KR20220065495A - 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법 및 운동능력 평가 장치 - Google Patents

아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법 및 운동능력 평가 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법에 있어서, 상기 검사 대상자의 신체적 특징을 수집하는 특징 수집 단계, 수집된 검사 대상자의 상기 신체적 특징에 관한 정보에 의거하여, 표시수단에 의해 표시되는 상기 검사 대상자의 아바타를 생성하는 아바타 생성 단계, 상기 표시수단에서 상기 아바타가 구현할 하나의 이상의 신체 동작을 선택하는 동작 선택 단계, 상기 아바타가 상기 신체 동작을 수행하는 것을 상기 표시수단에 표시하는 동작 표시 단계, 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 신체 동작을 따라하는 상기 검사 대상자의 동작을 촬영수단에 의해 촬영하는 동작 촬영 단계, 상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작의 촬영 데이터와 상기 아바타의 신체 동작의 동작 정보로부터, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 검사 대상자의 동작의 시작 시점과 종결 시점을 판정함과 함께, 상기 시작 시점으로부터 상기 종결 시점까지 소요되는 시간인 동작 시간을 산출하는 동작 시간 산출 단계, 산출된 상기 검사 대상자의 동작 시간을 이용하여 상기 검사 대상자의 운동능력을 평가하는 운동능력 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법 및 운동능력 평가 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EVALUATING PHYSICAL EXERCISE ABILITY OF PATIENT USING AVATAR}
본 발명은 아바타를 이용한 환자의 운동능력을 평가하는 방법 및 장치로서, 검사 수행자와의 비대면 상태에서, 검사 대상자의 운동능력을 정밀도 높게 평가할 수 있는 평가 방법 및 평가 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 노인, 신체 장애를 갖고 있는 환자 및 뇌졸중 등 중추신경 장애를 갖고 있는 환자의 경우, 일반 헬스, 수영, 조깅, 자전거 타기 등과 같은 일반 운동을 할 수 없게 된다. 만약 하더라도 오랜 시간동안 운동을 할 수 없고, 잘못 할 경우 부상이나 기존의 질병을 악화시키게 된다.
한편, 버그 균형 검사(Berg balance test)는 보행 능력 평가, 균형 능력 평가, 낙상 위험 예측, 일상생활 동작 수행능력 평가 등의 항목을 체크할 수 있는 검사방법이다.
이러한 버그 균형 검사는 균형 능력이 저하된 노인, 뇌졸중, 척수손상, 파킨슨병 등 균형 장애 환자, 보행능력이 저하된 노인 및 환자를 그 대상으로 한다.
검사 방법은 물리 치료사, 의사가 환자를 대상으로 서기, 앉기 등 자세 변화의 영역에 속하는 복수 항목, 예를 들어 10개의 항목을 평가하여, 각 항목당 6단계의 척도(0점-5점)로 구성되어 총 50점 만점, 0점은 수행이 불가능한 경우이며 5점은 독립수행이 가능한 경우 등으로 판단하여 점수를 합산하게 된다.
그러나 종래기술에 의한 버그 균형 검사는 물리 치료사, 의사가 환자를 대상으로 하기 때문에 사람에 따라 달리 판단하여 검사자의 주관적인 관점에 따라 합계 점수에 차이가 발생할 수 있어 객관성이 없으며, 평가 결과 점수를 치료사가 검사와 별도로 컴퓨터에 입력해야 하기 때문에 소요 시간이 증가되며, 전문가가 직접 진행해야 하기 때문에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-2093185호(도 1)에는 발판 센서, 동작 센서 및 난간 센서를 이용하여 검사 대상자의 행동을 점수화하여 운동능력을 평가하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 한국 등록특허공보 제10-2093185호는 단순히 검사 대상자에게 표시 수단이나 스피커를 통해 지시를 주고, 검사 대상자가 지시되는 동작을 행하는 것을 발판 센서, 동작 센서 및 난간 센서를 통해 감지하여 점수화할 뿐이므로, 검사 대상자의 신체적인 특징으로 고려하고 있지 않아, 검사 대상자의 운동능력을 정밀하게 평가할 수 없는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제10-2093185호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검사 대상자의 신체적 특징이 반영된 아바타를 이용함으로써, 검사 대상자의 신체적 특징을 고려하여 검사 대상자의 운동능력, 특히 검사 대상자가 선택된 신체 동작을 얼마나 빠르게 수행할 수 있는지 정밀하게 평가할 수 있는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법 및 운동능력 평가 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 