KR20220111014A - Body measurement device and method using open source - Google Patents

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KR20220111014A KR1020210014117A KR20210014117A KR20220111014A KR 20220111014 A KR20220111014 A KR 20220111014A KR 1020210014117 A KR1020210014117 A KR 1020210014117A KR 20210014117 A KR20210014117 A KR 20210014117A KR 20220111014 A KR20220111014 A KR 20220111014A
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Abstract

A body measurement device according to an embodiment of the present invention comprises: a camera which captures a user's body at various angles and generates an image; a body region extraction unit which generates a body region image by deleting a background from the image; and a body size calculation unit which generates a 3D model by using the body region image, and calculates a body size through the 3D model.

Description

오픈 소스를 이용한 신체 측정 장치 및 방법 {Body measurement device and method using open source}{Body measurement device and method using open source}

본 발명은 신체를 측정하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오픈 소스 하드웨어를 이용한 삼차원 신체 측정 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for measuring a body, and more particularly, to a three-dimensional body measurement technology using open source hardware.

최근 들어 건강과 다이어트에 대한 관심이 높아지면서, 건강엔 '체중조절'보다 '체형관리'가 더 중요하다는 사실이 다양한 연구를 통해 밝혀지고 있다. 많은 사람들이 근육량은 적고 내장지방이 많은 소위 '마른 비만' 판정을 받는다. 건강을 위해서는 체중 조절보다 체형관리가 중요하다는 사실이 알려지면서 체형관리의 중요성이 대두되고 있다. 이러한 건강의 기준 척도로 오랜 기간 동안 BMI(Body Mass Index) 가 사용되어 왔으나 이를 대체할 수 있는 또 다른 건강관리 지표의 개발이 필요한 시점이다. 이에 따라 많은 선행 연구가 진행되었다.Recently, as interest in health and diet has increased, various studies are revealing that 'body shape management' is more important than 'weight control' for health. Many people are diagnosed with so-called 'lean obesity' with low muscle mass and high visceral fat. As it is known that body shape management is more important than weight control for health, the importance of body shape management is rising. BMI (Body Mass Index) has been used as a standard measure of health for a long time, but it is time to develop another health management index that can replace it. Accordingly, many previous studies have been conducted.

일반적으로 2D 이미지를 분석하여 체형을 측정하는 연구가 대부분이나 이는 1차원적인 정보만 제공할 뿐 대사성 증후군이나 근 골격에 질환과 같은 건강 정보를 제공하지 못한다. 또한 인체 부위별 치수 측정을 위해 많은 수 작업이 필요하고 정밀한 신체 부위별 형태학적 분석 및 정량화에 관한 연구는 부족한 실정이다.In general, most studies that measure body shape by analyzing 2D images provide only one-dimensional information and do not provide health information such as metabolic syndrome or diseases of the musculoskeletal system. In addition, a lot of manual work is required to measure the dimensions of each body part, and research on precise morphological analysis and quantification for each body part is lacking.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 오픈 소스 하드웨어를 이용한 신체 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring a body using open source hardware.

본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성하는 카메라; 상기 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역 영상을 생성하는 신체 영역 추출부; 및 상기 신체 영역 영상을 이용하여 3D 모델을 생성하고, 상기 3D 모델을 통해 신체 치수를 산출하는 신체 치수 산출부; 를 포함하는 신체 측정 장치가According to an aspect of the present invention, a camera for generating an image by photographing a user's body from multiple angles; a body region extractor configured to generate a body region image by deleting a background from the image; and a body size calculator configured to generate a 3D model using the body region image and calculate body dimensions through the 3D model. A body measurement device comprising

제공된다.provided

상기 신체 측정 장치는 상기 신체 치수를 참조하여 BSI(body Shape Index) 및 신체 기울기를 산출하는 분석부; 를 더 포함할 수 있다.The body measuring apparatus may include an analysis unit that calculates a body shape index (BSI) and a body inclination with reference to the body dimensions; may further include.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 신체 측정 장치가 신체를 측정하는 방법에 있어서, 사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성하는 단계; 상기 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역 영상을 생성하는 단계; 및 상기 신체 영역 영상을 이용하여 3D 모델을 생성하고, 상기 3D 모델을 통해 신체 치수를 산출하는 단계; 를 포함하는 신체 측정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a body by a body measuring device, the method comprising: generating an image by photographing a user's body from multiple angles; generating a body region image by deleting a background from the image; and generating a 3D model using the body region image, and calculating body dimensions through the 3D model. There is provided a body measurement method comprising a.

