KR20240076250A - Colorimetric assay method using portable terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명의 비색 분석 방법은 (a) 휴대용 단말 장치의 카메라부를 이용하여 기준 마커를 포함하는 시료시트의 이미지를 획득하는 단계; (b) 상기 휴대용 단말 장치의 변환모듈에서 상기 이미지 내에서 기준 마커의 위치 정보를 반영하여 시료시트 이미지 왜곡을 보정하는 단계; (c) 상기 카메라부에서 보정된 시료시트 이미지와 색채보정체커를 포함하는 이미지를 획득하는 단계; (d) 상기 변환모듈이 색채보정체커를 이용하여 시료시트의 색채를 보정하는 단계; (e) 상기 휴대용 단말 장치의 검체분석모듈에서 보정된 시료시트의 검체 색상값을 취득하는 단계; 및 (f) 상기 휴대용 단말 장치의 데이터베이스에 미리 저장된 비색 데이터 세트와 상기 검체 색상값을 비교하여, 휴대용 단말 장치의 출력부를 통하여 비색 분석 결과를 표시하는 단계;를 포함한다. The colorimetric analysis method of the present invention includes the steps of (a) acquiring an image of a sample sheet including a reference marker using a camera unit of a portable terminal device; (b) correcting distortion of the sample sheet image by reflecting the positional information of the reference marker in the image in the conversion module of the portable terminal device; (c) acquiring an image including a corrected sample sheet image and a color correction checker from the camera unit; (d) the conversion module correcting the color of the sample sheet using a color correction checker; (e) acquiring the sample color value of the corrected sample sheet from the sample analysis module of the portable terminal device; and (f) comparing the sample color value with a colorimetric data set pre-stored in the database of the portable terminal device and displaying the colorimetric analysis result through an output unit of the portable terminal device.
Description
본 발명은 휴대용 단말 장치를 이용한 비색 분석 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 휴대용 단말 장치의 카메라를 이용한 객체를 인식을 개선하여 비색 분석을 수행할 수 있는 휴대용 단말 장치를 이용한 비색 분석 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a colorimetric analysis method using a portable terminal device. More specifically, the present invention relates to a colorimetric analysis method using a portable terminal device that can perform colorimetric analysis by improving object recognition using the camera of the portable terminal device.
일반적으로 비색 분석(Colormetric assay)은 시료의 색과 표준 물질의 색을 비교하여 시료 물질을 정량적으로 평가하는 화학 분석법의 일종이다. 고체나 기체의 분석에 사용될 수 있으나, 주로 용액인 시료의 분석에 주로 사용된다. 비색 분석 결과를 주로 육안으로 비교하나, 이 경우 분석 결과 정확도가 떨어지는 문제가 있으며, 광전 광도계와 같은 계측기를 이용하는 경우 정확한 분석이 가능하나, 분석 비용이 증가되고 다양한 비색검사를 즉시로 수행할 수 없어서 활용성이 떨어지는 문제가 있다. In general, colorimetric analysis is a type of chemical analysis method that quantitatively evaluates a sample material by comparing the color of the sample and the color of a standard material. It can be used for the analysis of solids or gases, but is mainly used for the analysis of samples that are solutions. Colorimetric analysis results are usually compared with the naked eye, but in this case, there is a problem that the accuracy of the analysis results is low. Accurate analysis is possible when using a measuring instrument such as a photoelectric photometer, but the analysis cost increases and various colorimetric tests cannot be performed immediately. There is a problem with poor usability.
최근 휴대용 단말장치가 보급되고, 휴대용 단말장치의 카메라를 이용하여 이미지를 획득한 이후 이미지를 활용하여 다양한 분석을 수행할 수 있다. 다만 휴대용 단말장치로 촬영된 이미지는 광원의 배치 여부, 카메라의 구도 등에 따라 변화되기 때문에 촬영된 이미지를 활용하기 위해서는 촬영된 이미지를 보정해야 하는 실제 비색 분석에 활용할 있는 정보를 획득할 수 있다. Recently, portable terminal devices have become popular, and after acquiring an image using the camera of the portable terminal device, various analyzes can be performed using the image. However, since images captured with a portable terminal device change depending on the placement of the light source, the composition of the camera, etc., information that can be used for actual colorimetric analysis must be obtained by correcting the captured image in order to utilize the captured image.
따라서 휴대용 단말장치를 이용하여 비색분석을 수행하기 위해서는 촬영된 이미지를 보정하여 보다 정확한 측정값을 획득할 수 있는 객체 인식 증가 과정이 필수적이다. Therefore, in order to perform colorimetric analysis using a portable terminal device, it is essential to increase object recognition by correcting the captured image to obtain more accurate measurement values.
본 발명의 배경기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0057479호에서 휴대폰을 이용한 피부상태 측정장치를 개시하나, 이미지 획득 후 실제 피사체와 대비하여 왜곡된 색체를 보정하는 과정이 포함되지는 않는다. As background technology for the present invention, a skin condition measuring device using a mobile phone is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2017-0057479, but it does not include a process of correcting distorted color compared to the actual subject after acquiring the image.
본 발명의 목적은 고가의 비색 분석 장치가 아닌 휴대용 단말 장치를 이용하여 보다 정확한 비색 분석을 수행하는 데 있다. 구체적으로 휴대용 단말장치의 카메라부를 이용하여 획득한 이미지와 실제 피사체의 색채 및 색상의 차이를 보정할 수 있는 객체 인식 증가 과정이 휴대용 단말 장치를 통하여 구동되도록 함으로써, 비색 분석의 정확성 및 유효성을 효과적으로 증가시키는 데 있다. The purpose of the present invention is to perform more accurate colorimetric analysis using a portable terminal device rather than an expensive colorimetric analysis device. Specifically, the accuracy and effectiveness of colorimetric analysis is effectively increased by allowing the object recognition enhancement process, which can correct the color difference between the image acquired using the camera unit of the portable terminal device and the actual subject, to be operated through the portable terminal device. It is in order to do so.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.
1. 본 발명의 하나의 관점은 휴대용 단말 장치를 이용한 비색 분석 방법에 관한 것이다. 1. One aspect of the present invention relates to a colorimetric analysis method using a portable terminal device.
상기 비색 분석 방법은 (a) 휴대용 단말 장치의 카메라부를 이용하여 기준 마커를 포함하는 시료시트의 이미지를 획득하는 단계;The colorimetric analysis method includes (a) acquiring an image of a sample sheet including a reference marker using a camera unit of a portable terminal device;
(b) 상기 휴대용 단말 장치의 변환모듈에서 상기 이미지 내에서 기준 마커의 위치 정보를 반영하여 시료시트 이미지 왜곡을 보정하는 단계;(b) correcting distortion of the sample sheet image by reflecting the positional information of the reference marker in the image in the conversion module of the portable terminal device;
(c) 상기 카메라부에서 보정된 시료시트 이미지와 색채보정체커를 포함하는 이미지를 획득하는 단계;(c) acquiring an image including a corrected sample sheet image and a color correction checker from the camera unit;
(d) 상기 변환모듈이 색채보정체커를 이용하여 시료시트의 색채를 보정하는 단계; (d) the conversion module correcting the color of the sample sheet using a color correction checker;
(e) 상기 휴대용 단말 장치의 검체분석모듈에서 보정된 시료시트의 검체 색상값을 취득하는 단계; 및(e) acquiring the sample color value of the corrected sample sheet from the sample analysis module of the portable terminal device; and
(f) 상기 휴대용 단말 장치의 데이터베이스에 미리 저장된 비색 데이터 세트와 상기 검체 색상값을 비교하여, 휴대용 단말 장치의 출력부를 통하여 비색 분석 결과를 표시하는 단계;를 포함한다. (f) comparing the sample color value with a colorimetric data set pre-stored in the database of the portable terminal device and displaying the colorimetric analysis result through an output unit of the portable terminal device.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 기준 마커는 테두리부; 상기 테두리부 내부에 형성된 2진 비트 패턴부;를 포함할 수 있다. 2. In the first embodiment, the reference marker is an edge portion; It may include a binary bit pattern portion formed inside the edge portion.
