KR20220097032A - Method for providing image processing solution for analysis of diaper stool image - Google Patents

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KR20220097032A
KR20220097032A KR1020200189997A KR20200189997A KR20220097032A KR 20220097032 A KR20220097032 A KR 20220097032A KR 1020200189997 A KR1020200189997 A KR 1020200189997A KR 20200189997 A KR20200189997 A KR 20200189997A KR 20220097032 A KR20220097032 A KR 20220097032A
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Abstract

According to one embodiment, provided is a method for providing an image processing solution for analyzing a diaper feces image, performed by a device. The method for providing an image processing solution for analyzing a diaper feces image includes the steps of: obtaining an image of the diaper; identifying fecal objects and color codes from the image; pre-processing the feces object based on the color code; and, based on an image processing solution through deep learning, generating a stool condition determination result by processing the pre-processed stool object.

Description

기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션 제공 방법 {METHOD FOR PROVIDING IMAGE PROCESSING SOLUTION FOR ANALYSIS OF DIAPER STOOL IMAGE}How to provide an image processing solution for analysis of diaper stool images {METHOD FOR PROVIDING IMAGE PROCESSING SOLUTION FOR ANALYSIS OF DIAPER STOOL IMAGE}

아래 실시예들은 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션을 제공하는 기술에 관한 것이다.The embodiments below relate to a technology for providing an image processing solution for analysis of diaper stool images.

아기 건강 진단 시장은 가파르게 성장 중이다. 출산율이 떨어지는 것에 비해, 유아용품, 영유아식, 아기 건강 관련 시장은 부유층의 육아에 대한 관심도가 높아짐에 따라 가파르게 증가하고 있다.The baby health screening market is growing rapidly. While the fertility rate is falling, the markets for baby products, baby food, and baby health are increasing rapidly as the interest in childrearing of the wealthy increases.

현재까지는 센서를 활용한 진단 서비스가 대부분이다. 삼성 사내 창업 기업 Monit이 출시한 스마트 기저귀 알람 서비스는 기저귀의 센서로 소변 배출 여부를 스마트폰 어플리케이션을 통해 알려주는 방식인데, 시장에서 좋은 반응을 얻어 현재 연매출 20억 정도를 달성하고 있다. 2016년 구글에서 출원한 “A diaper sensor for detecting and differentiating feces and urine.”이라는 특허는 물리적 센서를 기저귀에 직접 붙이는 방식인데, 삼성 사내벤처투자에서 설립한 Monit의 서비스와 유사하다.Until now, most of the diagnostic services using sensors are. The smart diaper alarm service, launched by Samsung's in-house startup Monit, is a method that notifies whether the urine is discharged through a smartphone application with a sensor of the diaper. The patent for “A diaper sensor for detecting and differentiating feces and urine.” applied by Google in 2016 is a method of attaching a physical sensor directly to a diaper, similar to Monit’s service established by Samsung’s in-house venture investment.

현재까지 아기 건강 진단에 관해서 ECG, 산소량, 근처 미세먼지, 체온 등 신체정보의 센싱 기반 서비스가 있다.So far, there are sensing-based services for baby health diagnosis, such as ECG, oxygen level, nearby fine dust, and body temperature.

일실시예에 따르면, 딥러닝을 통한 영상 처리 솔루션을 기초로, 전처리된 대변 객체를 처리하여 대변 상태 판단 결과를 생성하는 것을 그 목적으로 한다.According to an embodiment, the purpose is to generate a stool state determination result by processing a pre-processed stool object based on an image processing solution through deep learning.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the description below.

일실시예에 따르면, 장치에 의해 수행되는, 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션을 제공하는 방법에 있어서, 기저귀에 대한 이미지를 획득하는 단계; 상기 이미지로부터 대변 객체 및 색상 코드를 식별하는 단계; 상기 색상 코드에 기초하여, 상기 대변 객체를 전처리하는 단계; 및 딥러닝을 통한 영상 처리 솔루션을 기초로, 상기 전처리된 대변 객체를 처리하여 대변 상태 판단 결과를 생성하는 단계를 포함하는, 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션 제공 방법이 제공된다.According to one embodiment, there is provided a method of providing an image processing solution for analysis of a diaper stool image, performed by a device, the method comprising: acquiring an image of a diaper; identifying a stool object and a color code from the image; preprocessing the stool object based on the color code; And, based on the image processing solution through deep learning, processing the pre-processed stool object to generate a stool state determination result, an image processing solution providing method for analysis of diaper stool images is provided.

일실시예에 따르면, 딥러닝을 통한 영상 처리 솔루션을 기초로, 전처리된 대변 객체를 처리하여 대변 상태 판단 결과를 생성할 수 있다.According to an embodiment, based on an image processing solution through deep learning, a pre-processed stool object may be processed to generate a stool state determination result.

한편, 실시예들에 따른 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, effects according to the embodiments are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description below.

도 1은 일실시예에 따른 기저귀에 대한 이미지를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 기저귀 대변 이미지를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션을 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining a method of acquiring an image of a diaper according to an embodiment.
2 is a view for explaining a method of determining a diaper stool image according to an embodiment.
3 is a view for explaining a method of providing an image processing solution for analyzing a diaper stool image according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for purposes of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosure form, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical spirit.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various elements, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다. The embodiments may be implemented in various types of products, such as personal computers, laptop computers, tablet computers, smart phones, televisions, smart home appliances, intelligent cars, kiosks, wearable devices, and the like.

