(112)는 표준 광학 센서 대비 보정할 광학 센서의 광원의 모든 LED에 대하여 순차적으로 LED와 이미지센서 간의 거리 변화(Δ)를 계산하고, 각 LED별로 이미지센서의 검출 영역을 조절할 수 있다. 예를 들어, 각 LED별로 이미지센서의 좌표축을 거리 변화(Δ)만큼 이동하는 방식으로 재설정하거나, 각 LED별로 이미지센서에 설정된 검출 영역을 이동할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다. 도 5a 내지 도 5c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서 제어부(111)는 보정할 광원의 밝기를 표준 광학 센서의 광원의 표준 밝기로 조절하고(410), 광원을 구동하여 표준 물질에 광을 조사하여(420), 디텍터를 통해 표준 물질 데이터를 획득할 수 있다(430).
그 다음, 오차 보정부(112)는 표준 물질 데이터를 이용하여 표준점들의 X 좌표 지점들 간의 제1 기울기를 산출하고(440), 표준점들의 Y 좌표 지점들 간의 제2 기울기를 산출할 수 있다(450).
도 5a는 표준 광학 센서로서, 표준 광학 센서의 LED1(510S)은 이미지센서(520S)의 좌표축(SC)으로부터 표준 거리(D1)만큼 떨어져 배치된다. 도 5b는 보정할 광학 센서로서 LED1(510)은 표준 광학 센서 대비 이미지센서(520) 쪽으로 좀 더 시프트 되어 거리(D2)만큼 떨어져 배치된 것을 예시하고 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이 표준 광학 센서의 LED(510S)에 대한 표준 검출 영역(SA)이 표준점 위치 (d1x,d1y), (d2x,d2y)를 중심으로 설정된다고 가정할 때, 동일한 LED1를 통해 동일한 표준 물질에서 일정한 신호를 측정하기 위해서는 보정할 광학 센서의 LED(510)의 위치가 시프트 됨에 따라 표준 검출 영역(SA) 역시 시프트 되어야 한다.
오차 보정부(112)는 이와 같이 각 광원에 대한 이미지센서의 검출 영역(SA)을 광원의 위치 변화에 따라 적절하게 시프트해 주기 위해 표준점 위치의 X 좌표 지점들(d1x,d2x)의 광 세기의 변화를 통해 전술한 수학식 1을 통해 X 축 상의 제1 기울기와, 표준점 위치의 Y 좌표 지점들(d1y,d2y)의 광 세기의 변화를 통해 Y 축 상의 제2 기울기를 개별적으로 산출할 수 있다.
그 다음, 오차 보정부(112)는 X축 및 Y축에 대하여 개별적으로 산출된 제1 기울기 및 제2 기울기를 이용하여 X축의 거리 변화와 Y축의 거리 변화를 위 수학식 1을 통해 개별적으로 산출할 수 있다(460,470).
그 다음, X축의 거리 변화와 Y축의 거리 변화를 기초로 좌표축을 재설정할 수 있다(480). 도 5c는 보정할 LED1(510)에 대하여 좌표축(NC)이 재설정된 것을 예시한 것으로, 이와 같이 새로운 좌표축(NC)은 보정할 LED1(510)과 이미지센서(520) 새로운 좌표축 사이가 표준 거리(D1)와 동일하거나 소정 임계치 이내의 거리(D3)를 갖도록 재설정될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다. 도 7a 내지 도 7c는 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 센서 제어부(111)는 보정할 제1 광원의 밝기를 표준 광학 센서의 광원의 표준 밝기로 조절하고(610), 제1 광원을 구동하여 표준 물질에 광을 조사할 수 있다(620). 이때, 센서 제어부(111)는 보정할 제1 광원과 다른 제2 광원을 동시에 구동할 수 있다. 이때, 제2 광원은 이미지센서를 중심으로 제1 광원과 서로 마주보는 위치에 배치된 광원일 수 있다. 또한, 제2 광원은 제1 광원과 동일한 파장의 광을 조사하는 광원일 수 있다.
그 다음, 오차 보정부(112)는 이미지센서에 의해 표준 물질 이미지 데이터가 획득되면(630), 제1 광원과 제2 광원 사이의 벡터를 검출할 수 있다(640). 이때, 제1 광원과 제2 광원의 배치 위치를 기초로 벡터를 검출할 수 있다.
