KR101783712B1

KR101783712B1 - 피부진단용 거울 장치

Info

Publication number: KR101783712B1
Application number: KR1020150109833A
Authority: KR
Inventors: 배재훈
Original assignee: 브릴리언츠 주식회사
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-10-10
Also published as: KR20160016717A

Abstract

본 발명은 피부진단 거울장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치는, 피사체에 특정한 조도의 조명광을 제공하는 광발생부; 전면의 상기 피사체를 촬영하여 영상을 수신하는 촬상부; 특정한 투과율을 가지는 거울; 및 상기 촬상부에 의해 획득된 이미지를 분석하여 사용자의 피부상태를 분석하는 제어부;를 포함하되, 상기 피사체는 상기 거울 정면에 위치하는 사용자의 얼굴이다.
본 발명을 통해, 사용자는 거울로 얼굴을 살펴보거나 화장을 수행하는 일상적인 행동의 과정에서 피부진단을 받을 수 있는 효과가 있다.

Description

피부진단용 거울 장치{MIRROR DEVICE FOR SKIN DIAGNOSIS}

본 발명은 피부진단용 거울 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 거울을 보는 일반적인 행동 중에 피부진단을 수행할 수 있는 거울장치에 관한 것이다.

오늘날 여성의 활발한 사회진출에 따라 구매력이 높아졌고 미에 관심이 많은 여성들은 높아진 구매력만큼 미용상품에 많은 관심을 보이고 있다. 미용시장의 규모는 국내의 경제위기에도 지속적인 성장세를 보이고 있는 것으로 보고되고 있다.

특히, 직장 스트레스, 공기오염 및 계절별 온도차 심화로 인해 피부트러블이 증가하고 있으며, 20~30대의 외모에 민감한 여성들은 피부 관리에 많은 관심을 쏟고 있다. 이에 화장품 냉장고, 홈케어 기기 등 미용 가전의 소비도 확대되고 있다. 피부관리를 위해 직접 피부과나 관리실을 방문을 선호하나 시간이 부족하여 병원을 자주 방문하기 힘든 것이 현실이다. 또한, 정작 피부과를 가지 않고 가정에서 직접 피부관리를 한다는 건 쉽지 않은 일이다.

따라서, 피부과 및 뷰티샵과 같이 지속적으로 사용자에게 적합한 피부관리를 돕기 위한 장치와 서비스를 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 피부진단을 위한 카메라와 조명을 포함하여 사용자가 거울로 얼굴을 살펴보거나 화장을 수행하는 중에 피부진단을 수행할 수 있는 거울장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치는, 피사체에 특정한 조도의 조명광을 제공하는 광발생부; 전면의 상기 피사체를 촬영하여 영상을 수신하는 촬상부; 특정한 투과율을 가지는 거울; 및 상기 촬상부에 의해 획득된 이미지를 분석하여 사용자의 피부상태를 분석하는 제어부;를 포함하되, 상기 피사체는 상기 거울 정면에 위치하는 사용자의 얼굴이다.

또한, 상기 거울의 후면에 배치되어, 상기 제어부에 의한 피부상태 분석결과를 표시하는 디스플레이부;를 포함하며, 상기 디스플레이부의 화면광이 상기 거울을 투과하여 사용자에게 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 광발생부는, 상기 촬상부를 지나는 수직축 또는 수평축을 중심으로 대칭이 되도록 배치되는 복수의 광원을 포함하며, 상기 수직축 또는 수평축을 중심으로 대칭되는 한쌍의 광원은 동일한 조도의 조명광을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 제어부로부터 이전촬영위치데이터를 제공받아 가이드라인을 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 사용자별로 촬영영상 또는 피부상태 분석결과를 저장하는 메모리;를 더 포함하고, 상기 제어부는 촬영된 상기 피사체와 일치하는 등록사용자를 인식하여, 상기 인식된 등록사용자에 상응하는 상기 메모리 내 데이터베이스에 상기 촬영영상 또는 상기 피부상태 분석결과의 저장을 요청할 수 있다.