상기 신체 측정 방법은 상기 신체 치수를 참조하여 BSI(body Shape Index) 및 신체 기울기를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method of measuring the body may further include calculating a body shape index (BSI) and a body inclination with reference to the body size.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 저렴한 가격에 고효율을 낼 수 있는 오픈소스 하드웨어와 오픈소스 하드웨어 전용 카메라 모듈을 사용하여 신체 3D 모델을 생성하여, 사용자의 신체를 정확하게 측정 및 분석할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to accurately measure and analyze a user's body by creating a 3D model of the body using open source hardware that can produce high efficiency at a low price and a camera module dedicated to open source hardware.

또한, 본 발명에 따르면, 체형의 정량화 및 자세 균형을 진단하여 건강하고 균형 있는 체형과의 비교를 통해 건강한 다이어트 문화를 확산할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to spread a healthy diet culture by quantifying the body type and diagnosing the posture balance and comparing it with a healthy and balanced body type.

또한, 본 발명에 따르면, 몸의 변화에 대한 정보를 수치뿐만 아니라 시각적으로 확인할 수 있기 때문에 자신의 몸을 정확히 측정하고 체형 분석 관리를 통해 사용자의 건강 증진에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, since information on body changes can be checked visually as well as numerically, it is possible to accurately measure one's own body and contribute to the improvement of user's health through body shape analysis and management.

또한, 본 발명에 따른 장치는 학교, 헬스클럽 등에 설치하여 쉽게 사용할 수 있도록 함으로써 헬스 산업의 활성화를 유도할 뿐만 아니라 인체 측정을 통해 제품을 개발하는 다양한 산업에서 활용 가능하다In addition, the device according to the present invention not only induces the activation of the health industry by installing it in schools, health clubs, etc., so that it can be easily used, but also can be utilized in various industries that develop products through human body measurements

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 3D 모델을 생성하는 과정을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체 치수 및 분석 결과를 표시하는 화면을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체를 측정하는 방법을 나타낸 순서도.1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring a body according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of generating a 3D model by a body measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a screen on which a body measurement device according to an embodiment of the present invention displays body dimensions and analysis results;
4 is a flowchart illustrating a method for measuring a body by a body measuring device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치를 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 3D 모델을 생성하는 과정을 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체 치수 및 분석 결과를 표시하는 화면을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring a body according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which the apparatus for measuring a body according to an embodiment of the present invention generates a 3D model, and FIG. 3 is It is a diagram illustrating a screen on which a body measurement device according to an embodiment of the present invention displays body dimensions and analysis results.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치는 카메라(110), 신체 영역 추출부(120), 신체 치수 산출부(130) 및 분석부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for measuring a body according to an embodiment of the present invention includes a camera 110 , a body region extractor 120 , a body size calculator 130 , and an analyzer 140 .

카메라(110)는 오픈 소스 하드웨어 기반 카메라로써, 사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성한다.The camera 110 is an open source hardware-based camera, and generates an image by photographing a user's body from multiple angles.

카메라(110)는 신체 영역 추출부(120)로 영상을 전송한다.The camera 110 transmits an image to the body region extractor 120 .

신체 영역 추출부(120)는 카메라(110)로부터 수신한 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역을 추출한다. 이 때, 신체 영역 추출부(120)는 I 사에서 배포하는 OpenCV라는 Computer Vision Library를 통한 Contour Detection을 이용하여 윤곽선을 추출하고, 윤곽선 외에 위치하는 배경을 삭제하여 신체 영역을 추출할 수 있다. 신체 영역 산출부()는 신체 영역을 포함하는 영상(이하, 신체 영역 영상이라 지칭)을 신체 치수 산출부(130)로 전송한다.The body region extractor 120 extracts a body region by deleting the background from the image received from the camera 110 . At this time, the body region extractor 120 may extract the body region by using contour detection through the Computer Vision Library called OpenCV distributed by Company I, and by deleting the background located outside the contour. The body region calculator ( ) transmits an image including the body region (hereinafter, referred to as a body region image) to the body size calculator 130 .

신체 치수 산출부(130)는 신체 영역 영상을 이용하여 도 2와 같이 3D 모델을 생성하고, 3D 모델 상의 각 신체 부위의 치수를 측정한다. 이 때, 신체 치수 산출부(130)는 패턴 인식을 통해 각 부위에 맞는 패턴에 따라 신체 각 부위의 사이즈를 축정할 수 있다. 이 때, 신체 치수 산출부(130)는 색에 따라 각 부위를 구분할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 신체 부위마다 색이 다른 옷을 입은 상태에서 촬영하여 생성한 신체 영역 영상을 통해 신체 치수 산출부(130)는 색에 따라 각 부위를 구분할 수 있다. 신체 치수 산출부(130)는 신체 치수를 분석부(140)로The body size calculator 130 generates a 3D model as shown in FIG. 2 by using the body region image, and measures the dimensions of each body part on the 3D model. In this case, the body size calculator 130 may calculate the size of each body part according to a pattern suitable for each part through pattern recognition. In this case, the body size calculator 130 may classify each part according to a color. For example, the body size calculator 130 may classify each body part according to color through a body region image generated by photographing a user while wearing clothes of different colors for each body part. The body size calculation unit 130 converts the body size to the analysis unit 140 .