그 다음, 단계(630)에서 획득된 표준 물질 이미지에서 표준점 등고선 위치의 등고선을 검출할 수 있다(650). 예를 들어, 도 7a는 표준 광학 센서의 제1 LED(711S)와 이미지센서(720S)의 맞은 편에 위치한 제2 LED(712S)를 구동한 것을 예시하고 있다. 이와 같이 서로 맞은 편에 위치한 광원(711S,712S)을 구동함에 따라 이미지 상에서 등고선이 더욱 명확하게 생성될 수 있다. 도 7a를 참조하면 표준 광학 센서의 제1 LED(711S)가 이미지센서(720)의 좌표축으로부터 표준 거리(D1) 만큼 떨어져 있을 때의 표준 등고선(d1,d2)과 표준 등고선(d1,d2) 사이의 표준 등고선 기울기가 미리 설정될 수 있다. 도 7b는 보정할 광학 센서의 제1 LED(711)가 표준 광학 센서 대비 이미지센서(720) 방향으로 시프트 되어 이미지센서(720)와 거리(D2)만큼 떨어져 있는 예시하고 있다. 오차 보정부(112)는 단계(630)에서 획득된 표준 물질 이미지에서 표준 등고선(도 7a의 d1 및 d2) 위치에 해당하는 등고선(도 7b의 d1 및 d2)을 검출할 수 있다.
그 다음, 검출된 등고선(도 7b의 d1 및 d2)사이의 등고선 기울기를 산출할 수 있다(650). 예를 들어, 수학식 1을 통해 등고선(도 7b의 d1 및 d2)과 단계(640)에서 검출된 벡터가 교차하는 지점들 사이의 기울기를 등고선 기울기로 산출할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 이미지에서 등고선 검출 및 등고선 사이의 기울기를 검출하는 이미 알려진 다양한 방법들이 활용될 수 있다.
그 다음, 산출된 등고선 기울기를 기초로 광원-이미지센서 간 거리 변화를 검출할 수 있다(670). 예를 들어, 표준 광학 센서를 통해 산출된 표준 등고선 사이의 표준 등고선 기울기와 단계(650)에서 산출된 등고선 기울기를 비교하여 거리 변화를 검출할 수 있다.
그 다음, 산출된 거리 변화를 기초로 단계(640)에서 검출된 벡터 방향으로 검출 영역 또는 좌표축을 이동할 수 있다(680). 도 7c는 제1 LED(711)에 대한 검출 영역(SA)이 이동한 것을 예시한 것이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 오차 보정 방법의 흐름도이다. 도 9a는 하나 이상의 LED와 복수의 포토다이오드로 이루어진 광학 센서의 단면을 도시한 것이고, 도 9b 및 도 9c는 그 광학 센서의 오차를 보정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a에 도시된 바와 같이 광학 센서는 양 측면에 격벽(PW)이 위치하고, 격벽(PW) 사이에 하나 이상의 LED(L1, L2)와 광원(L1, L2) 상태를 모니터링하기 위한 포토다이오드(P1)가 하나 이상 배치될 수 있다. 또한, 격벽(PW) 바깥쪽에 생체정보를 추정할 때 사용할 하나 이상의 포토다이오드(P21,P22)가 배치될 수 있다. 이하, 설명되는 광학 센서의 오차 보정은 모든 광원(L1,L2)과 모든 포토다이오드(P21,P22)에 대해 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광원 상태 모니터링을 위한 포토다이오드(P1)를 중심으로, 복수의 LED, 격벽, 생체정보 추정용 포토다이오드가 동심원 형태로 배치될 수 있다.
먼저, 센서 제어부(111)는 보정할 LED(L1)을 선택 및 구동하고(810), 선택된 LED(L1)의 밝기를 표준 밝기로 조절할 수 있다(820).
예를 들어, 센서 제어부(111)는 예컨대 보정할 LED(L1)을 구동하고, 예컨대 제1 포토다이오드(P1)의 측정값을 이용하여 보정할 LED(L1)의 밝기를 표준 밝기로 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 포토다이오드(P1)에서 측정된 광량이 표준 광학 센서의 표준 광량이 되도록 LED(L1)의 전류 세기를 조절할 수 있다.
그 다음, LED(L1)의 밝기가 표준 밝기가 된 상태에서 예컨대 제2 포토다이오드(P21)를 통해 표준 물질(RM)을 측정할 수 있다(830).
그 다음, 오차 보정부(112)는 LED(L1)의 밝기가 표준 밝기가 된 상태에서 측정된 제1 포토다이오드(P1)의 제1 측정값 즉, 표준 광량과 제2 포토다이오드(P21)의 제2 측정값을 이용하여 기울기를 계산할 수 있다(840).
예를 들어, 수학식 2와 같이 제1 측정값과 제2 측정값 사이의 차이를 기초로 기울기를 계산할 수 있다.
여기서, Sm은 구하고자 하는 기울기를 나타낸다. I1은 제1 포토다이오드(P1)의 제1 측정값, I2는 제2 포토다이오드(P21)의 제2 측정값을 나타내며, dref는 표준 광학 센서의 LED와 포토다이오드 사이의 표준 거리를 나타낸다.
그 다음, 오차 보정부(112)는 산출된 기울기를 기초로 LED(L1)와 제2 포토다이오드(P21) 사이의 거리 오차를 보정할 수 있다(850). 예를 들어, 표준 광학 센서의 표준 거리 대비 보정할 광학 센서의 LED(L1)와 제2 포토다이오드(PD21) 사이의 거리 변화에 따른 제2 측정값의 오차를 보정하기 위한 보정계수를 획득할 수 있다.
