KR20240054725A - Complex type skin analysis device - Google Patents

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KR20240054725A
KR20240054725A KR1020220135019A KR20220135019A KR20240054725A KR 20240054725 A KR20240054725 A KR 20240054725A KR 1020220135019 A KR1020220135019 A KR 1020220135019A KR 20220135019 A KR20220135019 A KR 20220135019A KR 20240054725 A KR20240054725 A KR 20240054725A
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KR1020220135019A
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권보선
박준석
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주식회사 메디벨바이오
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Abstract

본 발명은 간편하게 다중분광이미지를 이용하여 피부 분석을 수행할 수 있으면서도 가시광과 근적외선을 함께 이용하여 분석의 정확도를 높인 피부 분석장치에 관한 것으로, 파장대가 서로 다른 빛을 조사하여 촬영된 복수의 이미지를 이용하여 피부를 분석하는 분석장치로서, 가시광선 영역대에서 서로 다른 파장대의 가시광을 조사하는 가시광원; 가시광원에서 피부로 조사된 가시광선이 반사되는 것을 촬영하는 가시광카메라; 근적외선 영역대에서 하나 이상의 파장대의 근적외선을 조사하는 근적외광원; 근적외광원에서 피부로 조사된 근적외선이 반사되는 것을 촬영하는 근적외선카메라; 및 장치를 제어하고 이미지를 처리하는 제어부를 포함한다.
본 발명은, 사용이 편리한 구조를 통해서 피부 분석을 위한 이미지를 쉽게 얻을 수 있는 동시에 가시광과 근적외선을 함께 이용함으로써, 낮은 파장대의 이미지에 대한 분석 효율을 높여서 피부 분석의 정확도가 향상되는 효과가 있다.
The present invention relates to a skin analysis device that can easily perform skin analysis using multispectral images while increasing the accuracy of analysis by using both visible light and near-infrared rays. Multiple images taken by irradiating light with different wavelengths are An analysis device for analyzing skin using a visible light source that irradiates visible light of different wavelengths in the visible light range; A visible light camera that captures visible light reflected from a visible light source onto the skin; A near-infrared light source that irradiates near-infrared rays of one or more wavelengths in the near-infrared region; A near-infrared camera that photographs the reflection of near-infrared rays emitted from a near-infrared light source onto the skin; and a control unit that controls the device and processes images.
The present invention has the effect of improving the accuracy of skin analysis by making it possible to easily obtain images for skin analysis through an easy-to-use structure and at the same time using both visible light and near-infrared rays to increase analysis efficiency for images in low wavelength ranges.

Description

복합형 피부 분석장치{COMPLEX TYPE SKIN ANALYSIS DEVICE}Complex skin analysis device {COMPLEX TYPE SKIN ANALYSIS DEVICE}

본 발명은 디지털 이미지를 이용하여 다양한 피부 분석을 수행하는 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 가시광과 근적외선을 이용하여 촬영된 디지털 이미지를 이용하여 피부를 분석하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for performing various skin analyzes using digital images, and more specifically, to a device for analyzing skin using digital images taken using visible light and near-infrared rays.

현재 식단의 변화, 환경오염, 과도한 자외선 노출 등 다양한 요인으로 인해 전 세계적으로 다양한 피부병 발병률이 꾸준히 증가하고 있다. 여러 가지 피부병은 그 증상이 약하더라도 정신적으로나 육체적으로 환자의 삶에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에, 단순히 미용의 범위를 넘어서는 치료의 관점에서 관심이 높아지고 있다. 치료의 효과를 높이고 피부병으로 인한 심각한 손상을 예방하기 위해서는 피부병을 조기에 정확하고 선제적으로 진단하는 것이 매우 중요하며, 다양한 진단 방법과 장치가 연구되고 있다.Currently, the incidence of various skin diseases is steadily increasing worldwide due to various factors such as changes in diet, environmental pollution, and excessive exposure to ultraviolet rays. Because various skin diseases can have a significant impact on a patient's life, both mentally and physically, even if the symptoms are mild, interest is growing from the perspective of treatment that goes beyond the scope of simple cosmetics. In order to improve the effectiveness of treatment and prevent serious damage caused by skin diseases, it is very important to diagnose skin diseases accurately and preemptively at an early stage, and various diagnostic methods and devices are being researched.

다중분광이미지(multi-spectral image)는 파장의 범위가 다른 다수의 분광대(spectral bands)에 대한 이미지를 의미하며, 다양한 파장대에서 촬영된 이미지를 이용하여 필요한 데이터를 추출할 수 있다. 이러한 다중분광이미지를 분석하면 비침습적으로 조직 등의 표적에 대한 정보를 얻을 수 있기 때문에, 표적에 대한 다양한 특성을 진단하고 분석하는데 유용하게 사용되고 있으며, 피부 질환에 대한 진단을 위한 용도로서 사용될 수도 있다.A multi-spectral image refers to an image of multiple spectral bands with different wavelength ranges, and necessary data can be extracted using images taken in various wavelength bands. Since it is possible to obtain information about targets such as tissues non-invasively by analyzing these multispectral images, it is useful for diagnosing and analyzing various characteristics of the target, and can also be used for diagnosing skin diseases. .

피부 진단을 위한 다중분광이미지는 특정의 파장대를 가지는 빛이 피부에 조사된 상태에서 촬영을 수행하여야 하고, 이 과정에서 하나의 광원에 복수의 광학필터를 적용하여 필요시마다 파장이 다른 빛을 조사하는 방식의 다중분광이미지 촬영용 조명 장치가 개발되기도 하였다. Multispectral imaging for skin diagnosis must be performed while light with a specific wavelength is irradiated to the skin. In this process, multiple optical filters are applied to one light source to irradiate light with different wavelengths whenever necessary. A lighting device for taking multispectral images has also been developed.

하지만, 기존의 다중분광이미지에 사용되는 파장대의 빛은 피부의 깊이 방향으로 투과되지 못하는 성질로 인하여 피부의 주름이나 깊이, 병변 부위의 두께 혹은 혈류 등의 정보가 분석에 반영되지 않는다는 문제가 있다. 이는 광원뿐만 아니라 이미지 획득에 사용되는 가시광카메라로 기인한 것일 수도 있다.However, there is a problem in that information such as wrinkles or depth of the skin, thickness of the lesion area, or blood flow is not reflected in the analysis due to the nature of the light in the wavelength range used in existing multispectral images not to penetrate the depth of the skin. This may be due to the visible light camera used to acquire the image as well as the light source.

또한, 하나의 광원에 대하여 복수의 필터를 사용하는 경우, 필터의 한계로 인하여 정확한 파장대의 빛을 조사하지 못하는 문제가 있다. 또한, 광학 필터를 교체하는 과정에서 시간이 소요되기 때문에, 다중분광이미지를 촬영하는 시간이 너무 길어지는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 다중분광이미지의 이미지 숫자, 즉 파장대의 개수를 줄이는 경우에는 분석 효과가 낮아지는 문제가 발생한다.Additionally, when using a plurality of filters for one light source, there is a problem of not being able to radiate light of the correct wavelength due to the limitations of the filters. In addition, since it takes time to replace the optical filter, there is a disadvantage that the time for taking multispectral images is too long. To solve this problem, if the number of images in the multispectral image, that is, the number of wavelength bands, is reduced, the analysis effect is lowered.

