KR20220121153A - Method, apparatus and system for providing nutritional information based on fecal image analysis - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method, apparatus, and system for providing required nutritional information based on fecal image analysis to increase efficiency in food recommendation. According to one embodiment of the present invention, the method for providing required nutritional information based on fecal image analysis comprises the steps of: acquiring fecal images corresponding to identifiers; extracting lump objects, which are objects not completely digested, from the fecal images; using a first neural network pre-learned based on the first training lump objects and first labels to classify the lump objects into incompletely digested food information, wherein the first labels are information on foods corresponding to the training lump objects; and generating required nutrient information corresponding to the identifier on the basis of the incompletely digested food information corresponding to the lump objects.

Description

대변 이미지 분석 기반 영양 정보 제공 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR PROVIDING NUTRITIONAL INFORMATION BASED ON FECAL IMAGE ANALYSIS}Method of providing nutritional information based on analysis of stool image,   Apparatus and system

아래 실시예들은 대변 이미지 분석에 기반한 영양 정보 제공 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.The following embodiments relate to a method, apparatus and system for providing nutritional information based on analysis of stool image.

실시예들과 관련된 배경기술로, 대한민국 공개특허공보 KR 10-2020-0141776 A는 대변 이미지를 이용한 영유아 건강 관리 방법 및 장치를 개시한다.  구체적으로, 선행문헌은 대변 이미지와 더불어 바이탈 사인 데이터 및 병원 기록 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 기 설정된 시간 동안 시계열적으로 수집하는 단계와, 수집한 대변 이미지 각각의 분석을 통해 대변 상태 정보를 도출하는 단계와, 대변 상태 정보와 획득한 데이터를 기반으로 정상 상태, 질환 상태 및 건강 상태별 판단용 대변 상태 정보를 생성하여 사용자 데이터베이스에 저장하는 단계와, 이후, 영유아의 대변 이미지를 획득하는 단계와, 이후 획득한 대변 이미지에 대한 분석을 통해 대변 상태 정보를 생성하는 단계와, 대변 상태 정보와 사용자 데이터베이스에 저장된 정상 상태, 질환 상태 및 건강 상태별 판단용 대변 상태 변화 정보간의 비교를 통해 대변 상태 정보와 기 설정된 임계 범위 내에서 일치한 판단용 대변 상태 정보가 사용자 데이터베이스에 존재하는지를 판단하는 단계와, 판단 결과, 일치한 판단용 대변 상태 정보가 존재할 경우 영유아의 상태 판단 정보를 생성하는 단계와, 생성한 상태 판단 정보를 기 등록된  사용자측 단말에 전송하는 단계를 포함하는 대변 이미지 기반의 영유아 건강 관리 방법을 개시한다.As a background art related to embodiments,  Korea Patent Publication  KR 10-2020-0141776 A discloses a method and apparatus for managing infant health using a stool image. Specifically,  the prior literature includes the steps of collecting at least one or more of vital sign data and hospital record data along with stool images in a time-series manner for a preset time, and deriving stool status information through analysis of each collected stool image. Steps,   Based on the stool condition information and the acquired data, generating and storing stool status information for determination by normal state, disease state and health condition in the user database,   Afterwards,   acquiring a stool image of infants; Thereafter, the step of generating stool status information through analysis of the acquired stool image, Determining whether or not matching stool status information for judgment within a preset threshold range exists in the user database; Disclosed is a fecal image-based health care method for infants and toddlers, which includes transmitting state determination information to a pre-registered    user-side terminal.

이를 통해, 선행문헌은 영유아의 대변 이미지와 더불어 병원 기록 데이터, 섭식 기록 데이터 및 바이탈 사인 데이터 중 적어도 하나 이상을 이용하여 영유아의 상태별 판단용 대변 상태 정보를 생성한 후 이를 기반으로 대변 이미지를 이용하여 영유아의 상태를 판단함으로써, 영유아의 건강 관리에 도움을 줄 수 있다.Through this, the prior literature uses at least one or more of hospital record data, feeding record data, and vital sign data along with the stool image of infants and toddlers to generate stool status information for each condition of infants and toddlers, and then use the stool image based on this. By judging the condition of infants and young children, it can help manage the health of infants and young children.

또한, 대한민국 공개특허공보 KR 10-2020-0119135 A는 신경망 모듈을 이용한 대변상태 분석방법 및 이를 위한 시스템을 개시한다. 구체적으로, 선행문헌은 환자의 신체에 장착되는 자동 배설물 처리장치의 장착구에 설치된 온도센서, 습도센서, 자이로센서, 가스센서, 및 이미지센서로부터 각각, 미리 결정된 시구간 동안의 온도정보, 습도정보, 상기 환자의 자세정보, 가스정보, 및 이미지정보를 수집하여 상기 수집된 정보들에 대한 전처리 단계를 수행하도록 되어 있는, 처리부 및 상기 전처리 단계가 수행되어 상기 처리부로부터 출력된 입력정보인 온도값, 습도값, 자세값, 가스농도값, 가스발생횟수, 및 이미지값을 입력받아 상기 환자의 대변상태값을 출력하는 신경망 모듈을 포함하는, 서버를 개시한다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. KR 10-2020-0119135 A discloses a stool state analysis method using a neural network module and a system therefor. Specifically, the prior literature discloses temperature information, humidity information for a predetermined time period from a temperature sensor, a humidity sensor, a gyro sensor, a gas sensor, and an image sensor installed in the mounting port of an automatic excrement treatment device mounted on the patient's body, respectively. , a processing unit configured to collect the patient's posture information, gas information, and image information to perform a pre-processing step on the collected information, and a temperature value that is input information output from the processing unit after the pre-processing step is performed; Disclosed is a server comprising a neural network module that receives a humidity value, a posture value, a gas concentration value, the number of times of gas generation, and an image value and outputs a stool state value of the patient.

이를 통해, 선행문헌은 신경망 모듈을 이용하여 환자의 대변상태를 분석하는 방법 및 이를 위한 서버를 제공할 수 있다.Through this, the prior literature may provide a method for analyzing the stool state of a patient using a neural network module and a server therefor.

그러나 선행문헌들은 식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하고, 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출하며, 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류하고, 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성하는 기술적 특징을 개시하지 않는다.However, prior literatures acquire stool images corresponding to identifiers, extract lump objects that are not fully digested objects from the stool images, classify lump objects into incompletely digested food information, and incompletely digest food information. It does not disclose a technical feature for generating necessary nutrient information corresponding to the identifier based on it.

대한민국 공개특허공보 KR 10-2020-0141776 AKorean Patent Publication No. KR 10-2020-0141776 A 대한민국 공개특허공보 KR 10-2020-0119135 AKorean Patent Publication No. KR 10-2020-0119135 A

실시예들은 대변 이미지 분석 기반 필요 영양 정보를 제공하고자 한다.Embodiments are intended to provide nutritional information based on stool image analysis.

실시예들은 필요 영양 정보에 기초하여 추천 식품 정보를 제공하고자 한다.Embodiments are intended to provide recommended food information based on necessary nutritional information.

실시예들은 추천 식품 정보에 따른 식품 섭취 후의 소화 상태에 대한 피드백을 제공하고자 한다.Embodiments are intended to provide feedback on the digestive status after ingestion of food according to recommended food information.

본 발명의 실시예에 따른 대변 이미지 분석 기반 영양 정보 제공 방법은, 식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하는 단계; 상기 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출하는 단계; 제1 트레이닝 덩어리 객체들 및 제1 레이블들 - 상기 제1 레이블들은 상기 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보임 - 에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 상기 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류하는 단계; 및 상기 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 상기 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성하는 단계를 포함한다.A method for providing nutritional information based on analysis of stool image according to an embodiment of the present invention includes: obtaining stool images corresponding to identifiers; extracting lump objects, which are objects that have not been completely digested, from the stool images; Incomplete digestion of the chunk objects using a first neural network trained in advance based on first training chunk objects and first labels, wherein the first labels are information of foods corresponding to the training chunk objects. classifying into food information; and generating necessary nutrient information corresponding to the identifier based on incompletely digested food information corresponding to the lump objects.

일 실시예로서, 상기 필요 영양분 정보에 기초하여, 상기 식별자에 대응하는 추천 식품 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an embodiment, the method may further include generating recommended food information corresponding to the identifier, based on the necessary nutrient information.

일 실시예로서, 상기 추천 식품 정보에 따른 식품을 섭취하고 난 후의 적어도 하나의 제2 대변 이미지를 획득하는 단계; 상기 제2 대변 이미지를 이용하여 상기 추천 식품 정보에 따른 식품의 소화 상태를 판단하는 단계; 상기 식품의 소화 상태에 기초하여 상기 추천 식품 정보에 따른 식품에 대한 피드백 정보를 생성하는 단계; 및 상기 피드백 정보를 상기 식별자에 대응하는 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method comprising: obtaining at least one second stool image after ingesting food according to the recommended food information; determining a digestion state of food according to the recommended food information by using the second stool image; generating feedback information on food according to the recommended food information based on the digestive state of the food; and providing the feedback information to a user corresponding to the identifier.

일 실시예로서, 상기 대변 이미지들을 획득하는 단계는, 상기 식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하기 위한 소정 기간 및 대변 이미지 개수에 기초하여, 상기 대변 이미지들을 획득하는 단계를 포함하고, 상기 소정 기간 및 상기 대변 이미지 개수는 상기 식별자에 대응하는 나이, 성별, 모유수유 여부 및 몸무게 중 적어도 하나에 기초하여 미리 정의될 수 있다.In one embodiment, the obtaining of the stool images includes obtaining the stool images based on a predetermined period for obtaining stool images corresponding to the identifier and the number of stool images, wherein the predetermined period and The number of stool images may be predefined based on at least one of age, gender, breastfeeding status, and weight corresponding to the identifier.

