KR20220055896A - 격자 구조를 활용한 신체 사이즈 및 모양 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

격자 구조를 활용한 신체 사이즈 및 모양 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 격자 구조를 활용한 신체 사이즈 및 모양 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치 및 이를 활용한 방법에 관한 것이다.

Description

격자 구조를 활용한 신체 사이즈 및 모양 측정 시스템 및 방법 {Body size and shape measurement system and method using grid pattern structure}
본 발명은 격자 구조를 활용한 신체 사이즈 및 모양 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치 및 이를 활용한 방법에 관한 것이다.
의료 기술과 위생 수준이 발달함에 따라 현대인들의 평균 수명이 점차 높아지고 있으며, 그에 맞추어 의료기 관련 시장 규모도 지속적으로 증가하고 있다. 노화나, 또는 선천적, 후천적 요인으로 인해 신체 일부가 훼손된 경우 착용하는 의료 보조 용품 분야도 꾸준히 성장 추세에 있는데, 신체 내 일부 조직이나 기관은 훼손되더라도 재생이 어려운 경우가 있어, 가발이나 의수, 의족 등에 대한 관심이 높다.
이러한 의료 보조기는 기성품으로 제작될 수도 있은, 인체 구조 각 부분의 크기, 비율 등은 개인별로 모두 상이하기 때문에 해당 환자의 신체적 특징들을 고려한 맞춤형 보조기로 제작되어야 사용자가 느끼는 이질감이나 불편함을 최소화할 수 있다. 종래에는 점토나 몰드를 이용해 단면의 굴곡과 형태를 측정하는 방법이 주로 이용되었으나 정확도가 떨어지는 문제가 있으며, 이에 최근에는 3D 스캐닝 기술을 활용하는 경우가 많아지고 있다. 그러나, 3D 스캐너가 기본적으로 고가의 장치이기 때문에 제조사, 소비자의 입장에서는 제조 단가와 구입 비용이 다소 높아지는 문제점이 있다. 또한 신체 일부를 측정해야 하기에 3D 스캐너가 크고 무거움에 따라 공간적 제약이 있을 수 있다.
따라서 기존 방법의 문제점을 해결하면서도, 빠르고 간편하면서 정확하게 신체 사이즈를 측정하여 맞춤형 의료 보조기의 제조에 활용할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2015-0108161호 한국공개특허공보 제10-2016-0044378호 한국공개특허공보 제10-2015-0075144호
본 발명의 하나의 목적은, 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 인체 부위의 3차원 형상 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 맞춤형 의료 보조기의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 인체 부위의 3차원 형상 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 맞춤형 의료 보조기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 3차원 형상 측정 장치 및 방법은 인체 각 부위의 사이즈, 형태, 단면적, 굴곡, 기타 형태적 특징 등을 측정, 예측, 계산하기 위한 것으로, 측정하고자 하는 부위에 적용되기 전과 적용된 후의 격자선간 거리, 굴곡, 각도의 변화, 격자선의 교차로 인해 형성되는 다각형의 모양, 크기, 면적의 변화 등을 측정, 계산 및 비교하여 대상 부위의 형태적 특징을 정확하게 측정할 수 있다.
도 1 및 도 2는 사람 머리의 크기, 모양, 두상의 특징과 같은 형태적 특징를 측정하기 위해 본 발명의 3차원 형상 측정 장치를 적용하는 과정을 예시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 사람 손의 크기, 모양 등의 형태적 특징을 측정하기 위해 본 발명의 3차원 형상 측정 장치를 적용하는 과정을 예시한 도면이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 3차원 형상 측정 장치 및 방법은 인체 각 부위의 사이즈, 형태, 단면적, 굴곡, 기타 형태적 특징 등을 측정, 예측, 계산하기 위한 것으로, 측정하고자 하는 부위에 적용되기 전과 적용된 후의 격자선간 거리, 굴곡, 각도, 비율의 변화, 격자선의 교차로 인해 형성되는 다각형의 모양, 크기, 면적의 변화 등을 측정, 계산 및 비교하여 대상 부위의 형태적 특징을 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 격자선의 두께는 제한되지 않으며, 격자선은 3차원 형상 측정 장치의 표면, 외부 또는 내부에 인쇄될 수 있고, 직선 또는 곡선일 수 있다. 