따라서 간편하게 다중분광이미지를 이용한 분석을 수행하는 동시에 분석효율을 높일 수 있는 장치에 대한 요구가 높아지고 있다.Therefore, there is a growing demand for devices that can easily perform analysis using multispectral images and increase analysis efficiency at the same time.

대한민국 등록특허 10-1922137Republic of Korea registered patent 10-1922137

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 간편하게 다중분광이미지를 이용하여 피부 분석을 수행할 수 있으면서도 가시광과 근적외선을 함께 이용하여 분석의 정확도를 높인 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art described above, and its purpose is to provide a device that can easily perform skin analysis using multispectral images while improving the accuracy of analysis by using both visible light and near-infrared rays.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 복합형 피부 분석장치는, 파장대가 서로 다른 빛을 조사하여 촬영된 복수의 이미지를 이용하여 피부를 분석하는 분석장치로서, 가시광선 영역대에서 서로 다른 파장대의 가시광을 조사하는 가시광원; 가시광원에서 피부로 조사된 가시광선이 반사되는 것을 촬영하는 가시광카메라; 근적외선 영역대에서 하나 이상의 파장대의 근적외선을 조사하는 근적외광원; 근적외광원에서 피부로 조사된 근적외선이 반사되는 것을 촬영하는 근적외선카메라; 및 장치를 제어하고 이미지를 처리하는 제어부를 포함한다.The complex skin analysis device according to the present invention to achieve the above object is an analysis device that analyzes the skin using a plurality of images taken by irradiating light with different wavelengths, and is an analysis device with different wavelengths in the visible light range. A visible light source that irradiates visible light; A visible light camera that captures visible light reflected from a visible light source onto the skin; A near-infrared light source that irradiates near-infrared rays of one or more wavelengths in the near-infrared region; A near-infrared camera that photographs the reflection of near-infrared rays emitted from a near-infrared light source onto the skin; and a control unit that controls the device and processes images.

상기 가시광원은 365~700nm 범위에서 3개 이상의 파장을 가지는 가시광선을 조사할 수 있는 광원들로 구성될 수 있다.The visible light source may be composed of light sources capable of irradiating visible light having three or more wavelengths in the range of 365 to 700 nm.

상기 근적외광원은 600~1400nm 범위에서 하나 이상의 파장을 가지는 근적외선을 조사할 수 있는 광원으로 구성될 수 있다.The near-infrared light source may be configured as a light source capable of irradiating near-infrared rays having one or more wavelengths in the range of 600 to 1400 nm.

상기 가시광원은 365~700nm 범위에서 3개 이상의 파장을 가지는 가시광선을 조사할 수 있는 광원들로 구성되고, 상기 근적외광원은 600~1400nm 범위에서 2개 이상의 파장을 가지는 근적외선을 조사할 수 있는 광원들로 구성되며, 상기 가시광원과 상기 근적외광원은 600~700nm 범위의 빛을 조사하는 광원을 하나 이상 포함할 수 있다.The visible light source consists of light sources capable of irradiating visible light having three or more wavelengths in the range of 365 to 700 nm, and the near-infrared light source is capable of irradiating near infrared rays having two or more wavelengths in the range of 600 to 1400 nm. It is composed of light sources, and the visible light source and the near-infrared light source may include one or more light sources that irradiate light in the range of 600 to 700 nm.

이때, 가시광카메라에서 얻어진 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 얻어진 NIR 이미지를 표준화하여 사용하며, 구체적으로 600~700nm 범위에서 촬영된 NIR 이미지를 600~700nm 범위에서 촬영된 가시광선 분광 이미지에 맞추어 보정하고, 다른 범위에서 촬영된 NIR 이미지를 600~700nm 범위에서 촬영된 NIR 이미지가 보정된 것에 맞추어 보정함으로써 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 표준화할 수 있다.At this time, the visible light spectral image obtained from the visible light camera and the NIR image obtained from the near-infrared camera are standardized and used. Specifically, the NIR image taken in the 600~700nm range is corrected to match the visible light spectral image taken in the 600~700nm range. , Visible light spectral images and NIR images can be standardized by correcting NIR images taken in different ranges to those in which NIR images taken in the 600-700 nm range have been corrected.

또한, 가시광카메라에서 얻어진 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 얻어진 NIR 이미지를 표준화하고, 표준화된 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 함께 사용하여 피부 분석을 수행하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to standardize the visible light spectral image obtained from a visible light camera and the NIR image obtained from a near-infrared camera, and to perform skin analysis using the standardized visible light spectral image and NIR image together.

상기 제어부에서 상기 가시광카메라에서 촬영된 가시광선 분광 이미지의 이미지 영역과 상기 근적외선카메라에서 촬영된 NIR 이미지의 이미지 영역을 일치시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the control unit matches the image area of the visible light spectral image captured by the visible light camera with the image area of the NIR image captured by the near-infrared camera.

2종류의 카메라를 구비하기 때문에 각각의 카메라에서 촬영되는 영역에서 차이가 발생하지만, 제어부에서 이미지 영역을 일치시킴으로써 피부 분석에 함께 사용할 수 있다.Because it is equipped with two types of cameras, there are differences in the areas captured by each camera, but they can be used together for skin analysis by matching the image areas in the control unit.

상기 근적외광원과 상기 근적외선카메라는 장치 내부에 위치하거나 혹은 외부에 탈부착할 수 있도록 구성된 근적외어태치먼트에 설치될 수도 있다.The near-infrared light source and the near-infrared camera may be located inside the device or may be installed on a near-infrared attachment configured to be externally attachable and detachable.

근적외광원과 근적외선카메라를 장치의 본체 내부에 설치하지 않고, 본체에 탈부착할 수 있는 어태치먼트에 위치시킴으로써, 기존에 가시광원과 가시광카메라만을 포함하는 피부 분석장치를 그대로 이용하여 근적외선 영역이 보강된 복합형 피부 분석장치를 구성할 수 있다.By placing the near-infrared light source and near-infrared camera on an attachment that can be attached and detached from the main body rather than installing it inside the main body of the device, the existing skin analysis device containing only a visible light source and a visible light camera is used as is, and the near-infrared area is strengthened. A type skin analysis device can be configured.

근적외선카메라에서 촬영된 영상에는 피부의 깊이 방향 및 주름 등의 정보가 반영되어 있으며, 이에 더하여 혈류량 또는 혈류속도에 대한 정보를 추가로 획득하여 분석에 사용할 수 있다.Images captured by a near-infrared camera reflect information such as skin depth direction and wrinkles, and in addition, information on blood flow volume or blood flow speed can be additionally obtained and used for analysis.