3. 상기 2 구체예에서, 상기 테두리부와 2진 비트 패턴부는 서로 상이한 색상을 구비할 수 있다. 3. In the above two embodiments, the border portion and the binary bit pattern portion may have different colors.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 (a) 단계는, 상기 카메라부에서 수행되며, 4. In any one of the embodiments of 1 to 3, step (a) is performed in the camera unit,
(a-1) 휴대용 단말 장치의 카메라로 촬영되는 프리뷰 화면에서 이미지를 취득하는 단계;(a-1) acquiring an image from a preview screen captured by a camera of a portable terminal device;
(a-2) 프리뷰 이미지를 스캔하여 휴대용 단말 장치의 데이터베이스에 저장하는 단계;(a-2) scanning the preview image and storing it in the database of the portable terminal device;
(a-3) 저장된 프리뷰 이미지에서 기준 마커를 인식하는 단계; 및(a-3) recognizing a reference marker in the stored preview image; and
(a-4) 인식된 기준 마커가 n개 미만이면, (a-1) 단계로 회귀하는 단계; (a-4) If the number of recognized reference markers is less than n, returning to step (a-1);
(a-5) 기준 마커 포함 시료시트의 이미지를 획득하는 단계;를 포함하고,(a-5) acquiring an image of a sample sheet containing a reference marker,
상기 n개는 상기 시료시트 주변에 배치되는 기준 마커의 총 개수일 수 있다. The n number may be the total number of reference markers arranged around the sample sheet.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 (b) 단계의 보정은, 상기 변환모듈에서 수행되며, 5. In any one of the embodiments 1 to 4 above, the correction in step (b) is performed in the conversion module,
(b-1) 상기 기준 마커의 테두리부를 인식하는 단계;(b-1) recognizing the edge portion of the reference marker;
(b-2) 상기 테두리 내에 배치되는 패턴을 인식하여 이진화 하는 단계;(b-2) recognizing and binarizing patterns arranged within the border;
(b-3) 이진화를 통하여 기준 마커의 고유 아이디를 획득하는 단계; 및(b-3) obtaining a unique ID of the reference marker through binarization; and
(b-4) 상기 기준 마커의 윤곽을 결정하고 고유 아이디에 따른 각 기준 마커의 윤곽을 비교하여 기준 마커의 위치 및 회전 각도를 확인한 이후에, 기준 마커와 동일 평면에 배치된 시료시트의 이미지의 왜곡을 복원하는 단계;를 포함할 수 있다. (b-4) After determining the outline of the reference marker and comparing the outline of each reference marker according to the unique ID to confirm the position and rotation angle of the reference marker, the image of the sample sheet placed on the same plane as the reference marker It may include a step of restoring distortion.
6. 상기 1 내지 5 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 (c) 단계는, 상기 카메라부에서 수행되며, 6. In any one of the embodiments 1 to 5 above, step (c) is performed in the camera unit,
(c-1) 기준 마커와 색채보정체커를 촬영하는 단계; 및(c-1) photographing a reference marker and a color correction checker; and
(c-2) 기준 마커에 사이에 색채보정체커가 인식되는지 확인하고, 인식이 되지 않는 경우 상기 (c-1) 단계로 회귀하는 단계;(c-2) checking whether the color correction checker is recognized between the reference markers, and if not, returning to step (c-1) above;
(c-3) 상기 색채보정체커가 인식되는 경우 보정된 요스트립과 색채보정체커의 이미지를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다. (c-3) when the color correction checker is recognized, storing the image of the corrected yaw strip and the color correction checker.
7. 상기 1 내지 6 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 색채보정체커는 복수개의 기준 색상이 배열된 색상보정체커와 명암보정체커를 구비할 수 있다. 7. In any one of the embodiments 1 to 6 above, the color correction checker may include a color correction checker and a contrast correction checker in which a plurality of reference colors are arranged.
8. 상기 7 구체예에서, 상기 (d) 단계는, 상기 변환모듈에서 수행되며, 8. In the above 7 embodiments, step (d) is performed in the conversion module,
(d-1) 명암보정체커와 비교하여 시료시트의 명도 및 채도를 보정하는 단계; 및 (d-1) correcting the brightness and saturation of the sample sheet by comparing it with the contrast correction checker; and
(d-2) 색상보정체커와 비교하여 시료시트의 색상값을 보정하는 단계;를 포함할 수 있다. (d-2) compensating the color value of the sample sheet by comparing it with the color correction checker.
9. 상기 8 구체예에서, 상기 변환모듈에서 데이터베이스에 저장된 색상보정체커의 RGB 값과 이미지 상의 색상보정체커의 RGB 값의 차이를 구하여, 상기 차이만큼 명도-채도가 보정된 시약패드의 RGB 값에 더하여 검체 색상값을 획득할 수 있다. 9. In the above 8 embodiments, the conversion module obtains the difference between the RGB value of the color correction checker stored in the database and the RGB value of the color correction checker on the image, and adds the difference to the RGB value of the reagent pad whose brightness-saturation has been corrected. In addition, the color value of the sample can be obtained.
10. 상기 9 구체예에서, 상기 검체분석모듈은 베이터 베이스에 저장된 비색표의 RGB 값과 상기 시료시트의 색상값을 비교하여 가장 차이가 적은 RGB 값을 출력할 수 있다. 10. In the above 9 embodiments, the sample analysis module may compare the RGB values of the colorimetric table stored in the data base with the color values of the sample sheet and output the RGB value with the smallest difference.
11. 상기 1 내지 10 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 (e) 단계는,11. In any one of the embodiments 1 to 10, step (e) includes,
(e-1) 휴대용 단말 장치의 추출모듈에서 검체 색상값을 취득하여 색채 분석 모델을 형성하는 단계; 및(e-1) forming a color analysis model by acquiring the sample color value from the extraction module of the portable terminal device; and
(e-2) 휴대용 단말 장치의 학습모듈에서 상기 색채 분석 모델에 촬영 조건을 라벨링하여 학습 데이터 세트를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다. (e-2) generating a learning data set by labeling the color analysis model with shooting conditions in a learning module of the portable terminal device.
12. 본 발명의 다른 관점은 비색 분석이 수행되는 휴대용 단말 장치에 관한 것이다. 12. Another aspect of the present invention relates to a portable terminal device on which colorimetric analysis is performed.
상기 휴대용 단말 장치는 시료시트와 기준 마커의 이미지를 획득하는 카메라부;The portable terminal device includes a camera unit that acquires images of the sample sheet and the reference marker;
시료시트 이미지 왜곡과 색 보정하는 제어부; 및 A control unit that corrects sample sheet image distortion and color; and
상기 검체 색상값을 출력하는 출력부;를 포함한다. It includes an output unit that outputs the sample color value.
본 발명은 고가의 비색분석 장치가 아닌 휴대용 단말 장치를 이용하여 정확한 비색 분석 결과를 도출할 수 있기 때문에 비색 분석의 유효성을 육안 검측 방법보다 현저하게 증가시킬 수 있다. 휴대용 단말 장치 내에서 객체 인식 증가 수단이 어플리케이션 형태로 구동되어 휴대용 단말 장치를 이용하여 비색 분석을 효율적으로 수행할 수 있다. 휴대용 단말 장치의 카메라부를 이용하여 이미지를 획득하고 해당 시료의 색채값에 대해 비색 분석이 가능하기 때문에 소변뿐만 아니라, 혈액, 독극물, 약물, 호르몬, 바이러스 등 다양한 비색 분석 대상 시료에 대한 분석이 가능하다. Since the present invention can derive accurate colorimetric analysis results using a portable terminal device rather than an expensive colorimetric analysis device, the effectiveness of colorimetric analysis can be significantly increased compared to the visual detection method. The object recognition enhancement means is run in the form of an application within the portable terminal device, so that colorimetric analysis can be efficiently performed using the portable terminal device. Since images are acquired using the camera unit of a portable terminal device and colorimetric analysis of the color value of the sample is possible, it is possible to analyze not only urine but also various samples subject to colorimetric analysis, such as blood, poisons, drugs, hormones, and viruses. .