표시 수단과 촬영 수단이 구비되는 장치(노트북, 스마트폰, 태플릿PC 등)를 이용하여 환자의 운동능력을 평가할 수 있으므로, 비대면으로 간단히 환자의 운동능력을 평가할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성 위한 본 발명이 일 실시형태는, 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법에 있어서, 상기 환자의 신체적 특징을 수집하는 특징 수집 단계, 수집된 환자의 상기 신체적 특징에 관한 정보에 의거하여, 표시수단에 의해 표시되는 상기 환자의 아바타를 생성하는 아바타 생성 단계, 상기 표시수단에서 상기 아바타가 구현할 하나의 이상의 신체 동작을 선택하는 동작 선택 단계, 상기 아바타가 상기 신체 동작을 수행하는 것을 상기 표시수단에 표시하는 동작 표시 단계, 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 신체 동작을 따라하는 상기 환자의 동작을 촬영수단에 의해 촬영하는 동작 촬영 단계, 상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작의 촬영 데이터와 상기 아바타의 신체 동작의 동작 정보로부터, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 환자의 동작의 시작 시점과 종결 시점을 판정함과 함께, 상기 시작 시점으로부터 상기 종결 시점까지 소요되는 시간인 동작 시간을 산출하는 동작 시간 산출 단계, 산출된 상기 환자의 동작 시간을 이용하여 상기 환자의 운동능력을 평가하는 운동능력 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신체적 특징은 상기 환자의 키, 팔 길이, 다리 길이, 관절의 위치, 머리 크기, 목 길이 중 하나 이상을 포함하여도 된다.
또한, 상기 신체적 특징은, 하지의 전체 또는 일부의 유무, 또는, 상지의 전체 또는 일부의 유무 중 하나 이상을 포함하여도 된다.
또한, 상기 동작 선택 단계에서 선택되는 신체 동작은, 앉은 자세에서 일어나기(sitting to standing), 서 있기(standing insupported), 서 있는 자세에서 앉기(standing to sitting), 이동하기(transfer), 눈 감고 서 있기(standing unsupported with eye closed), 두 발 모으고 서 있기(standing insupported with feet together), 팔을 뻗쳐 내밀기(reaching forward with outstretched arm), 바닥에 있는 물건 집어 올리기 (retrieving object from floor), 서 있는 자세에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 뒤돌아보기 (turning to look behind), 제자리에서 360도 회전하기 (turning 360 degrees), 일정한 높이의 발판 위에 발을 교대로 놓기 (placing alternate foot on stool), 한 발 앞에 다른 발을 일자로 두고 서 있기 (standing with one foot in front), 한 발로 서 있기 (standing on one leg) 중 하나 이상을 포함하여도 된다.
또한, 상기 동작 표시 단계와 상기 동작 촬영 단계의 사이에는, 상기 환자에게 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 동작을 따라할 것을 지시하는 동작 지시 단계를 더 포함하여도 된다.
또한, 상기 특징 수집 단계는, 상기 촬영수단에 의해 환자의 신체를 촬영하여 얻어지는 화상 정보로부터 상기 환자의 신체적 특징을 수집하여도 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법이 수행되는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치에 있어서, 상기 표시 수단과 상기 촬영 수단을 일체로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치는 통신 가능한 단말기일 수 있다.
본 발명은 검사 대상자(환자)의 신체적 특징이 반영된 아바타를 이용함으로써, 검사 대상자의 신체적 특징을 고려하여 검사 대상자의 운동능력을 정밀하게 평가할 수 있다.
또한, 표시 수단과 촬영 수단이 구비되는 장치(노트북, 스마트폰, 태플릿PC 등)를 이용하여 환자의 운동능력을 평가할 수 있으므로, 비대면으로 간단히 환자의 운동능력을 평가할 수 있다.
도 1 은 종래의 운동능력 평가 장치를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법의 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법의 아바타를 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법의 생성된 아바타의 다른 일례들을 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 장치(단말기)의 사용 모습을 보여주는 도면이다.