도 1은 일실시예에 따른 기저귀에 대한 이미지를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a method of acquiring an image of a diaper according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 장치는 기저귀에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 장치는 기저귀 대변 이미지를 판단하는 장치로서, 예를 들어 하드웨어 모듈, 소프트웨어 모듈 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 장치는 이미지로부터 대변 객체 및 색상 코드를 식별하고, 상기 색상 코드에 기초하여, 대변 객체를 전처리하고, 전처리된 대변 객체를 처리하여 대변 상태 판단 결과를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the device may acquire an image of a diaper. The device is a device for determining a diaper stool image, and may be implemented as, for example, a hardware module, a software module, or a combination thereof. The apparatus may identify a stool object and a color code from the image, preprocess the stool object based on the color code, and process the preprocessed stool object to generate a stool state determination result.

일실시예에 따르면, 장치는 전자 장치일 수 있다. 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the device may be an electronic device. The electronic device may be a smart home appliance having a communication function. Smart home appliances include, for example, a television, a digital video disk (DVD) player, an audio device, a refrigerator, an air conditioner, a vacuum cleaner, an oven, a microwave oven, a washing machine, an air purifier, a set-top box, and a TV. It may include at least one of a box (eg, Samsung HomeSync™, Apple TV™, or Google TV™), game consoles, an electronic dictionary, an electronic key, a camcorder, or an electronic picture frame.

일실시예에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device includes various medical devices (eg, magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), imagers, ultrasound machines, etc.), navigation devices, and GPS receivers ( global positioning system receiver), EDR (event data recorder), FDR (flight data recorder), automotive infotainment device, marine electronic equipment (e.g. marine navigation system and gyro compass, etc.), avionics, security It may include at least one of a device, a head unit for a vehicle, an industrial or household robot, an automatic teller's machine (ATM) of a financial institution, or a point of sales (POS) of a store.

일실시예에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일실시예에에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다. 다양한 실시예에서 이용되는 유저라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device is a piece of furniture or a building/structure including a communication function, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, or various measurement devices. It may include at least one of devices (eg, water, electricity, gas, or radio wave measuring devices, etc.). The electronic device according to an embodiment may be a combination of one or more of the various devices described above. Also, the electronic device according to an embodiment may be a flexible device. Also, it is apparent to those skilled in the art that the electronic device according to an embodiment is not limited to the above-described devices. The term user used in various embodiments may refer to a person who uses an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) using the electronic device.

일실시예에 따른 전자 장치는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스 및 통신 인터페이스를 포함하고, 다른 전자 장치와 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 통신 인터페이스는 유, 무선 네트워크 또는 유선 직렬 통신 등을 통하여 소정 거리 이내의 다른 전자 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 네트워크는 일실시예에 따른 전자 장치와 다양한 개체들(entities) 간의 유, 무선 통신을 가능하게 한다. 전자 장치는 네트워크를 통해 다양한 개체들과 통신할 수 있고, 네트워크는 표준 통신 기술 및/또는 프로토콜들을 사용할 수 있다. 이때, 네트워크(network)는 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network) 등을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 정보를 송, 수신할 수 있는 다른 종류의 네트워크가 될 수도 있음을 통신 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있다.An electronic device according to an embodiment includes a processor, a memory, a user interface, and a communication interface, and may be connected to another electronic device through a network. The communication interface may transmit/receive data to and from another electronic device within a predetermined distance through a wired or wireless network or wired serial communication. The network enables wired and wireless communication between the electronic device and various entities according to an embodiment. The electronic device may communicate with various entities through a network, and the network may use standard communication technologies and/or protocols. At this time, the network includes, but is not limited to, the Internet, a local area network (LAN), a wireless local area network (Wireless LAN), a wide area network (WAN), a personal area network (PAN), and the like, A person skilled in the art of communication technology can recognize that it may be another type of network capable of transmitting and receiving information.

일실시예에 따른 휴대용 단말기는 통신 기능이 포함된 전자 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트카(smart car) 또는 스마트 와치(smartwatch)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The portable terminal according to an embodiment may be an electronic device including a communication function. For example, the electronic device includes a smart phone, a tablet personal computer (PC), a mobile phone, a video phone, an e-book reader, a desktop personal computer (PC), and a laptop computer. PC (laptop personal computer), netbook computer (netbook computer), PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), MP3 player, mobile medical device, camera, or wearable device (eg: at least one of a head-mounted-device (HMD) such as electronic glasses, electronic apparel, electronic bracelets, electronic necklaces, electronic accessories, electronic tattoos, smart cars, or smartwatches. can

도 2는 일실시예에 따른 기저귀 대변 이미지를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of determining a diaper stool image according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 장치는 스마트폰 어플리케이션을 활용하여 기저귀를 촬영하면, 기저귀 이미지를 분석하여 아기의 대변으로부터 색깔과 모양에 따른 건강 상태 정보를 제공하는 솔루션을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , when the device captures a diaper using a smartphone application, it may include a solution that analyzes the diaper image and provides health status information according to color and shape from the baby's feces.

예를 들어, 부모가 아기의 출생일, 성별, 모유수유 여부와 같은 기본 정보를 어플리케이션을 통해 입력하면, 기저귀를 촬영한 이미지를 기반으로 분석된 변의 상태, 변의 상태에 따른 건강 진단 결과와 원인, 소아과 방문의 필요성, 생후 일수에 따른 맞춤형 대변 상태 가이드 정보를 제공받을 수 있다.For example, when a parent inputs basic information such as the baby's birth date, gender, and whether breastfeeding or not through the application, the condition of the stool analyzed based on the image of the diaper, the health diagnosis result and cause according to the condition of the stool, pediatrics You can receive customized stool status guide information according to the need for a visit and the number of days after birth.

촬영 환경과 카메라 사양에 따라 변하는 이미지를 표준화하고, 분석 왜곡을 방지하기 위해 기저귀 한쪽 면에 "색상 코드"를 부착하고, "색상 코드"가 포함된 이미지를 학습된 모델을 기반으로 분석할 수 있다.It is possible to standardize images that change according to the shooting environment and camera specifications, attach a “color code” to one side of the diaper to prevent analysis distortion, and analyze images with “color codes” based on the learned model. .