일 예로, 오차 보정부(112)는 수학식 3을 통해 LED(L1)과 제2 포토다이오드(PD21) 사이의 거리를 계산하고, 표준 거리 대비 상기 계산된 거리 변화량을 기초로 LED(L1)과 제2 포토다이오드(PD21) 사이의 광 경로 길이를 결정하며, 표준 광학 센서의 표준 광 경로 길이 대비 결정된 광 경로 길이 변화량을 기초로 보정계수를 획득할 수 있다.
여기서, dnew는 LED(L1)과 제2 포토다이오드(PD21) 사이의 거리를 나타내고, ε 및 c는 각각 표준 물질에 대한 몰 흡수계수 및 농도를 나타내고 미리 설정된 값이다. dref는 표준 광학 센서의 표준 거리, const는 표준 광학 센서의 표준 광량을 나타내며, Sm은 산출된 기울기를 나타낸다.
도 9b는 광원과 디텍터 사이의 거리와 광 경로 길이 사이의 관계를 보여주는 일 예로, 이와 같이 광원과 디텍터 사이의 거리와 광 경로 길이 사이의 관계를 나타내는 광 경로 길이 결정 모델이 수학식 또는 룩업 테이블로 미리 정의될 수 있다. 오차 보정부(112)는 광 경로 길이 결정 모델을 이용하여 광 경로 길이를 결정할 수 있다.
도 9c는 서로 다른 광 경로 길이(PL1,PL2,PL3)에 따른 파장별 흡광도의 변화를 보여주는 일 예로, 이와 같이 표준 광 경로 길이 대비 광 경로 길이 변화량 및 파장별 흡광도 변화량의 분석을 통해, 광 경로 길이 변화량과 파장별 흡광도 보정계수 사이의 관계를 나타내는 보정계수 획득 모델이 수학식 또는 룩업 테이블 형식으로 미리 정의될 수 있다. 오차 보정부(112)는 보정계수 획득 모델을 이용하여 보정계수를 획득할 수 있다.
다른 예로, 오차 보정부(112)는 산출된 기울기(Sm)와 표준 광학 센서의 표준 기울기(Sref) 사이의 비율(Sm/Sref)을 구하고, 보정할 광학 센서의 거리 변화량을 결정할 수 있다. 이때, 기울기 비율과 거리 변화량 사이의 관계를 나타내는 거리 변화량 획득 모델이 수학식 또는 룩업 테이블 형태로 미리 정의될 수 있으며, 거리 변화량 획득 모델을 이용하여 거리 변화량을 획득할 수 있다. 오차 보정부(112)는 거리 변화량이 획득되면 전술한 바와 같이 LED(L1)과 제2 포토다이오드(PD21) 사이의 광 경로 길이를 결정하고, 표준 광 경로 길이 대비 결정된 광 경로 길이 변화량을 기초로 보정계수를 획득할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 장치의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 생체정보 추정 장치(1000)는 광학 센서(1010), 프로세서(1020), 입력부(1030), 저장부(1040), 출력부(1050) 및 통신부(1060)를 포함할 수 있다. 각 구성들은 하나의 하드웨어에 일체로 형성되거나, 둘 이상의 물리적으로 분리된 하드웨어에 분산 배치될 수 있다.
광학 센서(1010)는 광원(1011)과 디텍터(1012)를 포함하며, 광원(1011)에 의해 피검체에 조사된 광이 피검체로부터 산란 또는 반사될 때 디텍터(1012)를 통해 산란 또는 반사된 광을 검출하여 광의 스펙트럼 데이터나 맥파신호 등의 생체신호를 획득할 수 있다. 광원(1011)은 하나 이상의 LED, LD 등의 발광체를 포함하며, 각 발광체는 서로 다른 파장을 갖도록 형성될 수 있다. 디텍터(1012)는 CMOS 이미지센서, 하나 이상의 포토다이오드 또는 포토다이오드 어레이일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
프로세서(1020)는 생체정보 추정 장치(1000)의 각 구성(1010,1030,1040,1050,1060)들과 연결되어 각 구성들을 제어하는 제어 명령을 생성하여 각 구성들에 전달할 수 있으며, 각 구성들로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 처리할 수 있다. 또한, 처리된 데이터를 다른 구성들로 송신하여 다른 구성들에 의해 필요한 동작을 수행하도록 할 수 있다.
프로세서(1020)는 생체정보 추정 장치(1000)를 사용하기 전, 예컨대 장치(1000)의 제작 시점 또는 사용자가 최초로 사용하는 시점에 표준 물질을 이용하여 광학 센서(1010)의 광원(1011)과 디텍터(1012) 사이의 거리 오차를 보정할 수 있다.