상기 복수개의 격자선은 동일한 격자선의 말단이 이어짐에 따라 원, 타원, 또는 다각형의 모양을 갖도록 하는 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 3차원 형상 측정 장치가 반구, 또는 속이 비어있는 반구나 이와 유사한 형태, 장갑, 양말, 또는 컵의 형태로 구성될 경우, 일부 격자선은 각 말단이 서로 이어지면서 원, 타원, 또는 다각형의 모양을 구현할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 격자선 간의 간격은 일정하게 유지될 수 있으나, 일부 격자선은 측정상의 목적을 위해 다른 격자선 보다 좁거나 넓게 인쇄될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 격자선은 3차원 형상 측정 장치를 구성하는 시트에 교차되게 인쇄되는 것으로서, 잉크젯 프린팅, 레이저 프린팅 등의 기법으로 시트에 인쇄될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 격자선이 교차되어 인쇄됨에 따라 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형 또는 모눈이 격자 형상으로 구획된 것을 특징으로 한다. 상기 다각형은 정사각형, 직사각형, 마름모, 사다리꼴, 삼각형, 또는 육각형일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상기 다각형은 시트 또는 장치 상에서 동일한 모양과 크기를 가질 수 있으나, 일부 다각형은 측정상의 목적을 위해 다른 다각형 보다 좁거나 넓게, 또는 상이한 모양으로 나타날 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 형상 측정 장치의 일부 격자선 또는 일부 다각형은 다른 격자선 또는 다각형과는 달리 별도의 색으로 표시된 것을 특징으로 할 수 있다. 이를 통해 특정 부위를 측정할 때 기준점, 기준선을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 머리, 두상을 측정하는 경우 눈이나 눈썹, 귀, 구렛나루 등이 위치하는 시트에 별도의 색으로 표시된 격자선 또는 다각형을 위치시킴으로써, 기준을 명확히 하고 측정의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치는 투명하거나 또는 불투명한 재질로 구성되는 것일 수 있다. 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치가 투명한 재질로 구성될 경우 인체 부위에 착용 또는 밀접하게 접촉되었을 때 접착 여부 및 접착 정도, 이물질의 유무 등을 쉽게 파악할 수 있다. 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치가 불투명한 재질로 구성될 경우 착용자의 프라이버시를 보호하고, 격자선과 다각형의 형태 변화를 보다 쉽게 파악하여 계산할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치는 신축성이 있는 재질로 구성된 것일 수 있으며, 예시적으로 고무, 실리콘, 합성수지, 탄력성이 있는 필름재 등을 들 수 있다. 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치가 신축성이 있는 재질로 구성될 경우 인체 부위에 밀착되기 용이하며, 이를 기반으로 맞춤형 의료 보조기구를 제조하였을 때 해당 부위에 대한 밀착도, 사용자의 착용감 등이 우수한 장점이 있다. 본 발명의 시트 또는 3차원 형상 측정 장치를 구성하는 재질은 적절한 탄성력, 탄성계수를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치는 신축성이 없는 비가역성 재질로 구성된 것일 수 있다. 상기 시트 또는 이로 구성되는 3차원 형상 측정 장치가 신축성이 없는 재질로 구성될 경우, 착용자의 신체 부위에 착용된 상태로 측정 및 계산하는 단계를 생략할 수 있어, 착용자와 측정자의 편리성이 개선된다는 장점이 있다.
본 발명에 있어서, 3차원 형상 측정 장치로 측정하는 인체 부위는 머리, 얼굴, 손, 팔, 어깨, 등, 허리, 복부, 다리, 무릎 또는 발일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 측정하고자 하는 인체 부위가 어디인가에 따라 격자선의 두께, 개수, 간격, 교차각, 직선 또는 곡선의 여부, 격자선의 교차로 인해 나타나는 다각형의 모양, 크기 등을 달리할 수 있으며, 3차원 형상 측정 장치의 모양 또한 다르게 적용할 수 있다.
구체적으로, 상기 인체 부위가 머리인 경우, 즉 두상을 측정하기 위한 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 반구, 속이 비어있는 반구, 또는 수영모 형태로 구성된 것일 수 있다 (도 1 및 2). 상기 인체 부위가 손인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 장갑 형태로 구성된 것일 수 있다 (도 3 및 4). 상기 인체 부위가 발인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 양말 형태로 구성된 것일 수 있다. 상기 인체 부위가 얼굴인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 마스크팩 형태로 구성된 것일 수 있다. 상기 인체 부위가 팔, 어깨, 등, 허리, 복부, 다리 또는 무릎인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 시트 형태로 구성된 것일 수 있다. 상기 인체 부위가 팔, 다리, 손가락의 절단부인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 컵, 그릇 또는 원통 형태로 구성된 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 인체 부위의 3차원 형상 측정 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계; 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는, 맞춤형 의료 보조기의 제조방법을 제공한다.