소비자층인 기저귀 소비자 입장에서 살펴보면, 아기 대변은 건강 상태의 척도가 되지만, 기저귀를 갈면서 아기 대변을 매일 확인하는 부모는 아기 대변을 촬영하여 의사소통에 어려움이 있는 아기의 건강 관련 정보를 제공받을 수 있다.From the point of view of the diaper consumer, the consumer group, baby stool is a measure of health, but parents who check their baby's stool every day while changing diapers can take pictures of the baby's stool and provide health-related information about the baby who has difficulty communicating. have.

사용처인 육아 중인 부모 입장에서 살펴보면, 기저귀 대변 이미지로부터 아기 건강 상태, 육아 정보, 근처 병원 정보 등을 제공받을 수 있다.From the point of view of a parent who is raising a child, which is the place of use, the baby's health status, child care information, and information about nearby hospitals can be provided from the diaper stool image.

기저귀 업체 입장에서 살펴보면, 기저귀 대변 이미지 분석 솔루션과 "색상 코드"를 기반으로 기저귀 업체와 업무 제휴를 추진한다면, "스마트 기저귀 솔루션" 수요가 커질 수 있다.From the diaper company's point of view, if a business alliance with a diaper company is promoted based on a diaper stool image analysis solution and "color code", the demand for a "smart diaper solution" may increase.

소아과 병의원 입장에서 살펴보면, 기저귀 대변 이미지를 진단에 보조적으로 활용할 수 있으므로, 아기 대변 분석 플랫폼의 제휴 문의가 있을 수 있으며, 기저귀 대변 이미지 분석을 토대로 병원 방문 진료가 필요한 경우, 어플리케이션을 통해 환자와 근처 병원을 연결할 수 있다.From the point of view of the pediatric hospital, since the diaper stool image can be used as an auxiliary for diagnosis, there may be inquiries for partnership with the baby stool analysis platform. can be connected

장치는 기저귀 이미지를 분석하여 아기의 대변으로부터 색깔과 모양에 따른 건강 상태 정보를 제공할 수 있다.The device may analyze the diaper image and provide health status information according to color and shape from the baby's stool.

출생일, 성별, 모유수유 여부와 같은 기본 정보를 어플리케이션을 통해 입력하면, 기저귀를 촬영한 이미지를 기반으로 분석된 변의 상태, 변의 상태에 따른 건강 진단 결과와 원인, 소아과 방문의 필요성, 생후 일수에 따른 맞춤형 대변 상태 가이드 정보를 제공받을 수 있다. When basic information such as date of birth, gender, and whether breastfeeding is entered through the application, the condition of the stool analyzed based on the image of the diaper, the medical examination result and cause according to the condition of the stool, the need to visit the pediatrician, and the number of days after birth You can receive customized stool condition guide information.

기저귀 한쪽 면에 "색상 코드"를 부착하고, "색상 코드"가 포함된 이미지를 학습된 모델을 기반으로 분석할 수 있다.A “color code” is attached to one side of the diaper, and an image containing the “color code” can be analyzed based on the trained model.

소아과에서는 이미 아기 대변으로부터 건강 상태를 진단하고 있고, 기저귀를 전문의에 가져가는 것이 소아과 진단에서 권장되고 있으며, CT/MRI 등 영상 기반 의료진단 기술도 CNN 알고리즘 등이 적용되어 발전하고 있는데, 머신러닝 기반 영상처리기술을 활용한다면 기저귀 대변 사진에 대한 전문의 진단 결과를 트레이닝시킬 수 있다.Pediatricians are already diagnosing health conditions from baby feces, and taking diapers to a specialist is recommended in pediatric diagnosis. If image processing technology is used, it is possible to train specialists on the diagnosis of diaper stool photos.

출산율이 떨어지는 것에 비해, 유아용품, 영유아식, 아기 건강 관련 시장은 부유층의 육아에 대한 관심도가 높아짐에 따라 가파르게 증가하고 있으며, 현재까지 아기 건강 진단에 관해서 ECG, 산소량, 근처 미세먼지, 체온 등 신체정보의 센싱 기반 서비스가 있다.While the fertility rate is falling, the market for baby products, infant food, and baby health is increasing rapidly as the interest in childcare from the wealthy increases. There is a service based on sensing of information.

삼성 사내 창업 기업 Monit이 소변 배출 여부를 기저귀 내 센서로부터 알려주는 서비스로 유한킴벌리와 협업하는 것과 같이, "색상 코드" 기반 기저귀 대변 진단 솔루션으로 기저귀 업체로부터 투자를 유치하고, 소아과와의 협업을 통해 비즈니스 모델을 창출할 수 있다.Just as Samsung’s in-house startup Monit is collaborating with Yuhan-Kimberly for a service that notifies whether urine is discharged from a sensor in the diaper, it attracts investment from diaper companies with a “color code” based diaper stool diagnosis solution, and through collaboration with pediatrics You can create a business model.

이미지 왜곡을 보정하기 위해, 기저귀 한쪽 면에 "색상 코드"를 부착하고, "색상 코드"가 포함된 이미지를 기 학습된 SegNet 모델과 ResNet 모델에 적용하여 대변 상태를 분류하고, 신속한 소아과 진단을 위한 예비적인 정보를 제공하는 방식으로, "색상 코드"를 이용하여 기저귀 대변 이미지를 처리하는 기술적인 구성을 특징으로 한다.In order to correct image distortion, “color code” is attached to one side of the diaper, and the image with “color code” is applied to pre-trained SegNet and ResNet models to classify stool status, and for rapid pediatric diagnosis It features a technical arrangement for processing diaper stool images using “color codes” in a way that provides preliminary information.

