KR20230102262A - SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD - Google Patents

SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD Download PDF

Info

Publication number
KR20230102262A
KR20230102262A KR1020210192235A KR20210192235A KR20230102262A KR 20230102262 A KR20230102262 A KR 20230102262A KR 1020210192235 A KR1020210192235 A KR 1020210192235A KR 20210192235 A KR20210192235 A KR 20210192235A KR 20230102262 A KR20230102262 A KR 20230102262A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pedestrian
sarcopenia
skeleton data
length
data
Prior art date
Application number
KR1020210192235A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강성우
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020210192235A priority Critical patent/KR20230102262A/en
Publication of KR20230102262A publication Critical patent/KR20230102262A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4082Diagnosing or monitoring movement diseases, e.g. Parkinson, Huntington or Tourette
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112Gait analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A61B5/1128Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique using image analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4842Monitoring progression or stage of a disease
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The present invention relates to a skeleton data-based sarcopenia optimization determination system and method and, specifically, to a skeleton data-based sarcopenia optimization determination system and method including an imaging part and a server. One embodiment of the present invention is to more accurately determine the severe phase of sarcopenia patients by using five detection elements calculated using the characteristics of the sarcopenia patients walking with their knees apart.

Description

스켈레톤 데이터 기반 근감소증 최적화 판별 시스템 및 방법 {SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD}Skeleton data-based sarcopenia optimization discrimination system and method {SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템 및 방법에 관한 발명으로 구체적으로 촬영부와 서버를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템 및 방법에 관한 발명이다.The present invention relates to a system and method for determining sarcopenia based on skeleton data, and more specifically, to a system and method for determining sarcopenia based on skeleton data including a photographing unit and a server.

일반적으로, 물리치료라 함은 수술 또는 약물요법이 아닌, 전기나 광선, 소리, 운동요법을 비롯하여 각종 기구 및 기계장치 등의 다양한 물리적 소재를 이용한 치료 방법으로서, 이를 치료 목적으로 개발하여 사용자에 적용 함으로써 사용자의 고통을 경감시키고, 나아가 기능을 회복시키기 위한 것이다. 이러한 물리치료는 정형외과 및 신경외과, 재활 의학과 등을 비롯하여 다양한 의료분야에 걸쳐서 폭넓게 실시되고 있으며, 또한 각 가정에서도 의사의 도움없이 간편하게 실시되고 있다. In general, physical therapy refers to a treatment method using various physical materials such as various instruments and mechanical devices, including electricity, light rays, sound, and exercise therapy, rather than surgery or drug therapy, and is developed for treatment purposes and applied to users. This is to alleviate the user's pain and further restore the function. Such physical therapy is widely practiced across various medical fields, including orthopedic surgery, neurosurgery, and rehabilitation medicine, and is also easily performed at home without the help of a doctor.

종래의 물리치료를 위한 장치로는 전기적 주파수를 이용한 물리치료 장치가 가장 널리 사용되고 있는데, 종래의 주파수를 이용한 물리 치료 장치는 '+' 및 '-'로 이루어진 두 개의 전극 단자를 사용자의 피부에 접촉시킨 후, 펄스 발생 장치를 구동하여 직류 전류가 사용자의 신체에 전달되도록 함으로써, 피부를 통해 전달되는 자극을 매개로 소정의 치료 효과를 얻을 수 있는 것이다. As a conventional physical therapy device, a physical therapy device using electrical frequency is most widely used. In a conventional physical therapy device using frequency, two electrode terminals consisting of '+' and '-' are brought into contact with the user's skin. After that, by driving the pulse generator so that direct current is transmitted to the user's body, a predetermined therapeutic effect can be obtained through the stimulation transmitted through the skin.

그러나, 상술한 바와 같은 전기적 주파수를 이용한 물리치료 장치는 대부분 고주파 또는 저주파를 매개로 물리 적인 통증을 완화하는데 사용되므로, 그 치료범위가 매우 제한적인 문제점이 있다. However, since most of the physical therapy devices using electrical frequencies as described above are used to relieve physical pain through high or low frequency, there is a problem in that the treatment range is very limited.

한편, 최근에 새로운 치료 방식으로서 광치료법(light therapy)이 알려져 있다. 종래의 광치료법을 위한 장치는 치료가 필요한 환부의 형상과 일치하는 형상을 갖는 기판에 광 이미터(light emitter)가 설치된 구성을 갖는 것 이 일반적이다. 이러한 광치료법을 위한 광치료 장치는 외상, 부종, 정맥류, 전염성 질환 및 다른 질병들의 치료뿐만 아니라, 피부과 치료 및 미용 치료의 목적으로도 사용될 수 있다. Meanwhile, recently, light therapy is known as a new treatment method. A device for conventional phototherapy generally has a configuration in which a light emitter is installed on a substrate having a shape matching the shape of the affected area to be treated. Such a phototherapy device for phototherapy can be used for the purpose of dermatological treatment and cosmetic treatment as well as treatment of trauma, edema, varicose veins, infectious diseases and other diseases.

상술한 전기 자극 또는 광을 이용한 치료 방법은 근감소증(sarcopenia)을 치료하기 위한 용도로도 사용될 수 있다. 그러나, 아직 이러한 근감소증에 대한 비대면 진단 시스템에 대한 연구는 미진한 바, 근감소증 치료 장치 및 진단장치에 대한 필요성이 증가되고 있다.The above-described treatment method using electric stimulation or light may also be used for treating sarcopenia. However, research on a non-face-to-face diagnosis system for sarcopenia is still insufficient, and the need for a sarcopenia treatment device and diagnosis device is increasing.

이에, 본 발명에서는 근감소증에 대한 비대면 진단 방법 및 시스템에 대해서 기술하고자 한다.Accordingly, in the present invention, a non-face-to-face diagnosis method and system for sarcopenia will be described.

한편 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.On the other hand, the above-mentioned background art is technical information that the inventor possessed for derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.

본 발명의 일실시예는 스켈레톤 데이터 기반 근 감소증 판별 시스템 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a system and method for determining sarcopenia based on skeleton data.

전술한 목적을 해결하기 위해서 본 발명의 일실시예는 보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 촬영부 및 상기 촬영부에서 촬영된 사진 데이터를 전달받아 중증단계를 판별하는 서버, 상기 서버는 촬영된 사진 데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하는 추출부,

Figure pat00001
를 기준으로 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하고,
Figure pat00002
에 기준으로 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 연산부 및 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이 및 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 보행자의 근감소증 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 판별부를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템을 포함할 수 있다.In order to solve the above object, one embodiment of the present invention is a photographing unit for photographing the side of the pedestrian when the pedestrian walks forward, and a server for receiving photo data taken by the photographing unit and determining a severity level; The server includes an extraction unit for extracting skeleton data of a pedestrian from photographed photo data;
Figure pat00001
Calculate the average deviation/pelvic length of the difference between the z coordinates of each knee of the pedestrian based on
Figure pat00002
Based on the calculation unit for calculating the average deviation / pelvic length of the difference between the z coordinates of each ankle of the pedestrian and the average deviation / pelvic length of the difference between the z coordinates of each knee of the pedestrian and the difference between the z coordinates of each ankle of the pedestrian A skeleton data-based sarcopenia determination system including a determination unit determining whether the sarcopenia state of the pedestrian is within a preset range based on the average deviation/pelvic length may be included.

또한, 상기 연산부는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00003
를 기준으로 보행속도/다리길이를 연산하고, 상기 판별부는 상기 보행속도/다리길이로부터 보행자의 근감소증 상태 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템을 포함할 수 있다.In addition, the calculation unit from the skeleton data,
Figure pat00003
The determination unit may include a skeleton data-based sarcopenia determination system that calculates gait speed/leg length based on , and determines whether the sarcopenia state of the pedestrian is within a preset range based on the gait speed/leg length.

또한, 상기 연산부는 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00004
를 기준으로 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이를 연산하고, 상기 판별부는 상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이로부터 보행자의 근감소증 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템을 포함할 수 있다.In addition, the calculation unit from the skeleton data,
Figure pat00004
The average foot length of both feet of a walking pedestrian viewed from the side/foot length of the pedestrian is calculated based on It may include a skeleton data-based sarcopenia determination system that determines whether it is within a predetermined range.

또한, 상기 연산부는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00005
에 기준으로 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균을 연산하고, 상기 판별부는 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균으로부터 보행자의 근감소증 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템을 포함할 수 있다.In addition, the calculation unit from the skeleton data,
Figure pat00005
The determination unit includes a skeleton data-based sarcopenia discrimination system that calculates the average bending angle of both knees during walking based on , and determines whether the sarcopenia state of the pedestrian is within a preset range from the average bending angle of both knees during walking. can do.