근적외선을 이용하면 피부 내부의 혈류량 또는 혈류속도에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 이를 피부 분석에 적용함으로써 분석의 정확도를 높일 수 있다.Using near-infrared rays, it is possible to obtain information about the amount or speed of blood flow inside the skin, and by applying this to skin analysis, the accuracy of the analysis can be improved.

사용자가 손에 쥐고 사용할 수 있는 그립부와 그립부의 양단에 각각 설치된 2개의 조작버튼 및 장치의 자세를 감지하는 센서를 더 포함하며, 상기 2개의 조작버튼 중에서 상대적으로 위쪽에 위치하는 조작버튼만 동작하도록 제어될 수 있다.It further includes a grip part that the user can hold and use, two control buttons installed on both ends of the grip part, and a sensor to detect the posture of the device, so that only the control button located relatively above the two control buttons operates. It can be controlled.

그립부의 양단에 2개의 조작버튼이 각각 설치됨으로써 촬영방향에 따라서 그립부의 양단에 위치하는 2개의 조작버튼 중에 하나를 선택하여 사용하도록 구성하고, 오작동 방지를 위하여 장치의 자세에 따라서 하나의 조작버튼만 활성화시킬 수 있으며, 장치의 자세를 감지하는 센서는 G-센서 또는 수평센서 등을 사용할 수 있다.Two operation buttons are installed on both ends of the grip section, allowing users to select and use one of the two operation buttons located on both ends of the grip section depending on the shooting direction. To prevent malfunction, only one operation button is used depending on the posture of the device. It can be activated, and the sensor that detects the posture of the device can be a G-sensor or a horizontal sensor.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 사용이 편리한 구조를 통해서 피부 분석을 위한 이미지를 쉽게 얻을 수 있는 동시에 가시광과 근적외선을 함께 이용함으로써, 가시광으로 얻어진 피부 표면에 대한 정보에 근적외선으로 얻어진 피부 깊이에 대한 정보를 더하여 이미지에 대한 분석 효율을 높여서 피부 분석의 정확도가 향상되는 효과가 있다.The present invention, constructed as described above, can easily obtain images for skin analysis through an easy-to-use structure and at the same time uses visible light and near-infrared rays together, so that the information about the skin surface obtained by visible light can be combined with the skin depth obtained by near-infrared rays. By adding information, the efficiency of image analysis is increased, which has the effect of improving the accuracy of skin analysis.

이에 따라, 피부 분석의 정확도를 높이면서 기존과는 차별화된 피부 분석 결과를 제공할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect of increasing the accuracy of skin analysis and providing skin analysis results that are differentiated from existing ones.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치의 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치의 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치에 적용된 근적외어태치먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치가 동작하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치에서 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 표준화하는 과정을 설명하는 도면이다.
Figure 1 is an exploded perspective view showing the structure of a complex skin analysis device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of a complex skin analysis device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining the near-infrared attachment applied to the complex skin analysis device according to the second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart for explaining the operation process of the complex skin analysis device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating the process of standardizing visible light spectral images and NIR images in the complex skin analysis device according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same symbol in the drawings are the same element.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "electrically connected" with another element in between. In addition, when a part is said to "include" or "have" a certain component, this does not mean excluding other components, unless specifically stated to the contrary, but rather means that it can further include or be provided with other components. .

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치의 구조를 도시한 분해 사시도이다.Figure 1 is an exploded perspective view showing the structure of a complex skin analysis device according to the first embodiment of the present invention.

본 실시예의 복합형 피부 분석장치는 메인바디(100), 회로기판(200), 상부커버(300), 광원부(400), 하부커버(500) 및 크래들(700)을 포함한다.The complex skin analysis device of this embodiment includes a main body 100, a circuit board 200, an upper cover 300, a light source unit 400, a lower cover 500, and a cradle 700.

메인바디(100)는 내부에 회로기판(200) 등의 구성요소를 설치하기 위한 구성요소로서, 본 실시예에서는 내부가 비어있는 케이스를 2개로 분리하여 구성된다. The main body 100 is a component for installing components such as the circuit board 200 inside, and in this embodiment, it is composed of an empty case divided into two.

본 실시예의 복합형 피부 분석장치는 사용자가 손에 쥐고 사용할 수 있도록 구성하기 위하여 중앙부분이 원통형으로 구성된 그립부를 포함하며, 그립부의 양 단에 높이를 서로 달리하여 2개의 조작버튼(110, 120)이 외부 노출되도록 설치된다. 이후에 자세하게 설명하겠지만, 본 실시예의 복합형 피부 분석장치는 사용자가 메인바디(100)를 손에 쥔 상태로 한쪽 끝을 피부에 밀착하여 촬영 등을 수행하는 방식으로 사용되며, 이때 사용시에 장치가 배치되는 방향은 촬영방향에 따라서 도시된 형태로 배치될 수도 있고 위쪽방향으로 촬영하는 경우에는 도시된 것과 반대로 배치될 수도 있다. 이때, 장치의 동작을 위한 조작버튼(110, 120)이 한 곳에만 설치되면 촬영 방향에 따라서 버튼의 조작이 어려운 경우가 발생할 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 장치를 잡는 방향에 상관없이 손가락을 이용하여 조작버튼(110, 120)을 조작할 수 있도록 높이를 달리하여 2개의 조작버튼(110, 120)을 설치하였다. 본 명세서에서는 도면에 도시된 방향에 따라서 아래쪽으로 촬영하는 경우를 기준으로 방향을 설명하지만, 촬영방향이 아래쪽인 것으로 한정하는 것은 아니다. 또한, 높이를 달리하여 배치된 2개의 조작버튼(110, 120)은 각각이 항시 동작할 수도 있으나, 오동작을 방지하기 위하여 2개 조작버튼(110, 120) 중에서 하나만 동작하도록 제어될 수도 있다. 예를 들면, 촬영 방향에 상관없이 상대적으로 위쪽에 위치하는 조작버튼만이 동작하고 상대적으로 아래쪽에 위치하는 조작버튼은 동작하지 않도록 제어할 수 있으며, 이러한 조작버튼의 제어는 장치에 설치된 중력 센서나 수평 센서가 장치의 자세를 감지하여 자동으로 수행되도록 할 수 있다. 구체적으로 도시된 것과 같이 촬영방향이 아래쪽을 향하도록 배치된 상태에서는 상대적으로 위쪽에 위치하는 조작버튼(110)만 활성화되고 아래쪽에 위치하는 조작버튼(120)은 비활성화하여 오작동을 방지할 수 있으며, 촬영방향이 위쪽을 향하도록 반대방향으로 사용하는 경우에는 상대적으로 위쪽에 위치하는 조작버튼(120)만 활성화되고 아래쪽에 위치하는 조작버튼(110)은 비활성화하여 오작동을 방지할 수 있다. The complex skin analysis device of this embodiment includes a grip portion with a cylindrical central portion so that the user can hold it in the hand and use it, and has two operation buttons (110, 120) at different heights at both ends of the grip portion. It is installed so that it is exposed to the outside. As will be explained in detail later, the complex skin analysis device of this embodiment is used in such a way that the user holds the main body 100 in his hand and performs imaging by placing one end in close contact with the skin. At this time, the device is The direction of arrangement may be in the form shown depending on the shooting direction, or in the case of shooting in an upward direction, it may be arranged in the opposite direction from what is shown. At this time, if the operation buttons 110 and 120 for operating the device are installed in only one place, it may be difficult to operate the button depending on the shooting direction. Therefore, in this embodiment, the operation of the button is performed using the finger regardless of the direction in which the device is held. Two operation buttons (110, 120) were installed at different heights so that the operation buttons (110, 120) could be operated. In this specification, the direction is described based on the case of shooting downward according to the direction shown in the drawing, but the shooting direction is not limited to downward. In addition, the two operation buttons (110, 120) arranged at different heights may be operated at all times, but in order to prevent malfunction, only one of the two operation buttons (110, 120) may be controlled to operate. For example, regardless of the shooting direction, it can be controlled so that only the operation buttons located relatively above operate and the operation buttons located relatively below do not operate, and the control of these operation buttons can be controlled by the gravity sensor installed in the device. A horizontal sensor can detect the device's posture and perform this automatically. As specifically shown, when the shooting direction is arranged to face downward, only the operation button 110 located relatively above is activated and the operation button 120 located below is deactivated to prevent malfunction. When used in the opposite direction so that the shooting direction is upward, only the operation button 120 located relatively above is activated and the operation button 110 located below is deactivated to prevent malfunction.