일 실시예로서, 상기 덩어리 객체들을 추출하는 단계는 상기 대변 이미지들로부터 특정 패턴을 갖는 후보 객체들을 검출하는 단계; 상기 후보 객체들을 미리 학습된 제2 뉴럴 네트워크를 이용하여 음식물 또는 이물질로 분류하는 단계; 및 상기 음식물로 분류된 후보 객체를 덩어리 객체로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the extracting of the lumped objects may include: detecting candidate objects having a specific pattern from the stool images; classifying the candidate objects as food or foreign substances using a second neural network learned in advance; and classifying the candidate object classified as food into a lump object.

일 실시예로서, 제1 트레이닝 대변 이미지들을 획득하는 단계; 상기 제1 트레이닝 대변 이미지들로부터 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출하는 단계; 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보인 상기 제1 레이블들을 획득하는 단계; 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 상기 제1 뉴럴 네트워크로 적용하여, 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 트레이닝 출력들을 생성하는 단계; 및 상기 트레이닝 출력들 및 상기 제1 레이블들에 기초하여, 상기 제1 뉴럴 네트워크를 학습시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, there is provided a method comprising: obtaining first training stool images; extracting the first training chunk objects from the first training stool images; obtaining the first labels that are information of foods corresponding to the first training mass objects; applying the first training chunk objects to the first neural network to generate training outputs corresponding to the first training chunk objects; and training the first neural network based on the training outputs and the first labels.

일 실시예로서, 상기 불완전 소화 식품 정보들로 분류하는 단계는 상기 대변 이미지들에 포함된 상기 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 크기들 및 개수들의 분포 정보를 미리 학습된 제3 뉴럴 네트워크로 적용하여 상기 대변 이미지들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of classifying the incompletely digested food information includes: acquiring sizes and numbers of the lump objects included in the stool images; and applying the obtained distribution information of sizes and numbers to a third neural network learned in advance to generate incompletely digested food information corresponding to the stool images.

일 실시예로서, 트레이닝 대변 이미지들을 획득하는 단계; 상기 트레이닝 대변 이미지들로부터 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출하는 단계; 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들로부터 상기 제1 트레이닝 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들의 분포 정보인 제1 트레이닝 분포 정보를 추출하는 단계; 상기 제1 트레이닝 분포 정보에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들인 제2 레이블들을 획득하는 단계; 상기 제1 트레이닝 분포 정보를 상기 제3 뉴럴 네트워크로 적용하여, 상기 제1 트레이닝 분포 정보에 대응하는 트레이닝 출력들을 생성하는 단계; 및 상기 트레이닝 출력들 및 상기 제2 레이블들에 기초하여, 상기 제3 뉴럴 네트워크를 학습시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, there is provided a method comprising: obtaining training stool images; extracting the first training chunk objects from the training stool images; extracting first training distribution information, which is distribution information of sizes and numbers of the first training chunk objects, from the first training chunk objects; obtaining second labels that are incompletely digested food information corresponding to the first training distribution information; applying the first training distribution information to the third neural network to generate training outputs corresponding to the first training distribution information; and training the third neural network based on the training outputs and the second labels.

일 실시예로서, 상기 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 형성하는 단계는, 상기 대변 이미지들에 포함된 상기 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들을 고려하여 상기 덩어리 객체들 각각에 대하여 가중치를 부여하는 단계; 상기 덩어리 객체들 각각에 대응하는 필요 영양분별로 상기 부여된 가중치를 합산하여 소화력 지수를 산출하는 단계; 및 상기 소화력 지수에 기초하여 상기 식별자의 소화력 순위를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the forming of the necessary nutrient information corresponding to the identifier may include: weighting each of the lump objects in consideration of the sizes and numbers of the lump objects included in the stool images; calculating a digestibility index by summing the weights given for each necessary nutrient corresponding to each of the lump objects; and calculating a digestibility ranking of the identifier based on the digestibility index.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 상기한 대변 이미지 분석 기반 필요 영양 정보 제공 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.The computer program according to an embodiment of the present invention may be stored in a computer-readable recording medium to execute the above-described method for providing necessary nutritional information based on analysis of a stool image.

본 발명의 실시예에 따른 대변 이미지 분석 기반 필요 영양 정보 제공 장치는, 식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하여 저장하는 메모리; 및 상기 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출하고, 제1 트레이닝 덩어리 객체들 및 제1 레이블들 - 상기 제1 레이블들은 상기 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보임 - 에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 상기 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류하며, 상기 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 상기 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for providing nutritional information based on stool image analysis, comprising: a memory for acquiring and storing stool images corresponding to identifiers; and extracting lump objects that are incompletely digested objects from the feces images, and first training lump objects and first labels, wherein the first labels are information of foods corresponding to the training lump objects. Classifying the lump objects into incompletely digested food information using a first neural network trained in advance based on It may include a processor that generates

실시예들은 다수의 사용자들의 대변 이미지 분석 결과에 기초하여 필요 영양 정보를 제공하고, 필요 영양 정보에 기초하여 추천 식품 정보를 제공하여 사용자별로 적합한 식품을 섭취할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 또한, 사용자가 추천 받은 식품을 섭취한 이후의 대변 이미지 분석 결과를 이용하여 피드백 정보를 제공하여 식품 추천에 있어서의 효율성을 향상시킬 수 있다.Embodiments may provide necessary nutritional information based on a result of analysis of stool images of a plurality of users, and provide recommended food information based on necessary nutritional information to help each user to consume suitable food. In addition, it is possible to improve the efficiency in food recommendation by providing feedback information using the result of analysis of the stool image after the user consumes the recommended food.

도 1은 일실시예에 따른 대변 이미지 분석 기반 영양 정보 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뉴럴 네트워크의 학습을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대변 이미지의 예시도이다.
도 4는 일실시예에 따른 영양 정보 제공 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 필요 영양 정보 제공 방법의 흐름도이다.
도 6은 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.
1 is a diagram for explaining a system for providing nutritional information based on analysis of a stool image according to an embodiment.
2 is a diagram for explaining learning of a neural network according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view of a stool image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining an apparatus for providing nutritional information according to an embodiment.
5 is a flowchart of a method for providing necessary nutritional information according to an embodiment.
6 is an exemplary diagram of a configuration of an apparatus 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 a 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.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 the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence 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 defined otherwise, 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 a commonly used dictionary 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 assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of 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.

인공지능(Artificial Intelligence, AI) 시스템은 인간 수준의 지능을 구현하는 컴퓨터 시스템이며, 기존 규칙(Rule) 기반의 스마트 시스템과 달리 기계가 스스로 학습하고 판단하는 시스템이다. 인공지능 시스템은 사용할수록 인식률이 향상되고 사용자 취향을 보다 정확하게 이해할 수 있게 되어, 기존 규칙 기반의 스마트 시스템은 점차 심층 학습(Deep Learning) 기반 인공지능 시스템으로 대체되고 있다.An artificial intelligence (AI) system is a computer system that implements human-level intelligence, and unlike the existing rule-based smart system, the machine learns and makes decisions on its own. The more the AI system is used, the better the recognition rate and the more accurate understanding of user preferences, and the existing rule-based smart systems are gradually being replaced by deep learning-based AI systems.

인공지능 기술은 기계 학습 및 기계 학습을 활용한 요소기술들로 구성된다. 기계 학습은 입력 데이터들의 특징을 스스로 분류/학습하는 알고리즘 기술이며, 요소기술은 심층 학습 등의 기계 학습 알고리즘을 활용하여 인간 두뇌의 인지, 판단 등의 기능을 모사하는 기술로서, 언어적 이해, 시각적 이해, 추론/예측, 지식 표현, 동작 제어 등의 기술 분야로 구성된다.Artificial intelligence technology consists of machine learning and element technologies using machine learning. Machine learning is an algorithm technology that categorizes/learns characteristics of input data by itself, and element technology uses machine learning algorithms such as deep learning to simulate functions such as cognition and judgment of the human brain. It consists of technical fields such as understanding, reasoning/prediction, knowledge expression, and motion control.

인공지능 기술이 응용되는 다양한 분야는 다음과 같다. 언어적 이해는 인간의 언어/문자를 인식하고 응용/처리하는 기술로서, 자연어 처리, 기계 번역, 대화시스템, 질의 응답, 음성 인식/합성 등을 포함한다. 시각적 이해는 사물을 인간의 시각처럼 인식하여 처리하는 기술로서, 객체 인식, 객체 추적, 영상 검색, 사람 인식, 장면 이해, 공간 이해, 영상 개선 등을 포함한다. 추론 예측은 정보를 판단하여 논리적으로 추론하고 예측하는 기술로서, 지식/확률 기반 추론, 최적화 예측, 선호 기반 계획, 추천 등을 포함한다. 지식 표현은 인간의 경험정보를 지식데이터로 자동화 처리하는 기술로서, 지식 구축(데이터 생성/분류), 지식 관리(데이터 활용) 등을 포함한다. 동작 제어는 차량의 자율 주행, 로봇의 움직임을 제어하는 기술로서, 움직임 제어(항법, 충돌, 주행), 조작 제어(행동 제어) 등을 포함한다.The various fields where artificial intelligence technology is applied are as follows. Linguistic understanding is a technology for recognizing and applying/processing human language/text, and includes natural language processing, machine translation, dialogue system, question and answer, and speech recognition/synthesis. Visual understanding is a technology for recognizing and processing objects like human vision, and includes object recognition, object tracking, image search, human recognition, scene understanding, spatial understanding, image improvement, and the like. Inferential prediction is a technology for logically reasoning and predicting by judging information, and includes knowledge/probability-based reasoning, optimization prediction, preference-based planning, and recommendation. Knowledge expression is a technology that automatically processes human experience information into knowledge data, and includes knowledge construction (data generation/classification) and knowledge management (data utilization). Motion control is a technology for controlling autonomous driving of a vehicle and movement of a robot, and includes motion control (navigation, collision, driving), manipulation control (action control), and the like.