전송한다.send.

분석부(140)는 신체 치수를 통해 BSI(body Shape Index), 신체가 기울어진 정도를 나타내는 수치(이하, 신체 기울기)를 산출한다. 이 때, 분석부(140)는 도 3과 같이 사용자 인터페이스를 통해 신체 치수 및 분석 결과를 표시할 수 있다.The analyzer 140 calculates a body shape index (BSI) and a numerical value indicating the degree of inclination of the body (hereinafter, referred to as body inclination) through the body dimensions. In this case, the analysis unit 140 may display the body size and the analysis result through the user interface as shown in FIG. 3 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체를 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하 설명하는 각 단계는 신체 측정 장치를 구성하는 각 기능부를 통해 수행되는 과정이나, 발명의 간결하고 명확한 설명을 위해 각 단계의 주체를 신체 측정 장치로 통칭하도록 한다.4 is a flowchart illustrating a method for measuring a body by a body measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. Each step described below is a process performed through each functional unit constituting the body measuring device, but for the sake of concise and clear description of the invention, the subject of each step is collectively referred to as a body measuring device.

도 4를 참조하면, 단계 410에서 신체 측정 장치는 오픈 소스 하드웨어 기반 카메라(110)를 통해 사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성한다.Referring to FIG. 4 , in step 410 , the body measuring device generates an image by photographing the user's body from multiple angles through the open source hardware-based camera 110 .

단계 420에서 신체 측정 장치는 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역을 추출한다. 이 때, 신체 측정 장치는 Contour Detection을 이용하여 윤곽선을 추출하고, 윤곽선 외에 위치하는 배경을 삭제하여 신체 영역을 추출할 수 있다.In step 420, the body measuring device extracts a body region by deleting the background from the image. In this case, the body measuring apparatus may extract a contour line using contour detection and extract a body region by deleting a background located outside the contour line.

단계 430에서 신체 측정 장치는 신체 영역 영상을 이용하여 3D 모델을 생성하고, 3D 모델 상의 각 신체 부위의 치수를 측정한다.In operation 430, the body measuring device generates a 3D model using the body region image, and measures the dimensions of each body part on the 3D model.

단계 440에서 신체 측정 장치는 신체 치수를 통해 BSI, 신체 기울기를 산출한다.In step 440, the body measuring device calculates the BSI and body inclination through the body dimensions.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the embodiments thereof. Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 3D 모델을 생성하는 과정을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체 치수 및 분석 결과를 표시하는 화면을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 측정 장치가 신체를 측정하는 방법을 나타낸 순서도.1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring a body according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of generating a 3D model by a body measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a screen on which a body measurement device according to an embodiment of the present invention displays body dimensions and analysis results;
4 is a flowchart illustrating a method for measuring a body by a body measuring device according to an embodiment of the present invention.

Claims (4)

사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성하는 카메라;
상기 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역 영상을 생성하는 신체 영역 추출부; 및
상기 신체 영역 영상을 이용하여 3D 모델을 생성하고, 상기 3D 모델을 통해 신체 치수를 산출하는 신체 치수 산출부; 를 포함하는 신체 측정 장치.a camera for generating an image by photographing the user's body from various angles;
a body region extractor for generating a body region image by deleting a background from the image; and
a body size calculator that generates a 3D model using the body region image and calculates a body size through the 3D model; A body measurement device comprising a. 제1 항에 있어서,
상기 신체 치수를 참조하여 BSI(body Shape Index) 및 신체 기울기를 산출하는 분석부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 측정 장치.The method of claim 1,
an analysis unit that calculates a body shape index (BSI) and a body inclination with reference to the body dimensions;
Body measurement device, characterized in that it further comprises. 신체 측정 장치가 신체를 측정하는 방법에 있어서,
사용자의 신체를 다각도에서 촬영하여 영상을 생성하는 단계;
상기 영상에서 배경을 삭제하여 신체 영역 영상을 생성하는 단계; 및
상기 신체 영역 영상을 이용하여 3D 모델을 생성하고, 상기 3D 모델을 통해 신체 치수를 산출하는 단계;
를 포함하는 신체 측정 방법.A method for measuring a body by a body measuring device, the method comprising:
generating an image by photographing the user's body from multiple angles;
generating a body region image by deleting a background from the image; and
generating a 3D model using the body region image, and calculating body dimensions through the 3D model;
A body measurement method comprising a. 제3 항에 있어서,
상기 신체 치수를 참조하여 BSI(body Shape Index) 및 신체 기울기를 산출하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신체 측정 방법.
4. The method of claim 3,
calculating a body shape index (BSI) and a body inclination with reference to the body dimensions;
A body measurement method, characterized in that it further comprises.
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