도 6 는 본 발명의 또 다른 실시형태인 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법의 블록도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법의 블록도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법의 아바타를 생성하는 것을 나타내는 도면이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법의 생성된 아바타의 다른 일례들을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시형태인 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법은, 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법에 있어서, 상기 환자의 신체적 특징을 수집하는 특징 수집 단계(S101), 수집된 환자의 상기 신체적 특징에 관한 정보에 의거하여, 표시수단에 의해 표시되는 상기 환자의 아바타를 생성하는 아바타 생성 단계(S102), 상기 표시수단에서 상기 아바타가 구현할 하나의 이상의 신체 동작을 선택하는 동작 선택 단계(S103), 상기 아바타가 상기 신체 동작을 수행하는 것을 상기 표시수단에 표시하는 동작 표시 단계(S104), 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 신체 동작을 따라하는 상기 환자의 동작을 촬영수단에 의해 촬영하는 동작 촬영 단계(S105), 상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작의 촬영 데이터와 상기 아바타의 신체 동작의 동작 정보로부터, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 검사 대상자의 동작의 시작 시점과 종결 시점을 판정함과 함께, 상기 시작 시점으로부터 상기 종결 시점까지 소요되는 시간인 동작 시간을 산출하는 동작 시간 산출 단계(S106), 산출된 상기 검사 대상자의 동작 시간을 이용하여 상기 환자의 운동능력을 평가하는 운동능력 평가 단계(S107)를 포함한다.
본 명세서의 도 2에서는 S101로부터 S107까지 순서대로 본 발명의 운동능력 평가 방법이 수행되는 것을 일 실시형태로서 도시하고 있으나, 일부 단계들가 반복적(예를 들어, 여러 신체 동작을 선택함에 따라 S104 ~ S105 반복됨)으로 수행될 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태의 상기 특징 수집 단계(S101)는 검사 대상자(환자, 장애인, 노인 등)의 신체적 특징을 수집하는 단계이다.
검사 대상자의 신체적 특징은 검사 대상자의 키, 팔 길이, 다리 길이, 관절의 위치, 머리의 크기, 목 길이 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 또한, 하지의 전체 또는 일부의 유무, 또는, 상지의 전체 또는 일부의 유무 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 검사 대상자의 시력과 청력도 신체적 특징으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 특징 수집 단계(S101)에서는 검사 대상자의 신체적 특징을 미리 작성되어 있는 환자 차트 또는 미리 작성되어 전산화되어 있는 환자 신체 데이터를 이용하여 수집할 수 있다.
또한, 상기 특징 수집 단계(S101)에서는 상기 촬영수단(디지털 방식의 화상 데이터를 생성하는 카메라 등)에 의해 검사 대상자의 신체를 촬영하여 얻어지는 화상 정보로부터 상기 검사 대상자의 신체적 특징을 수집할 수 있다.
다음으로, 상기 아바타 생성 단계(S102)에서는, 상기 특징 수집 단계(S101)에서 수집된 검사 대상자의 상기 신체적 특징에 관한 정보에 의거하여, 상기 검사 대상자의 신체적 특징이 반영되어 있는 상기 표시 수단에 표시되는 아바타 정보를 생성한다.
여기서, 아바타(Avatar)는 검사 대상자의 신체적 특징을 반영하는 디지털 환경에서의 캐릭터로서, 검사 대상자의 신체적 특징이 반영된 단순화된 형태(실루엣, 골격 구조 등)의 데이터 정보를 포함하고 있다.
도 3는 아바타가 생성되는 일 실시형태를 보여준다. 검사 대상자의 키, 머리의 크기, 팔 길이, 다리 길이, 관절의 위치 등이 반영되어 검사 대상자에 대응되는 아바타 정보가 생성된다.
구체적으로, 검사 대상자의 아바타는 키(h0), 머리의 길이(h1), 팔 길이(h2), 다리의 길이(h3), 팔 관절의 위치(P1), 다리 관절의 위치(P2) 등이 반영되어 생성됨으로써, 환자의 신체적 특징이 반영될 수 있다.
또한, 도 4에서는 아바타가 생성되는 다른 실시형태를 보여준다. 검사 대상자는 신체 일부를 상실한 장애인을 수 있으며, 이 경우, 신체 일부의 유무는 운동능력 평가에 유의미한 영향을 끼치게 된다.
예를 들어, 신체 일부의 유무에 따라, 검사 대상자가 따라 할 수 있는 신체 동작이 제한되며, 이러한 정보가 동작 선택 단계(S103)에 자동적으로 반영되어 선택할 수 있는 신체 동작이 제한될 수 있다. 그에 따라, 검사 대상자에게 보다 적합한 신체 동작을 지시할 수 있게 된다.
결국, 본 발명은 검사 대상자의 상지의 전체 또는 일부의 유무, 또는, 하지의 전체 또는 일부의 유무 여부를 반영하여 아바타 정보를 생성함으로써, 신체 일부를 상실한 장애인에 대한 정밀도 높은 운동능력 평가가 가능하다.