일반적으로 기계 학습 알고리즘을 실생활에 적용하기 위해서는 기계 학습의 기본 방법론의 특성상 Trial and Error 방식으로 학습을 수행하게 된다. 특히, 심층 학습의 경우 수십만 번의 반복 실행을 필요로 한다. 이를 실제 물리적인 외부 환경에서 실행하기는 불가능하여 대신 실제 물리적인 외부 환경을 컴퓨터상에서 가상으로 구현하여 시뮬레이션을 통해 학습을 수행한다.In general, in order to apply the machine learning algorithm to real life, learning is performed in the Trial and Error method due to the characteristics of the basic methodology of machine learning. In particular, deep learning requires hundreds of thousands of iterations. It is impossible to execute this in the actual physical external environment, so instead, the actual physical external environment is implemented on a computer and learning is performed through simulation.

도 1은 일실시예에 따른 대변 이미지 분석 기반 영양 정보 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a system for providing nutritional information based on analysis of a stool image according to an embodiment.

도 1에 도시한 바와 같이, 대변 이미지 분석 기반 영양 정보 제공 시스템(100)은, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120), 데이터베이스(130) 및 네트워크(N)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터베이스(130)는 영양 정보 제공 장치(120)와 별도로 구성된 것으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고, 데이터베이스(130)가 영양 정보 제공 장치(120)내에 구비될 수도 있다. 예를 들어, 영양 정보 제공 장치(120)는, 기계 학습 알고리즘의 수행을 위한 다수의 뉴럴 네트워크를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the system 100 for providing nutritional information based on fecal image analysis includes a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n, a nutritional information providing device 120, and a database. 130 and a network N. According to an embodiment, although the database 130 is illustrated as being configured separately from the nutritional information providing apparatus 120 , the present invention is not limited thereto, and the database 130 may be provided in the nutritional information providing apparatus 120 . For example, the nutritional information providing apparatus 120 may include a plurality of neural networks for performing a machine learning algorithm.

영양 정보 제공 장치(120)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n) 중 어느 하나의 사용자 단말(예를 들어, 110-1)로부터 미리 설정된 기간 동안의 대변 이미지들을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는 식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하기 위한 소정 기간(예를 들어, 3일, 1주일, 1개월 등) 및 대변 이미지 개수(예를 들어, 10개, 15개, 100개 등)에 기초하여, 상기 대변 이미지들을 획득할 수 있고, 소정 기간 및 대변 이미지 개수는 식별자에 대응하는 나이, 성별, 모유수유 여부 및 몸무게 중 적어도 하나에 기초하여 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 영양 정보 제공 장치(120)는, 제1 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제1 트레이닝 대변 이미지들로부터 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출하며, 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보인 제1 레이블들을 획득하고, 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 제1 뉴럴 네트워크로 적용하여, 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 트레이닝 출력들을 생성하며, 트레이닝 출력들 및 제1 레이블들에 기초하여, 제1 뉴럴 네트워크를 학습시킬 수 있다.Nutritional information providing device 120, a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n) from any one user terminal (eg, 110-1) for a preset period of time Images can be obtained. According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 provides a predetermined period (eg, 3 days, 1 week, 1 month, etc.) for acquiring stool images corresponding to the identifier and the number of stool images (eg, 10, 15, 100, etc.), the stool images may be acquired, and the predetermined period and the number of stool images are preset based on at least one of age, gender, breastfeeding status, and weight corresponding to the identifier. can be defined. For example, the nutritional information providing apparatus 120 obtains first training stool images, extracts first training mass objects from the first training stool images, and information on foods corresponding to the first training mass objects. obtain first labels , and apply the first training chunk objects to the first neural network to generate training outputs corresponding to the first training chunk objects, based on the training outputs and the first labels, 1 A neural network can be trained.

영양 정보 제공 장치(120)는, 사용자 단말(110-1)로부터 획득한 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 대변 이미지들로부터 특정 패턴을 갖는 후보 객체들을 검출하고, 후보 객체들을 미리 학습된 제2 뉴럴 네트워크를 이용하여 음식물 또는 이물질로 분류하며, 음식물로 분류된 후보 객체를 덩어리 객체로 분류할 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may extract lump objects, which are objects that have not been completely digested, from the stool images obtained from the user terminal 110 - 1 . According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 detects candidate objects having a specific pattern from stool images, classifies the candidate objects as food or foreign substances using a pre-learned second neural network, and Candidate objects classified as a lumped object can be classified.

영양 정보 제공 장치(120)는, 제1 트레이닝 덩어리 객체들 및 제1 레이블들에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 레이블들은 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 영양 정보 제공 장치(120)는, 대변 이미지들에 포함된 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들을 획득하고, 획득된 크기들 및 개수들의 분포 정보를 미리 학습된 뉴럴 네트워크로 적용하여 대변 이미지들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들을 생성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 트레이닝 대변 이미지들로부터 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출하고, 제1 트레이닝 덩어리 객체들로부터 제1 트레이닝 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들의 분포 정보인 제1 트레이닝 분포 정보를 추출하고, 제1 트레이닝 분포 정보에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들인 제2 레이블들을 획득하며, 제1 트레이닝 분포 정보를 뉴럴 네트워크로 적용하여, 제1 트레이닝 분포 정보에 대응하는 트레이닝 출력들을 생성하고, 트레이닝 출력들 및 제2 레이블들에 기초하여, 제3 뉴럴 네트워크를 학습시킬 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may classify the chunk objects into incompletely digested food information by using a first neural network previously learned based on the first training chunk objects and the first labels. According to an embodiment, the first labels may indicate information of foods corresponding to the training mass objects. For example, the nutritional information providing apparatus 120 obtains the sizes and numbers of lump objects included in the stool images, and applies distribution information of the obtained sizes and numbers to a pre-learned neural network to obtain a stool image. It is possible to generate incompletely digested food information corresponding to them. According to another embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 extracts the first training chunk objects from the training stool images, and the distribution information of the sizes and numbers of the first training chunk objects from the first training chunk objects. Extracting the first training distribution information, obtaining second labels that are incompletely digested food information corresponding to the first training distribution information, and applying the first training distribution information as a neural network, training corresponding to the first training distribution information Generate outputs and train a third neural network based on the training outputs and the second labels.

영양 정보 제공 장치(120)는, 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 대변 이미지들에 포함된 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들을 고려하여 덩어리 객체들 각각에 대하여 가중치를 부여하고, 덩어리 객체들 각각에 대응하는 필요 영양분별로 부여된 가중치를 합산하여 소화력 지수를 산출하며, 소화력 지수에 기초하여 식별자의 소화력 순위를 산출할 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may generate necessary nutrient information corresponding to the identifier based on the incompletely digested food information corresponding to the lump objects. According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 gives weight to each of the lump objects in consideration of the sizes and the number of lump objects included in the stool images, and a need corresponding to each of the lump objects. The digestibility index is calculated by adding the weights given to each nutrient, and the digestibility ranking of the identifier can be calculated based on the digestibility index.

영양 정보 제공 장치(120)는, 필요 영양분 정보에 기초하여, 식별자에 대응하는 추천 식품 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 데이터베이스(130)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 추천 식품 정보를 생성할 수도 있고, 미리 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 추천 식품 정보를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 추천 식품 정보는 건강 기능 식품, 건강 식품, 대체 식품들의 정보를 포함할 수 있다. 건강 기능 식품은 건강에 도움을 줄 수 있는 성분을 간단히 섭취할 수 있는 식품의 형태로 가공한 것을 나타내고, 건강 식품은 건강의 유지와 증진을 위하여 먹는 식품을 나타내며, 대체 식품은 특정 식품을 대체하여 섭취할 수 있는 식품을 나타낼 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may generate recommended food information corresponding to the identifier, based on the necessary nutrient information. According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may generate recommended food information using a mapping table stored in the database 130 or may generate recommended food information using a pre-learned neural network. have. For example, the recommended food information may include information on health functional food, health food, and alternative food. Health functional food refers to the processing of ingredients that can help health in the form of easily ingestible food, health food refers to food eaten to maintain and promote health, and substitute food refers to food that is It can indicate foods that can be eaten.

영양 정보 제공 장치(120)는, 추천 식품 정보에 따른 식품을 섭취하고 난 후의 적어도 하나의 제2 대변 이미지를 획득하고, 제2 대변 이미지를 이용하여 추천 식품 정보에 따른 식품의 소화 상태를 판단하며, 식품의 소화 상태에 기초하여 추천 식품 정보에 따른 식품에 대한 피드백 정보를 생성하고, 피드백 정보를 식별자에 대응하는 사용자에게 제공할 수 있다.The nutritional information providing device 120 acquires at least one second fecal image after consuming food according to the recommended food information, and determines the digestive status of the food according to the recommended food information by using the second fecal image, , it is possible to generate feedback information on food according to the recommended food information based on the digestion state of the food, and provide the feedback information to a user corresponding to the identifier.