2019년 MIT/Harvard 연구진이 설립한 스타트업 auggi가 있는데, 대변 이미지를 변비/정상/설사로 분류하는 논문을 기고하고, 이를 기반으로 서비스를 준비 중이다.Auggi, a startup founded by MIT/Harvard researchers in 2019, is writing a thesis that classifies stool images as constipation/normal/diarrhea, and is preparing a service based on this.

auggi는 단순히 대변 이미지 분석 결과를 제공하는데 그치고 있다. 이에 반에, 본 발명의 일실시예에 따르면, 언어로 자신의 상태를 표현하기 어려운 아기의 기저귀 상 대변 이미지를 분석하기 위해, 아기의 출생일에 따른 레이블링과 트레이닝을 수행하므로, 표준화된 배경의 이미지로부터 보다 정확한 진단 결과를 판단할 수 있다. 또한, auggi와 비교하여 본 창업 아이템은 "색상 코드"를 이용한 이미지 전처리를 수행한다는 점에서 기술적으로 차별화되는 특징이 있다.auggi simply provides results of stool image analysis. In contrast, according to an embodiment of the present invention, since labeling and training are performed according to the baby's birth date in order to analyze the baby's diaper stool image, which is difficult to express his/her condition in language, a standardized background image It is possible to determine a more accurate diagnosis result from In addition, compared to auggi, this founding item is technically differentiated in that it performs image pre-processing using "color code".

2016년 구글에서 출원한 “A diaper sensor for detecting and differentiating feces and urine.”이라는 특허는 물리적 센서를 기저귀에 직접 붙이는 방식인데, 삼성 사내벤처투자에서 설립한 Monit의 서비스와 유사하며, 현재까지는 기저귀에 센서를 탑재하는 방식으로 정보를 수집하는데 그치지만, 본 발명의 일실시예에 따르면, 중요한 건강 상태 정보를 담고 있는 대변의 색상 및 모양을 분석한다는 점에서 차별화되는 특징이 있다.The patent “A diaper sensor for detecting and differentiating feces and urine.”, which was applied by Google in 2016, is a method of directly attaching a physical sensor to a diaper, similar to Monit’s service established by Samsung’s in-house venture investment. Although only collecting information by mounting a sensor, according to an embodiment of the present invention, there is a distinctive feature in that the color and shape of feces containing important health status information are analyzed.

기저귀 대변 이미지 진단 솔루션 개발 후 이용자 확보를 위해 촬영에 대한 인센티브로 기저귀 구입 쿠폰을 제시하여, 기저귀 업체 입장에서, 비용이 들더라도 아기 건강 진단 정보 제공을 통해 기저귀에 대한 고객 충성도를 높일 수 있고, 이렇게 확보된 대변 이미지를 트레이닝에 추가적으로 활용하여 솔루션 정확도를 높일 수 있다.After developing a diaper stool image diagnosis solution, diaper purchase coupons are presented as an incentive for shooting to secure users, and from the diaper company's point of view, it is possible to increase customer loyalty to diapers by providing baby health diagnosis information, even if it is costly. The obtained stool image can be additionally used for training to increase the solution accuracy.

현재, 기저귀 센서를 이용하여 대소변 여부 알람을 제공하는데 추가적인 서비스로 아기 건강 진단 솔루션을 제시하여 유저를 확보하고 매출을 높일 수 있으며, 부모들의 구독 서비스 옵션을 1) 기저귀, 2) + 대소변 여부 알람 3) + 아기 건강 상태 진단으로 제시하여, 기저귀를 아이템으로 하는 구독 서비스를 확장할 수 있다.Currently, we use a diaper sensor to provide a toilet and urine alarm, and as an additional service, we can secure users and increase sales by presenting a baby health diagnosis solution. ) + It is possible to extend the subscription service that includes diapers as an item by presenting it as a baby's health condition diagnosis.

아기의 건강 상태 진단에 대한 예비적인 결과물을 기초로 근처 소아과를 추천하고, 소아과 진단에 대변 이미지를 활용하는데 수익 모델을 창출할 수 있고, 유저 확보 수가 늘어난다면 아기 관련 용품, 건강 식품 등 육아 관련 광고 비즈니스 정착이 가능하다.Based on the preliminary results of the baby's health condition diagnosis, a nearby pediatrician can be recommended, and a profit model can be created by using the stool image for pediatric diagnosis. Business settlement is possible.

건강 이상 여부의 척도인 아기의 "대변 상태"이고, 의사소통에 한계가 있는 아기의 건강 상태는 대변의 색깔과 모양으로부터 진단이 가능하며, 아기의 대변 상태로부터 이상 증상이 발견된다면 신속하게 병원 진료를 받아 정확한 진단이 필요하다. 부모는 정확한 진단을 위해 아기의 대변 사진을 소아과 전문의에 보여주거나 기저귀를 진료 시 가져가는데, 이는 생후 일수에 따라 상태가 달라지는 아기 대변이 건강 상태의 척도이기 때문이다. 예를 들어, 생후 첫 일주일 간은 변 상태가 매일 달라지고, 태어난 지 5일이 지나면 모유 때문에 황금색 변이 배출되고, 일주일이 지나면 변 상태가 모유 수유 여부에 따라 노란색이나 갈색을 띄게 되는데, 흑색변이나 회색변일 경우 변이 묻은 기저귀를 가져가 전문의를 찾아가야 한다. 그러나, 많은 건강 정보를 담고 있는 변의 상태를 보고 부모가 병원을 찾아가야 할지를 판단하는데 어려움이 있고, 기저귀를 병원에 지참하는 것도 불편하다.It is the baby's "feces condition", which is a measure of health abnormalities, and the health condition of a baby with limited communication can be diagnosed from the color and shape of the stool. required for an accurate diagnosis. For an accurate diagnosis, parents show a picture of their baby's stool to a pediatrician or bring a diaper to the doctor's office because the baby's stool, which changes according to the number of days after birth, is a measure of health. For example, during the first week of life, the condition of the stool changes every day, and after 5 days after birth, golden stool is excreted from breast milk, and after a week, the condition of the stool changes to yellow or brown depending on whether the child is breastfed, black stool or black stool. If you have gray stools, you should take a diaper with the stool on it and see a doctor. However, it is difficult to determine whether parents should visit the hospital by looking at the state of the feces containing a lot of health information, and it is also inconvenient to bring diapers to the hospital.