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치, 시료시트 및 상기 시료시트 꼭지점 주위에 배치된 기준 마커를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치, 시료시트 및 상기 시료시트 주위에 배치된 기준 마커를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치, 시료시트, 색체보정체커 및 상기 시료시트 주위에 배치된 기준 마커를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치, 시료시트인 요스트립, 기준 마커 및 색채보정체커를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 휴대용 단말 장치의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 검사 방법의 순서도이다.
도 7은 기준 마커를 휴대용 단말 장치에서 프리뷰 이미지로 인식한 경우에 윤곽과 XYZ축에 대한 공간 정보를 인식한 예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 검사 방법에서, 요스트립 주위에 기준 마커를 배치한 것을 나타낸 것이다.
도 9는 도 6의 S100의 세부적인 순서도이다.
도 10은 도 6의 S200의 세부적인 순서도이다.
도 11은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서, 기준 마커가 배치된 이후 시료시트인 요스트립의 프리뷰 이미지이다.
도 12는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서 기준 마커의 이미지 왜곡의 보정 과정을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서, 기준마커가 배치된 이후 시료시트인 요스트립의 이미지 왜곡의 보정 과정을 나타낸 것이다.
도 14는 도 6의 S300의 세부적인 순서도이다.
도 15는 도 6의 S400의 세부적인 순서도이다.
도 16은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 검사 방법에 있어서, 시료시트인 요스트립의 요시약패드를 색 보정하기 전과 후의 이미지를 비교한 것이다.
도 17은 도 6의 S500의 세부적인 순서도이다. Figure 1 is a diagram schematically showing a portable terminal device for performing a colorimetric analysis method according to an embodiment of the present invention, a sample sheet, and a reference marker disposed around a vertex of the sample sheet.
Figure 2 is a diagram schematically showing a portable terminal device for performing a colorimetric analysis method according to an embodiment of the present invention, a sample sheet, and a reference marker disposed around the sample sheet.
Figure 3 is a diagram schematically showing a portable terminal device for performing a colorimetric analysis method according to an embodiment of the present invention, a sample sheet, a color correction checker, and a reference marker disposed around the sample sheet.
Figure 4 is a diagram schematically showing a portable terminal device for performing a colorimetric analysis method according to an embodiment of the present invention, a yaw strip as a sample sheet, a reference marker, and a color correction checker.
Figure 5 is a block diagram of a portable terminal device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart of a colorimetric inspection method according to one embodiment of the present invention.
Figure 7 shows an example of recognizing spatial information about the outline and XYZ axes when a reference marker is recognized as a preview image in a portable terminal device.
Figure 8 shows the arrangement of reference markers around the urine strip in the colorimetric test method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a detailed flowchart of S100 of FIG. 6.
FIG. 10 is a detailed flowchart of S200 of FIG. 6.
Figure 11 is a preview image of a yaw strip, which is a sample sheet, after a reference marker is placed in the colorimetric analysis method according to one embodiment of the present invention.
Figure 12 shows a process for correcting image distortion of a reference marker in the colorimetric analysis method according to one embodiment of the present invention.
Figure 13 shows the process of correcting image distortion of the yaw strip, which is a sample sheet, after the reference marker is placed in the colorimetric analysis method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a detailed flowchart of S300 of FIG. 6.
FIG. 15 is a detailed flowchart of S400 of FIG. 6.
Figure 16 compares images before and after color correction of the urine reagent pad of the urine strip, which is a sample sheet, in the colorimetric test method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a detailed flowchart of S500 of FIG. 6.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. However, the following drawings are provided only to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following drawings. In addition, the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings are illustrative and the present invention is not limited to the matters shown.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.
~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.When the positional relationship between two parts is described as ‘on’, ‘on the top’, ‘on the bottom’, ‘next to’, etc., unless ‘immediately’ or ‘directly’ is used, there is no difference between the two parts. One or more different parts may be located.
'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다. Positional relationships such as 'upper', 'top', 'lower', 'lower', etc. are only written based on the drawings, and do not represent absolute positional relationships. In other words, depending on the observation position, the positions of 'top' and 'bottom' or 'top' and 'bottom' may change.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 구체예에 따른 비색 검사 방법을 설명한다. Hereinafter, a colorimetric inspection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명에서 색채는 변화되는 광원에 의한 물체의 색으로 색상, 채도 및 명도를 포함하는 것으로 정의되며, 색상은 기준이 되는 백색광선 하에서 물체의 고유색으로 RGB 값으로 표시되는 것을 의미한다. In the present invention, color is defined as the color of an object caused by a changing light source and includes hue, saturation, and brightness, and color refers to the unique color of an object under white light as a standard, expressed as RGB values.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치(100), 시료시트(200) 및 상기 시료시트(200) 꼭지점 주위에 배치된 기준 마커(300)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치(100), 시료시트(200) 및 상기 시료시트(200) 주위에 배치된 기준 마커(300)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치(100), 시료시트(200), 색체보정체커(400) 및 상기 시료시트(200) 주위에 배치된 기준 마커(300)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법을 수행하는 휴대용 단말 장치(100), 시료시트(200)인 요스트립(240), 기준 마커 (300) 및 색채보정체커(400)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 휴대용 단말 장치(100)의 블록 구성도이다. Figure 1 schematically shows a portable