다음으로, 동작 선택 단계(S103)에서는 생성된 아바타가 표시수단에서 구현하게 될 신체 동작이 선택된다.
일반적으로, 노인이나 장애인(특히, 뇌졸중, 중추신경 장애를 갖는 장애인)의 운동능력 검사, 특히 버그 균형 검사(berg balance scale, BBS)를 하기 위해 다양한 신체 동작이 사용될 수 있다.
가장 일반적으로 사용되는 신체 동작은, 앉은 자세에서 일어나기(sitting to standing), 서 있기(standing insupported), 서 있는 자세에서 앉기(standing to sitting), 이동하기(transfer), 눈 감고 서 있기(standing unsupported with eye closed), 두 발 모으고 서 있기(standing insupported with feet together), 팔을 뻗쳐 내밀기(reaching forward with outstretched arm), 바닥에 있는 물건 집어 올리기 (retrieving object from floor), 서 있는 자세에서 (왼쪽과 오른쪽으로) 뒤돌아보기 (turning to look behind), 제자리에서 360도 회전하기 (turning 360 degrees), 일정한 높이의 발판 위에 발을 교대로 놓기 (placing alternate foot on stool), 한 발 앞에 다른 발을 일자로 두고 서 있기 (standing with one foot in front) (or tandem stance), 한 발로 서 있기 (standing on one leg) 등 이다.
위와 같은 신체 동작을 검사 대상자가 수행하면, 동작의 정확도와 동작 시간을 산출하여 검사 대상자의 운동능력을 평가할 수 있다.
다만, 위의 신체 동작들은 본 발명에 적용될 수 있는 일 실시예일 뿐이며, 원칙적으로 본 발명에 적용될 수 있는 신체 동작은 검사 대상자의 운동능력을 측정할 수 있는 동작이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 동작 선택 단계(S103)에서 하나 이상의 신체 동작이 선택되면, 검사 대상자의 아바타가 상기 동작을 수행하는 것이 상기 표시수단을 통하여 표시된다(S104).
표시수단은 영상을 가시적으로 보여줄 수 있는 장치이면 족하며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시수단은 LCD 디스플레이, OLED 디스플레이, 프로젝션, CRT 모니터, VR 장치일 수 있다.
검사 대상자의 신체적 특징에 기초하여 생성된 아바타가 다양한 상기 신체 동작을 구현하는데에는 특정 디지털 아바타에 미리 설정된 동작을 매칭시키는 애니메이션 기법과 같은 다양한 컴퓨터 프로그램 기술이 적용될 수 있다. 그에 따라, 검사 대상자의 아바타가 위화감 없이 신체 동작을 수행하는 것을 표시수단을 통해 표시할 수 있다.
검사 대상자는 표시 수단을 통해 상기 아바타가 수행하는 신체 동작을 보고 동일한 동작을 수행하게 되고, 촬영 수단은 검사 대상자의 동작을 촬영한다(S105).
한편, 상기 동작 표시 단계(S104)와 상기 동작 촬영 단계(S105)의 사이에는, 상기 환자에게 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 동작을 따라할 것을 지시하는 동작 지시 단계(S200)가 포함될 수 있다.
이러한 동작 지시는 검사 대상자에게 동작의 시작을 지시하는 방법이라면 별도로 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시수단에 카운트다운 방식으로 가시적으로 표시되어 지시될 수 있으며, 별도의 스피커를 통해 소리 신호로 지시될 수도 있고, 가시적 표시와 소리 신호가 조합되어 지시될 수 있다.
한편, 이러한 동작의 지시는 후술할 검사 대상자의 동작 시간의 동작 시작점의 지표가 될 수 있다.
다음으로, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 검사 대상자의 동작 시간을 산출한다(S106).
여기서, 상기 검사 대상자의 동작 시간은 검사 대상자의 동작의 시작 시점과 종결 시점을 판정하고, 상기 시작 시점으로부터 상기 종결 시점까지 소요되는 시간을 측정하여 산출된다.
상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작에 관한 데이터는 디지털 방식의 촬영 데이터로 얻어지며, 이 촬영 데이터로부터 아바타의 신체 동작의 동작 정보와 비교할 수 있는 비교 동작 정보를 생성한다.