머신 러닝 기술을 이용한 진단 기술이 발달하고 있으며, 아기 건강 진단 시장은 인공지능 기술의 발달로 가파르게 커지고 있는데, 현재까지는 센서를 활용하여 수집된 정보로 진단하는 서비스가 대부분이다(ECG, 산소량, 근처 미세먼지, 체온 등). CNN 등 인공 신경망의 활용도가 높아지면서, 이미지를 통해 의료 정보를 분석하는 기술도 고도화되고 있으며. 영상의학 전문의가 머신 러닝 기반 MRI/CT 분석 기술을 통해 진단하는 활용례가 늘어나고 있고, 의료 진단 서비스의 대중화가 가속화되고 있다.Diagnosis technology using machine learning technology is developing, and the baby health diagnosis market is rapidly growing due to the development of artificial intelligence technology. Until now, most services that diagnose using the information collected using sensors are (ECG, oxygen level, nearby microscopic dust, body temperature, etc.). As the use of artificial neural networks such as CNNs increases, the technology for analyzing medical information through images is also advancing. The number of use cases for radiologists to diagnose through machine learning-based MRI/CT analysis technology is increasing, and the popularization of medical diagnostic services is accelerating.

"대변 이미지를 분석"하여 아기 건강 상태 진단이 가능하며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 아기 건강 진단 정보를 담고 있는 대변을 촬영하고, 촬영된 이미지를 딥 러닝 기술로 분석하여 전문의 판단 전에 예비적이고 보조적인 아기 건강 관련 정보를 제공할 수 있다. 스마트 기저귀 시장도 확대되고 있고, 전통적인 기저귀에 창의적인 IT기술을 결합한 서비스도 속속 출시되고 있는 상황에서, 아기 건강과 직접적으로 관련된 대변으로부터 별도 센서 탑재 없이 진단 서비스를 출시한다면 진료가 필요한 적절한 시점에 부모와 소아과를 연결할 수 있다.It is possible to diagnose a baby's health condition by "analyzing a stool image", and according to an embodiment of the present invention, a stool containing baby health diagnosis information is photographed, and the photographed image is analyzed using deep learning technology to determine a specialist Can provide preliminary and supportive baby health-related information. In a situation where the smart diaper market is also expanding and services that combine creative IT technology with traditional diapers are being launched one after another, if a diagnostic service is launched without a separate sensor from feces directly related to baby health, it You can connect pediatrics.

기저귀 대변 진단을 위한 분류 체계를 구축할 수 있다. 성인 대변의 모양과 색상을 통해 만성 위장병 등 건강 상태를 진단하는 Bristol stool scale라는 의료 분류 체계가 있다. 아기의 대변은 출생 일수, 모유 수유 여부에 따라 그 모양과 색깔이 달라지고, 치아와 소화기관이 형성되는 과정에서 소화 능력이 불완전한 상태이므로, 아기 대변을 보고 건강 상태를 파악하기 위한 분류 체계 정보를 부모에게 제공하는 것이 중요하다. 최초 구현 단계에서는 이상 여부와 같이 간단한 정보를 제공하는 것부터 시작해야 하겠지만, 솔루션 완성도가 높아짐에 따라 다량의 이미지 확보를 통해 딥 러닝 기반 영상 처리 기술에 적합한 분류 체계 구축이 가능하다.A classification system for diaper stool diagnosis can be established. There is a medical classification system called the Bristol stool scale that diagnoses health conditions such as chronic gastrointestinal disease through the shape and color of adult stool. A baby's stool changes shape and color depending on the number of days of birth and whether or not she is breastfed, and the digestive ability is incomplete in the process of forming teeth and digestive organs. It is important to provide to parents. In the initial implementation stage, it is necessary to start by providing simple information such as whether there is an abnormality, but as the solution perfection increases, it is possible to build a classification system suitable for deep learning-based image processing technology by securing a large amount of images.

'모닛'의 스마트 기저귀 알람에서 한 단계 진화된 솔루션의 제공이 가능하다. 2016년 삼성전자의 사내벤처 프로그램 ‘C-LAB’ 소속 스타트업인 모닛은 1년 정도의 연구 개발 결과 ‘기저귀 내부를 실시간으로 관찰하는 센서’를 활용하여 대소변 여부를 알람해주는 서비스를 출시하고, 유한킴벌리와의 공동제품을 출시하여 매출 12억원을 달성하였다. 모닛과 같은 서비스는 현재 기저귀에 센서를 부착하는 방식인데, 대변 상태로부터 얻을 수 있는 건강 정보를 활용하는 서비스는 현재까지 없으며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 아기 대변 정보로부터 건강 상태를 예비 진단하는 솔루션을 구현하여 아기 건강 시장에서 새로운 시장을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.It is possible to provide an advanced solution from 'Monit''s smart diaper alarm. In 2016, Monit, a startup affiliated with Samsung Electronics' in-house venture program 'C-LAB', launched a service that alerts you to urination using a 'sensor that observes the inside of a diaper in real time' as a result of about a year of research and development, and Yuhan-Kimberly Sales of 1.2 billion won were achieved by launching a joint product with A service such as monit is currently a method of attaching a sensor to a diaper, but there is no service that utilizes health information obtained from a stool condition so far, and according to an embodiment of the present invention, preliminary diagnosis of a health condition from baby stool information It is judged to be able to secure a new market in the baby health market by implementing a solution that