도 1 내지 5를 참조하면, 비색 분석 방법은 휴대용 단말 장치(100)를 통하여 수행된다. 구체적으로 비색 분석 대상 검체와 반응하여 시료의 색이 변화된 시료시트(200)와 상기 시료시트(200) 꼭지점 주변에 기준 마커(300)를 배치하거나, 시료시트(200)의 테두리 주위를 따라 기준 마커(300)를 배치한 이후에 이에 대한 이미지를 획득하여 시료시트(200)의 이미지의 공간 왜곡을 보정하고 색을 보정하여 수행될 수 있다. Referring to Figures 1 to 5, the colorimetric analysis method is performed through the portable
상기 휴대용 단말 장치(100)는 카메라부(110) 제어부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. The portable
상기 카메라부(110)는 시료시트(200)와 기준 마커(300)의 이미지를 획득할 수 있다. 상기 이미지는 촬영 조건에 영향을 받아 실제 시료시트(200)의 색채 및 색상과 상이할 수 있으며, 카메라부(110)에서 획득한 이미지와 비색표의 색상을 육안으로 직접 비교하는 경우 오차가 발생될 수 있다. The
상기 제어부(120)는 이미지수신모듈(121), 변환모듈(122), 검체분석모듈(123), 데이터베이스(124), 추출모듈(125) 및 학습모듈(126)을 포함한다. 상기 제어부(120)는 휴대용 단말 장치(100) 내의 어플리케이션 프로세서(AP) 또는 중앙처리장치(CPU)일 수 있다. The
상기 이미지수신모듈(121)는 상기 카메라부(110)에서 획득한 이미지를 수신하여 상기 변환모듈(122)에 전달할 수 있다. 구체적으로 상기 이미지수신모듈(121)에서 요스트립(200)과 기준 마커(300)가 함께 배치된 프리뷰 이미지를 선택하여 변환모듈(122)로 전달할 수 있다. The
상기 변환모듈(122) 획득한 이미지의 왜곡 및 색보정을 수행하여, 상기 검체분석모듈(123)로 전달한다. The
상기 검체분석모듈(123)은 상기 변환모듈(122)에서 전달된 보정된 이미지와 상기 데이터베이스(124)에 저장된 비색표의 색상과 대비하여 검체 색상값에 따른 검체의 비색 분석 결과를 추출할 수 있다. 상기 검체분석모듈(123)은 비색 분석 결과를 추출모듈(125)로 전달하고, 동시에 출력부(130)로 전달할 수 있다. The
상기 데이터베이스(124)는 카메라부(110)에서 획득한 이미지를 저장하거나 전달할 수 있으며, 미리 저장된 비색 데이터 세트의 RGB 값을 상기 검체분석모듈(123)에 전달할 수 있다. The
상기 출력부(130)는 상기 비색 분석 결과를 디스플레이를 통하여 표시할 수 있다. The
상기 추출모듈(125)은 상기 검체 색상값을 추출하여 상기 데이터베이스(124)에 저장할 수 있으며, 데이터베이스(124)에 저장된 검체 색상값은 상기 학습모듈(126)에 저장되며, 카메라부(110)의 촬영조건에 다른 이미지 보정 값의 차이를 반복 획득하여 카메라부(110)에서 획득되는 새로운 이미지의 보정 값의 가중치를 설정할 수 있다. The
도 6은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법의 순서도이다. Figure 6 is a flowchart of a colorimetric analysis method according to one embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 비색 분석 방법은 (a) 휴대용 단말 장치(100)의 카메라부(110)를 이용하여 기준 마커(300)를 포함하는 시료시트(200)의 이미지를 획득하는 단계; (b) 상기 휴대용 단말 장치(100)의 변환모듈(122)에서 상기 이미지 내에서 기준 마커(300)의 위치 정보를 반영하여 시료시트(200) 이미지 왜곡을 보정하는 단계; (c) 상기 카메라부(110)에서 보정된 시료시트(200) 이미지와 색채보정체커(400)를 포함하는 이미지를 획득하는 단계; (d) 상기 변환모듈(122)이 색채보정체커(400)를 이용하여 시료시트(200)의 색채를 보정하는 단계; (e) 상기 휴대용 단말 장치(100)의 검체분석모듈(123)에서 보정된 시료시트(200)의 검체 색상값을 취득하는 단계; 및 (f) 상기 휴대용 단말 장치(100)의 데이터베이스(124)에 미리 저장된 비색 데이터 세트와 상기 검체 색상값을 비교하여, 휴대용 단말 장치(100)의 출력부(130)를 통하여 비색 분석 결과를 표시하는 단계;를 포함한다. Referring to FIG. 6, the colorimetric analysis method includes the steps of (a) acquiring an image of a
우선, 휴대용 단말 장치(100)의 카메라를 이용하여 기준 마커(300)를 포함하는 시료시트(200)의 이미지를 획득한다(S100).First, an image of the
상기 S100 이전에 검체가 흡수된 시료시트(200) 주위에 기준 마커(300)를 배치하고, 상기 기준 마커 사이(300)에 시료시트(200)를 배치할 수 있다. 상기 기준 마커(300)가 시료시트(200)와 연결되거나 결합되지 않고, 공간적으로 분리되어 있기 때문에 시료시트(200)는 기존의 비색 분석용으로 사용되는 다양한 시료시트를 그대로 활용할 수 있으며, 예를 들면, 상기 시료시트(200)는 요스트립(230), 혈액 검사 시트지, 각종 화학물질 측정용 비색 분석 시험편일 수 있다. Before S100, a
상기 시료시트(200)는 시약패드(210)을 구비하며, 상기 시약패드(210)는 비색 분석 대상 검체의 물질량에 비례하여 색이 정량적으로 변화될 수 있다. The
한 구체예에서, 상기 시료시트(200)는 요스트립(230)일 수 있다. In one embodiment, the
상기 요스트립(230)은 소변이 도포되어 요스트립(230) 내부의 화학물질과 반응하여 색이 변화될 수 있으며, 구체적으로 상기 요스트립(230)은 요시약패드(240)를 구비하며, 상기 요시약패드(240)에 포함되어 있는 화학물질이 소변 내에 백혈구, 잠혈, 아질산혐, 요단백, 담증 색소, 케톤, 요당, 유로빌리노겐과 같은 물질과 화학반응하여 변색될 수 있다. The color of the
상기 요스트립(230)은 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 종래 요스트립(230)은 일정한 길이로 연장된 직사각형 형태가 일반적이나, 본 발명의 한 구체예에 따른 요스트립(230)은 비색표와 직접 비교하여 비색 검사를 수행하는 것이 아니라 상기 요스트립(230) 주위에 기준 마커(300; fiducial maker)가 배치된 후, 이를 휴대용 단말 장치(100)의 카메라로 촬영한 프리뷰 이미지 상태에서 요스트립(230)의 위치, 회전 각도 및 크기가 보정되어 요시약패드(240)가 정면을 향하도록 하여 테두리가 정확하게 인식된 이미지를 획득하고, 이를 색채보정체커(400)와 비교하고 색상을 보정하여 정확한 색채값을 획득할 수 있기 때문에 상기 요스트립(230)은 직사각형뿐만 아니라 정사각형으로 구비될 수 있다. The
또한 색 보정을 통하여 획득한 검체 색상값은 정확한 수치인 RGB 측정된후 CIE Lab값으로 변환되어 데이터 세트를 구성할 수 있다. In addition, the sample color value obtained through color correction can be converted to CIE Lab value after measuring the exact RGB value to form a data set.
상기 요스트립(230)은 소변에 반응하여 변색되는 검체 시약이 구비되는 사각형 요시약패드(240)가 복수개로 구비되며, 상기 요시약패드(240)가 길이 방향을 따라 일렬로 배치되거나 행렬을 이룰 수 있다. 예를 들면, 상기 요스트립(230)이 길이 방향으로 연장된 직사각형인 경우 상기 요시약패드(240)가 직사각형 공간 내에서 따라 일렬로 배치되고, 상기 요스트립(230)이 정사각형으로 구비되는 경우 요시약패드(240)가 정사각형의 공간 내에서 행렬을 이루어 배열될 수 있다. 상기 요스트립(230)은 형태가 왜곡되어도 요시약패드(240)의 형태를 인식하여 보정한 이후 비색 분석을 수행하기 때문에 요스트립(230)과 요시약패드(240)의 형태가 변형될 수 있는 장점을 갖는다. The
상기 복수의 기준 마커(300)는 시료시트(200) 주위에 배치된다.The plurality of
도 7은 기준 마커(300)를 휴대용 단말 장치(100)에서 프리뷰 이미지로 인식한 경우에 윤곽과 XYZ축에 대한 공간 정보를 인식한 예를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 검사 방법에서, 요스트립(230) 주위에 기준 마커(300)를 배치한 것을 나타낸 것이다. FIG. 7 shows an example of recognizing the outline and spatial information about the In the colorimetric test method, it shows that a
도 7 및 8을 참조하면, 한 구체예에서, 상기 기준 마커(300) 사이에 요스트립(230)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 4개의 기준 마커(300)가 요스트립(230)의 테두리를 따라 꼭지점 부근에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 기준 마커(300)가 배치되어 요스트립(230)과 기준 마커(300)를 한 번에 인식할 수 있는 가능성이 증가하며, 기준 마커(300)의 위치를 파악하여 요스트립(230)의 회전각도, 기울기, 휴대용 단말 장치(100)와의 거리 등 공간에 대한 왜곡을 보정할 수 있다. Referring to FIGS. 7 and 8, in one embodiment, a
상기 시료시트(200)는 기준 마커(300)를 이용하여 위치 및 공간 정보를 확보하기 때문에 배치 위치가 자유롭고, 휴대용 단말 장치(100) 카메라의 자세 추정 및 투영 변환(Perspective Transform)이 가능한 것이라면 형태에 제한되지는 않으며, 상기 시료시트(200)의 테두리를 따라 4개 이상의 기준 마커(300)을 배치하여 이미지를 획득하기 때문에 다각형으로 이루어지는 것도 가능하다. Since the
한 구체예에서, 상기 기준 마커(300)는 테두리부(310), 상기 테두리부(310) 내부에 형성된 2진 비트 패턴부(320; Binary bit pattern)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the
상기 테두리부(310)는 흑색으로 구비될 수 있으며, 기준 마커(300)의 윤곽(Contour)을 인식하게 하며, 상기 2진 비트 패턴부(320)는 기준 마커(300) 고유의 아이디를 나타내어 각각의 기준 마커(300)의 위치 및 거리, 카메라부(110)와의 거리, 회전 각도 등을 인식할 수 있도록 한다. The
도 9는 도 6의 S100의 세부적인 순서도이다. FIG. 9 is a detailed flowchart of S100 of FIG. 6.