회로기판(200)은 본 실시예의 복합형 피부 분석장치를 동작시키는 구성으로서 PCB로 구성되며, 복합형 피부 분석장치에 포함되는 여러 가지 구성요소들을 제어할 수 있는 회로들이 포함되고, 이들을 구동하기 위한 프로그램이 설치되어 장치를 제어하는 제어부를 구성할 수 있다. 나아가 프로그램이 설치되고 데이터를 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있으며, 외부 장치와 유선 또는 무선으로 데이터와 신호를 주고받을 수 있는 통신부를 포함할 수 있다. The circuit board 200 is a component that operates the complex skin analysis device of this embodiment and is composed of a PCB, includes circuits that can control various components included in the complex skin analysis device, and is used to drive them. A program can be installed to configure a control unit that controls the device. Furthermore, it may include a memory in which programs can be installed and data can be stored, and may include a communication unit that can exchange data and signals with an external device by wire or wirelessly.

상부커버(300)는 메인바디(100)의 위쪽에 설치되며, 장치를 조작하고 분석 결과 등을 확인할 수 있는 디스플레이가 설치된다. 장치 조작을 위한 별도의 버튼이 설치될 수도 있고 터치형 디스플레이를 적용하여 버튼 없이 조작하도록 구성할 수도 있다.The upper cover 300 is installed above the main body 100, and a display for operating the device and checking analysis results is installed. A separate button may be installed to operate the device, or it may be configured to operate without buttons by applying a touch-type display.

광원부(400)는 메인바디(100)의 내측 하부에 설치되며, 다중분광이미지 촬영을 위한 광원과 카메라가 설치된다. The light source unit 400 is installed at the inner lower part of the main body 100, and a light source and a camera for taking multi-spectral images are installed.

일반적으로 다중분광이미지는 365~700nm의 파장대를 가지는 가시광선 영역에서 3개 내지 15개 사이의 분광대를 가지며, 본 실시예의 가시광원은 이러한 범위에서 다양하게 조절할 수 있지만, 각 광원의 반치전폭(FWHM) 파장은 30nm 이하로 하여 서로 겹치지 않도록 선정하는 것이 바람직하다. 또한, 광원의 배치 형태도 다양하게 선택할 수 있으나, 가시광카메라를 중심으로 원형으로 가시광원을 배치하되 동일 파장의 광원을 대칭으로 배치하여 광량을 확보하고, 광 치우침에 따른 음영이 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다. 영상 처리 과정에서 필요한 백색LED(white led)를 광원을 포함할 수 있다. 이러한 광원은 다중분광이미지 촬영을 위한 복수의 파장별 광원이 순차적으로 조사되도록 제어될 수 있다.In general, a multispectral image has between 3 and 15 spectral bands in the visible light region with a wavelength range of 365 to 700 nm, and the visible light source of this embodiment can be adjusted variously within this range, but the full width at half maximum (full width at half maximum) of each light source is It is desirable to select the FWHM) wavelength to be 30 nm or less so that they do not overlap. In addition, the arrangement of the light source can be selected in various ways, but it is desirable to arrange the visible light source in a circle around the visible light camera and arrange the light source of the same wavelength symmetrically to secure the amount of light and prevent shadows due to light bias. do. The light source may include a white LED, which is necessary in the image processing process. This light source can be controlled so that a plurality of light sources for each wavelength are sequentially irradiated for multi-spectral image shooting.

카메라는 일반적으로 다중분광이미지 촬영에 사용되는 가시광카메라를 사용할 수 있으며, 가시광원들에서 조사된 가시광이 촬영부위에 반사되어 나오는 반사광을 촬영하여 디지털 분광이미지를 획득할 수 있는 다양한 이미지 센서를 포함할 수 있다. 복수의 파장별 가시광원이 순차적으로 조사되도록 제어되는 경우에, 가시광카메라가 각각의 조사시점에서 파장대별 이미지를 획득하도록 제어될 수 있다.The camera can use a visible light camera, which is generally used to capture multi-spectral images, and may include various image sensors that can acquire digital spectral images by capturing the reflected light emitted from visible light sources and reflecting off the image area. You can. When a plurality of visible light sources for each wavelength are controlled to be sequentially irradiated, the visible light camera may be controlled to acquire images for each wavelength band at each irradiation point.

한편, 본 발명의 복합형 피부 분석장치는 종래에 가시광 영역에서 복수의 파장대에 대한 영상만을 촬영하였던 것과 비교하여, 근적외선 영역의 파장을 조사하는 근적외광원과 근적외선카메라를 더 포함하는 점에서 특징이 있다. On the other hand, the complex skin analysis device of the present invention is characterized in that it further includes a near-infrared light source and a near-infrared camera that irradiates wavelengths in the near-infrared region, compared to the conventional image of only a plurality of wavelengths in the visible light region. there is.

근적외광원의 배치 형태는 특별하게 제한되지 않으며, 가시광원들과 같이 배치될 수도 있고 가시광원들과는 분리되어 별도의 위치에 배치될 수도 있다. 또한, 근적외선카메라의 설치 위치도 특별히 제한되지 않으며, 가시광카메라의 옆에 나란히 배치될 수도 있고, 가시광카메라와 분리된 다른 위치에 배치될 수도 있다.The arrangement form of the near-infrared light source is not particularly limited, and may be placed together with the visible light sources or may be placed in a separate location separate from the visible light sources. Additionally, the installation location of the near-infrared camera is not particularly limited, and may be placed next to the visible light camera or may be placed in another location separate from the visible light camera.