또한, 상기 판별부는 상기 연산부에서 연산된 상기 보행속도/다리길이, 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이, 상기 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이, 상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이 및 상기 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균의 값인 근감소 판별 데이터를 이용하여 보행자의 근감소증 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하고, 상기 서버는 상기 근감소 판별 데이터를 딥러닝 하는 학습부를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템을 포함할 수 있다.In addition, the determination unit calculates the gait speed/leg length calculated by the calculation unit, the average deviation/pelvic length of the difference between the z-coordinates of each knee of the pedestrian, and the average deviation of the difference between the z-coordinates of each ankle of the pedestrian/pelvic length. , Determining whether the sarcopenia state of the pedestrian is included within a preset range using the muscle loss determination data, which is the average value of the average foot length of both feet of the walking pedestrian/foot length of the pedestrian and the bending of both knees while walking as viewed from the side The server may include a skeleton data-based sarcopenia determination system including a learning unit for deep learning the sarcopenia determination data.

또한, 근감소 판별 데이터를 딥러닝하는 단계, 보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 단계, 촬영된 사진데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 상기 근감소 판별 데이터로 연산하는 단계 및 딥러닝 된 상기 근감소 판별데이터에 기초하여 기 설정된 기준보다 높은 지 판별하여 보행자의 근감소증을 판별하는 단계를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, deep learning the muscle reduction discrimination data, photographing the side of the pedestrian when the pedestrian walks forward, extracting the pedestrian's skeleton data from the photographed photo data, and determining the muscle reduction from the skeleton data It may include a skeleton data-based sarcopenia determination method including the step of calculating with data and the step of determining whether the sarcopenia of a pedestrian is higher than a predetermined criterion based on the deep-learned sarcopenia determination data.

또한, 상기 제3단계는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00006
를 기준으로 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계를 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, the third step is from the skeleton data,
Figure pat00006
and calculating an average deviation/pelvic length of differences in z-coordinates of each knee of the pedestrian based on , wherein the fourth step is a predetermined average deviation/pelvis length of differences in z-coordinates of each knee of the pedestrian. It may include a skeleton data-based sarcopenia determination method including the step of determining whether it is within the criteria.

또한, 상기 제3단계는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00007
를 기준으로 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 제 4단계는 상기 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, the third step is from the skeleton data,
Figure pat00007
and calculating an average deviation/pelvic length of the difference between the z coordinates of each ankle of the pedestrian based on, and the fourth step is a preset average deviation/pelvic length of the difference between the z coordinates of each ankle of the pedestrian. It may include a skeleton data-based sarcopenia determination method further comprising the step of determining whether it is included within the criterion.

또한, 상기 제3단계는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00008
를 기준으로 보행속도/다리길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행속도/다리길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, the third step is from the skeleton data,
Figure pat00008
A method for determining sarcopenia based on skeleton data further comprising calculating gait speed/leg length based on , and the fourth step further comprising the step of determining whether the gait speed/leg length is within a predetermined criterion. can include

또한, 상기 제3단계는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00009
를 기준으로 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발 길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발 길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, the third step is from the skeleton data,
Figure pat00009
and calculating the average foot length of both feet of the pedestrian while walking/foot length of the pedestrian viewed from the side based on It may include a skeleton data-based sarcopenia determination method further comprising the step of determining whether it is included within a predetermined criterion.

또한, 상기 제3단계는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00010
를 기준으로 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균을 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균으로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법을 포함할 수 있다.In addition, the third step is from the skeleton data,
Figure pat00010
Skeleton data further comprising calculating an average of each bending angle of both knees during walking based on , and the fourth step further comprising determining whether the average bending angle of both knees during walking is within a predetermined criterion. based sarcopenia discrimination method.

본 발명의 일실시예는 근감소증 환자의 보행 중인 모습만으로 근감소증 환자들를 판별할 수 있다.One embodiment of the present invention can discriminate sarcopenia patients only by the appearance of sarcopenia patients while they are walking.

또한, 본 발명의 일실시예는 보행자의 각 무릎의 z좌표의 평균편차/골반길이와 보행자의 각 발목의 z좌표의 평균편차/골반길이를 이용하여 근감소증 환자의 근감소증 중증단계를 판별할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can determine the severe stage of sarcopenia in patients with sarcopenia using the average deviation of z-coordinates of each knee of a pedestrian/pelvic length and the average deviation of z-coordinates of each ankle of a pedestrian/pelvic length of a pedestrian. can

또한, 본 발명의 일실시예는 보행속도/다리길이를 이용하여 근감소증 환자의 근감소증 중증단계를 판별할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can determine the severe stage of sarcopenia in a patient with sarcopenia using walking speed/leg length.

또한, 본 발명의 일실시예는 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이를 이용하여 근감소증 환자의 근감소증 중증단계를 판별할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can determine the severe stage of sarcopenia of a sarcopenia patient using the average foot length of both feet of a walking pedestrian viewed from the side/walker's foot length.

또한, 본 발명의 일실시예는 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균을 이용하여 근감소증 환자의 근감소증 중증단계를 판별할 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention can determine the severe stage of sarcopenia of a patient with sarcopenia using the average of each bending of both knees during walking.

또한, 본 발명의 일실시예는 5가지의 검출요소를 이용하여 보다 근감소증 환자를 더욱 정확하게 판별할 수 있다는 효과가 있다.In addition, one embodiment of the present invention has an effect that it is possible to more accurately discriminate a patient with sarcopenia by using five detection elements.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

도 1은 근감소증이 발생하는 매커니즘에 대한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템에 기초하여 전방을 향해 걷고 있는 보행자를 측면에서 촬영하는 상황을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템의 구성을 구체적으로 도시화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법에 대한 순서도이다.도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 파킨슨 증후군 중증 단계 판별 방법에 대한 순서도이다.
1 is a schematic diagram of the mechanism by which sarcopenia occurs.
2 is a conceptual diagram illustrating a situation in which a pedestrian walking forward is photographed from the side based on the system for determining sarcopenia based on skeleton data according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram specifically illustrating the configuration of a system for determining sarcopenia based on skeleton data according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a method for determining sarcopenia based on skeleton data according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart of a method for determining a severe stage of Parkinson's syndrome based on skeleton data according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결” 되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case of being “directly connected” but also the case of being “electrically connected” with another element in the middle. In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated.

본 발명에서 사용되는 카메라는 카메라 내부에 ToF(Time of Flight; 비행시간) 모듈이 포함할 수 있다. 카메라가 촬영을 하면 상기 ToF(Time of Flight) 모듈은 피사체를 향해 빛을 발사해, 발사한 빛이 피사체에 부딪힌 후 반사되어 돌아오는 시간을 거리로 계산할 수 있다.The camera used in the present invention may include a Time of Flight (ToF) module inside the camera. When the camera takes a photograph, the Time of Flight (ToF) module emits light toward the subject, and the time for the emitted light to hit the subject and then return after being reflected may be calculated as a distance.

본 발명에서 사진데이터란 본 발명에서 사용되는 카메라를 이용하여 촬영된 보행자가 보해중인 영상의 프레임 단위의 장면을 뜻한다. 촬영된 사진데이터에서 보행자의 뼈대의 각 지점을 하나의 포인트로 지정하여 총 31개의 특성을 추출한 것이 스켈레톤 데이터이다. 추출된 스켈레톤 데이터가 포함하고 있는 31개의 특성에는 코, 양쪽 눈, 양쪽 귀, 머리, 목, 팔꿈치, 팔목, 가슴, 허리, 골반, 엉덩이, 무릎, 발 등이 포함되어 있으며, 본 발명의 일실시예는 골반, 양쪽 엉덩이, 양쪽 무릎, 양쪽 발목, 양쪽 발의 지점을 포함한 9개의 특성만 사용된다.In the present invention, photo data refers to a frame-by-frame scene of an image of a pedestrian being viewed, photographed using a camera used in the present invention. Skeleton data is a total of 31 characteristics extracted by designating each point of the skeleton of the pedestrian as one point in the photographed data. The 31 characteristics included in the extracted skeleton data include the nose, both eyes, both ears, head, neck, elbows, wrists, chest, waist, pelvis, hips, knees, feet, etc. The example uses only nine attributes, including the points of the pelvis, both hips, both knees, both ankles, and both feet.

이하에서는 도 1은 근감소증이 발생하는 매커니즘에 대한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템에 기초하여 전방을 향해 걷고 있는 보행자를 측면에서 촬영하는 상황을 도시한 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템의 구성을 구체적으로 도시화한 도면이다.Hereinafter, FIG. 1 is a schematic diagram of a mechanism by which sarcopenia occurs, and FIG. 2 is a photograph of a pedestrian walking forward from the side based on a skeleton data-based sarcopenia discrimination system according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram showing a situation, and FIG. 3 is a diagram specifically illustrating the configuration of a system for determining sarcopenia based on skeleton data according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예인 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템은 정면으로 걷는 근감소증 환자의 측면으로 촬영하여 촬영된 데이터를 이용하여 근감소증 환자의 를 판별하는 시스템이다.Skeleton data-based sarcopenia discrimination system, which is an embodiment of the present invention, is a system for discriminating the sarcopenia patient's x using data taken by photographing the side of a sarcopenia patient walking forward.