프로세서(1020)는 표준 광학 센서의 표준 밝기 정보를 기초로 보정할 광원(1011)의 밝기를 조절하고, 디텍터(1012)의 측정 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이 또는 이미지 그라데이션을 기초로 광원(1011)-디텍터(1012) 간 거리 오차를 보정할 수 있다. 예를 들어, 표준 밝기 정보 중의 표준 전류 세기로 광원(1011)을 구동하거나, 디텍터(1012)의 표준점에서 측정된 광량이 표준 밝기 정보 중의 표준 광량이 되도록 광원(1011)의 전류 세기를 조절하여 광원(1011)의 밝기를 조절할 수 있다. 이때, 디텍터의 표준점은 이미지센서 또는 포토다이오드 어레이인 경우 복수의 픽셀 중의 소정 위치의 픽셀을 의미하며, 디텍터가 복수인 경우 미리 정의된 모니터링 디텍터를 의미할 수 있다. 광원(1011)의 밝기가 표준 밝기로 조절되지 않는 경우 에러 메시지를 출력부(1050)를 통해 출력할 수 있다. 오차 보정의 다양한 실시예들을 앞에서 자세히 설명한 바 있으므로 이하 생략한다.
또한, 프로세서(1020)는 생체정보 추정 장치(1000)를 사용하는 과정에서 광원 밝기 등의 광원 상태가 변화하므로, 사용자 요청, 미리 설정된 주기, 환경 변화(예: 온도, 습도 등) 기준, 보정 가능 상태(예: 광학 센서가 표준 물질에 접촉되어 있는 경우)인 경우 등 광원 상태 보정 조건을 만족할 때마다 표준 물질을 이용하여 광원(1011)의 밝기가 표준 밝기가 되도록 광원(1011)의 상태를 보정할 수 있다. 이때, 광원(1011)의 밝기가 표준 밝기로 조절되지 않는 경우 에러 메시지를 출력부(1050)를 통해 출력할 수 있다
예를 들어, 프로세서(1020)는 디텍터(1012)의 표준점 예컨대 디텍터가 이미지센서 또는 포토다이오드 어레이인 경우 소정 위치의 픽셀, 디텍터가 복수인 경우 미리 정의된 모니터링 디텍터에서 측정된 광량이 표준 광량이 되도록 광원(1011)의 전류 세기를 조절하고, 조절된 전류 세기를 해당 광원(1011)에 대한 표준 전류 세기로 저장부(1040)에 저장할 수 있다.
한편, 프로세서(1020)는 광원 상태 보정 조건을 만족하면 생체정보 추정 장치(1000)를 표준 물질에 위치하도록 출력부(1050)를 통해 사용자에게 가이드 할 수 있다.
예컨대, 표준 물질은 생체정보 추정 장치(1000)에 전원을 공급하는 충전기일 수 있으며, 생체정보 추정 장치(1000)가 충전기에 거치될 때 광학 센서(1010)가 접촉하거나 광학 센서(1010)에 마주보는 위치에 반사 물질이 배치 또는 도포될 수 있다. 프로세서(1020)는 생체정보 추정 장치(1000)의 본체를 충전기에 거치하도록 출력부(850)를 통해 시각적으로, 또는 음성으로 가이드 할 수 있다.
프로세서(1020)는 생체정보 추정 요청이 수신되면, 광원 상태의 보정 결과 예컨대, 조절된 광원의 전류 세기를 이용하여 광학 센서(1010)를 제어하여 피검체로부터 예컨대 파장별 흡광도 데이터를 획득하고, 광학 센서(1010)의 거리 오차 및/또는 광원 상태의 보정 결과 및/또는 생체정보 추정 모델을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다. 이때, 생체정보는 카로테노이드(carotenoid)와 같은 항산화 물질, 혈당(blood glucose), 요소(urea), 요산(uric acid), 젖산(lactate), 중성지방(triglyceride), 칼로리(calorie), 단백질(protein), 콜레스테롤(cholesterol), 수분, 크로모포어(chromohpore), 에탄올(ethanol), 혈압, 혈관 나이, 동맥경화도, 대동맥압 파형, 혈관 탄성도, 스트레스 지수, 피로도, 피부 나이 및 피부 탄력도 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 프로세서(1020)는 광학 센서(1010)의 거리 오차 보정 결과 재설정된 검출 영역에서 획득된 파장별 흡광도 데이터를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다. 또는, 광학 센서(1010)의 거리 오차 보정에 따라 획득된 파장별 흡광도 보정계수를 광학 센서(1010)에서 획득된 파장별 흡광도 데이터에 적용하여 파장별 흡광도 데이터를 보정하고, 보정된 파장별 흡광도 데이터를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
한편, 프로세서(1020)는 광원(1011)-디텍터(1012) 간 거리 오차 또는 광원 상태가 보정되면 생체정보 추정 모델을 보정할 수 있다. 이때, 생체정보 추정 모델은 파장별 흡광도와 생체정보 사이의 상관관계를 나타내며 복수의 사용자들로부터 획득된 파장별 흡광도와 정답 생체정보 측정값들을 학습데이터로 기계 학습, 신경망, 인공 지능 등을 통해 선형/비선형 함수식 등으로 생성될 수 있다.