네트워크(N)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120), 데이터베이스(130), 등 간의 무선 또는 유선 통신을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advanced), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), WiBro(Wireless BroadBand), WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(Global Positioning System) 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등의 방식에 따른 무선 통신을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232) 또는 POTS(plain old telephone service) 등의 방식에 따른 유선 통신을 수행하도록 할 수도 있다.Network (N), a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n), nutritional information providing device 120, database 130, and the like to perform wireless or wired communication between have. For example, the network includes long-term evolution (LTE), LTE Advanced (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), Wireless BroadBand (WiBro), wireless fidelity (WiFi), Bluetooth ( Bluetooth), near field communication (NFC), GPS (Global Positioning System), or GNSS (global navigation satellite system) may be configured to perform wireless communication. For example, the network may perform wired communication according to a method such as universal serial bus (USB), high definition multimedia interface (HDMI), recommended standard 232 (RS-232), or plain old telephone service (POTS). .

데이터베이스(130)는, 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스(130)에 저장되는 데이터는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 획득되거나, 처리되거나, 사용되는 데이터로서, 소프트웨어(예를 들어: 프로그램)를 포함할 수 있다. 데이터베이스(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 데이터베이스(130)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n)로부터 획득된 대변 이미지들, 영양 정보 제공 장치(120)에서 형성된 덩어리 객체, 불완전 소화 식품 정보, 필요 영양분 정보 등을 저장할 수 있다.The database 130 may store various data. Data stored in the database 130, a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n), obtained by at least one component of the nutritional information providing apparatus 120, processed or , as data used may include software (eg: a program). Database 130 may include volatile and/or non-volatile memory. As an embodiment, the database 130 may include stool images acquired from a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n, a lump object formed in the nutritional information providing device 120, and incomplete It is possible to store digested food information, necessary nutrient information, and the like.

본 발명에서, 프로그램은 데이터베이스(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n) 및 영양 정보 제공 장치(120)의 리소스를 제어하기 위한 운영체제, 어플리케이션 및/또는 어플리케이션이 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n) 및 영양 정보 제공 장치(120)의 리소스들을 활용할 수 있도록 다양한 기능을 어플리케이션에 제공하는 미들 웨어 등을 포함할 수 있다.In the present invention, the program is software stored in the database 130, a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n) and an operating system for controlling the resources of the nutritional information providing apparatus (120) , middleware that provides various functions to the application so that the application and/or the application can utilize the resources of the plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n and the nutritional information providing apparatus 120, etc. may include

본 발명에서, 인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력 등을 모방하고, 이를 컴퓨터로 구현하는 기술을 의미하고, 기계 학습, 심볼릭 로직(Symbolic Logic) 등의 개념을 포함할 수 있다. 기계 학습(Machine Learning, ML)은 입력 데이터들의 특징을 스스로 분류 또는 학습하는 알고리즘 기술이다. 인공지능의 기술은 기계 학습의 알고리즘으로써 입력 데이터를 분석하고, 그 분석의 결과를 학습하며, 그 학습의 결과에 기초하여 판단이나 예측을 할 수 있다. 또한, 기계 학습의 알고리즘을 활용하여 인간 두뇌의 인지, 판단 등의 기능을 모사하는 기술들 역시 인공지능의 범주로 이해될 수 있다. 예를 들어, 언어적 이해, 시각적 이해, 추론/예측, 지식 표현, 동작 제어 등의 기술 분야가 포함될 수 있다.In the present invention, artificial intelligence (AI) refers to a technology that imitates human learning ability, reasoning ability, perceptual ability, etc., and implements it with a computer, and the concepts of machine learning, symbolic logic, etc. may include Machine Learning (ML) is an algorithm technology that classifies or learns characteristics of input data by itself. Artificial intelligence technology is an algorithm of machine learning that can analyze input data, learn the results of the analysis, and make judgments or predictions based on the results of the learning. In addition, technologies that use machine learning algorithms to simulate functions such as cognition and judgment of the human brain can also be understood as a category of artificial intelligence. For example, technical fields such as verbal comprehension, visual comprehension, reasoning/prediction, knowledge expression, and motion control may be included.

기계 학습은 데이터를 처리한 경험을 이용해 신경망 모델을 훈련시키는 처리를 의미할 수 있다. 기계 학습을 통해 컴퓨터 소프트웨어는 스스로 데이터 처리 능력을 향상시키는 것을 의미할 수 있다. 신경망 모델은 데이터 사이의 상관 관계를 모델링하여 구축된 것으로서, 그 상관 관계는 복수의 파라미터에 의해 표현될 수 있다. 신경망 모델은 주어진 데이터로부터 특징들을 추출하고 분석하여 데이터 간의 상관 관계를 도출하는데, 이러한 과정을 반복하여 신경망 모델의 파라미터를 최적화해 나가는 것이 기계 학습이라고 할 수 있다. 예를 들어, 신경망 모델은 입출력 쌍으로 주어지는 데이터에 대하여, 입력과 출력 사이의 매핑(상관 관계)을 학습할 수 있다. 또는, 신경망 모델은 입력 데이터만 주어지는 경우에도 주어진 데이터 사이의 규칙성을 도출하여 그 관계를 학습할 수도 있다.Machine learning may refer to the process of training a neural network model using experience of processing data. With machine learning, computer software could mean improving its own data processing capabilities. The neural network model is constructed by modeling the correlation between data, and the correlation may be expressed by a plurality of parameters. A neural network model extracts and analyzes features from given data to derive correlations between data, and repeating this process to optimize parameters of a neural network model can be called machine learning. For example, a neural network model may learn a mapping (correlation) between an input and an output with respect to data given as an input/output pair. Alternatively, the neural network model may learn the relationship by deriving regularity between the given data even when only input data is given.

인공지능 학습모델 또는 신경망 모델은 인간의 뇌 구조를 컴퓨터 상에서 구현하도록 설계될 수 있으며, 인간의 신경망의 뉴런(neuron)을 모의하며 가중치를 가지는 복수의 네트워크 노드들을 포함할 수 있다. 복수의 네트워크 노드들은 뉴런이 시냅스(synapse)를 통하여 신호를 주고받는 뉴런의 시냅틱(synaptic) 활동을 모의하여, 서로 간의 연결 관계를 가질 수 있다. 인공지능 학습모델에서 복수의 네트워크 노드들은 서로 다른 깊이의 레이어에 위치하면서 컨볼루션(convolution) 연결 관계에 따라 데이터를 주고받을 수 있다. 인공지능 학습모델은, 예를 들어, 인공 신경망 모델(Artificial Neural Network), 컨볼루션 신경망 모델(Convolution Neural Network: CNN) 등일 수 있다. 일 실시예로서, 인공지능 학습모델은, 지도학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning) 등의 방식에 따라 기계 학습될 수 있다. 기계 학습을 수행하기 위한 기계 학습 알고리즘에는, 의사결정트리(Decision Tree), 베이지안 망(Bayesian Network), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine), 인공 신경망(Artificial Neural Network), 에이다부스트(Ada-boost), 퍼셉트론(Perceptron), 유전자 프로그래밍(Genetic Programming), 군집화(Clustering) 등이 사용될 수 있다.The artificial intelligence learning model or neural network model may be designed to implement a human brain structure on a computer, and may include a plurality of network nodes that simulate neurons of a human neural network and have weights. A plurality of network nodes may have a connection relationship with each other by simulating a synaptic activity of a neuron through which a neuron sends and receives a signal through a synapse. In the AI learning model, a plurality of network nodes can exchange data according to a convolutional connection relationship while being located in layers of different depths. The artificial intelligence learning model may be, for example, an artificial neural network model, a convolutional neural network model, or the like. As an embodiment, the AI learning model may be machine-learned according to a method such as supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning, or the like. Machine learning algorithms for performing machine learning include Decision Tree, Bayesian Network, Support Vector Machine, Artificial Neural Network, Ada-boost. , Perceptron, Genetic Programming, Clustering, etc. may be used.

이중, CNN은 최소한의 전처리(preprocess)를 사용하도록 설계된 다계층 퍼셉트론(multilayer perceptrons)의 한 종류이다. CNN은 하나 또는 여러 개의 합성곱 계층과 그 위에 올려진 일반적인 인공 신경망 계층들로 이루어져 있으며, 가중치와 통합 계층(pooling layer)들을 추가로 활용한다. 이러한 구조 덕분에 CNN은 2차원 구조의 입력 데이터를 충분히 활용할 수 있다. 다른 딥러닝 구조들과 비교해서, CNN은 영상, 음성 분야 모두에서 좋은 성능을 보여준다. CNN은 또한 표준 역전달을 통해 훈련될 수 있다. CNN은 다른 피드포워드 인공신경망 기법들보다 쉽게 훈련되는 편이고 적은 수의 매개변수를 사용한다는 이점이 있다.Among them, CNNs are a type of multilayer perceptrons designed to use minimal preprocessing. CNN consists of one or several convolutional layers and general artificial neural network layers on top of it, and additionally utilizes weights and pooling layers. Thanks to this structure, CNN can fully utilize the input data of the two-dimensional structure. Compared with other deep learning structures, CNN shows good performance in both video and audio fields. CNNs can also be trained through standard back-passing. CNNs are easier to train than other feed-forward neural network techniques and have the advantage of using fewer parameters.