아기 대변을 통해 확인할 수 있는 건강 정보 가이드를 제공할 수 있으며, 기저귀의 대변 이미지 분석뿐만 아니라 생후 개 월수와 같은 아기에 대한 정보를 바탕으로 육아에 필요한 정보를 해당 아기에 적합한 형태로 제공할 수 있다. 예를 들어, 해당 개월 수에 적합한 음식, 배변 습관 훈련 방법, 감각을 익히는 방법 등 정보를 제공할 수 있다. 아기 대변 이미지를 확보하고, 히스토리를 추적하여 아기 건강 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.A health information guide that can be checked through baby stool can be provided, and information necessary for parenting can be provided in a form suitable for the baby based on information about the baby, such as the number of months after birth, as well as analyzing the stool image of the diaper. . For example, it can provide information such as food suitable for the number of months, how to train a toilet habit, and how to learn the senses. By acquiring an image of baby stool and tracking its history, you can continuously monitor the baby's health.

상황과 필요에 따른 소아과 진료 과정을 효율화 할 수 있다. 아기 대변 이미지 분석을 통해 소아과 진료가 필요한 상태인지 여부를 부모가 파악하고, 진료가 필요하다면 주변 병원 예약 서비스와 연결하여 신속한 진료를 도모할 수 있다. 병원 진단 시 기저귀 대변 촬영 결과를 제공하여 정확한 진단에 필요한 정보를 제공할 수 있다.The pediatric care process can be streamlined according to the circumstances and needs. Through analysis of baby stool image, parents can identify whether pediatric care is required, and if necessary, it can be connected to a nearby hospital reservation service to promote prompt treatment. During hospital diagnosis, diaper stool imaging results can be provided to provide information necessary for an accurate diagnosis.

기저귀 대변 이미지를 확보하기 위한 어플리케이션을 구현할 수 있다. 트레이닝을 위한 샘플 이미지 확보를 위해 기저귀 대변 이미지 촬영 어플리케이션을 제공할 수 있으며, 진단 결과 솔루션을 고도화하기 전 단계로, 기저귀 상 대변을 촬영하면 트레이닝이 가능한 규격으로 전처리를 하기 위한 어플리케이션을 구현할 수 있다. 대변 이미지 분류 관련 2019년 논문(Augmenting Gastrointestinal Health: A Deep Learning Approach to Human Stool Recognition and Characterization in Macroscopic Images, https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1903/1903.10578.pdf)에 따르면, 650 여개의 이미지 트레이닝 시 식별 및 분류 모델의 정확도가 대략 70 % 이상이며, 25200 개 이미지 트레이닝 시 99.4 %의 정확도가 확보될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 트레이닝 샘플 확보를 위한 어플리케이션을 구현할 수 있다.It is possible to implement an application for securing a diaper stool image. A diaper stool imaging application can be provided to secure a sample image for training, and as a step before the diagnostic result solution is advanced, an application for pre-processing to a trainingable standard can be implemented by photographing the diaper stool. According to a 2019 paper on classification of stool images (Augmenting Gastrointestinal Health: A Deep Learning Approach to Human Stool Recognition and Characterization in Macroscopic Images, https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1903/1903.10578.pdf), 650 When training several images, the accuracy of the identification and classification model is about 70% or more, and when training 25200 images, an accuracy of 99.4% can be secured. According to an embodiment of the present invention, it is possible to implement an application for securing a training sample.

확보된 기저귀 대변 이미지를 레이블링 할 수 있다. 소아과 전문의 2인을 섭외하여 확보된 이미지의 레이블링을 수행할 수 있으며, 우선적으로 변비/정상/설사의 3개 분류 모델을 구성할 수 있다.The obtained diaper stool image can be labeled. Labeling of images obtained by recruiting two pediatricians can be performed, and three classification models of constipation/normal/diarrhea can be constructed first.

레이블링된 이미지를 기반으로 SegNet 및 ResNet을 학습시킬 수 있다. 우선적으로 500개의 트레이닝 이미지를 레이블링할 수 있으며, 레이블링된 트레이닝 이미지를 바탕으로, SegNet으로 대변 모양을 식별하는 모델을 학습시킬 수 있다. <SegNet architecture, SegNet: A Deep Convolutional Encoder-Decoder Architecture for Image Segmentation> SegNet을 기반으로 식별된 대변을 ResNet으로 색깔 기반 분류를 수행하는 모델을 학습시킬 수 있다. <Network architectures for ImageNet, Deep Residual Learning for Image Recognition>SegNet and ResNet can be trained based on labeled images. First, we can label 500 training images, and based on the labeled training images, we can train a model to identify stool shapes with SegNet. <SegNet architecture, SegNet: A Deep Convolutional Encoder-Decoder Architecture for Image Segmentation> It is possible to train a model that performs color-based classification using ResNet on stools identified based on SegNet. <Network architectures for ImageNet, Deep Residual Learning for Image Recognition>

기저귀 대변 이미지 기반 진단 솔루션을 구현할 수 있다. 레이블링된 이미지를 학습한 SegNet 및 ResNet을 활용하여 기저귀 대변 이미지 분석 솔루션을 구현할 수 있다.Diaper stool image-based diagnostic solutions can be implemented. By utilizing SegNet and ResNet that have learned labeled images, a solution for analyzing diaper stool images can be implemented.