근적외광원은 600~1400nm 파장대에서 선택하여 사용될 수 있으며, 단일 파장의 근적외광원을 사용할 수도 있으나, 다양한 파장의 근적외광원을 함께 사용할 수도 있다. 근적외선카메라는 상기한 파장범위의 근적외광원에서 조사된 근적외선이 촬영부위에 반사되어 나오는 반사광을 촬영하여 디지털 이미지를 획득할 수 있는 이미지 센서를 포함하는 카메라를 사용한다. The near-infrared light source can be selected and used in the 600~1400nm wavelength range. A near-infrared light source of a single wavelength can be used, but near-infrared light sources of various wavelengths can also be used together. A near-infrared camera uses a camera that includes an image sensor that can acquire a digital image by photographing reflected light from near-infrared light irradiated from a near-infrared light source in the above-mentioned wavelength range and reflected off the image area.

일반적인 다중분광이미지 획득 과정에서 600~700nm 범위의 근적외선 영역을 포함하는 광원을 사용하는 경우가 많지만, 가시광원의 특성 및 이에 적합한 특성을 가지는 가시광카메라를 사용하는 경우에는 근적외선 범위에서 촬영된 이미지를 통한 분석 효율이 상대적으로 낮은 단점이 있다. 이에 본 발명은 근적외선 영역의 빛을 조사하는 별도의 근적외광원과 근적외선 영역의 촬영에 특화된 근적외선카메라를 추가로 구비함으로써 분석효율을 높일 수 있다.In the general multispectral image acquisition process, a light source that includes the near-infrared range of 600 to 700 nm is often used, but when using a visible light camera with the characteristics of a visible light source and characteristics suitable for it, images taken in the near-infrared range are used. It has the disadvantage of relatively low analysis efficiency. Accordingly, the present invention can increase analysis efficiency by additionally providing a separate near-infrared light source that irradiates light in the near-infrared region and a near-infrared camera specialized for imaging in the near-infrared region.

또한, 근적외선은 단순히 피부의 표면에서 반사되는 것만이 아니라, 피부의 소정 깊이 안쪽에서 반사되는 반사광을 포함하기 때문에, 종래에 피부의 표면에서 반사되는 가시광만을 이용하였던 다중분광이미지를 통한 피부 분석과는 차별화된 분석을 수행할 수 있다.In addition, near-infrared rays are not simply reflected from the surface of the skin, but also include reflected light reflected from within a certain depth of the skin, so it is different from skin analysis through multispectral imaging that conventionally used only visible light reflected from the surface of the skin. Differentiated analysis can be performed.

나아가 피부의 소정 깊이 안쪽에서 반사되는 근적외선을 이용하면 혈류량 등과 같은 부수적인 정보를 얻을 수 있으며, 이를 피부 분석에 반영하여 더욱 뛰어난 피부 분석 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.Furthermore, by using near-infrared rays reflected from within a certain depth of the skin, additional information such as blood flow can be obtained, and by reflecting this in skin analysis, it is possible to obtain better skin analysis results.

가시광과 근적외선을 모두 이용하여 피부 분석을 수행하는 구체적인 과정은 이후에 더욱 자세하게 설명한다.The specific process of performing skin analysis using both visible light and near-infrared light will be described in more detail later.

하부커버(500)는 메인바디(100)의 아래쪽에 설치되며, 안쪽에 설치된 광원부(400)에서 발산된 가시광과 근적외선이 관통공을 통해서 피부에 조사되고, 피부에서 반사된 가시광과 근적외선이 관통공을 통해서 입사되어 광원부(400)에 설치된 가시광카메라와 근적외선카메라에서 촬영이 수행된다. 본 실시예에서는 피부에 접촉하여 온도와 수분과 같은 피부 상태를 측정하는 센서(510)가 설치되며, 특히 촬영을 위한 관통공이 형성된 면과 소정의 각도를 이루는 경사면에 센서(510)를 설치함으로써 센서(510)를 통한 측정과정과 촬영과정을 분리하여 수행할 수 있도록 구성하였다. 나아가 관통공의 주변에 암막캡(520)을 설치하여 외부의 빛에 따른 영향을 최소화하였으며, 암막캡(520)을 유연성 재질로 적용하여 신체의 굴곡진 부분에서도 외부의 빛을 효과적으로 차단할 수 있게 하였다. 이러한 암막캡(520)은 피부에 접촉하는 부분이므로 하부커버(500)에 탈부착이 가능하도록 구성하여, 교체 또는 세척이 용이하도록 하였다. The lower cover 500 is installed below the main body 100, and visible light and near-infrared rays emitted from the light source unit 400 installed inside are irradiated to the skin through the through hole, and visible light and near-infrared rays reflected from the skin are transmitted through the through hole. It is incident through and imaging is performed by a visible light camera and a near-infrared camera installed in the light source unit 400. In this embodiment, a sensor 510 is installed to measure skin conditions such as temperature and moisture by contacting the skin. In particular, the sensor 510 is installed on an inclined surface forming a predetermined angle with the surface where the through hole for imaging is formed. It was configured so that the measurement process and imaging process through (510) can be performed separately. Furthermore, a blackout cap 520 was installed around the through hole to minimize the influence of external light, and the blackout cap 520 was made of a flexible material to effectively block external light even in curved parts of the body. . Since this blackout cap 520 is a part that comes into contact with the skin, it is designed to be attachable and detachable from the lower cover 500, making it easy to replace or clean.

크래들(700)은 본 실시예의 복합형 피부 분석장치를 세워서 보관할 수 있도록 거치하는 구성요소이다. 크래들(700)은 하부에 설치된 센서(510) 및 관통공을 통한 내부의 광원부(400)를 보호하고, 충전단자를 통해서 메인바디(100)의 내부에 설치된 배터리(600)에 대한 충전을 수행할 수도 있다.The cradle 700 is a component that mounts the complex skin analysis device of this embodiment so that it can be stored upright. The cradle 700 protects the sensor 510 installed at the bottom and the internal light source unit 400 through the through hole, and performs charging of the battery 600 installed inside the main body 100 through the charging terminal. It may be possible.

도 2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치의 구조를 도시한 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of a complex skin analysis device according to a second embodiment of the present invention.

본 실시예의 복합형 피부 분석장치는 메인바디(100), 회로기판(200), 상부커버(300), 광원부(400), 하부커버(500), 크래들(700) 및 근적외어태치먼트(800)를 포함한다.The complex skin analysis device of this embodiment includes a main body 100, a circuit board 200, an upper cover 300, a light source unit 400, a lower cover 500, a cradle 700, and a near-infrared attachment 800. Includes.

두 번째 실시예는 근적외광원과 근적외선카메라가 탈부착이 가능한 근적외어태치먼트(800)에 포함되는 점에서 특징이 있으며, 이외에는 첫 번째 실시예의 구성을 적용할 수 있으므로, 이하에서는 첫 번째 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.The second embodiment is characterized in that the near-infrared light source and the near-infrared camera are included in the detachable near-infrared attachment 800, and other than that, the configuration of the first embodiment can be applied. Therefore, the following will be described with reference to the first embodiment. It mainly explains the differences.