컨볼루션 네트워크는 묶인 파라미터들을 가지는 노드들의 집합들을 포함하는 신경 네트워크들이다. 사용 가능한 트레이닝 데이터의 크기 증가와 연산 능력의 가용성이, 구분적 선형 단위 및 드롭아웃 트레이닝과 같은 알고리즘 발전과 결합되어, 많은 컴퓨터 비전 작업들이 크게 개선되었다. 오늘날 많은 작업에 사용할 수 있는 데이터 세트들과 같은 엄청난 양의 데이터 세트에서는 초과 맞춤(outfitting)이 중요하지 않으며, 네트워크의 크기를 늘리면 테스트 정확도가 향상된다. 컴퓨팅 리소스들의 최적 사용은 제한 요소가 된다. 이를 위해, 심층 신경 네트워크들의 분산된, 확장 가능한 구현예가 사용될 수 있다.Convolutional networks are neural networks that contain sets of nodes with bound parameters. The increased size of available training data and the availability of computational power, combined with advances in algorithms such as piecewise linear units and dropout training, have greatly improved many computer vision tasks. For huge data sets, such as those available for many tasks today, overfitting is not important, and increasing the size of the network improves test accuracy. Optimal use of computing resources becomes a limiting factor. To this end, a distributed, scalable implementation of deep neural networks may be used.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뉴럴 네트워크의 학습을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining learning of a neural network according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 학습 장치는 대변 이미지들이 포함하는 덩어리 객체들의 추출을 위하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 학습 장치는 영양 정보 제공 장치(120)와 다른 별개의 주체일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2 , the learning apparatus may train the neural network 124 to extract lumped objects included in the stool images. According to an embodiment, the learning apparatus may be a separate entity different from the nutritional information providing apparatus 120 , but is not limited thereto.

뉴럴 네트워크(124)는 트레이닝 샘플들이 입력되는 입력 레이어(122)와 트레이닝 출력들을 출력하는 출력 레이어(126)를 포함하고, 트레이닝 출력들과 레이블들 사이의 차이에 기초하여 학습될 수 있다. 여기서, 레이블들은 덩어리 객체들, 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보 및 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 정의될 수 있다. 뉴럴 네트워크(124)는 복수의 노드들의 그룹으로 연결되어 있고, 연결된 노드들 사이의 가중치들과 노드들을 활성화시키는 활성화 함수에 의해 정의된다. The neural network 124 includes an input layer 122 to which training samples are input and an output layer 126 to output training outputs, and can be trained based on differences between the training outputs and labels. Here, the labels may be defined based on lump objects, information on foods corresponding to the lump objects, and incompletely digested food information. The neural network 124 is connected to a group of a plurality of nodes, and is defined by weights between the connected nodes and an activation function that activates the nodes.

학습 장치는 GD(Gradient Decent) 기법 또는 SGD(Stochastic Gradient Descent) 기법을 이용하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 학습 장치는 뉴럴 네트워크의 출력들 및 레이블들 의해 설계된 손실 함수(Loss Function)를 이용할 수 있다.The learning apparatus may train the neural network 124 using a Gradient Decent (GD) technique or a Stochastic Gradient Descent (SGD) technique. The learning apparatus may use a loss function designed by the outputs and labels of the neural network.

학습 장치는 미리 정의된 손실 함수를 이용하여 트레이닝 에러를 계산할 수 있다. 손실 함수는 레이블, 출력 및 파라미터를 입력 변수로 미리 정의될 수 있고, 여기서 파라미터는 뉴럴 네트워크(124) 내 가중치들에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 손실 함수는 MSE(Mean Square Error) 형태, 엔트로피(entropy) 형태 등으로 설계될 수 있는데, 손실 함수가 설계되는 실시예에는 다양한 기법 또는 방식이 채용될 수 있다.The learning apparatus may calculate the training error using a predefined loss function. The loss function may be predefined with labels, outputs and parameters as input variables, where the parameters may be set by weights in the neural network 124 . For example, the loss function may be designed in a Mean Square Error (MSE) form, an entropy form, or the like, and various techniques or methods may be employed in an embodiment in which the loss function is designed.

학습 장치는 역전파(Backpropagation) 기법을 이용하여 트레이닝 에러에 영향을 주는 가중치들을 찾아낼 수 있다. 여기서, 가중치들은 뉴럴 네트워크(124) 내 노드들 사이의 관계들이다. 학습 장치는 역전파 기법을 통해 찾아낸 가중치들을 최적화시키기 위해 레이블들 및 출력들을 이용한 SGD 기법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 학습 장치는 레이블들, 출력들 및 가중치들에 기초하여 정의된 손실 함수의 가중치들을 SGD 기법을 이용하여 갱신할 수 있다.The learning apparatus may find weights affecting the training error by using a backpropagation technique. Here, the weights are relationships between nodes in the neural network 124 . The learning apparatus may use the SGD technique using labels and outputs to optimize the weights found through the backpropagation technique. For example, the learning apparatus may update the weights of the loss function defined based on the labels, outputs, and weights using the SGD technique.

일 실시예에 따르면, 학습 장치는 제1 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제1 트레이닝 대변 이미지들로부터 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 학습 장치는 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대해서 각각 미리 레이블링 된 정보(제1 레이블들)를 획득할 수 있는데, 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보인 제1 레이블들을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the learning apparatus may acquire first training stool images and extract first training chunk objects from the first training stool images. The learning apparatus may obtain pre-labeled information (first labels) for each of the first training mass objects, and may obtain first labels that are information of foods corresponding to the first training mass objects.

일 실시예에 따르면, 학습 장치는 제1 트레이닝 덩어리 객체들의 외관 특징들, 패턴 특징들 및 색상 특징들에 기초하여 제1 트레이닝 특징 벡터들을 생성할 수 있다. 특징을 추출하는 데는 다양한 방식이 채용될 수 있다.According to an embodiment, the learning apparatus may generate first training feature vectors based on appearance features, pattern features, and color features of the first training chunk objects. Various methods may be employed for extracting the feature.

일 실시예에 따르면, 학습 장치는 제1 트레이닝 특징 벡터들을 뉴럴 네트워크(124)에 적용하여 트레이닝 출력들을 획득할 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들과 제1 레이블들에 기초하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들에 대응하는 트레이닝 에러들을 계산하고, 그 트레이닝 에러들을 최소화하기 위해 뉴럴 네트워크(124) 내 노드들의 연결 관계를 최적화하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 학습이 완료된 뉴럴 네트워크(124)를 이용하여 대변 이미지들로부터 덩어리 객체들을 추출할 수 있다.According to an embodiment, the learning apparatus may obtain training outputs by applying the first training feature vectors to the neural network 124 . The learning apparatus may train the neural network 124 based on the training outputs and the first labels. The learning apparatus may train the neural network 124 by calculating training errors corresponding to the training outputs and optimizing the connection relationships of nodes in the neural network 124 to minimize the training errors. The nutritional information providing apparatus 120 may extract lump objects from the stool images using the trained neural network 124 .

다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제2 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제2 트레이닝 대변 이미지들로부터 제2 트레이닝 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 학습 장치는 제2 트레이닝 덩어리 객체들에 대해서 각각 미리 레이블링 된 정보(제2 레이블들)를 획득할 수 있는데, 제2 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 음식물 또는 이물질들의 정보인 제2 레이블들을 획득할 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may acquire second training stool images and extract second training chunk objects from the second training stool images. The learning apparatus may obtain pre-labeled information (second labels) for each of the second training mass objects, and may obtain second labels that are information on food or foreign substances corresponding to the second training mass objects. have.

다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제2 트레이닝 덩어리 객체들의 외관 특징들, 패턴 특징들 및 색상 특징들에 기초하여 제2 트레이닝 특징 벡터들을 생성할 수 있다. 특징을 추출하는 데는 다양한 방식이 채용될 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may generate second training feature vectors based on appearance features, pattern features, and color features of the second training chunk objects. Various methods may be employed for extracting the feature.

다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제2 트레이닝 특징 벡터들을 뉴럴 네트워크(124)에 적용하여 트레이닝 출력들을 획득할 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들과 제2 레이블들에 기초하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들에 대응하는 트레이닝 에러들을 계산하고, 그 트레이닝 에러들을 최소화하기 위해 뉴럴 네트워크(124) 내 노드들의 연결 관계를 최적화하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 학습이 완료된 뉴럴 네트워크(124)를 이용하여 대변 이미지들로부터 덩어리 객체들을 추출할 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may obtain training outputs by applying the second training feature vectors to the neural network 124 . The learning apparatus may train the neural network 124 based on the training outputs and the second labels. The learning apparatus may train the neural network 124 by calculating training errors corresponding to the training outputs and optimizing the connection relationships of nodes in the neural network 124 to minimize the training errors. The nutritional information providing apparatus 120 may extract lump objects from the stool images using the trained neural network 124 .

또 다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제3 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제3 트레이닝 대변 이미지들로부터 제3 트레이닝 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 학습 장치는 제3 트레이닝 덩어리 객체들로부터 제3 트레이닝 덩어리 객체들의 크기들 및 개수들의 분포 정보인 제1 트레이닝 분포 정보를 추출할 수 있다. 학습 장치는 제1 트레이닝 분포 정보에 대해서 각각 미리 레이블링 된 정보(제3 레이블들)를 획득할 수 있는데, 제1 트레이닝 분포 정보에 대응하는 불완전 소화 식품 정보인 제3 레이블들을 획득할 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may acquire third training stool images and extract third training chunk objects from the third training stool images. The learning apparatus may extract first training distribution information that is distribution information of sizes and numbers of the third training chunk objects from the third training chunk objects. The learning apparatus may obtain pre-labeled information (third labels) for each of the first training distribution information, and may obtain third labels that are incompletely digested food information corresponding to the first training distribution information.

또 다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제1 트레이닝 분포 정보의 외관 특징들, 패턴 특징들 및 색상 특징들에 기초하여 제3 트레이닝 특징 벡터들을 생성할 수 있다. 특징을 추출하는 데는 다양한 방식이 채용될 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may generate third training feature vectors based on appearance features, pattern features, and color features of the first training distribution information. Various methods may be employed for extracting the feature.