일 예로, 프로세서(1020)는 표준 광학 센서의 표준 거리 대비 광학 센서(1010)의 광원(1011)-디텍터(1012) 간 거리의 변화량 및/또는 광원 상태 보정 정도와 생체정보 추정 모델의 각 변수의 계수 및/또는 오프셋 간의 상관관계를 기초로 생체정보 추정 모델을 보정할 수 있다. 예컨대, 거리의 변화량 및/또는 광원 상태 보정 정도와 생체정보 추정 모델의 각 변수의 계수 및/또는 오프셋 간의 상관관계를 나타내는 수학식이 미리 정의될 수 있으며, 수학식을 이용하여 생체정보 추정 모델의 계수 및/또는 오프셋을 보정할 수 있다.
예컨대, 아래의 수학식 4는 생체정보 추정 모델을 간단하게 정의한 선형 함수식을 예시한 것이다. 다만 이는 일 예에 불과한 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, y는 구하고자 하는 생체정보 추정값을 의미하고, x는 예컨대 흡광도를 나타낸다. a는 흡광도의 계수, b는 오프셋을 나타내며, 미리 정의된 값이다. 예컨대, 오프셋(b)과 거리 변화량 사이에 상관관계를 나타내는 선형 관계식을 이용하여 거리 오차의 보정에 따른 오프셋(b)을 보정할 수 있다.
다른 예로, 생체정보 추정 모델은 광원과 디텍터 간 거리 변화량에 따라 단계별로 미리 정의될 수 있으며, 거리 변화량에 해당하는 단계의 생체정보 추정 모델을 선택하여 생체정보를 추정할 수 있다.
입력부(1030)는 생체정보 추정 장치(1000)의 각 구성요소 예컨대 프로세서(1020)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 사용자 또는 외부 기기로부터 수신할 수 있다. 입력부(1030)는 마이크, 마우스, 키보드, 터치 스크린, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
저장부(1040)는 광학 센서(1010)의 오차 보정을 위한 표준 정보, 광학 센서(1010)의 오차 보정 정보(예: 각 광원별 재설정된 좌표 정보 등, 광원별 밝기, 보정계수), 생체정보 추정을 위한 기준 정보 예컨대, 사용자의 건강 상태나 성별, 나이 등의 사용자 특성 정보, 생체정보 추정 모델, 생체정보 추정 모델을 보정하기 위한 관계식 등의 정보를 저장할 수 있다. 또한, 생체정보 추정 장치(1000)의 각종 구성들에 의해 생성 및/또는 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1040)는 전술한 바와 같이 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등의 저장매체를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
출력부(1050)는 생체정보 추정 장치(1000)의 각종 구성들에 의해 생성 또는 처리된 데이터를 외부에 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1050)는 외부로 음향 신호를 출력하는 음향 출력 장치를 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈은 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다.
또한, 출력부(1050)는 데이터를 시각적으로 외부에 제공하는 표시 장치를 포함할 수 있다. 표시 장치는 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 등을 포함할 수 있다. 표시 장치는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry) 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다.
또한, 출력부(1050)는 데이터를 촉감이나 진동 등으로 출력하는 햅틱 모듈을 포함할 수 있다. 햅틱 모듈은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈은 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
통신부(1060)는 외부 기기와 통신하여 생체정보 추정 장치(1000)의 각 구성들에 의해 생성 및/또는 처리된 데이터를 외부 기기로 송신하고, 외부 기기로부터 생체정보 추정 장치(1000)에서 활용될 데이터를 수신할 수 있다. 외부 기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 노트북 PC 등의 정보 처리 장치를 포함할 수 있다.
통신부(860)는 블루투스(Bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 포함하는 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 기기와 통신할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 일 실시예에 따른 생체정보 추정 방법의 흐름도이다.
도 11은 생체정보 추정 장치(1000)에 의해 수행되는 생체정보 추정 방법의 일 실시예로 앞에서 상술하였으므로 이하 간단하게 설명한다.
먼저, 탑재된 광학 센서의 거리 오차를 보정할 수 있다(1110). 광학 센서의 거리 오차를 보정하는 단계(1110)는 생체정보 추정 장치(1000)를 사용하기 전에 적어도 1회 수행되며, 필요한 경우 생체정보 추정 장치(1000)를 사용한 이후에도 수행될 수 있다. 광학 센서의 거리 오차의 보정이 완료되면, 생체정보 추정 모델을 보정하는 단계(1140)가 수행될 수 있다.