비교 동작 정보는 촬영된 영상의 촬영 데이터로부터 움직임이 있는 물체와 움직임이 없는 배경을 서로 구별시킨 다양한 기법에 의해 생성될 수 있다. 기존의 움직임 검출 기법은 장면 차이(Frame Differencing), 히스토그램의 밝기 값 변화, 색상 변화 등을 이용한 방법들이 있다.
이러한 종래의 기법을 이용하여, 검사 대상자의 촬영 데이터로부터 움직임 정보를 추출하고, 이를 검사 대상자의 아바타에 매칭시켜 촬영된 검사 대상자의 동작을 아바타가 수행하는 비교 동작 정보를 산출한다.
상기 시작 시점과 사이 종결 시점의 판정은, 검사 대상자의 비교 동작 정보의 각 프레임을 상기 동작 표시 단계에서 상기 표시수단에 표시되었던 상기 아바타의 동작 정보의 동작의 특이점(비교의 기준이 되는 동작점, 예를 들어 앉는 동작에 있어서, 서 있는 동작점, 절반정도 구부린 동작, 완전하게 앉은 동작 등)이 일치하는 프레임에 매치시키고, 상기 아바타의 동작 정보 중 시작 프레임과 종결 프레임에 매칭되는 비교 동작 정보의 프레임에 해당되는 시점으로부터 판정된다. 즉, 상기 아바타의 동작 정보 중 시작 프레임에 매치되는 비교 동작 정보의 프레임에 해당되는 시점이 시작 시점으로 판정되며, 상기 아바타의 동작 정보 중 종결 프레임에 매치되는 비교 동작 정보의 프레임에 해당되는 시점이 종결 시점으로 판정된다.
한편, 검사 대상자의 비교 동작 정보의 각 프레임을 상기 동작 표시 단계에서 상기 표시수단에 표시되었던 상기 아바타의 동작 정보의 동작의 특이점이 일치하는 프레임에 매칭시키는 것은, 검사 대상자의 비교 동작 정보의 프레임과 아바타의 동작 정보의 프레임의 일치율을 산출하여 일치율이 높은 프레임을 매칭시킴으로써 이루어진다.
예를 들어, 검사 대상자의 비교 동작 정보의 각 프레임을 상기 동작 표시 단계에서 상기 표시수단에 표시되었던 상기 아바타의 동작 정보의 동작의 특이점이 일치하는 프레임에 매칭시키고, 매칭되는 프레임들의에서 아바타를 비교하여 벗어남 량을 산출함으로써, 동작의 일치율을 산출할 수 있다.
한편 비교 동작 정보를 산출하는 또 다른 예로서, 상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작에 관한 촬영 데이터로부터 환자 동작 정보를 산출하고, 상기 환자 동작 정보를 이용하여, 신체를 단순화한 골격 구조로 표현되는 비교 동작 정보를 산출하여도 된다.
이 경우, 검사 대상자의 비교 동작 정보의 각 프레임을 상기 동작 표시 단계에서 상기 표시수단에 표시되었던 상기 아바타의 동작 정보의 동작의 특이점이 일치하는 프레임에 매치시키고, 매칭되는 프레임에서 아바타의 외곽선으로부터 상기 골격 구조의 벗어남량을 산출함으로써, 동작의 일치율을 산출할 수 있다.
이와 같이, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 검사 대상자의 동작 시간을 산출함에 있어서, 검사 대상자의 신체적 특징이 반영된 아바타를 이용함으로써, 검사 대상자의 동작 시간을 보다 정밀하게 산출할 수 있다.
다음으로, 산출된 검사 대상자의 동작 시간을 이용하여 상기 환자의 운동능력 평가한다(S107).
상기 검사 대상자의 동작 시간을 이용한 운동능력의 평가는 검사 수행자(의사 등)에게 전송되어, 검사 수행자의 판단에 의해 평가될 수 있으며, 미리 정해진 평가표준표에 기초하여 인공지능(AI)과 같은 프로그램을 통해 평가될 수도 있다.
또한, 운동능력의 평가는 각 신체 동작 마다 미리 설정된 점수(예를 들어 0~5점)로 매겨질 수 있으며, 선택된 신체 동작에 대한 점수를 합산하여 종합적으로 점수가 매겨질 수 있다.
또한, 상기 평가표준표는 다양한 검사 대상의 특성 정보(성별, 연령, 질환명, 학력 등)와 동작 시간 정보를 수집하고, 이를 빅데이터 기술을 이용하여 특성별로 표준화함으로써 생성될 수도 있다..
상술한, 아바타를 이용한 검사 대상자의 운동능력 평가 방법은 표시 수단과 촬영 수단을 구비하고 제어부를 갖는 다양한 장치나 시스템을 통해 구현될 수 있다.