또 다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제3 트레이닝 특징 벡터들을 뉴럴 네트워크(124)에 적용하여 트레이닝 출력들을 획득할 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들과 제3 레이블들에 기초하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들에 대응하는 트레이닝 에러들을 계산하고, 그 트레이닝 에러들을 최소화하기 위해 뉴럴 네트워크(124) 내 노드들의 연결 관계를 최적화하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 학습이 완료된 뉴럴 네트워크(124)를 이용하여 대변 이미지들로부터 불완전 소화 식품 정보들을 추출할 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may obtain training outputs by applying the third training feature vectors to the neural network 124 . The learning apparatus may train the neural network 124 based on the training outputs and the third labels. The learning apparatus may train the neural network 124 by calculating training errors corresponding to the training outputs and optimizing the connection relationships of nodes in the neural network 124 to minimize the training errors. The nutritional information providing apparatus 120 may extract incompletely digested food information from the stool images by using the learned neural network 124 .

또 다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제4 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제4 트레이닝 대변 이미지들로부터 제4 트레이닝 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 학습 장치는 제4 트레이닝 덩어리 객체들로부터 제4 트레이닝 불완전 소화 식품 정보들을 추출할 수 있다. 학습 장치는 제4 트레이닝 불완전 소화 식품 정보들에 대해서 각각 미리 레이블링 된 정보(제4 레이블들)를 획득할 수 있는데, 제4 트레이닝 제4 트레이닝 불완전 소화 식품 정보들에 대응하는 건강 기능 식품, 건강 식품, 대체 식품들의 정보인 제4 레이블들을 획득할 수 있다. 건강 기능 식품은 건강에 도움을 줄 수 있는 성분을 간단히 섭취할 수 있는 식품의 형태로 가공한 것을 나타내고, 건강 식품은 건강의 유지와 증진을 위하여 먹는 식품을 나타내며, 대체 식품은 특정 식품을 대체하여 섭취할 수 있는 식품을 나타낼 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may acquire fourth training stool images and extract fourth training chunk objects from the fourth training stool images. The learning apparatus may extract fourth training incompletely digested food information from the fourth training chunk objects. The learning apparatus may acquire pre-labeled information (fourth labels) for each of the fourth training incompletely digested food information, and the fourth training, health functional food, health food corresponding to the fourth training incompletely digested food information. , the fourth labels, which are information of substitute foods, may be obtained. Health functional food refers to the processing of ingredients that can help health in the form of easily ingestible food, health food refers to food eaten to maintain and promote health, and substitute food refers to food that is It can indicate foods that can be eaten.

또 다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제4 트레이닝 제4 트레이닝 불완전 소화 식품 정보들의 외관 특징들, 패턴 특징들 및 색상 특징들에 기초하여 제4 트레이닝 특징 벡터들을 생성할 수 있다. 특징을 추출하는 데는 다양한 방식이 채용될 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may generate the fourth training feature vectors based on the appearance features, pattern features, and color features of the fourth training fourth training incompletely digested food information. Various methods may be employed for extracting the feature.

다른 실시예에 따르면, 학습 장치는 제4 트레이닝 특징 벡터들을 뉴럴 네트워크(124)에 적용하여 트레이닝 출력들을 획득할 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들과 제4 레이블들에 기초하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 학습 장치는 트레이닝 출력들에 대응하는 트레이닝 에러들을 계산하고, 그 트레이닝 에러들을 최소화하기 위해 뉴럴 네트워크(124) 내 노드들의 연결 관계를 최적화하여 뉴럴 네트워크(124)를 학습시킬 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 학습이 완료된 뉴럴 네트워크(124)를 이용하여 대변 이미지들로부터 필요 영양 정보를 추출할 수 있다.According to another embodiment, the learning apparatus may obtain training outputs by applying the fourth training feature vectors to the neural network 124 . The learning apparatus may train the neural network 124 based on the training outputs and the fourth labels. The learning apparatus may train the neural network 124 by calculating training errors corresponding to the training outputs and optimizing the connection relationships of nodes in the neural network 124 to minimize the training errors. The nutritional information providing apparatus 120 may extract necessary nutritional information from the stool images by using the learned neural network 124 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대변 이미지의 예시도이다.3 is an exemplary view of a stool image according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 영양 정보 제공 장치(120)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n)로부터 획득한 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들(MO)을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 획득한 대변 이미지들로부터 특정 패턴을 갖는 후보 객체들을 검출하고, 후보 객체들을 미리 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 음식물 또는 이물질로 분류하며, 음식물로 분류된 것들을 덩어리 객체들(MO)로 추출할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the nutritional information providing apparatus 120 is an object that has not been completely digested from stool images obtained from a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n. It is possible to extract the lumped objects (MO). According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 detects candidate objects having a specific pattern from the acquired stool images, classifies the candidate objects as food or foreign substances using a pre-learned neural network, and It is possible to extract those classified as lumped objects (MO).

유아의 성장과정에서 치아나 소화기관이 형성되는 상태에 따라 소화가 되는 음식물이 유아들마다 달라질 수 있다. 어떤 유아는 브로콜리를 소화시키지 못하고, 어떤 유아는 당근을 소화시키지 못할 수도 있다. 유아가 소화시키지 못하는 음식물들은 대변으로 그대로 배출되고, 영양 정보 제공 장치(120)는 대변 이미지로부터 이러한 소화시키지 못하는 음식물들을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 딥러닝(Deep Learning)과 같은 기계 학습 알고리즘을 기반으로 덩어리 객체들의 분류를 레이블링해서 학습시키고, 그 학습된 모델에 따라 분류를 수행할 수 있다.Digestible food may vary from infant to infant according to the state in which teeth and digestive organs are formed during the growth of infants. Some infants cannot digest broccoli, and some cannot digest carrots. Foods that infants cannot digest are directly discharged into feces, and the nutritional information providing apparatus 120 may extract these indigestible foods from the feces image. According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may label and learn the classification of lump objects based on a machine learning algorithm such as deep learning, and perform classification according to the learned model. have.

영양 정보 제공 장치(120)는, 다수의 대변 이미지들을 획득할 경우, 제1 사용자 단말(예를 들어, 110-1)로부터 제1 파트 대변 이미지를 수신하고, 제2 사용자 계정이 로그인된 제2 사용자 단말(예를 들어, 110-2)로부터 제2 파트 대변 이미지를 수신하며, 제1 파트 대변 이미지 및 제2 파트 대변 이미지를 결합하여 제1 대변 이미지를 생성하고, 제1 대변 이미지에서 제1 파트 대변 이미지가 차지하는 비율인 제1 비율을 획득하고, 제1 대변 이미지에서 제2 파트 대변 이미지가 차지하는 비율인 제2 비율을 획득하며, 제1 비율이 제2 비율 보다 큰 것으로 확인되면, 제1 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제1 저작자 정보로 등록하고, 제2 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제2 저작자 정보로 등록하며, 제1 비율이 제2 비율 보다 작은 것으로 확인되면, 제2 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제1 저작자 정보로 등록하고, 제1 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제2 저작자 정보로 등록하고, 제1 대변 이미지의 원저작자 정보와 제1 사용자 계정의 정보 및 제2 사용자 계정의 정보 중 어느 하나가 일치하는지 여부를 확인하며, 제1 대변 이미지의 원저작자 정보와 제1 사용자 계정의 정보 및 제2 사용자 계정의 정보가 모두 일치하지 않는 것으로 확인되면, 제1 대변 이미지를 제2 대변 이미지의 수정으로 생성된 2차 저작물로 판정하고, 제1 비율이 제2 비율 보다 큰 것으로 확인되면, 제1 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제1 저작자 정보로 등록하고, 제2 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제2 저작자 정보로 등록하고, 제1 대변 이미지의 원저작자로 등록된 제3 사용자 단말(예를 들어, 110-n)에 로그인 된 제3 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제3 저작자를 나타내는 제3 저작자 정보로 등록하며, 제1 비율이 제2 비율 보다 작은 것으로 확인되면, 제2 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제1 저작자 정보로 등록하고, 제1 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제2 저작자 정보로 등록하고, 제3 사용자 계정의 정보를 제1 대변 이미지의 제3 저작자 정보로 등록할 수 있다.When acquiring a plurality of stool images, the nutritional information providing apparatus 120 receives a first part stool image from the first user terminal (eg, 110-1), and a second user account is logged in. A second part stool image is received from the user terminal (eg, 110-2), a first stool image is generated by combining the first part stool image and the second part stool image, and a first stool image is obtained from the first stool image. A first ratio that is a ratio occupied by the part stool image is obtained, a second ratio that is a ratio that the second part stool image occupies in the first stool image is obtained, and when it is confirmed that the first ratio is greater than the second ratio, the first When the information of the user account is registered as the first author information of the first credit image, the information of the second user account is registered as the second author information of the first credit image, and it is confirmed that the first ratio is smaller than the second ratio , register the information of the second user account as the first author information of the first credit image, register the information of the first user account as the second author information of the first credit image, It is checked whether any one of the information of the first user account and the information of the second user account matches, and it is determined that the information of the original author of the first credit image and the information of the first user account and the information of the second user account do not all match. If confirmed, it is determined that the first stool image is a secondary work created by the modification of the second stool image, and if it is confirmed that the first ratio is greater than the second ratio, the information of the first user account is added to the second stool image of the first stool image. Register as 1 author information, register the information of the second user account as the second author information of the first credit image, and register the third user terminal (eg, 110-n) as the original author of the first credit image Registers the logged-in third user account information as third author information indicating the third author of the first credit image, and when it is confirmed that the first ratio is smaller than the second ratio, the information of the second user account is transferred to the first credit first authoring of the image Child information may be registered, information of the first user account may be registered as second author information of the first credit image, and information of the third user account may be registered as third author information of the first credit image.