또한, 상기 촬상부는 이격된 위치에 배치된 복수의 카메라를 포함하며, 상기 제어부는 상기 촬상부에 의해 획득된 복수의 영상을 분석하여 상기 피사체가 상기 거울로부터 떨어진 거리를 산출하며, 상기 광발생부는 상기 산출된 거리를 바탕으로 상기 조명광을 제공하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 피사체 이미지 내 각 픽셀의 색상을 CIE LAB 색상좌표계에 따라 산출하고, 각 픽셀의 각 축 상의 값을 통해 멜라닌지수 또는 홍반지수를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 촬상부를 통해 획득되는 영상을 YUV 색상좌표계에 따른 색상 값으로 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 피사체이미지 내 픽셀 크기가 분석결과 산출을 위한 최대 크기보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 픽셀을 특정한 크기의 정사각형의 셀로 분할하고, 중앙셀에 상기 픽셀의 색상을 적용하고, 인접한 상기 중앙셀 사이의 색상변화 정도를 반영하여 각 셀의 색상을 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 영상을 통해 측정되는 휘도에 부합하는 색순응현상 보정방식을 선택하여, 상기 영상을 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.

첫째, 사용자는 거울로 얼굴을 살펴보거나 화장을 수행하는 일상적인 행동의 과정에서 본 발명의 실시예들에 따른 거울장치를 통해 피부진단을 받을 수 있는 효과가 있다.

둘째, 사용자는 피부 진단을 위해 피부과를 방문할 필요가 없어서 피부과 진단을 위한 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 사용자는 거울 사용을 통해 피부상태를 주기적으로 진단할 수 있으므로, 현재 피부상태에 적합한 처방데이터를 제공받을 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 거울장치가 무선통신을 통해 날씨정보를 제공받으면, 사용자는 날씨정보와 피부상태를 함께 반영한 처방데이터를 제공받을 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명의 실시예들은 피사체인 사용자의 얼굴에 특정한 세기의 조명광을 제공하고 영상을 촬영함에 따라, 사용자는 외부광을 차단할 필요없이 간편하게 피부 진단을 수행할 수 있다.

다섯째, 본 발명의 일실시예들에 따른 거울장치는 소형의 휴대용 거울장치로 제작되는 경우, 사용자는 휴대하면서 필요한 시기에 거울을 보면서 피부상태를 진단받을 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 본 발명의 실시예들에 따른 거울장치가 무선통신을 통해 스마트폰과 연동을 수행하여 사용자의 피부상태데이터의 누적 및 분석을 수행할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 본인의 피부상태 변화를 확인할 수 있으며, 누적된 데이터를 바탕으로 분석된 적절한 처방을 제공받을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치의 연결관계도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부를 포함하는 피부진단 거울장치의 연결관계도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부를 포함하는 피부진단 거울장치의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 디스플레이부 상에 피사체의 가이드라인을 표시한 예시도면이다.
도 7은 특정한 픽셀 크기의 이미지 확대에 따른 블록화 현상을 나타내는 예시도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1 내지 도 6에는 피부진단 거울장치(10), 피사체(20), 광발생부 (100), 촬상부(200), 제어부(300), 거울(400), 특수처리 거울영역(410), 수직축(420), 수평축(430), 디스플레이부(500), 가이드라인(510) 및 피사체화상(520)가 도시된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 피부진단 거울장치(10)에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)의 연결관계도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)의 구조도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)는, 광발생부(100); 촬상부(200); 제어부(300) 및 거울(400);을 포함한다.

광발생부(100)는 피사체(20)에 특정한 조도의 조명광을 제공하는 역할을 수행한다. 상기 피사체(20)는 상기 거울(400) 정면에 위치하는 사용자의 얼굴이다. 광발생부(100)는 LED조명 등의 다양한 조명으로 구현될 수 있다.

광발생부(100)는 피부진단 기능을 구동할 때 점등되며, 종료할 때 점멸될 수 있다. 예를 들어, 피부진단 거울장치(10)는 사용자로부터 피부진단 수행 명령을 거울장치(10)에 구비된 버튼 등의 사용자입력부 조작을 통해 수신하면 광발생부(100)를 구동할 수 있다. 그 후, 후술하는 촬상부(200)가 사용자의 얼굴(즉, 피사체(20))를 포함하는 영상을 획득한 후 또는 특정시간이 경과된 후, 피부진단 거울장치(10)는 광발생부(100)의 조명광 생성을 중단할 수 있다.