도 9를 참조하면, S100의 시료시트의 이미지 획득은 휴대용 단말 장치(100)의 카메라부(110)로 촬영되는 프리뷰 화면에서 이미지를 취득하고(S110), 프리뷰 이미지를 스캔하여 휴대용 단말 장치(100)의 데이터베이스(124)에 저장하며(S120), 저장된 프리뷰 이미지에서 기준 마커(300)를 인식하고(S130), 인식된 기준 마커(300)가 n개 미만이면, S210로 회귀(S240)하고, 인식된 기준 마커(400)가 n개이면 기준 마커(300) 포함 시료시트(200)의 이미지를 획득할 수 있다(S150). Referring to FIG. 9, the image acquisition of the sample sheet in S100 acquires an image from the preview screen captured by the
우선, 휴대용 단말 장치(100)의 카메라부(110)를 통하여 상기 기준 마커(300)가 배치된 상태로 기준 마커(300)와 시료시트(200)가 배열된 이미지를 획득할 수 있다(S110). First, an image of the
상기 휴대용 단말 장치(100)는 카메라부(110)는 상기 기준 마커(300), 시료시트(200) 및 색채보정체커(400)의 이미지를 획득할 수 있으며, 구체적으로 프리뷰 이미지로 상기 카메라 모듈을 통하여 시료시트(200)의 이미지를 획득하여, 휴대용 단말 장치(100)의 데이터베이스(124) 내에 임시로 저장하고, 프리뷰 이미지 획득 단계를 거치도록 하여 사용자는 최종적으로 공간 왜곡 보정 대상인 시료시트(200) 이미지를 선택할 수 있다. The portable
상기 프리뷰 이미지를 스캔하여 휴대용 단말 장치(100)의 저장매체에 저장한다(S120).The preview image is scanned and stored in the storage medium of the portable terminal device 100 (S120).
구체적으로, 기준 마커(300)를 포함하는 시료시트(200)의 이미지를 저장하여, 기준 마커(300)와 시료시트(200)가 동일 평면 상에 함께 배열되어 있는지 판단할 수 있다. Specifically, by storing an image of the
저장된 프리뷰 이미지에서 기준 마커(300)를 인식한다(S130).The
한 구체예에서, 상기 기준 마커(300)는 상기 시료시트(200) 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 예를 들면, 시료시트(200)의 꼭지점 부위에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 시료시트(200)가 직사각형인 경우 꼭지점 4 곳 모두에 배치될 수 있다. In one embodiment, the
한편 인식된 기준 마커(300)가 n개 미만이면, S110로 회귀하여 모든 기준 마커(300)가 인식될 때까지 프리뷰 이미지를 획득하는 과정을 반복할 수 있다(S140). 여기서 n개는 시료시트(200) 주변에 배치되는 기준 마커(300)의 총 개수이다. 이후에 기준 마커(300)가 n개 전부 인식되면, 기준 마커(300)를 포함하는 요스트립(230) 이미지를 획득하여 최종적으로 저장할 수 있다(S150).Meanwhile, if the number of recognized
상기 카메라부(110)는 배치된 기준 마커(300) 사이에 시료시트(200) 가 배치되고, 함께 촬영되어 모든 기준 마커(300)와 시료시트(200)를 포함하는 이미지를 획득하여 데이터베이스(124)에 저장하여 다음 단계에서 시료시트(200) 이미지 왜곡을 보정할 수 있도록 한다. The
상기 휴대용 단말 장치(100)의 변환모듈(122)에서 상기 이미지 내 기준 마커(300)의 위치 정보를 반영하여 시료시트(200) 이미지 왜곡을 보정한다(S200).The
도 10은 도 6의 S200의 세부적인 순서도이고, 도 11은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서, 기준 마커(300)가 배치된 이후 시료시트(200)인 요스트립(230)의 프리뷰 이미지이다. Figure 10 is a detailed flow chart of S200 of Figure 6, and Figure 11 is a colorimetric analysis method according to an embodiment of the present invention, after the
도 10 및 11을 참조하면, 상기 변환모듈(122)은 S200의 시료시트(200)의 이미지 보정을 수행한다. 상기 변환모듈(122)는 우선, 상기 기준 마커(300)의 테두리를 인식한다(S210). 상기 테두리 내에 배치되는 패턴을 인식하여 이진화 하고(S220), 이진화를 통하여 기준 마커(300)의 고유 아이디를 획득하며(S230), 이후 상기 기준 마커(300)의 윤곽을 결정하고 고유 아이디에 따른 각 기준 마커(300)의 윤곽을 비교하여 기준 마커(300)의 위치 및 회전 각도 등의 위치정보를 확인한 이후에, 기준 마커(300)와 동일 평면에 배치된 시료시트(200)의 이미지의 왜곡을 복원할 수 있다(S240). Referring to Figures 10 and 11, the
여기서 시료시트(200)의 이미지 왜곡은 실제 시료시트(200)의 형태와 촬영 후 이미지 상의 시료시트(200)의 형태와 차이를 의미하며, 예를 들면, 시료시트(200)가 요스트립(230)인 경우에, 요스트립(230)의 요시약패드(240)가 정사각형이고, 촬영 시 카메라부(110)와의 거리, 시료시트(200)와 카메라부(110)와의 각도, 요스트립(230)의 회전 등으로 이미지 상에서 요시약패드(240)가 눌려진 마름모 또는 회전된 정사각형으로 인식되는 것을 의미한다.Here, image distortion of the
상기 S210에서 상기 기준 마커(300)는 테두리부(310)를 가지고 있으며, 상기 테두리부(310)는 일정 이상의 두께를 가져서 기준 마커(300)의 전체의 윤곽을 확보할 수 있다. In S210, the
상기 S220에서, 상기 테두리부(310) 내에 배치되는 패턴을 인식하여 이진화 한다. In S220, the pattern disposed within the
구체적으로 상기 패턴은 2진 비트 패턴부(320)로 표시된 것이며, 이를 카메라로 인식한 후 이진화 하면, 기준 마커(300) 고유의 아이디를 확인할 수 있다. 따라서 각각의 기준 마커(300)와의 거리를 비교하여, 어느 하나의 기준 마커(300)의 위치, 회전 각도, 카메라부(110)와의 거리에 대한 공간 정보를 획득할 수 있다. Specifically, the pattern is displayed as a binary
도 11을 참조하면, 기준 마커(300)가 배치된 요스트립(230)의 이미지를 인식하면, 카메라 위치, 즉 촬영 각도에 따라 이미지 왜곡이 발생하며, 요스트립(230)의 정확한 윤곽을 측정하기 어려운 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 11, when the image of the
도 12는 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서 기준 마커의 이미지 왜곡의 보정 과정을 나타낸 것이다. Figure 12 shows a process for correcting image distortion of a reference marker in the colorimetric analysis method according to one embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 상기 S240에서 상기 기준 마커(300)의 윤곽을 결정하고 고유 아이디에 따른 각 기준 마커(300)의 윤곽을 비교하여 기준 마커(300)의 위치 및 회전 각도 등의 공간 정보를 확인하여, 기준 마커(300)의 이미지 왜곡을 보정할 수 있다. Referring to FIG. 12, in S240, the outline of the
도 13은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 분석 방법에 있어서, 기준마커(300)가 배치된 이후에 시료시트(200)인 요스트립(230)의 이미지 왜곡을 보정하는 과정을 나타낸 것이다. Figure 13 shows the process of correcting image distortion of the
도 13을 참조하면, 상기 기준 마커(300)의 이미지 왜곡이 보정되면, 기준 마커(300)와 동일 평면에 배치된 시료시트(200)의 이미지의 왜곡을 복원할 수 있다. 예를 들면, 시료시트(200)의 일종인 요스트립(230)이 일정 각도로 회전되어 있거나 카메라부(110)의 각도에 따라 기울어진 상태의 프리뷰 이미지가 획득되고, 상기 휴대용 단말 장치(100) 내의 변환모듈(122)에서 프리뷰 이미지 내에서 요스트립(230)의 윤곽을 추출하고, 미리 추출된 기준 마커(300)의 공간 정보를 반영하여 투영 변환(Perspective Transform)을 수행하면, 기준마커(300)의 이미지 왜곡이 보정됨과 동시에 요스트립(230)의 이미지가 보정되어, 기울어지거나 회전된 이미지가 아닌 카메라가 수직 상부에서 촬영한 이미지, 즉 요시약패드(240)가 정면을 향하는 이미지를 획득할 수 있다. 구체적으로 요시약패드(240)의 테두리를 따라 정사각형을 인식하여 정사각형 내의 색채를 인식하여 저장할 수 있다. Referring to FIG. 13, when the image distortion of the
보정된 시료시트(200)와 색채보정체커(400)를 포함하는 이미지를 획득한다(S300).An image including the corrected
도 14는 도 6의 S300의 세부적인 순서도이다. FIG. 14 is a detailed flowchart of S300 of FIG. 6.