본 발명의 일 실시예인 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템은 촬영부(100), 서버(200), 단말(300)을 포함할 수 있다.A system for determining sarcopenia based on skeleton data according to an embodiment of the present invention may include a photographing unit 100 , a server 200 , and a terminal 300 .

촬영부(100)은 전방을 향해 보행자의 측면을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 서버(200)는 추출부(210), 연산부(220), 학습부(230) 및 판별부(240)를 포함할 수 있다. 단말(300)은 디스플레이부(310)을 포함할 수 있다. 디스플레이부(310)은 근감소증 환자(p)의 정보를 화면에 표시하는 디스플레이 패널(display panel)등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 디스플레이부(310)는 정보의 출력을 지원하는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 또한, 촬영부(100), 서버(200), 단말(300)은 DMR과 WiFi, 저에너지블루투스(BLE), 블루투스(Bluetooth), 3G(3rd Generation), 3GPP(3rdGeneration Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), LTE-A, 4G(4th Generation), 5G(5th Generation) 중 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 외부장치와 무선 통신할 수 있다.The photographing unit 100 may include a camera that photographs the side of the pedestrian toward the front. The server 200 may include an extraction unit 210 , a calculation unit 220 , a learning unit 230 and a determination unit 240 . The terminal 300 may include a display unit 310 . The display unit 310 may include a display panel displaying information of the sarcopenia patient (p) on a screen. However, the display unit 310 is not limited thereto and may include various components supporting information output. In addition, the photographing unit 100, the server 200, and the terminal 300 are DMR, WiFi, low energy Bluetooth (BLE), Bluetooth, 3G (3rd Generation), 3GPP (3rdGeneration Partnership Project), LTE (Long Term Evolution), LTE-A, 4th generation (4G), and 5th generation (5G) communication modules may perform wireless communication with an external device through at least one communication module.

추출부(210)는 촬영부(100)에서 촬영된 사진 데이터에서 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출할 수 있다. 연산부(220)는 추출부에서 추출한 보행자의 스켈레톤 데이터에 기초하여 근감소증 환자를 판별하기 위해 사용될 검출요소 5가지를 연산할 수 있다. 이하, 연산 된 5가지의 검출요소는 근감소 판별 데이터라 한다. 검출요소 5가지에 대해서는 후술하기로 한다. 학습부(230)는 상기 연산부(230)에서 근감소 판별 데이터로부터 딥러닝을 할 수 있고, 판별부(240)는 딥러닝된 근감소 판별 데이터를 바탕으로 기 설정된 기준을 통해 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보행자(p)는 전방을 향해(x축) 보행을 하면, 보행자의 측면을 카메라(c)를 이용하여 촬영할 수 있다.The extraction unit 210 may extract skeleton data of the pedestrian from photo data captured by the photographing unit 100 . The calculation unit 220 may calculate five detection elements to be used to determine the patient with sarcopenia based on the skeleton data of the pedestrian extracted by the extraction unit. Hereinafter, the calculated five detection elements are referred to as muscle reduction discrimination data. The five detection elements will be described later. The learning unit 230 may perform deep learning from the muscle reduction discrimination data in the calculation unit 230, and the determination unit 240 determines the sarcopenia of the pedestrian through a predetermined criterion based on the deep-learned muscle reduction discrimination data. can be identified. According to an embodiment of the present invention, when the pedestrian p walks forward (x-axis), the side of the pedestrian can be photographed using the camera c.

구체적으로, 근감소증 환자(p)가 기 설정된 거리를 정면을 향해 보행을 하면, 근감소증 환자(p)의 측면에 위치한 카메라(c)가 근감소증 환자의 보행을 촬영한다. 이 촬영된 사진데이터 중에서 근감소증 환자(p)의 연산에 사용될 하반신의 스켈레톤 데이터만 추출한다. 추출된 스켈레톤 데이터를 이용하여 서버(200)에서 후술할 근감소 판별 데이터를 연산한다. 근감소 판별데이터를 연산하는 과정은 후술하기로 한다. 연산 된 근감소 판별 데이터는 학습부(230)에서 또 다른 근감소증 환자들의 근감소 판별데이터와 함께 딥러닝이 된다. 딥러닝된 근감소 판별데이터는 판별부(240)에서 기 설정된 기준보다 높은 지 판별하고 근감소증 환자(p)의 근감소증 를 판별한다. 판별된 근감소증 환자(p)의 는 디스플레이부(310)을 통해 근감소증 환자(p)에게 보여지고, 근감소증 환자(p)뿐만 아니라 의료진한테도 전달될 수 있다.Specifically, when the sarcopenia patient (p) walks a predetermined distance toward the front, the camera (c) located on the side of the sarcopenia patient (p) captures the walking of the sarcopenia patient (p). From the photographed photo data, only the skeleton data of the lower body to be used for calculation of the sarcopenia patient (p) is extracted. Using the extracted skeleton data, the server 200 calculates muscle reduction determination data to be described later. A process of calculating muscle reduction discrimination data will be described later. The calculated muscle loss discrimination data is subjected to deep learning in the learning unit 230 together with muscle reduction discrimination data of other sarcopenia patients. The deep-learned muscle reduction discrimination data is determined by the determination unit 240 to determine whether or not it is higher than a predetermined criterion, and to determine the sarcopenia of the sarcopenia patient (p). The identified sarcopenia patient (p) is displayed to the sarcopenia patient (p) through the display unit 310, and can be transmitted not only to the sarcopenia patient (p) but also to the medical staff.

검출요소 1은 보행자의 각 무릎의 z 좌표의 차이의 평균편차/골반길이이다. 검출요소1을 연산하는 식은

Figure pat00011
이다.
Figure pat00012
에서
Figure pat00013
는 왼쪽 무릎의 z좌표를,
Figure pat00014
는 오른쪽 무릎의 z좌표를 의미한다.
Figure pat00015
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다.
Figure pat00016
는 촬영되는 보행자(p)의 골반 길이이다. 보행자(p)의 골반길이로 보행중인 보행자(p)의 각 무릎의 z좌표의 차의 평균편차를 나누는 이유는 촬영되는 보행자(p)마다 키가 커서 보행 속도의 차이가 나기도 하고, 골반이 넓은 것에 의해 기본적으로 무릎이 벌어지는 것에 차이가 나기 때문에 표준화하기 위해서이다. 또한, 상기 검출요소 1을 연산하는 식에서 보행자(p)의 각 무릎의 z좌표만 사용하는 이유는 x좌표는 보행자(p)가 전진하거나 후진하는 것으로 바뀌는 값으로 보행중인 무릎의 특징을 짓기에는 어렵다고 판단하여 포함되지 않았고, 각 무릎의 y 좌표 또한 보행자(p)의 신체좌표가 위 아래로 움직일 때 변화하는 값이므로 x 좌표와 마찬가지로 포함되지 않는다. 근감소증 환자의 보행에서 일반인의 보행과 다른 점은 무릎을 벌리고 걷는다는 특징이 있다. 무릎을 벌리고 걷는 특징을 이용하기 위해서 도2의 표시된 3차원 좌표계에서 z좌표를 이용해야 한다. 앞에서 서술했듯이, x좌표는 보행자가 앞 뒤로 걸을 때 바뀌는 값이며, y좌표는 보행자가 위 아래 움직일 때 변화하는 값이므로 z좌표가 카메라를 기준으로 하여금 가깝거나 먼 거리를 나타내는 값이 된다. 따라서 전면을 향해 보행하는 보행자를 측면에서 촬영하기 때문에 무릎의 벌어지는 값은 z좌표로 나타낼 수 있는 것이다. 따라서 보행자(p)의 각 무릎의 z좌표를 이용하는 것이다.Detection factor 1 is the average deviation/pelvic length of the difference between the z-coordinates of each knee of the pedestrian. The expression for calculating detection element 1 is
Figure pat00011
am.
Figure pat00012
at
Figure pat00013
is the z-coordinate of the left knee,
Figure pat00014
denotes the z-coordinate of the right knee.
Figure pat00015
Means the time the pedestrian walked a preset distance.
Figure pat00016
is the length of the pelvis of the pedestrian p being photographed. The reason for dividing the average deviation of the difference between the z-coordinates of each knee of the walking pedestrian (p) by the pelvis length of the pedestrian (p) is that each pedestrian (p) being photographed is tall, so there is a difference in walking speed, and the pelvis is wide. This is to standardize it because there is a difference in how the knee is basically widened by it. In addition, the reason why only the z-coordinate of each knee of the pedestrian p is used in the equation for calculating the detection element 1 is that the x-coordinate is a value that changes when the pedestrian p moves forward or backward, and it is difficult to characterize the walking knee. The y-coordinate of each knee is also a value that changes when the body coordinate of the pedestrian (p) moves up and down, so it is not included like the x-coordinate. The difference between the gait of patients with sarcopenia and that of ordinary people is that they walk with their knees apart. In order to use the characteristic of walking with the knees apart, the z-coordinate should be used in the 3-dimensional coordinate system shown in FIG. As described above, the x-coordinate is a value that changes when the pedestrian walks back and forth, and the y-coordinate is a value that changes when the pedestrian moves up and down, so the z-coordinate is a value representing a distance closer or farther from the camera. Therefore, since the pedestrian walking toward the front is photographed from the side, the widening value of the knee can be expressed as the z-coordinate. Therefore, the z-coordinate of each knee of the pedestrian p is used.