도 4는 일실시예에 따른 영양 정보 제공 장치를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an apparatus for providing nutritional information according to an embodiment.

도 4에 도시한 바와 같이, 영양 정보 제공 장치(120)는 하나 이상의 프로세서(121), 하나 이상의 메모리(123) 및/또는 송수신기(125)를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 영양 정보 제공 장치(120)의 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 다른 구성요소가 영양 정보 제공 장치(120)에 추가될 수 있다. 추가적으로(additionally) 또는 대체적으로(alternatively), 일부의 구성요소들이 통합되어 구현되거나, 단수 또는 복수의 개체로 구현될 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120) 내, 외부의 구성요소들 중 적어도 일부의 구성요소들은 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface) 또는 MIPI(mobile industry processor interface) 등을 통해 서로 연결되어, 데이터 및/또는 시그널을 주고받을 수 있다.As shown in FIG. 4 , the nutritional information providing apparatus 120 may include one or more processors 121 , one or more memories 123 and/or a transceiver 125 . As an embodiment, at least one of these components of the nutritional information providing apparatus 120 may be omitted, or other components may be added to the nutritional information providing apparatus 120 . Additionally or alternatively, some components may be integrated and implemented, or may be implemented as a singular or a plurality of entities. At least some of the components inside and outside the nutritional information providing device 120 are connected to each other through a bus, general purpose input/output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI). It can be connected to send and receive data and/or signals.

하나 이상의 프로세서(121)는 소프트웨어(예: 명령, 프로그램 등)를 구동하여 프로세서(121)에 연결된 영양 정보 제공 장치(120)의 적어도 하나의 구성요소를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(121)는 본 발명과 관련된 다양한 연산, 처리, 데이터 생성, 가공 등의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(121)는 데이터 등을 하나 이상의 메모리(123)로부터 로드하거나, 하나 이상의 메모리(123)에 저장할 수 있다.The one or more processors 121 may control at least one component of the nutritional information providing apparatus 120 connected to the processor 121 by driving software (eg, an instruction, a program, etc.). In addition, the processor 121 may perform various operations, processing, data generation, processing, etc. related to the present invention. In addition, the processor 121 may load data or the like from one or more memories 123 or store it in one or more memories 123 .

전술한 바와 같이, 하나 이상의 프로세서(121)는, 송수신기(125)를 통하여 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n) 중 어느 하나의 사용자 단말(예를 들어, 110-1)로부터 대변 이미지들을 디지털 패킷의 형태로 실시간 또는 비실시간으로 수신할 수 있다.As described above, the one or more processors 121, through the transceiver 125, a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n) any one of the user terminals (eg, 110) It is possible to receive the stool images from -1) in the form of digital packets in real time or in non-real time.

하나 이상의 프로세서(121)는, 송수신기(125)를 통해서 사용자 단말(110-1)로부터 수신된 대변 이미지들을 이용하여 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 프로세서(121)는, 제1 트레이닝 대변 이미지들을 획득하고, 제1 트레이닝 대변 이미지들로부터 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 추출하며, 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보인 제1 레이블들을 획득하고, 제1 트레이닝 덩어리 객체들을 제1 뉴럴 네트워크로 적용하여, 제1 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 트레이닝 출력들을 생성하고, 트레이닝 출력들 및 제1 레이블들에 기초하여, 제1 뉴럴 네트워크를 학습시켜 대변 이미지들로부터 덩어리 객체들을 추출할 수 있다.The one or more processors 121 may extract lump objects, which are objects that have not been completely digested, by using the stool images received from the user terminal 110 - 1 through the transceiver 125 . According to an embodiment, the one or more processors 121 obtain first training stool images, extract first training mass objects from the first training mass objects, obtaining first labels that are information, applying the first training chunk objects to the first neural network, to generate training outputs corresponding to the first training chunk objects, based on the training outputs and the first labels, The first neural network may be trained to extract lumped objects from stool images.

하나 이상의 프로세서(121)는, 제1 트레이닝 덩어리 객체들 및 제1 레이블들에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이블들은 트레이닝 덩어리 객체들에 대응하는 식품들의 정보를 나타낼 수 있다.The one or more processors 121 may classify the chunk objects into incompletely digested food information using the first neural network pre-trained based on the first training chunk objects and the first labels. For example, the first labels may indicate information of foods corresponding to training chunk objects.

하나 이상의 프로세서(121)는, 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성할 수 있다.The one or more processors 121 may generate necessary nutrient information corresponding to the identifier based on the incompletely digested food information corresponding to the lump objects.

하나 이상의 메모리(123)는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(123)에 저장되는 데이터는, 영양 정보 제공 장치(120)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 획득되거나, 처리되거나, 사용되는 데이터로서, 소프트웨어(예: 명령, 프로그램 등)를 포함할 수 있다. 메모리(123)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 명령 내지 프로그램은 메모리(123)에 저장되는 소프트웨어로서, 영양 정보 제공 장치(120)의 리소스를 제어하기 위한 운영체제, 어플리케이션 및/또는 어플리케이션이 영양 정보 제공 장치(120)의 리소스들을 활용할 수 있도록 다양한 기능을 어플리케이션에 제공하는 미들 웨어 등을 포함할 수 있다.One or more memories 123 may store various data. Data stored in the memory 123 is data obtained, processed, or used by at least one component of the nutritional information providing apparatus 120 , and may include software (eg, instructions, programs, etc.). . Memory 123 may include volatile and/or non-volatile memory. In the present invention, the command or program is software stored in the memory 123 , and an operating system, an application and/or an application for controlling the resources of the nutritional information providing apparatus 120 utilize the resources of the nutritional information providing apparatus 120 . It may include middleware, etc. that provides various functions to applications.

하나 이상의 메모리(123)는 상술한 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n)로부터 네트워크(N)를 통하여 수신한 대변 이미지들, 하나 이상의 프로세서(121)에서 형성된 덩어리 객체들, 불완전 소화 식품 정보들, 필요 영양분 정보들 등을 저장할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(123)는, 하나 이상의 프로세서(121)에 의한 실행 시, 하나 이상의 프로세서(121)가 연산을 수행하도록 하는 명령들을 저장할 수 있다.The one or more memories 123 may include stool images received through the network N from the plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n described above, and a lump formed by the one or more processors 121 . It is possible to store objects, incompletely digested food information, necessary nutrient information, and the like. Also, the one or more memories 123 may store instructions that, when executed by the one or more processors 121 , cause the one or more processors 121 to perform an operation.

일 실시예로서, 영양 정보 제공 장치(120)는 송수신기(125)를 더 포함할 수 있다. 송수신기(125)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120), 데이터베이스(130) 및/또는 기타 다른 장치 간의 무선 또는 유선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(126)는 eMBB(enhanced Mobile Broadband), URLLC(Ultra Reliable Low-Latency Communications), MMTC(Massive Machine Type Communications), LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), GSM(Global System for Mobile communications), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), WiBro(Wireless Broadband), WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(Global Positioning System) 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등의 방식에 따른 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(125)는 USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232) 또는 POTS(plain old telephone service) 등의 방식에 따른 유선 통신을 수행할 수 있다.In one embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may further include a transceiver 125 . Transceiver 125, a plurality of user terminals (110-1, 110-2, ..., 110-n), nutritional information providing device 120, database 130, and / or wireless or wired communication between other devices can be done For example, the transceiver 126 may include enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low-Latency Communications (URLLC), Massive Machine Type Communications (MMTC), long-term evolution (LTE), LTE Advance (LTE-A), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), GSM (Global System for Mobile communications), CDMA (code division multiple access), WCDMA (wideband CDMA), WiBro (Wireless Broadband), WiFi (wireless fidelity), Bluetooth (Bluetooth), NFC ( Near field communication), a global positioning system (GPS), or a global navigation satellite system (GNSS) may perform wireless communication. For example, the transceiver 125 may perform wired communication according to a method such as universal serial bus (USB), high definition multimedia interface (HDMI), recommended standard232 (RS-232), or plain old telephone service (POTS). have.

일 실시예로서, 하나 이상의 프로세서(121)는 송수신기(125)를 제어하여 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120)로부터 정보를 획득할 수 있다. 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n), 영양 정보 제공 장치(120)로부터 획득된 정보는 하나 이상의 메모리(123)에 저장될 수 있다.In one embodiment, one or more processors 121 control the transceiver 125 to obtain information from a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n, and the nutritional information providing device 120 . can do. Information obtained from a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n, and the nutritional information providing apparatus 120 may be stored in one or more memories 123 .

일 실시예로서, 영양 정보 제공 장치(120)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 영양 정보 제공 장치(120)는 휴대용 통신 장치, 컴퓨터 장치, 또는 상술한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합에 따른 장치일 수 있다. 본 발명의 영양 정보 제공 장치(120)는 전술한 장치들에 한정되지 않는다.As an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may be of various types. For example, the nutritional information providing device 120 may be a portable communication device, a computer device, or a device according to a combination of one or more of the above devices. The nutritional information providing device 120 of the present invention is not limited to the aforementioned devices.