광학 센서의 오차 보정이 일단 완료되면 이후 광원 상태 보정과 생체정보 추정이 시간의 선후 없이 해당 조건을 만족할 때마다 수행될 수 있다. 예컨대, 광원 상태의 보정 조건을 만족하는지 판단하여(1120), 보정 조건을 만족하면 표준 물질을 이용하여 광원 밝기를 보정하고(1130), 광학 센서의 오차 보정 결과 및/또는 광원 밝기 보정 결과를 기초로 생체정보 추정 모델을 보정할 수 있다(1140). 또한, 생체정보 추정 요청이 수신되면(1150), 광학 센서를 통해 피검체로부터 흡광도 데이터를 획득하고(1160), 광학 센서 오차 보정 결과 및 생체정보 추정 모델을 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다(1170). 이와 같이 생체정보 추정 전후에 수시로 광원 상태 및/또는 생체정보 추정 모델을 보정함으로써 생체정보 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 12는 생체정보 추정 장치를 포함한 웨어러블 기기를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 일 실시예의 웨어러블 기기(1200)는 사용자가 착용할 수 있는 스마트 워치(smart watch)일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 웨어러블 기기(900)는 스마트밴드, 스마트 목걸이, 스마트 반지, 이어 타입 웨어러블 기기 등을 포함할 수 있다. 웨어러블 기기(1200)는 전술한 생체정보 추정 장치(1000)의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 웨어러블 기기(1200)는 본체(1210)와 스트랩(1230)을 포함한다. 본체(1210)는 스트랩(1230)에 의해 사용자의 손목에 착용될 수 있다. 본체(1210)는 웨어러블 기기(1200)의 생체정보 추정 장치(1000)와 그 밖의 기능을 수행하는 구성을 포함할 수 있다.
본체(1210) 또는 스트랩(1230)의 내부에는 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다. 스트랩(1230)은 사용자의 손목을 감싸는 형태로 구부려질 수 있도록 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다. 스트랩(1230)은 서로 분리된 제1 스트랩과 제2 스트랩으로 구성될 수 있다. 제1 스트랩과 제2 스트랩의 일단부는 각각 본체(1210)의 양측에 연결되고, 제1 스트랩과 제2 스트랩의 타단부에 형성된 결합수단을 이용하여 서로 체결될 수 있다. 이때, 결합수단은 자석 결합, 벨크로(velcro) 결합, 핀 결합 등의 방식으로 형성될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 스트랩(1230)은 밴드와 같이 서로 분리되지 않는 일체로 형성될 수도 있다.
본체(1210)의 일면에 광학 센서(1220)가 장착되고, 본체(1210) 내부에 배치된 프로세서가 배치되어 광학 센서(1220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 광학 센서(1220)는 광원과 디텍터로 이루어지고, 광원은 LED 등을 포함하며, 디텍터는 이미지센서 또는, 하나 이상의 포토다이오드, 포토다이오드 어레이 등을 포함할 수 있다. 프로세서는 광학 센서(1220)를 통해 피검체로부터 획득된 흡광도 데이터를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
또한, 프로세서는 전술한 바와 같이 웨어러블 기기(1200)의 사용 전에 광학 센서(1220)의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정할 수 있으며, 생체정보 추정 전, 소정 주기, 사용자의 요청, 또는 표준 물질에 접촉되어 있는 경우(예: 표준 물질이 도포된 충전기에 거치되어 있는 경우) 등 미리 설정된 조건이 되면 표준 물질을 이용하여 광원의 밝기 등 광원 상태를 보정하고, 생체정보 추정 모델을 보정할 수 있다.
또한, 본체(1210) 내부에 웨어러블 기기(1200)에 의해 생성 및/또는 처리된 데이터를 저장하는 저장부, 데이터를 외부 기기와 송수신하는 통신부가 장착될 수 있다.
본체(1210)에 일측면에 사용자의 제어 명령을 수신하여 프로세서로 전달하는 조작부(1240)가 장착될 수 있다. 조작부(1240)는 웨어러블 기기(1200)의 전원을 온/오프시키는 명령을 입력하기 위한 전원 버튼을 포함할 수 있다.
또한, 본체(1210)의 전면에 사용자에게 정보를 출력하는 표시부가 장착될 수 있으며, 표시부는 터치 입력이 가능한 터치 스크린을 포함할 수 있다. 표시부는 사용자의 터치 입력을 수신하여 프로세서에 전달하고 프로세서의 처리 결과를 표시할 수 있다.
도 13은 생체정보 추정 장치를 포함한 모바일 기기를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 모바일 기기(1300)는 스마트폰 일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(1300)는 전술한 생체정보 추정 장치(1000)의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
모바일 기기(1300)는 본체(1310)의 후면에 광학 센서(1330)가 장착될 수 있다. 광학 센서(1030)는 LED 등으로 이루어진 광원과 이미지센서 또는 포토다이오드 어레이 등으로 형성된 디텍터를 포함할 수 있다.
모바일 기기(1300)의 본체(1310) 내부에는 프로세서가 배치되며, 프로세서는 광학 센서(1330)와 전기적으로 연결되어 광학 센서(1330)로부터 수신된 피검체의 흡광도 데이터를 이용하여 생체정보를 추정할 수 있다.