검출요소2는 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이이다. 검출요소 2를 연산하는 식은

Figure pat00017
이다. 검출요소 1과 비슷하지만 다른 점은 검출요소 1은 보행자(p)의 무릎의 z좌표를 사용하는 식이고, 검출요소 2는 보행자(p)의 발목의 z 좌표를 사용한다. 상기 식의
Figure pat00018
에서
Figure pat00019
는 왼쪽 발목의 z좌표를
Figure pat00020
는 오른쪽 발목의 z좌표를 의미한다.
Figure pat00021
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 상기 식의
Figure pat00022
는 촬영되는 보행자(p)의 골반 길이이다. 검출요소 2를 연산하는 식에서
Figure pat00023
Figure pat00024
를 나누는 이유도 검출요소 1를 연산하는 식에서 보행중인 보행자(p)의 각 무릎의 z좌표의 평균편차를 보행자(p)의 골반 길이로 나누는 이유와 동일하게 촬영되는 보행자 마다 키가 커서 보행 속도의 차이가 나고, 골반이 넓은 것에 의해 기본적으로 무릎이 벌어져 양 발목 사이가 멀어지는 것에서 차이가 나기 때문에 표준화하기 위해서이다. 앞서 서술했듯이 근감소증 환자와 일반인과의 보행에서 다른 점으로는 무릎을 벌리고 걷는 특징이 있다. 따라서 무릎이 벌리고 걸어, 양 발목의 사이도 멀어진다. 보행자(p)의 양 발목 사이의 거리를 측정하기 위해서는 보행자(p)의 측면에서 촬영하는 카메라(c)를 기준으로 원근을 나타낼 수 있는 z좌표를 이용해야 한다.Detection factor 2 is the average deviation/pelvic length of the difference between the z-coordinates of each ankle of the pedestrian. The expression for calculating detection factor 2 is
Figure pat00017
am. It is similar to detection element 1, but the difference is that detection element 1 uses the z-coordinate of the knee of the pedestrian p, and detection element 2 uses the z-coordinate of the ankle of the pedestrian p. of the above expression
Figure pat00018
at
Figure pat00019
is the z-coordinate of the left ankle
Figure pat00020
is the z-coordinate of the right ankle.
Figure pat00021
Means the time the pedestrian walked a preset distance. of the above expression
Figure pat00022
is the length of the pelvis of the pedestrian p being photographed. In the equation for calculating detection factor 2
Figure pat00023
as
Figure pat00024
The reason for dividing is the same as the reason for dividing the average deviation of the z-coordinate of each knee of the walking pedestrian (p) by the pelvis length of the walking pedestrian (p) in the equation for calculating the detection factor 1. This is to standardize because there is a difference, and the difference is that the knee is basically wide apart due to the wide pelvis and the distance between the ankles. As mentioned earlier, the difference between sarcopenia patients and the general public is that they walk with their knees apart. Therefore, the knees are wide apart, and the distance between the ankles is also wide. In order to measure the distance between the ankles of the pedestrian p, a z-coordinate capable of representing perspective should be used based on the camera c taking pictures from the side of the pedestrian p.

검출요소 3은 보행속도/다리길이이다. 검출요소 3을 연산하는 식은

Figure pat00025
이다.
Figure pat00026
에서
Figure pat00027
는 보행자(p)의 허리의 x 좌표를 의미하고,
Figure pat00028
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 또한,
Figure pat00029
는 보행자(p)의 다리 길이를 의미한다. 앞서 서술했듯이, x좌표는 보행자가 앞 뒤로 이동할 때 변화하는 값으로 보행자가 시작지점에서 끝지점까지 보행한 거리를 나타내는 좌표가 되는 것이다. 따라서 검출요소 3을 연산하는 식
Figure pat00030
에서
Figure pat00031
는 보행자가 촬영 중 보행한 총 거리를 보행한 시간으로 나눈것이므로 보행자가 보행한 속도를 의미한다.
Figure pat00032
Figure pat00033
로 나누는 이유는 다리 길이에 따라서 보폭에 크기가 달라져 같은 거리를 걷더라도 속도가 달라지기 때문에 표준화하기 위해서이다. Detection factor 3 is walking speed/leg length. The expression for calculating detection factor 3 is
Figure pat00025
am.
Figure pat00026
at
Figure pat00027
Means the x-coordinate of the waist of the pedestrian p,
Figure pat00028
Means the time the pedestrian walked a preset distance. also,
Figure pat00029
Means the leg length of the pedestrian (p). As described above, the x-coordinate is a value that changes when the pedestrian moves back and forth, and becomes a coordinate indicating the distance the pedestrian has walked from the starting point to the ending point. Therefore, the equation for calculating detection factor 3
Figure pat00030
at
Figure pat00031
Since is the total distance the pedestrian walked during the shooting divided by the walking time, it denotes the walking speed of the pedestrian.
Figure pat00032
cast
Figure pat00033
The reason for dividing by is to standardize because the size of the stride varies depending on the length of the leg, so even if you walk the same distance, the speed changes.

검출요소 4는 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이이다. 검출요소 4를 연산하는 식은

Figure pat00034
이다. 검출요소 4를 연산하는 식에서
Figure pat00035
는 왼발의 x좌표이고
Figure pat00036
는 왼 발목의 x좌표를 의미한다. 또한,
Figure pat00037
는 오른발의 x좌표를 의미하고
Figure pat00038
는 오른발목의 x좌표를 의미한다. 또한, 상기 검출요소 4를 연산하는 식에서
Figure pat00039
는 보행자의 발길이를 의미하고,
Figure pat00040
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 정상적인 일반인이 걸었을 때 측면에서 바라본 발길이는 본인의 발길이와 동일하지만 근감소증 환자는 무릎을 벌리고 걷기 때문에 발목이 밖을 향하여 걷는다 따라서 본인의 발길이보다 측면에서 바라본 발길이가 더 짧을 수 있다. 검출 요소 4를 구하는 식에서
Figure pat00041
는, 측면에서 바라본 양 발의 발길이를 구하여 2로 나눈 것이다. 구체적으로, 측면에서 바라본 왼발의 발길이는
Figure pat00042
로 연산 할 수 있다. 측면에서 바라본 보행중인 보행자의 왼발의 앞 지점(
Figure pat00043
에서 왼발의 발목 지점(
Figure pat00044
을 빼면 측면에서 바라본 왼발의 발길이가 나온다. 또한, 측면에서 바라본 오른발의 발길이는
Figure pat00045
로 연산할 수 있다. 측면에서 바라본 보행중인 보행자의 오른발의 앞 지점(
Figure pat00046
)에서 오른발의 발목 지점(
Figure pat00047
)을 빼면 측면에서 바라본 오른발의 발길이가 나온다.Detection factor 4 is the average foot length of both feet of a walking pedestrian/pedestrian's foot length as seen from the side. The expression for calculating the detection factor 4 is
Figure pat00034
am. In the equation for calculating the detection factor 4
Figure pat00035
is the x-coordinate of the left foot
Figure pat00036
means the x-coordinate of the left ankle. also,
Figure pat00037
means the x-coordinate of the right foot
Figure pat00038
means the x-coordinate of the right ankle. In addition, in the equation for calculating the detection element 4
Figure pat00039
is the foot length of a pedestrian,
Figure pat00040
Means the time the pedestrian walked a preset distance. When a normal person walks, the foot length seen from the side is the same as the person's foot length, but sarcopenia patients walk with their knees apart, so their ankles walk outward. Therefore, the foot length seen from the side may be shorter than the person's foot length. From the equation for finding the detection factor 4
Figure pat00041
is the length of both feet viewed from the side and divided by 2. Specifically, the foot length of the left foot viewed from the side is
Figure pat00042
can be computed with The front point of the left foot of a walking pedestrian viewed from the side (
Figure pat00043
At the ankle point of the left foot (
Figure pat00044
If you subtract , you get the foot length of the left foot viewed from the side. Also, the foot length of the right foot viewed from the side is
Figure pat00045
can be computed with The front point of the right foot of a walking pedestrian viewed from the side (
Figure pat00046
) at the ankle point of the right foot (
Figure pat00047
) to get the foot length of the right foot viewed from the side.