도 14를 참조하면, 상기 카메라부(110)는 S300을 수행하며, 이미지 획득은 기준 마커(300)와 색채보정체커(400)를 촬영한다(S310). 이후 기준 마커(300)에 사이에 색채보정체커(400)가 인식되는지 확인하고, 인식이 되지 않는 경우 상기 S310으로 회귀한다(S320). 이후 색채보정체커(400)가 함께 인식되는 경우 보정된 ㅅ시료시트(200)와 색채보정체커(400)의 이미지를 저장할 수 있다(S330). Referring to FIG. 14, the
S300에서 이미지 내에서 색채보정체커(400)가 인식되는지 여부를 확인하여 공간 왜곡이 보정된 시료시트(200)인 요스트립(230) 이미지를 색채보정체커(400)와 함께 저장할 수 있다. In S300, it is possible to check whether the
다음으로, 상기 변환모듈(122)이 색채보정체커(400)를 이용하여 시료시트(200)의 색채를 보정한다(S400).Next, the
도 15는 도 6의 S400의 세부적인 순서도이다. FIG. 15 is a detailed flowchart of S400 of FIG. 6.
도 15를 참조하면, S400의 시료시트(200)의 색채 보정은 우선 명암보정 체커(420)와 비교하여 시료시트(200)의 명도 및 채도를 보정한다(S410). Referring to FIG. 15, the color correction of the
한 구체예에서, 상기 색채보정체커(400)는 복수개의 기준 색상이 배열된 색상보정체커(410)와 명암보정체커(420)를 구비할 수 있다. In one specific example, the
상기 색채보정체커(400)는 색상 보정(Color Calibration)을 목적으로 사용되며, 색상 보정 체커(410)는 4 × 6 개의 색 패치(Patch; 411)로 이루어진 보드(Board)로 구비될 수 있고, 명암 보정 체커(420)는 1 × 6 패치로 이루어지는 보드일 수 있다. 이미지 왜곡이 보정된 시료시트(200)의 정면 이미지는 상기 색채보정체커(400)의 각각의 패치와 정확하게 대비되어 이미지 비교되어, 명암 및 색상 인식율이 현저하게 향상될 수 있으며, 명도 및 채도가 우선 보정된 이후 색상이 보정될 수 있다. The
우선 명암보정체커(420)와 비교하여 시료시트(200)의 명도 및 채도를 보정한다. 예를 들면, 시료시트(200)의 시약패드(210)의 색채에서 명도 및 채도를 보정한다. 이 과정을 통하여 요스트립(230)에 과도한 광원의 노출, 그림자에 의한 왜곡을 보정할 수 있으며, 특히 시약패드(210)의 화이트 밸런싱(White balancing)을 조절할 수 있다. 상기 명암보정체커(420)와 비교하는 단계에서 시료시트(200)의 시약패드(210)의 색채값이 우선 보정될 수 있다. First, the brightness and saturation of the
상기 S400에서 명암 보정과정과 색상 보정과정을 별도로 분리하여 수행함으로써 색 보정의 정확성 및 색 보정 효과가 향상될 수 있다. In S400, the accuracy of color correction and color correction effect can be improved by performing the contrast correction process and color correction process separately.
도 1 내지 4를 참조하면, 상기 기준 마커(300)는 테두리부(310)와 2진 비트 패턴부(320)는 서로 상이한 색채를 구비할 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 4, the
상기 기준 마커(300)가 서로 상이한 색상의 테두리부(310) 및 2진 비트 패턴부(320)를 구비하는 경우 상기 색상 보정 체커(410)의 색 패치(411) 중 일부를 대체할 수 있다. 예를 들면, 상기 기준 마커(300)가 최소 4개 이상으로 배치되는 경우 상기 기준 마커(300)가 나타내는 색상이 상기 색상 보정 체커(410)의 기준색이 되어 색상 보정 체커(410)의 색 패치(411) 수를 감소시킬 수 있다. If the
상기 기준 마커(300)의 개수를 증가시켜, 이지미 왜곡 보정 단계(S200)에서 색상 보정 체커(410)와 대비하여 색 보정을 동시에 수행함으로써 비색 분석 방법의 전체 공정의 효율을 증가시키는 것도 가능하다. It is also possible to increase the efficiency of the entire process of the colorimetric analysis method by increasing the number of
한 구체예에서, 상기 변환모듈(122)에서 촬영된 이미지를 호출하여 명암보정체커(420)의 RGB 값을 추출하고, 데이터베이스(124)에 저장된 최초로 인쇄된 상태의 명암보정체커(420)의 RGB 값과 이미지 상의 명암보정체커(420)의 RGB 값을 비교하여, RGB 값의 차이가 있는 경우 차이값을 이미지 전체에 더하여 명도 및 채도를 보정할 수 있다. In one specific example, the image captured in the
상기 RGB 값은 카메라부(110)에서 획득한 시료시트(200)의 시약패드(210) 및 색채보정체커(400)의 이미지로부터 직접 추출할 수 있어서 매우 편리하며, 상기 변환모듈(122)에서 구체적인 수치인 R, G, B 값으로 추출된 것이다. The RGB values are very convenient because they can be directly extracted from the image of the
상기 이미지에 명도 및 채도가 보정된 색채값을 반영하고, 색상보정체커(410)와 비교하여 시료시트(200)의 색상값을 보정한다(S420). The color value with the brightness and saturation corrected is reflected in the image, and the color value of the
구체적으로 상기 변환모듈(122)은 상기 이미지는 명도 및 채도가 보정된 이후에 색상보정체커(410)의 RGB 값을 추출하고, 데이터베이스(124)에 저장된 최초로 인쇄된 상태의 색상보정체커(410)의 RGB 값과 이미지 상의 색상보정체커(410)의 RGB 값의 차이가 있는 경우, 차이값을 구하여 상기 차이값을 촬영된 이미지 전체에 더하여 색상값을 보정한다. Specifically, the
상기 시약시트(200)의 시약패드(210)의 색상값은 명도 및 채도가 보정된 후, 다시 색상보정체커(410)와 비교되어 색상값이 보정될 수 있다. After the brightness and saturation of the color value of the
도 16은 본 발명의 한 구체예에 따른 비색 검사 방법에 있어서, 시료시트(200)인 요스트립(230)의 요시약패드(240)를 색 보정하기 전과 후의 이미지를 비교한 것이다. Figure 16 compares images before and after color correction of the
도 16을 참조하면, 명도 및 채도가 보정되어 명암이 조절된 요스트립(230)의 이미지는 광원 또는 그림자 존재 여부에 따른 명암이 보정되어 실제 색채와 가까운 색채값을 가지게 되며, 최종적으로 색상 보정 체커(410)와 비교하여 색 보정으로 더욱 정확한 색상값을 가지도록 보정된다. Referring to FIG. 16, the image of the
상기 요스트립(230) 이미지의 요시약패드(240)의 색상값을 보정하면 요시약패드(240)의 이미지는 광원 조건이나, 그림자의 영향이 배제되고, 명도 및 채도가 보정되며, 색 보정으로 색채가 복원되어 실제 요시약패드(240)가 나타내는 검체 색상값과 가까운 RGB 값을 취득할 수 있다. When the color value of the
이후, 상기 휴대용 단말 장치(100)의 검체분석모듈(1230)에서 보정된 시료시트(200)으로부터 검체 색상값을 취득한다(S500).Thereafter, the sample color value is acquired from the corrected
상기 검체 색상값은 카메라 촬영 조건에 따른 불규칙 조건이 배제되어 시료시트(200) 시약패드(210)의 실제 색상에 가까운 값으로, 광원 조건, 그림자 영향 등 명암이 보정되고, 색 보정을 통하여 정확한 수치를 가지는 RGB 색상값으로 변환되어 휴대 단말 장치를 이용한 비색 분석 방법의 유효성을 크게 개선할 수 있다. The sample color value is a value close to the actual color of the
한 구체예에서, 상기 시약시트의(200)의 시약패드(210)의 색상값은 변환모듈(122)에서 RGB 값으로 측정된 후 CIE Lab 값으로 변환될 수 있다. In one embodiment, the color value of the
상기 시약시트(200)의 시약패드(210)의 색상값은 상기 변환모듈(122)을 통하여 CIE Lab 값으로 변환된다. 구체적으로 상기 변환모듈(122)은 데이버베이스(124) 내에 저장된 Open CV 이미지 라이브러리를 호출하여 상기 RGB 값에서 CIE Lab 변환을 수행할 수 있다. The color value of the
상기 CIE Lab 값은 공간을 이용하여 (L*, a*, b*)로 표현되는 좌표값으로, 여기서 L*은 반사율(인간의 시감과 같은 명도)을 나타내고, a*는 색도 다이어그램으로 +a*는 빨강, -a*는 초록 방향을 나타내며, b*는 색도 다이어그램으로 +b*는 노랑, -b*는 파랑 방향을 나타낸다. 상기 카메라부(110)에서 촬영되는 이미지는 색채 및 색상이 왜곡되어 있으며, RGB 값을 추출하여 색체보정체커(400)과 대비하여 색보정 후 CIE Lab값으로 변환되며, CIE Lab값으로 변환되는 경우 색차계 내에서 색상거리에 따른 색상 변환이 용이하여 데이터베이스(124)에 저장된 비색표의 CIE Lab 값을 저장한 비색 데이터와 가장 가까운 검체 색상값을 보다 정확하게 결정할 수 있다. The CIE Lab value is a coordinate value expressed as (L*, a*, b*) using space, where L* represents reflectance (brightness similar to human vision), and a* is a chromaticity diagram + a* represents the red direction, -a* represents the green direction, b* is the chromaticity diagram, +b* represents the yellow direction, and -b* represents the blue direction. The image captured by the
도 17은 도 6의 S500의 세부적인 순서도이다. FIG. 17 is a detailed flowchart of S500 of FIG. 6.