여기서, 제어부는 CPU(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서, 컴퓨터 또는 데이터 처리 시스템, 및/또는 이들의 조합으로서 그리고/또는 마이크로컨트롤러, 축소 명령 집합 컴퓨터(RISC), 주문형 집적회로(ASIC), 논리 회로, 및 본 명세서에 설명된 기능을 실행할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 포함한 임의의 다른 회로 또는 프로세서를 사용한 시스템을 포함하는, 프로세서 기반 또는 마이크로 프로세서 기반 시스템으로서 구현될 수 있다.
또한, 제어부는 저장부를 구비할 수 있다. 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, 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 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제어부는 통신부를 구비하며, 통신부는 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 이용하여 외부 기기(센서, 조작장치, 가상 현실 장치 등)와 통신할 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과할 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 장치는 통신 가능한 단말기와 같은 장치일 수 있다. 예를 들어, 스마트폰, 태플릿PC, 노트북PC 일 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법에 있어서,
    상기 환자의 신체적 특징을 수집하는 특징 수집 단계;
    수집된 환자의 상기 신체적 특징에 관한 정보에 의거하여, 표시수단에 의해 표시되는 상기 환자의 아바타를 생성하는 아바타 생성 단계;
    상기 표시수단에서 상기 아바타가 구현할 하나의 이상의 신체 동작을 선택하는 동작 선택 단계;
    상기 아바타가 상기 신체 동작을 수행하는 것을 상기 표시수단에 표시하는 동작 표시 단계;
    상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 신체 동작을 따라하는 상기 환자의 동작을 촬영수단에 의해 촬영하는 동작 촬영 단계;
    상기 동작 촬영 단계에서 얻어지는 상기 환자의 동작의 촬영 데이터와 상기 아바타의 신체 동작의 동작 정보로부터, 상기 표시수단에 표시되는 아바타의 동작을 따라하는 상기 환자의 동작의 시작 시점과 종결 시점을 판정함과 함께, 상기 시작 시점으로부터 상기 종결 시점까지 소요되는 시간인 동작 시간을 산출하는 동작 시간 산출 단계;
    산출된 상기 환자의 동작 시간을 이용하여 상기 환자의 운동능력을 평가하는 운동능력 평가 단계를 포함하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신체적 특징은 상기 환자의 키, 팔 길이, 다리 길이, 관절의 위치, 머리 크기, 목 길이 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 신체적 특징은, 하지의 전체 또는 일부의 유무, 또는, 상지의 전체 또는 일부의 유무 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 선택 단계에서 선택되는 신체 동작은, 앉은 자세에서 일어나기(sitting to standing), 서 있기(standing insupported), 서 있는 자세에서 앉기(standing to sitting), 이동하기(transfer), 눈 감고 서 있기(standing unsupported with eye closed), 두 발 모으고 서 있기(standing insupported with feet together), 팔을 뻗쳐 내밀기(reaching forward with outstretched arm), 바닥에 있는 물건 집어 올리기 (retrieving object from floor), 서 있는 자세에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 뒤돌아보기 (turning to look behind), 제자리에서 360도 회전하기 (turning 360 degrees), 일정한 높이의 발판 위에 발을 교대로 놓기 (placing alternate foot on stool), 한 발 앞에 다른 발을 일자로 두고 서 있기 (standing with one foot in front), 한 발로 서 있기 (standing on one leg) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 표시 단계와 상기 동작 촬영 단계의 사이에는, 상기 환자에게 상기 표시수단에 표시되는 상기 아바타의 동작을 따라할 것을 지시하는 동작 지시 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특징 수집 단계는, 상기 촬영수단에 의해 환자의 신체를 촬영하여 얻어지는 화상 정보로부터 상기 환자의 신체적 특징을 수집하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 방법이 수행되는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치에 있어서,
    상기 표시 수단과 상기 촬영 수단을 일체로 포함하는 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치는 통신 가능한 단말기인 것을 특징으로 하는 아바타를 이용한 환자의 운동능력 평가 장치.
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KR102557953B1 (ko) * 2023-03-16 2023-07-20 주식회사 케이에이씨미디어그룹 안무 분석 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102093185B1 (ko) 2017-12-28 2020-03-25 (주)맨엔텔 버그 균형 검사장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102093185B1 (ko) 2017-12-28 2020-03-25 (주)맨엔텔 버그 균형 검사장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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