검출요소 5는 보행중인 양 무릎의 굽힘 각 평균이다. 검출요소 5를 연산하는 식은

Figure pat00048
이다. 상기 검출요소 5를 연산하는 식에서
Figure pat00049
는 왼쪽 엉덩이, 왼 무릎, 왼 발목의 x좌표와 y좌표로 삼각형 세변의 길이를 계산 후 cos법칙을 이용하여 연산 한 왼 다리의 무릎의 굽힘 각을 의미한다. 또한,
Figure pat00050
는 오른쪽 엉덩이, 오른 무릎, 오른 발목의 x좌표와 y좌표로 삼각형 세변의 길이를 계산 후 cos법칙을 이용하여 연산한 오른다리의 무릎의 굽힘 각을 의미한다.
Figure pat00051
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다.Detection factor 5 is the average bending angle of both knees during walking. The expression for calculating detection factor 5 is
Figure pat00048
am. In the equation for calculating the detection factor 5
Figure pat00049
means the bending angle of the knee of the left leg calculated using the cos law after calculating the lengths of the three sides of the triangle with the x-coordinates and y-coordinates of the left hip, left knee, and left ankle. also,
Figure pat00050
means the bending angle of the knee of the right leg calculated using the cos law after calculating the lengths of the three sides of the triangle with the x-coordinates and y-coordinates of the right hip, right knee, and right ankle.
Figure pat00051
Means the time the pedestrian walked a preset distance.

근감소증 환자들은 가 심해질수록 무릎을 더 많이 벌려 걷게 된다. 무릎을 더 많이 벌리면 벌릴수록, 발목도 더 많이 밖을 향하게 되고, 무릎도 많이 굽히게 된다. 보행속도도 많이 느려 진다. 앞서 설명한 검출요소 5가지는 이러한 특징들을 이용하여 근감소증 환자들의 중증단계를 판별하는 지표로 이용된다.Patients with sarcopenia walk with their knees wide apart as the severity worsens. The more you spread your knees apart, the more your ankles point outward and the more your knees bend. Walking speed is also very slow. The five detection elements described above are used as indicators to determine the severe stage of sarcopenia patients using these characteristics.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법은 보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 제1단계(s200), 촬영된 사진데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 상기 근감소 판별데이터로 연산하는 제 2단계(s300), 딥러닝 된 상기 근감소 판별 데이터에 기초하여 기 설정된 기준보다 높은 지 판별하여 보행자의 근감소증 중증단계를 판별하는 제 3단계(s400)를 포함 할 수 있다.On the other hand, in the skeleton data-based sarcopenia determination method according to an embodiment of the present invention, when the pedestrian walks forward, the first step of photographing the side of the pedestrian (s200), the skeleton data of the pedestrian is obtained from the photographed photo data. A second step (s300) of extracting and calculating the muscle loss discrimination data from the skeleton data, determining whether the pedestrian's muscle loss discrimination data is higher than a predetermined criterion based on the deep-learning muscle loss discrimination data to determine the severity of the sarcopenia of the pedestrian A third step (s400) may be included.

보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 제1단계(s200)는 보행자가 기 설정된 거리를 보행하면, ToF모듈을 포함하고 있는 카메라로 보행자의 측면을 촬영할 수 있는 단계이다.When the pedestrian walks forward, the first step (s200) of photographing the side of the pedestrian is a step of capturing the side of the pedestrian with a camera including a ToF module when the pedestrian walks a preset distance.

촬영된 사진데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 근감소 판별 데이터로 연산하는 제2단계(s300)는 촬영된 사진데이터 중 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하는 단계(s310)를 포함 할 수 있다. 또한, 촬영된 사진데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 근감소 판별 데이터로 연산하는 제2단계(s300)는 검출요소 1을 연산하는 단계(s321), 검출요소 2를 연산하는 단계(s322), 검출요소 3을 연산하는 단계(s323), 검출요소 4를 연산하는 단계(s324) 및 검출요소 5를 연산하는 단계(s325)를 포함 할 수 있다. The second step (s300) of extracting the pedestrian's skeleton data from the captured photo data and calculating the muscle reduction determination data from the skeleton data may include extracting the pedestrian's skeleton data from the captured photo data (s310). can In addition, in the second step (s300) of extracting the skeleton data of the pedestrian from the photographed photo data and calculating the muscle reduction determination data from the skeleton data, the step of calculating the detection element 1 (s321) and the detection element 2 Step s322, calculating the detection element 3 (s323), calculating the detection element 4 (s324), and calculating the detection element 5 (s325) may be included.

검출요소 1을 연산하는 단계(s321)는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00052
를 기준으로 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계이다. 검출요소 1을 연산하는 식에서
Figure pat00053
는 왼 무릎의 z좌표를 의미하고
Figure pat00054
는 오른 무릎의 z좌표를 의미한다. 또한,
Figure pat00055
는 보행자의 골반길이를 의미한다. 보행자의 골반길이로 보행중인 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차의 평균편차를 나누는 이유는 촬영되는 보행자마다 키가 커서 보행 속도의 차이가 나기도 하고, 골반이 넓은 것에 의해 기본적으로 무릎이 벌어지는 것에 차이가 나기 때문에 표준화하기 위해서이다. 근감소증 환자는 무릎 및 허리 등의 통증으로 인하여 보행할 때, 무릎을 벌리고 걷는다. 일반인들은 보행할 때 무릎이 벌려 걷지 않기 때문에 보행하는 일반인의 양 무릎의 z좌표를 측정하여 검출요소 1을 연산하면 양 무릎의 차가 일정할 것이다. 하지만 근감소증 환자의 보행을 촬영하면 무릎을 계속 벌리고 걷고, 통증 때문에 걸음걸이가 일정하지 않는다. 따라서 보행중인 보행자의 무릎의 z좌표를 이용하여 연산된 검출요소1에서 보행자의 골반길이 대비 보행자의 무릎의 벌림 정도를 알 수 있다.The step of calculating the detection element 1 (s321) is from the skeleton data,
Figure pat00052
This step calculates the average deviation/pelvic length of the difference between the z coordinates of each knee of the pedestrian based on . In the formula for calculating the detection factor 1
Figure pat00053
is the z-coordinate of the left knee
Figure pat00054
denotes the z-coordinate of the right knee. also,
Figure pat00055
is the pelvic length of the pedestrian. The reason for dividing the average deviation of the difference between the z-coordinates of each knee of the walking pedestrian by the pedestrian's pelvic length is that each pedestrian being photographed is tall, so there is a difference in walking speed, and a wide pelvis basically causes a difference in the spread of the knee. It is to standardize it because it comes out. Patients with sarcopenia walk with their knees apart when walking due to pain in the knee and back. Since ordinary people do not walk with their knees spread apart when they walk, if the detection factor 1 is calculated by measuring the z-coordinates of both knees of ordinary people walking, the difference between both knees will be constant. However, when the gait of sarcopenia patients is filmed, they walk with their knees constantly apart, and their gait is irregular due to pain. Therefore, the degree of abduction of the pedestrian's knee relative to the pedestrian's pelvis length can be known from the detection element 1 calculated using the z-coordinate of the knee of the pedestrian.

후술할 본 발명의 보행자의 근감소증을 판별하는 제3단계(s400)는 검출요소 1을 연산하는 단계(s321)에서 연산된 검출요소 1을 이용하여 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 일반인의 보행과는 다르게 근감소증 환자의 보행은 무릎을 벌리고 걷는 특징을 가지고 있다. 보행중인 보행자의 무릎의 z좌표를 이용하여 연산된 검출 요소 1은 골반길이 대비 무릎 사이의 벌림 정도를 내포하고 있다. 따라서, 검출요소 1에 내포되어 있는 골반길이 대비 무릎 사이의 벌림 정도를 가지고 보행자의 근감소증 중증단계(s400)에서 보행자의 근감소증 를 판별할 수 있는 것이다.In the third step (s400) of determining the sarcopenia of the pedestrian according to the present invention, which will be described later, the detection element 1 calculated in the step (s321) of calculating the detection element 1 can be used to determine the sarcopenia of the pedestrian. Unlike normal people's gait, the gait of patients with sarcopenia has the characteristic of walking with their knees apart. Detection factor 1 calculated using the z-coordinate of the knee of a walking pedestrian contains the degree of abduction between the knees compared to the pelvic length. Therefore, it is possible to determine the sarcopenia of a pedestrian in the severe stage of sarcopenia (s400) with the degree of ablation between the knees compared to the pelvic length included in detection element 1.