또한, 프로세서는 전술한 바와 같이 모바일 기기(1300)의 사용 전에 광학 센서(1330)의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정할 수 있으며, 생체정보 추정 전, 소정 주기, 사용자의 요청, 또는 표준 물질(예: 충전기)에 거치되어 있는 경우 등 미리 설정된 조건이 되면, 표준 물질을 이용하여 광원의 밝기 등 광원 상태를 보정하고, 생체정보 추정 모델을 보정할 수 있다.
모바일 기기(1300)의 본체(1310)의 후면에 카메라 모듈(1320)이 배치될 수 있다. 카메라 모듈(1320)은 정지 영상 또는 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(1320)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지센서들, 이미지 시그널 프로세서들 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다.
모바일 기기(1300) 본체(1310)의 전면에 표시부가 장착될 수 있다. 표시부는 모바일 기기(1300)에 의해 생성 및/또는 처리되는 각종 데이터를 시각적으로 출력할 수 있으며, 터치 스크린을 포함하여 터치 입력을 수신할 수 있다.
도 14는 웨어러블 디바이스가 충전기에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 14을 참조하면, 충전기(1400)의 본체는 원형으로서 상부면이 평면으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 제한됨이 없이 사각형, 오각형, 삼각형, 육각형 등 다양한 모양으로 구현될 수 있으며, 상부면이 웨어러블 디바이스(1200)가 올려지게 되면 자연스럽게 웨어러블 디바이스(1200)의 충전 가능 영역으로 위치될 수 있는 구조로 구현될 수도 있다.
충전기(1400)는 상부면(1410), 즉 웨어러블 디바이스(1200)의 거치시 웨어러블 디바이스(1200)가 접촉하는 면에 반사 물질이 배치 또는 도포될 수 있다. 이때, 반사 물질은 1% ~ 99% 의 반사율을 가지는 확산 반사 물질(diffuse reflection material)로서, 황산바륨(BaSo4) 및 테프론(PTEF) 등을 포함할 수 있다.
웨어러블 기기(1200)의 후면 즉 충전기(1400)의 상부면(1410)에 접촉하는 면에 광학 센서가 배치되며, 웨어러블 기기(1200)의 프로세서는 사용자의 요청, 소정 주기, 소정 시간대, 생체정보 추정 요청시 등 오차 보정 시점이 되면, 웨어러블 기기(1200)가 충전기(1400)에 거치되어 있는지 확인하여, 충전기(1410)에 거치되어 있으면 전술한 바와 같이 광학 센서의 오차를 보정하고, 그렇지 않으면 웨어러블 기기를 충전기에 거치하도록 유도하는 시각적 정보를 디스플레이에 출력하거나, 음성 정보를 음성 출력 장치를 이용하여 출력할 수 있다.
한편, 본 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 광학 센서
11: 광원
12: 디텍터 100: 오차 보정 장치
110: 프로세서 111: 센서 제어부
112: 오차 보정부 120: 저장부
130: 표시부
1000: 생체정보 추정 장치
1010: 광학 센서 1011: 광원
1012: 디텍터 1020: 프로세서
1030: 입력부 1040: 저장부
1050: 출력부 1060: 통신부
12: 디텍터 100: 오차 보정 장치
110: 프로세서 111: 센서 제어부
112: 오차 보정부 120: 저장부
130: 표시부
1000: 생체정보 추정 장치
1010: 광학 센서 1011: 광원
1012: 디텍터 1020: 프로세서
1030: 입력부 1040: 저장부
1050: 출력부 1060: 통신부
Claims (26)
- 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 방법에 있어서,
상기 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하는 단계;
상기 광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하는 단계;
상기 디텍터를 통해 표준 물질 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션(gradation)을 기초로 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 단계를 포함하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
표준 거리 대비 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하고, 상기 검출된 거리의 변화를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제2항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 디텍터에서 미리 정의된 표준점들 사이의 기울기를 산출하고, 산출된 기울기 및 표준 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제3항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 표준점들의 X 좌표 지점 간의 제1 기울기 및 Y 좌표 지점 간의 제2 기울기를 산출하고, 산출된 제1 기울기 및 제2 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제2항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 검출된 거리의 변화를 기초로 상기 광원에 대한 디텍터 검출 영역의 좌표를 재설정하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제2항에 있어서,
상기 광을 조사하는 단계는
상기 광원과 동일한 파장의 광을 조사하는 다른 광원을 동시에 구동하고,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 표준 물질 데이터에서 표준 등고선 위치의 등고선을 검출하여 검출된 등고선들 사이의 등고선 기울기를 산출하고, 산출된 등고선 기울기와 표준 등고선 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제6항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 광원과 다른 광원 사이의 벡터를 검출하고, 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 기초로 상기 광원에 대한 디텍터 검출 영역의 좌표를 상기 검출된 벡터 상에서 이동하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 장치에 있어서, 상기 오차 보정 장치는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하고, 표준 물질에 광을 조사하도록 상기 광원을 구동하는 센서 제어부; 및