3차원 형상 측정 장치, 인체 부위, 격자선, 다각형, 시트 등에 대해서는 상술한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 측정 방법 또는 제조방법은 3차원 형상 측정 장치의 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 다각형의 모양, 크기, 또는 면적의 변화를 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 측정 방법 또는 제조방법은 상기 다수의 격자선이 교차하는 교차점의 3차원적 좌표값을 계산하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로 착용 전 교차점의 3차원적 좌표값과, 착용 후의 3차원적 좌표값을 x, y, z 값으로 비교 및 연산하여 해당 부위를 실측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 측정 방법 또는 제조방법을 통해, 맞춤형 가발 제작을 위한 두상 측정, 의수나 의족 제작을 위한 사지의 절단부위 측정, 맞춤형 의료 보조기 또는 재활 장치의 제공이 가능하다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 다수의 격자선이 일정 간격으로 교차되게 인쇄되어, 일정한 모양과 크기를 갖는 다수의 다각형이 격자 형상으로 구획된 시트로 구성된, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위는 머리, 얼굴, 손, 팔, 어깨, 등, 허리, 복부, 다리, 무릎 또는 발인 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위가 머리인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 반구 형태로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위가 손인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 장갑 형태로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위가 발인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 양말 형태로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위가 얼굴인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 마스크팩 형태로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인체 부위가 팔, 어깨, 등, 허리, 복부, 다리 또는 무릎인 경우, 상기 3차원 형상 측정 장치는 시트 형태로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 3차원 형상 측정 장치는 투명 또는 불투명한 재질로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 3차원 형상 측정 장치는 신축성이 있는 재질로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 3차원 형상 측정 장치는 신축성이 없는 비가역성 재질로 구성된 것인, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 3차원 형상 측정 장치의 일부 격자선 또는 일부 다각형은 별도의 색으로 표시된 것을 특징으로 하는, 인체 부위의 3차원 형상 측정 장치.
  12. 제1항의 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계;
    착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는,
    인체 부위의 3차원 형상 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 다각형의 모양, 크기, 또는 면적의 변화를 측정하는 단계를 추가로 포함하는, 인체 부위의 3차원 형상 측정 방법.
  14. 제1항의 3차원 형상 측정 장치를 측정하고자 하는 부위에 착용 또는 밀접하게 접착시키는 단계;
    착용 또는 접착 후 3차원 형상 측정 장치의 격자선 간의 거리, 굴곡, 또는 각도의 변화를 측정하는 단계를 포함하는,
    맞춤형 의료 보조기의 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150075144A (ko) 2013-12-24 2015-07-03 에이옵틱스주식회사 3차원 형상 측정 장치 및 이를 이용한 3차원 형상 측정 방법
KR20150108161A (ko) 2014-03-17 2015-09-25 위수영 체형 측정 방법 및 이를 이용한 체형 관리 시스템
KR20160044378A (ko) 2014-10-15 2016-04-25 이채붕 의료용 체형 측정기

Patent Citations (3)

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