검출요소 2를 연산하는 단계(s322) 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00056
를 기준으로 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계이다. 검출요소 2를 연산하는 식에서
Figure pat00057
는 왼 발목의 z좌표를 의미하고
Figure pat00058
는 오른 발목의 z좌표를 의미한다. 또한,
Figure pat00059
는 보행자의 골반길이를 의미한다.
Figure pat00060
Figure pat00061
를 나누는 이유도 검출요소 1를 연산하는 식에서 보행중인 보행자의 각 무릎의 z좌표의 평균편차를 보행자의 골반 길이로 나누는 이유와 동일하게 촬영되는 보행자마다 키가 커서 보행 속도의 차이가 나고, 골반이 넓은 것에 의해 기본적으로 무릎이 벌어져 양 발목 사이가 멀어지는 것에서 차이가 나기 때문에 표준화하기 위해서이다. 앞서 서술했듯이 근감소증 환자와 일반인과의 보행에서 다른 점으로는 무릎을 벌리고 걷는 특징이 있다. 따라서 무릎이 벌리고 걸어, 양 발목의 사이도 멀어진다. 따라서 보행중인 보행자의 발목의 z좌표를 이용하여 연산된 검출요소2에서 보행자의 골반길이 대비 보행자의 발목 사이의 벌림 정도를 알 수 있다.Calculating the detection element 2 (s322) from the skeleton data,
Figure pat00056
This is a step of calculating the average deviation/pelvic length of the difference between the z-coordinates of each ankle of the pedestrian based on . In the equation for calculating detection factor 2
Figure pat00057
is the z-coordinate of the left ankle
Figure pat00058
is the z-coordinate of the right ankle. also,
Figure pat00059
is the pelvic length of the pedestrian.
Figure pat00060
as
Figure pat00061
The reason for dividing is the same as the reason for dividing the average deviation of the z-coordinate of each knee of a walking pedestrian by the length of the pelvis in the equation for calculating detection factor 1. This is to standardize because the difference is that the knee is basically spread apart by the wide one and the distance between the ankles is different. As mentioned earlier, the difference between sarcopenia patients and the general public is that they walk with their knees apart. Therefore, the knees are wide apart, and the distance between the ankles is also wide. Therefore, the degree of abduction between the ankles of the pedestrian compared to the length of the pelvis of the pedestrian can be known from the calculated detection element 2 using the z-coordinate of the ankle of the walking pedestrian.

후술할 본 발명의 보행자의 근감소증을 판별하는 제3단계(s400)는 검출요소 2를 연산하는 단계(s322)에서 연산된 검출요소 2를 이용하여 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 일반인의 보행과는 다르게 근감소증 환자의 보행은 무릎을 벌리고 걷는 특징이 있다. 무릎을 벌리고 걷기 때문에 발목 사이의 거리도 멀어진다. 따라서 보행중인 보행자의 발목의 z좌표를 이용하여 연산된 검출 요소 2는 골반길이 대비 발목 사이의 벌림 정도를 내포하고 있다. 따라서, 검출요소 2에 내포되어 있는 골반길이 대비 발목 사이의 벌림 정도를 가지고 보행자의 근감소증 중증단계(s400)에서 보행자의 근감소증 를 판별할 수 있는 것이다.In the third step (s400) of determining the sarcopenia of the pedestrian according to the present invention, which will be described later, the detection element 2 calculated in the step (s322) of calculating the detection element 2 can be used to determine the sarcopenia of the pedestrian. Unlike normal people's gait, the gait of patients with sarcopenia is characterized by walking with their knees apart. Because you walk with your knees apart, the distance between your ankles also increases. Therefore, the detection factor 2 calculated using the z-coordinate of the ankle of the walking pedestrian contains the degree of abduction between the ankles compared to the pelvic length. Therefore, it is possible to determine the sarcopenia of a pedestrian in the severe stage of sarcopenia (s400) with the degree of ablation between the ankles compared to the pelvic length included in the detection element 2.

검출요소 3을 연산하는 단계(s323)는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00062
를 기준으로 보행속도/다리길이를 연산하는 단계이다.
Figure pat00063
에서
Figure pat00064
는 보행자(p)의 허리의 x 좌표를 의미하고,
Figure pat00065
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 또한,
Figure pat00066
는 보행자(p)의 다리 길이를 의미한다.
Figure pat00067
Figure pat00068
로 나누는 이유는 다리 길이에 따라서 보폭에 크기가 달라져 같은 거리를 걷더라도 속도가 달라지기 때문에 표준화하기 위해서이다. 앞서 서술했듯이, 근감소증 환자는 허리, 무릎 등 통증으로 인하여 무릎을 벌리고 걷는 특징을 가지고 있다. 하지만 무릎을 벌리고 걷는 특징 외에도 근감소증 환자는 통증으로 인하여 빠르게 걸을 수가 없다. 그렇기 때문에 보폭이 큰 근감소증 환자여도 같은 보폭을 가지고 있는 일반인과는 걷는 속도에서 차이가 날 수 있다.The step of calculating the detection element 3 (s323) is from the skeleton data,
Figure pat00062
This step calculates the walking speed/leg length based on .
Figure pat00063
at
Figure pat00064
Means the x-coordinate of the waist of the pedestrian p,
Figure pat00065
Means the time the pedestrian walked a preset distance. also,
Figure pat00066
Means the leg length of the pedestrian (p).
Figure pat00067
cast
Figure pat00068
The reason for dividing by is to standardize because the size of the stride varies depending on the length of the leg, so even if you walk the same distance, the speed changes. As described above, patients with sarcopenia have the characteristic of walking with their knees apart due to back and knee pain. However, apart from the characteristic of walking with the knees apart, patients with sarcopenia cannot walk quickly due to pain. Therefore, even patients with sarcopenia with a large stride length may differ in walking speed from normal people who have the same stride length.

후술할 본 발명의 보행자의 근감소증을 판별하는 제3단계(s400)는 검출요소 3을 연산하는 단계(s323)에서 연산된 검출요소 3을 이용하여 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 일반인의 보행과는 다르게 근감소증 환자의 보행은 속도가 느리다는 특징이 있다. 따라서, 검출요소 3에 내포되어 있는 다리길이 대비 보행속도를 가지고 보행자의 근감소증 중증단계(s400)에서 보행자의 근감소증을 판별할 수 있는 것이다.In the third step (s400) of determining the sarcopenia of the pedestrian according to the present invention, which will be described later, the detection element 3 calculated in the step of calculating the detection element 3 (s323) can be used to determine the sarcopenia of the pedestrian. Unlike normal people's gait, the gait of patients with sarcopenia is slow. Therefore, it is possible to determine the pedestrian's sarcopenia at the severe stage of the pedestrian's sarcopenia (s400) with the walking speed compared to the leg length included in the detection element 3.

검출요소 4를 연산하는 단계(s324)는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00069
를 기준으로 측면에서 바라본 보행중인 보행자의 발길이/보행자의 발 길이를 연산하는 단계이다. 검출요소 4를 연산하는 식에서
Figure pat00070
는 왼발의 x좌표이고
Figure pat00071
는 왼 발목의 x좌표를 의미한다. 또한,
Figure pat00072
는 오른발의 x좌표를 의미하고
Figure pat00073
는 오른발목의 x좌표를 의미한다. 또한, 상기 검출요소 4를 연산하는 식에서
Figure pat00074
는 보행자의 발길이를 의미하고,
Figure pat00075
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 정상적인 일반인이 걸었을 때 측면에서 바라본 발길이는 본인의 발길이와 동일하지만 근감소증 환자는 무릎을 벌리고 걷기 때문에 발목이 밖을 향하여 걷는다 따라서 본인의 발길이보다 측면에서 바라본 발길이가 더 짧을 수 있다.The step of calculating the detection element 4 (s324) is from the skeleton data,
Figure pat00069
This is a step of calculating the foot length of the walking pedestrian/foot length of the pedestrian viewed from the side based on . In the equation for calculating the detection factor 4
Figure pat00070
is the x-coordinate of the left foot
Figure pat00071
means the x-coordinate of the left ankle. also,
Figure pat00072
means the x-coordinate of the right foot
Figure pat00073
means the x-coordinate of the right ankle. In addition, in the equation for calculating the detection element 4
Figure pat00074
is the foot length of a pedestrian,
Figure pat00075
Means the time the pedestrian walked a preset distance. When a normal person walks, the foot length seen from the side is the same as the person's foot length, but sarcopenia patients walk with their knees apart, so their ankles walk outward. Therefore, the foot length seen from the side may be shorter than the person's foot length.