두 번째 실시예에서는 별도의 근적외어태치먼트(800)에 근적외광원과 근적외선카메라를 포함하고 있기 때문에, 광원부(400)에는 일반적인 다중분광이미지 획득에 사용되는 가시광원과 가시광카메라만을 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해서 종래의 방식으로 제작된 다중분광이미지 촬영 장치에 근적외어태치먼트(800)를 추가 구성하는 형태로 본 발명의 복합형 피부 분석장치를 제작할 수도 있다.In the second embodiment, since the near-infrared light source and the near-infrared camera are included in a separate near-infrared attachment 800, the light source unit 400 may include only the visible light source and the visible light camera used to acquire general multispectral images. Through this configuration, the complex skin analysis device of the present invention can be manufactured by adding a near-infrared attachment 800 to a multispectral imaging device manufactured in a conventional manner.

근적외어태치먼트(800)는 장치 본체와 유선 또는 무선으로 연결되어, 광원부(400)의 가시광원 및 가시광카메라와 함께 제어될 수 있을 뿐만이 아니라 촬영된 이미지를 장치 본체로 전송할 수 있다. The near-infrared attachment 800 is connected to the device main body by wire or wirelessly, so that not only can it be controlled together with the visible light source and visible light camera of the light source unit 400, but also can transmit captured images to the device main body.

도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치에 적용된 근적외어태치먼트를 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a diagram for explaining the near-infrared attachment applied to the complex skin analysis device according to the second embodiment of the present invention.

본 실시예의 근적외어태치먼트(800)는 하부커버(500)에 형성된 관통공 주변에 근적외선카메라(810)와 근적외광원(820)이 배치되도록 구성된다. 이러한 구조에서는 광원부(400)의 가시광원 및 가시광카메라를 통해서 가시광 영역의 다중분광이미지를 촬영하면서 근적외어태치먼트(800)에서는 근적외선 영역의 이미지를 촬영할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 근적외광원(820)은 동일한 파장의 근적외선을 조사할 수도 있고 서로 다른 파장대의 근적외선을 조사하는 복수의 광원으로 구성될 수도 있다. 이외에도 근적외광원(820)과 근적외선카메라(810)는 첫 번째 실시예에서 사용된 내용을 그대로 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The near-infrared attachment 800 of this embodiment is configured such that a near-infrared camera 810 and a near-infrared light source 820 are disposed around the through hole formed in the lower cover 500. In this structure, the near-infrared attachment 800 can capture images in the near-infrared region while taking multi-spectral images in the visible light region through the visible light source and visible light camera of the light source unit 400. As described above, the near-infrared light source 820 may emit near-infrared rays of the same wavelength or may be composed of a plurality of light sources that irradiate near-infrared rays of different wavelength bands. In addition, the near-infrared light source 820 and the near-infrared camera 810 can be used as they are in the first embodiment, so detailed descriptions are omitted.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치가 동작하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 4 is a flowchart for explaining the operation process of the complex skin analysis device according to an embodiment of the present invention.

가시광원과 가시광카메라를 이용하여 가시광선의 복수 파장대에 대한 분광 이미지를 획득하고, 함께 근적외광원과 근적외선카메라를 이용하여 근적외선(NIR) 범위에 대한 NIR 이미지를 획득한다. 이때, 가시광선에 대한 다중 분광 이미지를 획득하는 과정은 종래에 다중분광 이미지를 획득하는 과정을 모두 적용할 수 있다. 그리고 NIR 이미지는 단일 파장의 근적외선에 대한 이미지일 수도 있고, 복수 파장대의 근적외선에 대한 복수의 이미지일 수도 있다.Using a visible light source and a visible light camera, spectroscopic images for multiple wavelengths of visible light are acquired, and NIR images for the near infrared (NIR) range are acquired using a near infrared light source and a near infrared camera. At this time, the process of acquiring a multi-spectral image for visible light can be applied to any conventional process of acquiring a multi-spectral image. And the NIR image may be an image of a single wavelength of near-infrared rays, or it may be a plurality of images of near-infrared rays of multiple wavelength bands.

또한, 근적외선카메라를 통해서 NIR 이미지 뿐만이 아니라, 혈류량 등과 같은 NIR 분석 정보를 획득할 수 있다. In addition, not only NIR images but also NIR analysis information such as blood flow can be obtained through a near-infrared camera.

가시광선에 대한 분광 이미지와 NIR 이미지에 대하여 보정타겟 기반의 이미지 보정을 수행한다. 복수의 서로 다른 파장대의 광원을 이용하여 촬영된 이미지들의 각 파장의 세기 표준화를 위하여 보정타겟(화이트 타겟)을 이용하여 이미지의 보정을 수행한다. 이러한 이미지 보정은 종래의 다중분광이미지를 이용한 분석과정에서 사용된 기술을 제한 없이 동일 또는 변형하여 적용할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.Image correction based on correction targets is performed on spectral images of visible light and NIR images. In order to standardize the intensity of each wavelength of images taken using light sources of a plurality of different wavelengths, image correction is performed using a correction target (white target). Since this image correction can be applied without limitation by using the same or modified techniques used in the analysis process using conventional multispectral images, a detailed description is omitted.

그리고 가시광카메라에서 획득된 이미지와 근적외선카메라에서 획득된 이미지의 영역을 매칭시킨다. 본 발명의 복합형 피부 분석장치는 가시광선 영역에 적합한 가시광카메라와 근적외선 영역에 적합한 근적외선카메라를 별도로 구비하고 있기 때문에, 동일한 촬영영역을 촬영하여도 이미지 영역에서 차이가 발생할 수 있다. 따라서 가시광카메라에서 획득된 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 획득된 NIR 이미지의 영역을 일치시키는 매칭 과정이 필요하다.Then, the areas of the image acquired from the visible light camera and the image acquired from the near-infrared camera are matched. Since the complex skin analysis device of the present invention is separately equipped with a visible light camera suitable for the visible light region and a near-infrared camera suitable for the near-infrared region, differences may occur in the image area even when the same photographed region is photographed. Therefore, a matching process is needed to match the areas of the visible light spectral image acquired from the visible light camera and the NIR image acquired from the near infrared camera.

도시된 실시예에서는 이미지 영역 매칭 과정까지는 분석장치 본체에서 수행되고, 이후의 단계는 분석장치와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 장치에서 수행된다. 이를 위하여 이미지 영역이 매칭된 이미지 데이터를 유선 또는 무선으로 전송하고 확인하는 과정을 수행한다. 외부장치는 이미지 처리 및 분석을 위한 어플리케이션이 설치된 스마트기기일 수도 있고, 이미지 처리 및 분석을 위한 프로그램이 설치된 PC 또는 서버일 수도 있다.In the illustrated embodiment, the image area matching process is performed in the main body of the analysis device, and subsequent steps are performed in an external device connected to the analysis device by wire or wirelessly. To achieve this, a process is performed to transmit and confirm image data with matched image areas wired or wirelessly. The external device may be a smart device with an application for image processing and analysis installed, or a PC or server with a program for image processing and analysis installed.