도 17을 참조하면, S500은 휴대용 단말 장치(100)의 추출모듈(125)에서 검체 색상값을 취득하여 색채 분석 모델을 형성하고(S510), 상기 색체 분석 모델에 촬영 조건을 라벨링(Labeling)하여 학습 데이터 세트를 생성할 수 있다(S520). Referring to FIG. 17, S500 acquires the sample color value from the
상기 색채 분석 모델은 시료시트(200)의 시약패드(210)의 종류에 따른 색보정전 시료시트(200)의 색채, 색 보정 후 인식된 시료시트(200)의 시약패드(210)가 나타내는 검체 색상값을 변환 함수로 포함할 수 있다.The color analysis model is based on the color of the
상기 색체 분석 모델에 휴대용 단말 장치(100)의 카메라부(110)를 이용한 촬영 조건을 라벨링하여 학습 데이터 세트를 생성하고, 반복 측정으로 저장된 학습 데이터 세트의 데이터를 추가할 수 있으며, 상기 데이터에 가중치가 생기 경우에는 상기 검체 색상값에 가중치를 부여하여 색상값의 측정의 정확도를 증가시키는 것도 가능하다. A learning data set can be created by labeling the color analysis model with shooting conditions using the
상기 S500에서 검체 색상값에서 가중치를 부여하여 색상값의 측정의 정확도를 증가시킬 수 있으며, 촬영조건에 따른 색보정 후 검채 색상값의 가중치를 부여할 수 있기 때문에 비색 검사를 수행하는 휴대용 단말 장치(100)의 종류와 상관없이 검체 색상값의 유효성을 증가시킬 수 있다. In the S500, the accuracy of measuring color values can be increased by assigning weights to the sample color values, and weights can be assigned to the sample color values after color correction according to shooting conditions, so a portable terminal device that performs a colorimetric test ( 100) The effectiveness of the sample color value can be increased regardless of the type.
상기 휴대용 단말 장치(100)의 데이터베이스(124)에 미리 저장된 비색 데이터 세트와 상기 검체 색상값을 비교하여, 상기 휴대 단말 장치의 디스플레이에 비색 분석 결과를 표시한다(S600). The sample color value is compared with a colorimetric data set previously stored in the
상기 검체 색상값은 미리 저장된 비색 데이터 세트와 비교되며, 상기 비색 데이터와 가장 유사한 비색 데이터를 확인하게 되고, 상기 비색 데이터에 따른 검체 분석 결과를 출력부(130)를 통하여 출력할 수 있다. The sample color value is compared with a pre-stored colorimetric data set, the colorimetric data most similar to the colorimetric data is identified, and the sample analysis result according to the colorimetric data can be output through the
구체적으로 휴대용 단말 장치(100) 내의 상기 변환모듈(122)은 상기 시료시트(200)의 색채를 보정한 이후에 CIE Lab 값을 출력하고, 미리 저장된 비색 데이터 세트의 CIE Lab 값과 대비한다. 이 때 상기 카메라부(110)에서 프리뷰 이미지를 획득하면 휴대용 단말장치의 제어부(120)는 이미지수신모듈(121)을 통하여 시료시트(200)의 이미지를 인식하여 변환모듈(122)에서 색보정한 이후, 검체분석모듈(124)에서 검체 색상값을 비색 데이터 세트값과 대비하여 시료 분석 결과를 출력부(130)에 출력하는 동작을 순차적으로 수행할 수 있다. Specifically, the
본 발명의 다른 관점은 비색 분석 방법이 수행되는 저장매체에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a storage medium on which a colorimetric analysis method is performed.
상기 저장매체는 컴퓨터 명령어가 내부에 저장되는 것으로, 구체적으로 상기 비색 분석 방법을 단계별로 수행하는 컴퓨터 프로그램이 내장된 것이다. 상기 저장매체는 다양한 컴퓨터로 판독되는 것이면, 제한되지 않으며, 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함하고, 본 발명의 구체예서 휴대용 단말 장치(100)에 내장된 메모리(RAM)일 수 있다.The storage medium stores computer instructions therein, and specifically contains a computer program that performs the colorimetric analysis method step by step. The storage medium is not limited as long as it is readable by various computers, and includes volatile and non-volatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-removable media, and embodiments of the present invention. It may be memory (RAM) built into the portable
본 발명의 비색 분석 방법은 휴대용 단말 장치(100)에서 수행될 수 있으나, 상기 저장매체를 판독할 수 있는 다양한 장치에서 구동되는 것도 가능하다. The colorimetric analysis method of the present invention can be performed on the portable
본 발명의 또 다른 관점은 휴대용 단말 장치(100)에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a portable
상기 휴대용 단말 장치(100)는 카메라부(110), 제어부(120) 및 출력부(130)을 포함한다. The portable
상기 카메라부(110)를 포함하여, 상기 요스트립(200)과 기준 마커(300) 및 색채보정체커(400)를 이미지를 획득하고, 제어부(120)에 전달하여 이미지 왜곡 및 색 보정을 수행하며, 출력부(130)를 통하여 비색 검사 결과를 즉시로 판독할 수 있다. Including the
따라서 본 발명에 따른 비색 분석 방법은 비색 검사 시, 표준 색보정 카메라가 아닌 휴대용 단말 장치(100)를 이용하되, 휴대용 단말 장치(100) 내장 카메라부(110)의 시료시트(200)의 이미지 인식 과정을 개선하는 객체 인식 증가 솔루션을 통하여, 휴대용 단말 장치(100)의 종류 및 객체 촬영 조건에 따른 이미지 왜곡이 없으며, 실제 시료시트(200)의 시약패드(210)의 색상에 가장 가까운 색을 결정하고, 미리 저장된 비색 데이터와 비교하여 이에 따른 검체 시료의 정량 분석 결과를 출력함으로써 비색 분석 방법의 정확성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. Therefore, the colorimetric analysis method according to the present invention uses a portable
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on the embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.