후술할 본 발명의 보행자의 근감소증을 판별하는 제4단계(s400)는 검출요소 4를 연산하는 단계(s324)에서 연산된 검출요소 4를 이용하여 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 일반인의 보행에서 측면에서 바라본 발길이와 일반인의 발길이는 같다. 하지만 근감소증 환자의 보행에서 측면에서 바라본 발길이와 근감소증 환자의 발길이는 다르다. 이러한 특징을 이용하여 보행할 때 측면에서 바라본 발길이와 보행자의 발길이를 이용하여 검출요소 4를 연산한다. 따라서, 검출요소 4에 내포되어 있는 발길이 대비 보행할 때 측면에서 바라본 발길이를 가지고 보행자의 근감소증 중증단계(s400)에서 보행자의 근감소증을 판별할 수 있는 것이다.In the fourth step (s400) of determining the sarcopenia of the pedestrian according to the present invention, which will be described later, the detection element 4 calculated in the step (s324) of calculating the detection element 4 can be used to determine the sarcopenia of the pedestrian. The length of a foot viewed from the side of an ordinary person's gait is the same as that of an ordinary person. However, in the gait of sarcopenia patients, the foot length seen from the side is different from the foot length of sarcopenia patients. When walking using this feature, the detection element 4 is calculated using the foot length viewed from the side and the foot length of the pedestrian. Therefore, it is possible to determine the pedestrian's sarcopenia in the pedestrian's sarcopenia severe stage (s400) with the foot length seen from the side when walking compared to the foot length included in the detection element 4.

검출요소 5를 연산하는 단계(s325)는 상기 스켈레톤 데이터로부터,

Figure pat00076
를 기준으로 보행중인 양 무릎 굽힘 각 평균을 연산하는 단계이다. 상기 검출요소 5를 연산하는 식에서
Figure pat00077
는 왼쪽 엉덩이, 왼 무릎, 왼 발목의 x좌표와 y좌표로 삼각형 세변의 길이를 계산 후 cos법칙을 이용하여 연산 한 왼 다리의 무릎의 굽힘 각을 의미한다. 또한,
Figure pat00078
는 오른쪽 엉덩이, 오른 무릎, 오른 발목의 x좌표와 y좌표로 삼각형 세변의 길이를 계산 후 cos법칙을 이용하여 연산한 오른다리의 무릎의 굽힘 각을 의미한다.
Figure pat00079
는 보행자가 기 설정된 거리를 보행한 시간을 의미한다. 앞서 서술했듯이 근감소증 환자와 일반인과의 보행에서 다른 점으로는 무릎을 벌리고 걷는 특징이 있다. 따라서 근감소증 환자는 중증단계가 심해질수록 무릎을 양쪽으로 더 많이 벌리면서, 무릎도 더 많이 굽히게 된다. 따라서 무릎의 굽힘 각 평균을 이용하여 연산된 검출요소5에서 보행할 때 보행자가 무릎을 굽힌 정도를 알 수 있다. The step of calculating the detection element 5 (s325) is from the skeleton data,
Figure pat00076
This is a step of calculating the average of each bending of both knees during walking based on . In the equation for calculating the detection factor 5
Figure pat00077
means the bending angle of the knee of the left leg calculated using the cos law after calculating the lengths of the three sides of the triangle with the x-coordinates and y-coordinates of the left hip, left knee, and left ankle. also,
Figure pat00078
means the bending angle of the knee of the right leg calculated using the cos law after calculating the lengths of the three sides of the triangle with the x-coordinates and y-coordinates of the right hip, right knee, and right ankle.
Figure pat00079
Means the time the pedestrian walked a preset distance. As mentioned earlier, the difference between sarcopenia patients and the general public is that they walk with their knees apart. Therefore, patients with sarcopenia spread their knees more to both sides and bend their knees more as the severity of the disease progresses. Therefore, it is possible to know the degree of bending of the knee by the pedestrian when walking in the detection element 5 calculated using the average of each bending angle of the knee.

후술할 본 발명의 보행자의 근감소증 를 판별하는 제3단계(s400)는 검출요소 5를 연산하는 단계(s325)에서 연산된 검출요소 5를 이용하여 보행자의 근감소증을 판별할 수 있다. 일반인이 보행할 때 무릎을 아예 펴고 걷지 않는다. 하지만, 근감소증 환자와 비교했을 때 무릎을 굽힌 각도에서 차이가 난다. 따라서, 검출요소 5에 내포되어 있는 보행할 때 근감소증 환자의 엉덩이와 무릎 및 발목이 이루고 있는 각도를 가지고 보행자의 근감소증을 판별할 수 있는 것이다.In the third step (s400) of determining the sarcopenia of the pedestrian according to the present invention, which will be described later, the detection element 5 calculated in the step (s325) of calculating the detection element 5 can be used to determine the sarcopenia of the pedestrian. When normal people walk, they do not walk with their knees fully extended. However, compared to patients with sarcopenia, there is a difference in the bending angle of the knee. Therefore, it is possible to determine the sarcopenia of the pedestrian with the angle formed by the hip, knee, and ankle of the patient with sarcopenia when walking, which is included in the detection element 5.

보행자의 근감소증 중증단계를 판별하는 제3단계(s400)는 촬영된 사진데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 근감소 판별 데이터로 연산하는 제 2단계(s300)에서 연산 된 근감소 판별 데이터에 기초하여 기 설정된 기준보다 높은 지 판별하여 보행자의 근감소증 를 판별할 수 있다. 앞서 서술한, 5개의 검출요소는 보행자의 근감소증 중증단계를 판별하는 제3단계(s400)에서 보행자의 근감소증 중증단계를 판별하는 각각의 지표로도 쓰인다. 또한, 보행자의 근감소증 중증단계를 판별하는 제3단계(s400)에서 5개의 검출요소 전부를 이용하여 보행자의 근감소증 중증단계를 판별할 수 있다.In the third step (s400) of determining the severe stage of sarcopenia of the pedestrian, the skeleton data of the pedestrian is extracted from the photographed photo data, and the muscle calculated in the second step (s300) of calculating the muscle reduction discrimination data from the skeleton data. Based on the decrease determination data, it is possible to determine whether the pedestrian has sarcopenia by determining whether it is higher than a predetermined criterion. The five detection elements described above are also used as indicators for determining the severity of the pedestrian's sarcopenia in the third step (s400) of determining the severity of the pedestrian's sarcopenia. In addition, in the third step (s400) of determining the severe stage of sarcopenia of the pedestrian, it is possible to determine the severe stage of sarcopenia of the pedestrian by using all five detection elements.

예를 들어, 근감소증 환자(p)가 있다. 근감소증 환자(p)는 기 설정된 거리를 전방을 향해 걷는다. 이때, 근감소증 환자(p)의 측면을 촬영한다. 이 촬영된 사진데이터에서 근감소증 환자(p)의 스켈레톤 데이터를 추출해 내는데, 이때 추출되는 스켈레톤 특성은 하반신에 위치한 9개의 특성만 사용한다. 근감소증 환자들은 중증 정도가 심할수록 무릎을 많이 벌리고 걷는다. 무릎을 많이 벌리면 벌릴수록 발목이 밖을 향하게 되고, 무릎을 더 많이 굽히게 되며, 걸음 속도도 느려지게 된다. 촬영된 사진데이터에서 추출한 스켈레톤 데이터에서 무릎과 발목, 속도 등의 특징을 알아볼 수 있는 검출요소 5가지를 지정하여 이를 연산한다. 근감소증 환자(p)의 연산 된 검출요소 5가지는 다른 근감소증 환자들의 검출요소들과 비교하여 기 설정된 기준 이상보다 높은 지 판별하여 근감소증 환자(p)의 를 판별한다.For example, there is a sarcopenia patient (p). The sarcopenia patient (p) walks forward a predetermined distance. At this time, the side of the sarcopenia patient (p) is photographed. Skeleton data of the patient with sarcopenia (p) is extracted from the photographed data. At this time, only nine characteristics of the skeleton located in the lower body are used. Patients with sarcopenia walk with their knees wide apart when the severity is severe. The more you spread your knees, the more your ankles point out, the more you bend your knees, and the slower you walk. In the skeleton data extracted from the photographed picture data, five detection elements that can recognize the characteristics of the knee, ankle, and speed are designated and calculated. The five computed detection elements of the sarcopenia patient (p) are compared with the detection elements of other sarcopenia patients and determined whether they are higher than a preset standard to determine the sarcopenia patient (p)'s .