본 발명에 따른 영양 정보 제공 장치(120)의 다양한 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 각 실시예들은 경우의 수에 따라 조합될 수 있으며, 조합되어 만들어진 영양 정보 제공 장치(120)의 실시예 역시 본 발명의 범위에 속한다. 또한 전술한 본 발명에 따른 영양 정보 제공 장치(120)의 내/외부 구성 요소들은 실시예에 따라 추가, 변경, 대체 또는 삭제될 수 있다. 또한 전술한 영양 정보 제공 장치(120)의 내/외부 구성 요소들은 하드웨어 컴포넌트로 구현될 수 있다.Various embodiments of the nutritional information providing apparatus 120 according to the present invention may be combined with each other. Each of the embodiments may be combined according to the number of cases, and embodiments of the nutritional information providing apparatus 120 made in combination also fall within the scope of the present invention. In addition, the above-described internal/external components of the nutritional information providing apparatus 120 according to the present invention may be added, changed, replaced, or deleted according to embodiments. In addition, internal/external components of the nutritional information providing apparatus 120 described above may be implemented as hardware components.

일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는 특정 유아(A)의 대변 이미지들을 수집할 수 있다. 예를 들어, 영양 정보 제공 장치(120)는 기간을 지정하여 해당 기간 동안의 대변 이미지들을 수집할 수도 있고, 개수를 지정하여 해당 개수만큼의 대변 이미지들을 수집할 수도 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 수집된 대변 이미지들을 이용하여 특정 유아(A)의 대변 리스트(M개의 대변 정보 포함)를 형성할 수 있고, 수집된 대변 이미지들 각각으로부터 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 덩어리 객체들은 특정 유아(A)에서 소화가 완전히 이루어지지 않은 음식물 조각을 나타낼 수 있다.According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may collect stool images of a specific infant (A). For example, the nutritional information providing apparatus 120 may designate a period to collect stool images for a corresponding period, or designate a number to collect the corresponding number of stool images. The nutritional information providing apparatus 120 may form a stool list (including M pieces of stool information) of a specific infant A using the collected stool images, and may extract lump objects from each of the collected stool images. . The lump objects may represent a piece of food that has not been fully digested in a specific infant (A).

영양 정보 제공 장치(120)는 수집된 대변 이미지들을 색 또는 모양 등을 기초로 특이 패턴 영역을 검출할 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 특정 유아(A)의 M개의 대변으로부터 지속적으로 소화가 불완전하게 되는 음식물(예를 들어, 당근, 브로콜리 등)을 판단하고, 판단 결과로부터 특정 유아(A)에게 필요한 영양분 정보를 도출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는 덩어리 객체별로 음식물의 레이블링을 수행하고 색, 모양 등에 기반하여 딥러닝 등과 같은 기계 학습 알고리즘을 이용하여 덩어리 객체들을 분류할 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may detect a specific pattern region based on a color or shape of the collected stool images. The nutritional information providing device 120 determines foods (eg, carrots, broccoli, etc.) that are continuously incompletely digested from the M stools of a specific infant (A), and from the result of the determination, it is necessary for a specific infant (A). Nutrient information can be derived. According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may label the food for each lump object and classify the lump objects using a machine learning algorithm such as deep learning based on color, shape, or the like.

영양 정보 제공 장치(120)는 도출된 영양분 정보로부터 특정 유아(A)에게 최적의 건강 기능 식품 또는 대체 음식물 조합을 추천(큐레이션)할 수 있다. 영양 정보 제공 장치(120)는 최적의 건강 기능 식품 또는 대체 음식물 조합의 소화 상태를 재분석해서 그 결과를 피드백으로 특정 유아(A)의 보호자에게 제공할 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may recommend (curate) an optimal health functional food or alternative food combination to a specific infant A from the derived nutrient information. The nutritional information providing device 120 may re-analyze the digestive state of the optimal health functional food or alternative food combination and provide the result to the guardian of the specific infant A as feedback.

영양 정보 제공 장치(120)는 수집된 대변 이미지들로부터 추출된 덩어리 객체들의 분포에 기초하여 반복되는 덩어리 객체들의 크기 및 개수를 기준으로 특정 유아(A)에게 필요한 영양분 정보를 도출할 수 있다.The nutritional information providing apparatus 120 may derive nutritional information necessary for a specific infant A based on the size and number of repeated lump objects based on the distribution of lump objects extracted from the collected stool images.

도 5는 일실시예에 따른 필요 영양 정보 제공 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a method for providing necessary nutritional information according to an embodiment.

도 5의 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 발명에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.Although process steps, method steps, algorithms, etc. are described in a sequential order in the flowchart of FIG. 5 , such processes, methods, and algorithms may be configured to operate in any suitable order. In other words, the steps of the processes, methods, and algorithms described in various embodiments of the invention need not be performed in the order described herein. Also, although some steps are described as being performed asynchronously, in other embodiments some of these steps may be performed concurrently. Further, the exemplification of a process by description in the drawings does not imply that the exemplified process excludes other changes and modifications thereto, and that the exemplified process or any of its steps may be used in any of the various embodiments of the present invention. It is not meant to be essential to one or more, nor does it imply that the illustrated process is preferred.

도 5에 도시한 바와 같이, 단계(S510)에서, 식별자에 대응하는 대변 이미지들이 획득된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 다수의 사용자 단말(110-1, 110-2, … , 110-n) 중 어느 하나의 사용자 단말(예를 들어, 110-1)로부터 네트워크(N)를 통하여 대변 이미지들을 획득할 수 있다.As shown in FIG. 5 , in step S510 , stool images corresponding to the identifier are obtained. For example, referring to FIGS. 1 to 4 , the nutritional information providing apparatus 120 includes any one user terminal (eg, a plurality of user terminals 110-1, 110-2, ..., 110-n). For example, it is possible to obtain stool images from 110-1) through the network N.

단계(S520)에서, 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들이 추출된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 단계 S510에서 획득된 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 미리 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 대변 이미지들로부터 덩어리 객체들을 추출할 수 있다.In step S520, lump objects, which are objects that have not been completely digested, are extracted from the stool images. For example, referring to FIGS. 1 to 4 , the nutritional information providing apparatus 120 may extract lump objects, which are objects that have not been completely digested, from the stool images obtained in step S510 . According to an embodiment, the nutritional information providing apparatus 120 may extract lump objects from the stool images using a pre-trained neural network.

단계(S530)에서, 제1 트레이닝 객체들과 제1 레이블들에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 덩어리 객체들이 불완전 소화 식품 정보들로 분류된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 제1 트레이닝 객체들과 제1 레이블들에 기초하여 미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 단계 S520에서 추출된 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류할 수 있다.In step S530 , the lump objects are classified into incompletely digested food information by using the first neural network learned in advance based on the first training objects and the first labels. For example, referring to FIGS. 1 to 4 , the nutritional information providing apparatus 120 extracts in step S520 using a first neural network learned in advance based on first training objects and first labels. The lumped objects can be classified as incompletely digested food information.

단계(S540)에서, 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보가 형성된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 영양 정보 제공 장치(120)는, 단계 S530에서 분류된 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 특정 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성할 수 있다.In step S540, the necessary nutrient information corresponding to the identifier is formed based on the incompletely digested food information corresponding to the lump objects. For example, referring to FIGS. 1 to 4 , the nutritional information providing apparatus 120 may provide necessary nutrient information corresponding to a specific identifier based on incompletely digested food information corresponding to the lump objects classified in step S530. can create

도 6은 일실시예에 따른 장치의 구성의 예시도이다.6 is an exemplary diagram of a configuration of an apparatus according to an embodiment.

일실시예에 따른 장치(401)는 프로세서(402) 및 메모리(403)를 포함한다. 일실시예에 따른 장치(401)는 상술한 서버 또는 단말일 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 장치들을 포함하거나, 도 1 내지 도 5를 통하여 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 메모리(403)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(403)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. The device 401 according to one embodiment includes a processor 402 and a memory 403 . The device 401 according to an embodiment may be the above-described server or terminal. The processor may include at least one of the devices described above with reference to FIGS. 1 to 5 , or may perform at least one method described above with reference to FIGS. 1 to 5 . The memory 403 may store information related to the above-described method or may store a program in which the above-described method is implemented. Memory 403 may be volatile memory or non-volatile memory.

프로세서(402)는 프로그램을 실행하고, 장치(401)를 제어할 수 있다. 프로세서(402)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(403)에 저장될 수 있다. 장치(401)는 입출력 장치(도면 미 표시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.The processor 402 may execute a program and control the device 401 . The code of the program executed by the processor 402 may be stored in the memory 403 . The device 401 may be connected to an external device (eg, a personal computer or a network) through an input/output device (not shown) and exchange data.

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. The 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 may 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.The 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 device, 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 a different order than 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)

프로세서에 의해 수행되는 방법에 있어서,
식별자에 대응하는 대변 이미지들을 획득하는 단계;
상기 대변 이미지들로부터 소화가 완전히 이루어지지 않은 객체들인 덩어리 객체들을 추출하는 단계;
미리 학습된 제1 뉴럴 네트워크를 이용하여, 상기 덩어리 객체들을 불완전 소화 식품 정보들로 분류하는 단계; 및
상기 덩어리 객체들에 대응하는 불완전 소화 식품 정보들에 기초하여 상기 식별자에 대응하는 필요 영양분 정보를 생성하는 단계
를 포함하는
대변 이미지 분석 기반 필요 영양 정보 제공 방법.






A method performed by a processor comprising:
obtaining stool images corresponding to the identifier;
extracting lump objects, which are objects that have not been completely digested, from the stool images;
classifying the lump objects into incompletely digested food information by using the pre-trained first neural network; and
Generating necessary nutrient information corresponding to the identifier based on the incompletely digested food information corresponding to the lump objects
containing
A method for providing nutritional information based on stool image analysis.






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