이미지 영역이 매칭된 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지가 전송되면, 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지에서 중첩되는 파장 대역에 대하여 하나의 분석 데이터로 사용할 수 있도록 이미지를 보정하여 표준화한다.When a visible light spectral image and a NIR image with matching image areas are transmitted, the image is corrected and standardized so that the overlapping wavelength band in the visible light spectral image and the NIR image can be used as a single analysis data.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합형 피부 분석장치에서 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 표준화하는 과정을 설명하는 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating the process of standardizing visible light spectral images and NIR images in the complex skin analysis device according to an embodiment of the present invention.

가시광카메라에서 획득된 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 획득된 NIR 이미지는 서로 다른 파장대역의 정보를 포함하고 있기 때문에, 이들을 함께 사용하기 위해서는 이들 이미지의 데이터를 보정하여 표준화하여야 한다. 이때, 가시광선 분광 이미지는 보정타겟을 이용하여 데이터가 보정된 상태이므로, 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지에서 겹치는 파장대의 데이터를 기준으로 NIR 이미지의 데이터를 가시광선 분광 이미지에 일치시키는 방법으로 표준화 할 수 있다. 이와 같이, 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 표준화시킴으로써 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 함께 사용하여 피부 분석을 수행할 수 있다.Because the visible light spectral image acquired from a visible light camera and the NIR image acquired from a near-infrared camera contain information in different wavelength bands, in order to use them together, the data of these images must be corrected and standardized. At this time, since the data in the visible light spectral image has been corrected using a correction target, it can be standardized by matching the data in the NIR image to the visible light spectral image based on the data in the overlapping wavelength range in the visible light spectral image and the NIR image. You can. In this way, by standardizing the visible light spectral image and the NIR image, skin analysis can be performed using the visible light spectral image and the NIR image together.

기존에 가시광 분광 이미지를 획득하는 과정에서 사용되는 이미지센서, 예를 들면 일반적인 CMOS 센서 등은 근적외선 영역에서 수신감도가 낮아서 정확한 정보를 얻지 못하는 문제가 있다. 본 발명은 근적외 파장대에서 정확한 이미지를 얻을 수 있는 이미지 센서를 이용한 근적외선카메라를 사용하여 근적외선 영역에서 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있기 때문에 분석의 정확도가 향상된다.Existing image sensors used in the process of acquiring visible light spectral images, such as general CMOS sensors, have a problem of not obtaining accurate information due to low reception sensitivity in the near-infrared region. The present invention improves the accuracy of analysis because accurate image data can be obtained in the near-infrared region by using a near-infrared camera using an image sensor that can obtain accurate images in the near-infrared wavelength range.

또한, 특정 파장대의 근적외선은 피부의 소정 깊이에서 반사되기 때문에, 이러한 파장대에서 촬영된 NIR 이미지는 해당 병변의 깊이를 반영하거나 피부의 주름 상태를 반영한다. 따라서 피부 분석에서 사용할 수 있는 정보가 늘어나기 때문에 분석의 정확도가 향상될 뿐만이 아니라, 기존의 가시광선 분광 이미지를 이용한 분석에서는 얻을 수 없었던 결과를 포함한 분석결과를 얻을 수 있다.In addition, because near-infrared rays in a specific wavelength range are reflected at a certain depth of the skin, NIR images taken in this wavelength range reflect the depth of the lesion or the state of wrinkles in the skin. Therefore, not only does the accuracy of analysis improve because the information available in skin analysis increases, but also analysis results including results that could not be obtained in analysis using existing visible light spectral images can be obtained.

나아가 피부의 소정 깊이에서 반사되는 근적외선을 이용하여 혈류량이나 혈류속도 등과 같은 정보를 획득할 수 있으며, 이러한 정보를 추가로 반영하면 기존의 가시광선 분광 이미지를 이용한 분석과는 차별화된 분석을 수행할 수 있다.Furthermore, it is possible to obtain information such as blood flow volume and blood flow speed using near-infrared rays reflected at a certain depth of the skin, and by additionally reflecting this information, analysis that is differentiated from analysis using existing visible light spectroscopic images can be performed. there is.

그리고 표준화된 분광 이미지와 NIR 이미지에 대하여 픽셀별로 분광지표를 도출한다. 이러한 분광지표는 피부 분석을 위한 것으로서, 보정타겟을 이용하여 보정된 가시광선 분광 이미지와 이에 맞춰서 NIR 이미지를 표준화하였기 때문에, 2가지 이미지의 각 픽셀별로 이미지 분석을 위한 지표를 획득할 수 있으며, 각 픽셀에 대하여 분석을 위한 지표를 획득하는 방법은 특별히 제한되지 않는다.Then, spectral indices are derived for each pixel from the standardized spectral images and NIR images. These spectral indicators are for skin analysis, and since the visible light spectral image corrected using a correction target and the NIR image are standardized accordingly, indicators for image analysis can be obtained for each pixel of the two images, and each The method of obtaining indicators for analysis of pixels is not particularly limited.

가시광선과 근적외선 영역에서 다양한 파장대 별로 얻어진 이미지에 대하여 픽셀별로 얻어진 분광지표 데이터를 이용하여 AI(인공지능) 분석을 수행한다. AI 분석은 인공지능 알고리즘을 통해 수행되고, 딥 러닝 기반의 인공지능 알고리즘은 학습용 데이터를 이용하여 미리 학습되며, 인공지능 알고리즘은 특별히 한정되지 않지만 이미지 데이터의 처리에 뛰어난 CNN 모델 등을 사용할 수 있다. AI (artificial intelligence) analysis is performed using spectral index data obtained for each pixel on images obtained at various wavelengths in the visible and near-infrared regions. AI analysis is performed through an artificial intelligence algorithm, and the deep learning-based artificial intelligence algorithm is pre-trained using training data. The artificial intelligence algorithm is not particularly limited, but CNN models, which are excellent in processing image data, can be used.