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 촬영부
200: 서버
210: 추출부
220: 연산부
230: 학습부
240: 판별부
300: 단말
310: 디스플레이부
c: 카메라
p: 보행자
100: shooting unit
200: server
210: extraction unit
220: calculation unit
230: learning unit
240: determination unit
300: Terminal
310: display unit
c: camera
p: Pedestrian

Claims (12)

보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 촬영부; 및
상기 촬영부에서 촬영된 촬영 데이터를 전달받아 중증단계를 판별하는 서버;
상기 서버는 촬영된 촬영 데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하는 추출부;
Figure pat00080
를 기준으로 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이를 연산하는 연산부; 및
상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이로부터 보행자의 파킨슨 증후군 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 판별부;를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템
When the pedestrian walks forward, the photographing unit for photographing the side of the pedestrian; and
a server that receives the photographing data captured by the photographing unit and determines a severity level;
The server includes an extraction unit for extracting skeleton data of a pedestrian from photographed photographing data;
Figure pat00080
a calculation unit for calculating the average foot length of both feet of a walking pedestrian viewed from the side/foot length of the pedestrian; and
Skeleton data-based sarcopenia determination system including a determination unit for determining whether the Parkinsonian syndrome state of the pedestrian is within a preset range from the average foot length of both feet of the walking pedestrian/pedestrian's foot length viewed from the side.
제1항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00081
를 기준으로 보행속도/다리길이를 연산하고, 상기 판별부는 상기 보행속도/다리길이로부터 보행자의 파킨슨 증후군 상태 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템
According to claim 1,
The calculation unit,
From the skeleton data,
Figure pat00081
Skeleton data-based sarcopenia discrimination system for calculating gait speed/leg length based on , and determining whether the Parkinson's syndrome state of the pedestrian is within a preset range from the gait speed/leg length.
제2항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00082
를 기준으로 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하고, 상기 판별부는 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 보행자의 파킨슨 증후군 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템
According to claim 2,
The calculation unit,
From the skeleton data,
Figure pat00082
Based on , the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each knee of the pedestrian is calculated, and the determination unit calculates the Parkinson's syndrome condition of the pedestrian based on the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each knee of the pedestrian. Skeleton data-based sarcopenia discrimination system that determines whether it is within the range
제3항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00083
를 기준으로 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하고, 상기 판별부는 상기 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 보행자의 파킨슨 증후군 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템
According to claim 3,
The calculation unit,
From the skeleton data,
Figure pat00083
Based on , the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each ankle of the pedestrian is calculated, and the determination unit calculates the Parkinson's syndrome condition of the pedestrian from the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each ankle of the pedestrian. Skeleton data-based sarcopenia discrimination system that determines whether it is within the range
제4항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00084
에 기준으로 보행중인 무릎의 굽힘 각 평균을 연산하고, 상기 판별부는 상기 보행중인 무릎의 굽힘 각 평균으로부터 보행자의 파킨슨 증후군 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 시스템
According to claim 4,
The calculation unit,
From the skeleton data,
Figure pat00084
Skeleton data-based sarcopenia discrimination system that calculates an average of each bending of the knee while walking based on, and the determination unit determines whether the Parkinson's syndrome state of the pedestrian is included within a preset range from the average of each bending of the knee during walking.
상기 판별부는,
상기 연산부에서 연산된 상기 보행속도/다리길이, 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이, 상기 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이, 상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이 및 보행중인 무릎의 굽힘 각 평균의 값인 파킨슨 판별 데이터를 이용하여 보행자의 파킨슨 증후군 상태가 기 설정된 범위내에 포함되는지 판별하고, 상기 서버는 상기 파킨슨 판별 데이터를 딥러닝 하는 학습부;를 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 파킨슨 증후군 중증 단계 판별 시스템
The determination unit,
The gait speed/leg length calculated by the calculation unit, the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each knee of the pedestrian, the average deviation/pelvic length of the z-coordinate difference of each ankle of the pedestrian, viewed from the side Using Parkinson's discrimination data, which is the average value of the average foot length of both feet of a walking pedestrian/walker's foot length and bending of the knee while walking, it is determined whether the Parkinson's syndrome state of the pedestrian is within a preset range, and the server determines the Parkinson's syndrome. Skeleton data-based Parkinson's syndrome severe stage discrimination system including a learning unit for deep learning data
파킨슨 판별 데이터를 딥러닝하는 제1단계; 보행자가 전방을 향해 보행할 때, 보행자의 측면을 촬영하는 제2단계; 촬영데이터로부터 보행자의 스켈레톤 데이터를 추출하고, 상기 스켈레톤 데이터로부터 상기 파킨슨 판별 데이터로 연산하는 제3단계; 및 딥러닝 된 상기 파킨슨 판별데이터에 기초하여 기 설정된 기준보다 높은 지 판별하여 보행자의 파킨슨 증후군을 판별하는 제4단계; 를 포함하는 보행데이터 기반 파킨슨 증후군 중증 단계 판별 방법A first step of deep learning Parkinson's discrimination data; A second step of photographing the side of the pedestrian when the pedestrian walks forward; A third step of extracting skeleton data of the pedestrian from the photographed data and calculating the Parkinsonian discrimination data from the skeleton data; and a fourth step of determining whether the pedestrian has Parkinson's syndrome by determining whether the parkinson's syndrome is higher than a predetermined criterion based on the deep-learning Parkinson's discrimination data. Parkinson's syndrome severe stage discrimination method based on gait data including 제7항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00085
를 기준으로 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발 길이를 연산하는 단계를 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 측면에서 바라본 보행중인 보행자 양 발의 평균 발길이/보행자의 발길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법
According to claim 7,
The third step is
From the skeleton data,
Figure pat00085
and calculating the average foot length of both feet of the walking pedestrian viewed from the side/foot length of the pedestrian while walking viewed from the side, based on Skeleton data-based sarcopenia determination method further comprising the step of determining whether it is included within a predetermined criterion
제8항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00086
를 기준으로 보행속도/다리길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행속도/다리길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 보 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법
According to claim 8,
The third step is
From the skeleton data,
Figure pat00086
and calculating the gait speed/leg length based on , and the fourth step further comprising the step of determining whether the gait speed/leg length is within a predetermined criterion.
제9항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00087
를 기준으로 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행자의 각 무릎의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법
According to claim 9,
The third step is
From the skeleton data,
Figure pat00087
and calculating an average deviation/pelvic length of differences in z-coordinates of each knee of the pedestrian based on , wherein the fourth step is based on the average deviation/pelvic length of differences in z-coordinates of each knee of the pedestrian. Skeleton data-based sarcopenia determination method further comprising the step of determining whether it is within the set criteria
제10항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00088
를 기준으로 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이를 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행자의 각 발목의 z좌표의 차이의 평균편차/골반길이로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법
According to claim 10,
The third step is
From the skeleton data,
Figure pat00088
and calculating an average deviation/pelvic length of differences in z coordinates of each ankle of the pedestrian based on , wherein the fourth step is based on the average deviation/pelvic length of differences in z coordinates of each ankle of the pedestrian. Skeleton data-based sarcopenia determination method further comprising the step of determining whether it is within the set criteria
제11항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 스켈레톤 데이터로부터,
Figure pat00089
를 기준으로 보행중인 무릎의 굽힘 각 평균을 연산하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 4단계는 상기 보행중인 무릎의 굽힘 각 평균으로부터 기 설정된 기준내에 포함되는지 판별하는 단계를 더 포함하는 스켈레톤 데이터 기반 근감소증 판별 방법
According to claim 11,
The third step is
From the skeleton data,
Figure pat00089
and calculating an average of each bending angle of the walking knee based on the skeleton data based root How to identify sarcopenia
KR1020210192235A 2021-12-30 2021-12-30 SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD KR20230102262A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192235A KR20230102262A (en) 2021-12-30 2021-12-30 SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192235A KR20230102262A (en) 2021-12-30 2021-12-30 SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230102262A true KR20230102262A (en) 2023-07-07

Family

ID=87154959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210192235A KR20230102262A (en) 2021-12-30 2021-12-30 SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230102262A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6675462B2 (en) Motion information processing device
JP6359343B2 (en) Motion information processing apparatus and method
US20240268710A1 (en) Systems and methods for assessing gait, stability, and/or balance of a user
JP6351978B2 (en) Motion information processing apparatus and program
JP6381918B2 (en) Motion information processing device
WO2014112631A1 (en) Movement information processing device and program
Gu et al. Markerless gait analysis based on a single RGB camera
Kim et al. A wearable smartphone-enabled camera-based system for gait assessment
WO2011109397A2 (en) Balance training system
JP6056107B2 (en) Exercise assistance device, exercise assistance method, program
KR102556001B1 (en) Gait data-based parkinson's syndrome severity identification system and method
JPWO2005096939A1 (en) Rehabilitation support measurement system and rehabilitation support measurement method
Parks et al. Development of a mobile motion capture (MO2CA) system for future military application
JP2015036858A (en) Medical information processing device, system, and program
KR20230102262A (en) SKELETON DATA-BASED sarcopenia SEVERE PHASE IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD
CN112998696A (en) Sole correction method and system based on lower limb assessment and gait analysis and application of sole correction method and system
TWI657800B (en) Method and system for analyzing gait
KR102556002B1 (en) Skeleton data-based parkinson's syndrome severe phase identification system and method
KR102545358B1 (en) Pedestrian data-based parkinson's syndrome severe phase identification system and method
KR20230102297A (en) Gait data-based parkinson's syndrome severity identification system and method
JP6127302B2 (en) Exercise assistance device, exercise assistance method, program
KR20230102308A (en) system and method for determining sarcopenia based on gait data
Ng et al. Towards a mobility diagnostic tool: Tracking rollator users' leg pose with a monocular vision system
Geradts et al. Use of gait parameters of persons in video surveillance systems
Fujimoto et al. Backscroll illusion in far peripheral vision

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application