100 : 휴대용 단말 장치
200 : 시료시트
210 : 시약패드
220 : 손잡이
230 : 요스트립
240 : 요시약패드
250 : 요스트립 손잡이
300 : 기준 마커
310 : 테두리부
320 : 2진 비트 패턴부
400 : 색채보정체커
410 : 색상보정체커
411 : 색 패치
420 : 명암보정체커
100: portable terminal device 200: sample sheet
210: Reagent pad 220: Handle
230: Yossi Strip 240: Yossi Medicine Pad
250: Yostrip handle 300: Reference marker
310: border portion 320: binary bit pattern portion
400: Color correction checker 410: Color correction checker
411: Color patch 420: Contrast correction checker
Claims (12)
(b) 상기 휴대용 단말 장치의 변환모듈에서 상기 이미지 내에서 기준 마커의 위치 정보를 반영하여 시료시트 이미지 왜곡을 보정하는 단계;
(c) 상기 카메라부에서 보정된 시료시트 이미지와 색채보정체커를 포함하는 이미지를 획득하는 단계;
(d) 상기 변환모듈이 색채보정체커를 이용하여 시료시트의 색채를 보정하는 단계;
(e) 상기 휴대용 단말 장치의 검체분석모듈에서 보정된 시료시트의 검체 색상값을 취득하는 단계; 및
(f) 상기 휴대용 단말 장치의 데이터베이스에 미리 저장된 비색 데이터 세트와 상기 검체 색상값을 비교하여, 휴대용 단말 장치의 출력부를 통하여 비색 분석 결과를 표시하는 단계;를 포함하는,
비색 분석 방법.
(a) acquiring an image of a sample sheet including a reference marker using a camera unit of a portable terminal device;
(b) correcting distortion of the sample sheet image by reflecting the positional information of the reference marker in the image in the conversion module of the portable terminal device;
(c) acquiring an image including a corrected sample sheet image and a color correction checker from the camera unit;
(d) the conversion module correcting the color of the sample sheet using a color correction checker;
(e) acquiring the sample color value of the corrected sample sheet from the sample analysis module of the portable terminal device; and
(f) comparing the sample color value with a colorimetric data set pre-stored in the database of the portable terminal device and displaying the colorimetric analysis result through an output unit of the portable terminal device; including,
Colorimetric analysis method.
The method of claim 1, wherein the reference marker includes an edge portion; A colorimetric analysis method comprising: a binary bit pattern portion formed inside the edge portion.
The colorimetric analysis method according to claim 2, wherein the border portion and the binary bit pattern portion have different colors.
(a-1) 휴대용 단말 장치의 카메라부로 촬영되는 프리뷰 화면에서 이미지를 취득하는 단계;
(a-2) 프리뷰 이미지를 스캔하여 휴대용 단말 장치의 데이터베이스에 저장하는 단계;
(a-3) 저장된 프리뷰 이미지에서 기준 마커를 인식하는 단계; 및
(a-4) 인식된 기준 마커가 n개 미만이면, (a-1) 단계로 회귀하는 단계;
(a-5) 기준 마커 포함 시료시트의 이미지를 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 n개는 상기 시료시트 주변에 배치되는 기준 마커의 총 개수인 것인, 비색 분석 방법.
The method of claim 1, wherein step (a) is performed in the camera unit,
(a-1) acquiring an image from a preview screen captured by a camera unit of a portable terminal device;
(a-2) scanning the preview image and storing it in the database of the portable terminal device;
(a-3) recognizing a reference marker in the stored preview image; and
(a-4) If the number of recognized reference markers is less than n, returning to step (a-1);
(a-5) acquiring an image of a sample sheet containing a reference marker,
The n number is the total number of reference markers arranged around the sample sheet.
(b-1) 상기 기준 마커의 테두리부를 인식하는 단계;
(b-2) 상기 테두리 내에 배치되는 패턴을 인식하여 이진화 하는 단계;
(b-3) 이진화를 통하여 기준 마커의 고유 아이디를 획득하는 단계; 및
(b-4) 상기 기준 마커의 윤곽을 결정하고 고유 아이디에 따른 각 기준 마커의 윤곽을 비교하여 기준 마커의 위치 및 회전 각도를 확인한 이후에, 기준 마커와 동일 평면에 배치된 시료시트의 이미지의 왜곡을 복원하는 단계;를 포함하는 것인, 비색 분석 방법.
The method of claim 1, wherein the correction in step (b) is performed in the conversion module,
(b-1) recognizing the edge portion of the reference marker;
(b-2) recognizing and binarizing patterns arranged within the border;
(b-3) obtaining a unique ID of the reference marker through binarization; and
(b-4) After determining the outline of the reference marker and comparing the outline of each reference marker according to the unique ID to confirm the position and rotation angle of the reference marker, the image of the sample sheet placed on the same plane as the reference marker A colorimetric analysis method comprising: restoring distortion.
(c-1) 기준 마커와 색채보정체커를 촬영하는 단계; 및
(c-2) 기준 마커에 사이에 색채보정체커가 인식되는지 확인하고, 인식이 되지 않는 경우 상기 (c-1) 단계로 회귀하는 단계;
(c-3) 상기 색체보정체커가 인식되는 경우 보정된 시료시트와 색채보정체커의 이미지를 저장하는 단계;를 포함하는 것인, 비색 분석 방법.
The method of claim 1, wherein step (c) is performed in the camera unit,
(c-1) photographing a reference marker and a color correction checker; and
(c-2) checking whether the color correction checker is recognized between the reference markers, and if not, returning to step (c-1) above;
(c-3) storing the corrected sample sheet and the image of the color correction checker when the color correction checker is recognized.
The colorimetric analysis method according to claim 1, wherein the color correction checker includes a color correction checker and a contrast correction checker in which a plurality of reference colors are arranged.
(d-1) 명암보정체커와 비교하여 시료시트의 명도 및 채도를 보정하는 단계; 및
(d-2) 색상보정체커와 비교하여 시료시트의 색상값을 보정하는 단계;를 포함하는 것인, 비색 분석 방법.
The method of claim 7, wherein step (d) is performed in the conversion module,
(d-1) correcting the brightness and saturation of the sample sheet by comparing it with the contrast correction checker; and
(d-2) A colorimetric analysis method comprising: correcting the color value of the sample sheet by comparing it with a color correction checker.
The method of claim 8, wherein the conversion module calculates the difference between the RGB value of the color correction checker stored in the database and the RGB value of the color correction checker on the image, and adds the RGB value of the sample sheet with brightness-saturation corrected by the difference to the sample. A colorimetric analysis method that obtains color values.
The colorimetric analysis method according to claim 9, wherein the sample analysis module compares the RGB values of the colorimetric table stored in the data base with the color values of the sample sheet and outputs the RGB value with the smallest difference.
(e-1) 휴대용 단말 장치의 추출모듈에서 검체 색상값을 취득하여 색채 분석 모델을 형성하는 단계; 및
(e-2) 휴대용 단말 장치의 학습모듈에서 상기 색채 분석 모델에 촬영 조건을 라벨링하여 학습 데이터 세트를 생성하는 단계;를 포함하는 것인, 비색 분석 방법.
The method of claim 1, wherein step (e) is,
(e-1) forming a color analysis model by acquiring the sample color value from the extraction module of the portable terminal device; and
(e-2) generating a learning data set by labeling the color analysis model with shooting conditions in a learning module of a portable terminal device.
시료시트와 기준 마커의 이미지를 획득하는 카메라부;
시료시트 이미지 왜곡과 색 보정하는 제어부; 및
상기 검체 색상값을 출력하는 출력부;를 포함하는
휴대용 단말 장치.In a portable terminal device where the colorimetric inspection method of any one of claims 1 to 11 is performed,
A camera unit that acquires images of the sample sheet and reference marker;
A control unit that corrects sample sheet image distortion and color; and
An output unit that outputs the sample color value; including a
Portable terminal device.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240076250A true KR20240076250A (en) | 2024-05-30 |
Family
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