AI 분석 결과를 표시하는 방법은 특별히 제한되지 않고 다양한 형태가 가능하다. 예를 들면, 분석결과를 표시하는 방법으로서 병변 부위에 대하여 질환이 심각한 정도를 색상 등으로 표시하는 질환 심각 정도 이미지를 표시할 수 있다. 이때, 본 실시예의 복합형 피부 분석장치는 병변 부위의 두께와 피부 주름 등의 정보를 포함하는 NIR 이미지를 분석에 사용하였기 때문에, 기존의 질환 심각 정도 이미지보다 정확하거나 기존의 질환 심각 정도 이미지에서는 표시하지 못했던 정보를 포함하는 결과를 제공할 수 있다. 나아가 혈류량이나 혈류속도와 같은 NIR 정보를 반영한 분석결과를 제공할 수도 있다.The method of displaying AI analysis results is not particularly limited and various forms are possible. For example, as a method of displaying the analysis results, a disease severity image that indicates the severity of the disease in the lesion area using colors, etc. can be displayed. At this time, since the complex skin analysis device of this embodiment uses NIR images containing information such as the thickness of the lesion area and skin wrinkles for analysis, it is more accurate than existing disease severity images or is displayed in existing disease severity images. It can provide results that include information that was otherwise missing. Furthermore, analysis results reflecting NIR information such as blood flow volume or blood flow speed can be provided.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above through preferred embodiments, but the above-described embodiments are merely illustrative examples of the technical idea of the present invention, and various changes are possible without departing from the technical idea of the present invention. Anyone with ordinary knowledge will be able to understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be interpreted based on the matters stated in the patent claims, not the specific embodiments, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

100: 메인바디
110, 120: 조작버튼
200: 회로기판
300: 상부커버
400: 광원부
500: 하부커버
510: 센서
520: 암막캡
600: 배터리
700: 크래들
800: 근적외어태치먼트
810: 근적외선카메라
820: 근적외광원
100: main body
110, 120: Control button
200: circuit board
300: Top cover
400: Light source unit
500: Lower cover
510: sensor
520: Blackout cap
600: Battery
700: Cradle
800: Near infrared attachment
810: Near-infrared camera
820: Near-infrared light source

Claims (10)

파장대가 서로 다른 빛을 조사하여 촬영된 복수의 이미지를 이용하여 피부를 분석하는 분석장치로서,
가시광선 영역대에서 서로 다른 파장대의 가시광을 조사하는 가시광원;
가시광원에서 피부로 조사된 가시광선이 반사되는 것을 촬영하는 가시광카메라;
근적외선 영역대에서 하나 이상의 파장대의 근적외선을 조사하는 근적외광원;
근적외광원에서 피부로 조사된 근적외선이 반사되는 것을 촬영하는 근적외선카메라; 및
장치를 제어하고 이미지를 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
It is an analysis device that analyzes the skin using multiple images taken by irradiating light with different wavelengths,
A visible light source that irradiates visible light of different wavelengths in the visible light range;
A visible light camera that captures visible light reflected from a visible light source onto the skin;
A near-infrared light source that irradiates near-infrared rays of one or more wavelengths in the near-infrared region;
A near-infrared camera that photographs the reflection of near-infrared rays emitted from a near-infrared light source onto the skin; and
A complex skin analysis device comprising a control unit that controls the device and processes images.
청구항 1에 있어서,
상기 가시광원은 365~700nm 범위에서 3개 이상의 파장을 가지는 가시광선을 조사할 수 있는 광원들로 구성된 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
The visible light source is a complex skin analysis device characterized in that it consists of light sources capable of irradiating visible light having three or more wavelengths in the range of 365 to 700 nm.
청구항 1에 있어서,
상기 근적외광원은 600~1400nm 범위에서 하나 이상의 파장을 가지는 근적외선을 조사할 수 있는 광원으로 구성된 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
The near-infrared light source is a complex skin analysis device, characterized in that it consists of a light source capable of irradiating near-infrared rays having one or more wavelengths in the range of 600 to 1400 nm.
청구항 1에 있어서,
상기 가시광원은 365~700nm 범위에서 3개 이상의 파장을 가지는 가시광선을 조사할 수 있는 광원들로 구성되고,
상기 근적외광원은 600~1400nm 범위에서 2개 이상의 파장을 가지는 근적외선을 조사할 수 있는 광원들로 구성되며,
상기 가시광원과 상기 근적외광원은 600~700nm 범위의 빛을 조사하는 광원을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
The visible light source consists of light sources capable of irradiating visible light with three or more wavelengths in the range of 365 to 700 nm,
The near-infrared light source consists of light sources capable of irradiating near-infrared rays with two or more wavelengths in the range of 600 to 1400 nm,
A complex skin analysis device, wherein the visible light source and the near-infrared light source include one or more light sources that irradiate light in the range of 600 to 700 nm.
청구항 4에 있어서,
가시광카메라에서 얻어진 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 얻어진 NIR 이미지를 표준화하며,
600~700nm 범위에서 촬영된 NIR 이미지를 600~700nm 범위에서 촬영된 가시광선 분광 이미지에 맞추어 보정하고, 다른 범위에서 촬영된 NIR 이미지를 600~700nm 범위에서 촬영된 NIR 이미지가 보정된 것에 맞추어 보정함으로써 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 표준화하는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 4,
Standardizes visible light spectroscopic images obtained from visible light cameras and NIR images obtained from near infrared cameras.
NIR images taken in the 600~700nm range are corrected to match the visible light spectral images taken in the 600~700nm range, and NIR images taken in other ranges are corrected to match the corrected NIR images taken in the 600~700nm range. A complex skin analysis device characterized by standardizing visible light spectral images and NIR images.
청구항 4에 있어서,
가시광카메라에서 얻어진 가시광선 분광 이미지와 근적외선카메라에서 얻어진 NIR 이미지를 표준화하고,
표준화된 가시광선 분광 이미지와 NIR 이미지를 함께 사용하여 피부 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 4,
Standardize the visible light spectral image obtained from the visible light camera and the NIR image obtained from the near infrared camera,
A complex skin analysis device that performs skin analysis using standardized visible light spectral images and NIR images together.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부에서 상기 가시광카메라에서 촬영된 가시광선 분광 이미지의 이미지 영역과 상기 근적외선카메라에서 촬영된 NIR 이미지의 이미지 영역을 일치시키는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
A complex skin analysis device, characterized in that the control unit matches the image area of the visible light spectral image taken by the visible light camera with the image area of the NIR image taken by the near-infrared camera.
청구항 1에 있어서,
상기 근적외광원과 상기 근적외선카메라는 장치에 탈부착할 수 있도록 구성된 근적외어태치먼트에 설치된 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
A complex skin analysis device, characterized in that the near-infrared light source and the near-infrared camera are installed on a near-infrared attachment configured to be detachable from the device.
청구항 1에 있어서,
근적외선카메라에서 혈류량 또는 혈류속도에 대한 정보를 획득하여 분석에 사용하는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
A complex skin analysis device characterized in that information on blood flow volume or blood flow speed is obtained from a near-infrared camera and used for analysis.
청구항 1에 있어서,
사용자가 손에 쥐고 사용할 수 있는 그립부와 그립부의 양단에 각각 설치된 2개의 조작버튼 및 장치의 자세를 감지하는 센서를 더 포함하며,
상기 2개의 조작버튼 중에서 상대적으로 위쪽에 위치하는 조작버튼만 동작하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 복합형 피부 분석장치.
In claim 1,
It further includes a grip part that the user can hold and use, two operation buttons installed on both ends of the grip part, and a sensor that detects the posture of the device,
A complex skin analysis device, characterized in that among the two operation buttons, only the operation button located relatively above is controlled to operate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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