광발생부(100)는 하나 이상의 조명을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서와 같이, 양측에 배치되어 가운데에 위치하는 피사체(20)를 향해 조명광을 제공할 수 있다. 구체적으로, 피부진단 거울장치(10)는 양 좌우 끝에 광발생부(100)의 광원이 존재하며, 해당 각도는 23~27도로 구성될 수 있다. 이 때, 광원의 각도는 거울(400)로부터 50cm 거리에 상당한 위치에 있는 피사체(20)에게 적절한 조명광을 제공할 수 있다.

또한, 광발생부(100)는 후술하는 촬상부(200)를 지나는 수직축(420) 또는 수평축(430)을 중심으로 대칭이 되도록 배치되는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 거울장치(10)는 제1광원(100a) 및 제2광원(100b)을 포함할 수 있고, 제1광원(100a) 및 제2광원(100b)은 상기 촬상부(200)를 지나는 수평축(430) 상에 위치하면서 상기 촬상부(200)를 지나는 수직축(420)에 의해 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 촬상부(200)의 정면에 위치하는 사용자의 얼굴(즉, 피사체(20))에 좌우의 대칭이 되는 위치 및 각도로 조명광을 제공할 수 있다.

또한, 예를 들어, 도 3에서와 같이, 광발생부(100)는 제1광원(100a), 제2광원(100b), 및 제3광원(100c)을 포함할 수 있다. 제1광원(100a)과 제2광원(100b)은 상기 촬상부(200)를 지나는 수평축(430) 상에 위치하면서 상기 촬상부(200)를 지나는 수직축(420)에 의해 대칭이 되도록 배치될 수 있고, 제3광원(100c)은 상기 수직축(420) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1광원(100a), 제2광원(100b), 및 제3광원(100c)은 수직축(420)을 중심으로 대칭이 될 수 있다. 이때, 피사체(20)에 대칭되는 방향에서 동일한 세기 또는 조도의 조명광을 제공하기 위해, 상기 수직축(420) 또는 수평축(430)을 중심으로 대칭되어 한 쌍을 이루는 두 광원(예를 들어, 제1광원(100a) 및 제2광원(100b))은 동일한 조도의 조명광을 제공하도록 구현될 수 있다. 이를 통해, 대칭되는 방향에서 제공되는 광원의 세기에 의해 피부상태가 상이하게 측정되는 것을 방지할 수 있다.

촬상부(200)는 전면의 피사체(20)(즉, 사용자의 얼굴)를 촬영하여 영상을 수신하는 역할을 수행한다. 촬상부(200)는 광발생부(100)에 의해 피사체(20)에 제공된 조명광이 피사체(20)에 반사되어 들어오는 반사광을 획득하여 사용자 얼굴을 포함하는 영상을 수신할 수 있다. 즉, 촬상부(200)는 사용자의 피부 진단의 기본 데이터인 영상을 생성하여 피부 상태 분석을 위해 제어부(300)에 영상을 제공하는 역할을 수행한다.

또한, 촬상부(200)는 이격된 위치에 배치된 복수의 카메라를 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제어부(300)는 복수의 카메라에 의해 획득된 영상을 통해 3각측량법을 적용하여 사용자 얼굴이 거울(400)로부터 떨어진 거리를 산출할 수 있다.

거울(400)은 사용자의 얼굴을 반사하여 비추는 역할을 수행할 수 있다. 도 3에서와 같이, 촬상부(200)가 거울(400) 뒤에 배치되는 경우, 거울(400)은 촬상부(200)에 피사체(20)에서 반사된 반사광이 수신되도록 거울(400) 전체 또는 촬상부(200)가 배치되는 일부영역(410)을 특정한 투과율을 가지도록 처리할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 일반적인 거울(400)을 보는 것과 같이 촬상부(200)가 배치되는 영역에서도 반사되는 화상을 확인할 수 있다.

또한, 도 6에서와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 거울장치(10)가 후술하는 디스플레이부(500)를 더 포함하여 거울(400)의 후면에 배치하는 경우, 거울(400)은 디스플레이부(500)의 화면을 사용자에게 제공하기 위하여 거울(400) 전체 또는 디스플레이부(500)가 배치되는 일부영역을 특정한 투과율을 가지도록 처리할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 거울(400)에 반사되는 얼굴 화상과 디스플레이부(500)의 화면을 동시에 확인할 수 있다.