상기 디텍터에 의해 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션(gradation)을 기초로 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제8항에 있어서,
표준 광학 센서의 광원의 표준 밝기, 표준점들의 위치 정보, 표준점들 사이의 표준 기울기, 표준점들의 표준 등고선 기울기, 및 광원-디텍터 간 표준 거리 중의 하나 이상을 포함하는 표준 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제8항에 있어서,
상기 오차 보정부는
표준 거리 대비 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하고, 검출된 거리의 변화를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제10항에 있어서,
상기 오차 보정부는
상기 디텍터에서 미리 정의된 표준점들 사이의 기울기를 산출하고, 산출된 기울기 및 표준 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제11항에 있어서,
상기 오차 보정부는
상기 표준점들의 X 좌표 지점 간의 제1 기울기 및 Y 좌표 지점 간의 제2 기울기를 산출하고, 산출된 제1 기울기 및 제2 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제10항에 있어서,
상기 오차 보정부는
상기 검출된 거리의 변화를 기초로 상기 광원에 대한 디텍터 검출 영역의 좌표를 재설정하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제10항에 있어서,
상기 센서 제어부는
상기 광원과 동일한 파장의 광을 조사하는 다른 광원을 동시에 구동하고,
상기 오차 보정부는
상기 표준 물질 데이터에서 표준 등고선 위치의 등고선을 검출하여 검출된 등고선들 사이의 등고선 기울기를 산출하고, 산출된 등고선 기울기와 표준 등고선 기울기를 기초로 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 검출하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 제14항에 있어서,
상기 오차 보정부는
상기 광원과 다른 광원 사이의 벡터를 검출하고, 상기 광원-디텍터 간의 거리의 변화를 기초로 상기 광원에 대한 디텍터의 검출 영역의 좌표를 상기 검출된 벡터 상에서 이동하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 광원과 제1 디텍터 및 제2 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 방법에 있어서,
광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하는 단계;
제1 디텍터의 측정값이 제1 측정값이 되도록 상기 광원의 밝기를 조절하는 단계;
제2 디텍터에서 제2 측정값을 획득하는 단계;
상기 제1 측정값과 제2 측정값 사이의 차이를 기초로 기울기를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 기울기를 기초로 광원-제2 디텍터 사이의 거리 오차를 보정하는 단계를 포함하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제16항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 산출된 기울기를 기초로 상기 제2 측정값의 보정계수를 획득하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제17항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
상기 광원과 상기 제2 디텍터 사이의 광 경로 길이를 결정하고, 상기 결정된 광 경로 길이를 기초로 상기 제2 측정값의 보정계수를 획득하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제18항에 있어서,
상기 산출된 기울기를 기초로 상기 광원-제2 디텍터 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 기초로 상기 광 경로 길이를 결정하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 제18항에 있어서,
상기 오차를 보정하는 단계는
표준 광학 센서의 표준 기울기와 상기 산출된 기울기 사이의 비율을 산출하고, 산출된 비율을 기초로 상기 광 경로 길이를 결정하는 광학 센서의 오차 보정 방법. - 광원과 제1 디텍터 및 제2 디텍터를 포함한 광학 센서의 오차 보정 장치에 있어서, 상기 오차 보정 장치는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는
광원을 통해 표준 물질에 광을 조사하고, 제1 디텍터의 측정값이 제1 측정값이 되도록 상기 광원의 밝기를 조절하는 센서 제어부; 및
제2 디텍터에서 제2 측정값을 획득하고, 제1 측정값과 제2 측정값 사이의 차이를 기초로 기울기를 산출하며, 산출된 기울기를 기초로 광원-제2 디텍터 사이의 거리 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함하는 광학 센서의 오차 보정 장치. - 광원과 디텍터를 포함한 광학 센서; 및
표준 물질을 이용하여 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차 또는 광원 상태를 보정하고, 보정 후 광학 센서를 통해 획득된 피검체 데이터를 이용하여 생체정보를 추정하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 광원의 밝기를 표준 밝기로 조절하여 표준 물질에 광을 조사하도록 상기 광원을 구동하며, 상기 디텍터에 의해 획득된 표준 물질 데이터를 이용하여 적어도 두 지점 간의 광량 차이나 이미지 그라데이션을 기초로 상기 광학 센서의 광원-디텍터 간 거리 오차를 보정하는, 생체정보 추정 장치. - 제22항에 있어서,
상기 프로세서는
광원 상태 보정 조건을 만족하면, 상기 광원의 밝기가 상기 표준 밝기가 되도록 상기 광원의 상태를 보정하는 생체정보 추정 장치. - 제23항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 광원-디텍터 간 거리 오차 또는 광원 상태를 보정하면, 보정 결과를 기초로 생체정보 추정 모델을 보정하고, 보정된 생체정보 추정 모델을 이용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치. - 제22항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 광학 센서의 오차 보정 결과 재설정된 검출영역에서 획득된 데이터를 이용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치. - 제22항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 광학 센서의 오차 보정 결과 획득된 보정계수를 상기 피검체로부터 획득된 데이터에 적용하여 생체정보를 추정하는 생체정보 추정 장치.
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