"색상 코드"가 부착된 기저귀를 활용하여 이미지 왜곡 보정 기능이 탑재된 어플리케이션 구현할 수 있다. 촬영 환경이나 이미지 센서의 사양에 따라 변하는 이미지 상태로 인해 왜곡 문제가 발생할 수 있는데, 이를 해결하기 위해 기저귀 한쪽 면에 "색상 코드"를 부착하고, "색상 코드"와 같이 촬영된 이미지 분석 결과를 통해 진단의 정확성을 높일 수 있다. SegNet 및 ResNet의 학습이 완료되면, 기저귀 업체와의 협업을 통해 "색상 코드"를 활용한 비즈니스 모델을 발전시키면서 투자를 유치할 수 있다. 이 과정에서 VC 투자도 유치할 수 있다.An application equipped with an image distortion correction function can be implemented by utilizing a diaper with "color code" attached. Distortion problems may occur due to image conditions that change depending on the shooting environment or the specifications of the image sensor. It can improve the accuracy of diagnosis. Once the learning of SegNet and ResNet is completed, they can collaborate with diaper companies to attract investment while developing a business model that utilizes “color codes”. In this process, VC investment can also be attracted.

VC 투자유치와 클라우드 펀딩을 통해 비즈니스 모델을 고도화 할 수 있다. 시드 투자 유치를 통해 자본금을 늘리고, 팀 빌딩을 수행하고 엑셀러레이팅을 연계할 수 있다. 클라우드 펀딩을 통해 서비스 홍보와 수익을 창출할 수 있다.Business models can be upgraded through VC investment attraction and cloud funding. By attracting seed investment, you can increase capital, perform team building, and link accelerating. Cloud funding can promote service and generate revenue.

도 3은 일실시예에 따른 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션을 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of providing an image processing solution for analyzing a diaper stool image according to an embodiment.

먼저, Change Deep Neural Network. Reason for change 관련하여, Reason for change 에서는 기존에 사용했던 딥러닝 모델은 Segnet이며 해당 기술은 2015년에 제시된 논문이며, 해당 기술을 이용하였을 경우에 요번에 새로 받은 데이터에 대해선 제대로 예측을 못하는 상황이 발생하였다. 물론 모델적인 문제도 존재하겠지만, 학습에 이용한 데이터의 양도 적었기 때문에, 데이터를 늘리면 좋은 결과를 얻을 수 있겠지만, 현 상황으론 데이터를 얻을 수 없었다.First, the Change Deep Neural Network. Regarding Reason for change, in Reason for change, the deep learning model used previously is Segnet, and the technology is a thesis presented in 2015. occurred. Of course, there are model problems, but since the amount of data used for training was small, good results could be obtained by increasing the data, but data could not be obtained under the current situation.

도 3의 (a)를 참조하면, 회색 부분이 딥러닝에서 패치로 인식한 부분, 흰색 부분이 똥으로 인식한 부분이다. 따라서 데이터 부족을 최대한 보완하기 위해서 모델을 좀 더 좋은 것을 활용해 보고자 하는 방향으로 진행하였다.Referring to (a) of FIG. 3 , the gray part is the part recognized as a patch in deep learning, and the white part is the part recognized as poop. Therefore, in order to compensate for the lack of data as much as possible, we proceeded in the direction of trying to use a better model.

도 3의 (b)를 참조하면, Change Deep Neural Network에서는 따라서 기존에 사용하면 Segnet이 아닌 2017년도에 release된 deeplab v3 모델을 활용해 보고자 했다. 해당 모델에서 backbone으로 Resnet-50과 Resnet-101을 이용할 수 있는데 해당 부분에 있어서는 Resnet-50을 활용하였다. 모델의 가벼움과 속도, 커버할 수 있는 정확도 성능을 지니고 있기 때문에 해당 모델을 선택하였으며, 추가적으로 인식이 더딘 상황이 오거나 추가적으로 정확도를 올리기 위해선 backbone을 Resnet-101으로 이용하는 방안도 고려해볼만 하다. 따라서 위의 모델에 새로 얻은 데이터까지 포함하여 학습을 돌려서 모델을 변경하였다.Referring to (b) of FIG. 3 , in the Change Deep Neural Network, it was attempted to utilize the deeplab v3 model released in 2017 rather than Segnet if it was used previously. In this model, Resnet-50 and Resnet-101 can be used as backbones, and Resnet-50 was used in this part. This model was selected because it has the lightness, speed, and accuracy performance of the model, and it is also worth considering using the backbone as Resnet-101 to further increase the accuracy or the situation in which the recognition is slow. Therefore, the model was changed by running training including the newly acquired data in the above model.

Color Detection in Patch 관련하여, 기존에 사용하였던 Patch Color Detection 부분에서는 딥러닝을 통하여 Patch를 인식한 이후에 opencv의 cv2.findcontours, cv2.minarearect를 이용하여 연산을 진행하였다.Regarding Color Detection in Patch, in the previously used Patch Color Detection part, after recognizing the patch through deep learning, calculations were performed using cv2.findcontours and cv2.minarearect of opencv.

도 3의 (c)를 참조하면, 빨간색 점은 예측된 사각형이고. 파란색 점은 패치 색상 위치이다. 해당 이미지처럼 인식되는 것을 확인 할 수 있었다. 해당 알고리즘은 패치가 누워져 있거나 굴곡이 생기면 제대로 된 사각형을 예측하지 못하는 문제가 발생하였다.Referring to (c) of Figure 3, the red dot is a predicted rectangle. The blue dots are the patch color locations. I was able to confirm that it was recognized as the image. The algorithm had a problem in that it could not predict a correct rectangle if the patch was lying or curved.

따라서 해당 문제를 해결하기 위해 cv2.getPerspectiveTransform, cv2.warpPerspective를 활용하여, 패치 부분만 detect한 뒤 해당 영역만 Crop하여 분석을 진행한다.Therefore, in order to solve the problem, cv2.getPerspectiveTransform and cv2.warpPerspective are used to detect only the patch part, and then crop only the relevant area for analysis.

도 3의 (d)를 참조하면, 해당 방식으로 오른쪽의 포인트를 기준으로 Color 값을 가져온다.Referring to (d) of FIG. 3 , a Color value is obtained based on the point on the right in this way.

Visualization for Patch Colors 관련하여, 해당 Color의 데이터 분포를 살펴보면 도 3의 (e)와 같다.In relation to Visualization for Patch Colors, the data distribution of the corresponding color is as shown in (e) of FIG. 3 .

도 3의 (e)를 참조하면, 분포는 각각의 패치 색상별로 파란색 원안에 가지고 있는 데이터들의 분포도를 나타낸 것이다.Referring to (e) of FIG. 3 , the distribution shows the distribution of data in a blue circle for each patch color.

Using Mean, Standard derivative for delete outlier data in patch 관련하여, AWS 이후 이미지에 대해 잡음을 제거 요청으로 위에 보이는 그래프는 패치의 파란 색 원에 해당되는 데이터 (전 사진 참고) 들을 활용하여 mean과 standard derivative를 이용한 Gaussian Distribution을 나타낸 것인데, 여기서 outlier를 제거하기 위해 해당 분포의 신뢰도 68.26% 에 해당하는 “-1 * std < value < 1 * std” 안에 포함되는 데이터만 활용하며 나머지 데이터는 모두 삭제하는 과정을 거친다. 따라서 이상치 데이터에 의한 변환 모델에 영향력을 제거하였다.Regarding Using Mean, Standard derivative for delete outlier data in patch, the graph shown above is a request to remove noise on the image after AWS. The Gaussian Distribution used is shown here. In order to remove outliers, only the data included in “-1 * std < value < 1 * std” corresponding to 68.26% of the reliability of the distribution is used, and the rest of the data is deleted. . Therefore, the influence on the transformation model by the outlier data was removed.

Evaluation 관련하여, 해당 모델이 얼마나 잘 변환했는지를 나타내는 지표로 MSE (Mean Squared Error)를 이용하였으며, 총 실험한 케이스는 다음과 같다.Regarding evaluation, MSE (Mean Squared Error) was used as an index indicating how well the model was transformed, and the total experimental cases are as follows.

1. Linear Regression을 통한 변환에서 a) 패치 색상에서 튀는 값 제거 x, b) 패치 색상에서 튀는 값 제거 o1. In transformation via Linear Regression, a) remove bouncing values from patch color x, b) remove bouncing values from patch color o

2. BeyesianRidge를 통한 변환에서 a) 패치 색상에서 튀는 값 제거 x, b) 패치 색상에서 튀는 값 제거 o2. In transform via BeyesianRidge a) remove bouncing values from patch color x, b) remove bouncing values from patch color o

3. AdaBoostRegressor를 통한 변환에서 a) 패치 색상에서 튀는 값 제거 x, b) 패치 색상에서 튀는 값 제거 o3. In transform via AdaBoostRegressor a) remove bouncing values from patch color x, b) remove bouncing values from patch color o

1. Linear Regression을 통한 변환 관련하여, 도 3의 (f)를 참조하면, 출력 결과를 봤을 때 Outlier 데이터를 제거하는 것이 제거하지 않은 것보다 좀 더 좋은 정확도를 가지는 것을 확인 할 수 있었다.1. With respect to transformation through linear regression, referring to FIG. 3(f), when looking at the output result, it was confirmed that removing the outlier data has better accuracy than not removing it.

2. BeyesianRidge를 통한 변환 관련하여, 도 3의 (g)를 참조하면, 출력 결과를 확인할 수 있었다.2. In relation to conversion through the BeyesianRidge, referring to FIG. 3 (g), it was possible to confirm the output result.

3. AdaBoostRegressor를 통한 변환 관련하여, 도 3의 (h)를 참조하면, 해당 모델을 보면 굉장히 mse값이 낮게 나와서 패치 색상 자체를 굉장히 잘 fitting하는 모습을 보이지만 반대로 패치에만 너무 맞추다 보니 다른 부분의 이미지를 망가트리는 경향성이 나타났다. 또한 너무 모델이 무겁기 때문에 연산 시간도 많이 소요된다.3. Regarding the conversion through AdaBoostRegressor, referring to Fig. 3 (h), if you look at the model, the mse value is very low, so the patch color itself is very well fitting, but on the contrary, it fits only the patch too much, so it is an image of another part showed a tendency to destroy Also, since the model is too heavy, it takes a lot of computation time.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented by a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the apparatus, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA) array), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (1)

장치에 의해 수행되는, 기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션을 제공하는 방법에 있어서,
기저귀에 대한 이미지를 획득하는 단계;
상기 이미지로부터 대변 객체 및 색상 코드를 식별하는 단계;
상기 색상 코드에 기초하여, 상기 대변 객체를 전처리하는 단계; 및
딥러닝을 통한 영상 처리 솔루션을 기초로, 상기 전처리된 대변 객체를 처리하여 대변 상태 판단 결과를 생성하는 단계를 포함하는,
기저귀 대변 이미지의 분석을 위한 영상 처리 솔루션 제공 방법.
A method of providing an image processing solution for analysis of diaper stool images performed by a device, the method comprising:
acquiring an image of the diaper;
identifying a stool object and a color code from the image;
preprocessing the stool object based on the color code; and
Based on an image processing solution through deep learning, comprising the step of processing the pre-processed stool object to generate a stool state determination result,
A method of providing an image processing solution for analysis of diaper stool images.
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