상기 특정한 투과율을 갖는 거울(400)은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 거울(400)은 특수 제작된 형태로 반사율이 70%이고, 투과율이 30%를 기준으로 오차율 5%의 범위를 갖는 형태로 구현될 수 있고, 촬상부(200)의 카메라 렌즈부분과 디스플레이부(500)의 Active Area부분을 마스킹하여 해당 부분 외의 거울(400) 뒷면에는 어두운 색으로 도포될 수 있다.

상기 특정한 투과율을 갖는 거울(400)은 다양한 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 거울(400)은 투명 유리판에 투과율을 갖는 물질과 반사율을 갖는 물질로 다층의 증착막을 형성하여 구현될 수 있다. 이 때, 투과율을 갖는 물질로 이산화규소(SiO₂)를 사용할 수 있고, 반사율을 갖는 물질로 이산화타이타늄(Ti0₂)을 사용할 수 있다. 여기서 투명 유리판에 투과율을 갖는 물질과 반사율을 갖는 물질을 증착하기 위한 장비로는 진공증착기 중 하나인 스퍼터링 장치를 예로 들 수 있다.

투명 박막의 제조방법은 스프레이법， 도포법， CVD(Chemical vapor deposition) 등의 화학적 증작법과 진공증착법，스퍼터링법，이온 들레이팅 법 등 의 물리적 증착법으로 나눌 수 있으며，이 중 스퍼터링법이 투명막을 제작하기 위한 방법으로 널리 이용되고 있다. 스퍼터링법은 다른 증착방법에 비해 낮은 온도에 서 증착이 가능하므로 증착층과 기판 층 사이의 열적 확산이나 기판의 구조변화를 일으키지 않는다.

또한, 증착막이 형성된 거울(400)은 보호용 인쇄막을 더 구비할 수 있다. 보호용 인쇄막은 내지문기능(Anti Finger)이 포함되어 외부 스크래치로부터 유리면을 보호할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 보호용 인쇄막에 사용되는 재료로는 테트라플루오르에틸렌 및 활성탄소(예를 들어, 테트라플루오르에틸렌(산화된 중합체)가 2~10%정도，활성탄소가 90-98% 정도)가 포함될 수 있다.

또한, 특정한 투과율을 갖는 거울(400)은, 후면에 실크 인쇄가 될 수 있다. 즉, 촬상부(200)와 후술하는 디스플레이부(500)의 활성화 영역 부분을 제외한 부분에 유리용 인쇄 잉크를 도포할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리용 인쇄 잉크는 전반사와 유사한 반사율을 확보하기 위해 어두운색 의 변성 아크릴 우레탄 수지 50~60%，Carbon Black 10-15%, Aliphatic Dibasic Esters 5∼10%， Acetic Acid N-Butyl Ester 5~10%， Aluminium Powder 5∼10% 및 Aromatic Solvent 5∼10% 등을 포함하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

제어부(300)는 광발생부(100), 촬상부(200), 디스플레이부(500)가 연결되어 각각을 제어하는 역할을 수행한다. 또한, 제어부(300)는 촬상부(200)에 의해 획득된 이미지를 분석하여 사용자의 피부상태를 분석하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 촬상부(200)는 이격된 위치에 배치된 복수의 카메라를 포함하며, 상기 제어부(300)는 상기 촬상부(200)에 의해 획득된 복수의 영상을 분석하여 상기 피사체(20)가 상기 거울(400)로부터 떨어진 거리를 산출하며, 상기 광발생부(100)는 상기 산출된 거리를 바탕으로 상기 조명광을 제공하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 제어부는 사용자의 얼굴이 위치하는 거리를 측정하여 광원의 방향 또는 세기를 조절할 수 있다.

제어부(300)는 생활 광원에 노출된 촬영환경에서의 피부 색상 측정을 통해 피부상태를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 피사체(20) 이미지 내 각 픽셀의 색상을 CIE LAB 색상좌표계에 따라 산출하고, 각 픽셀의 각 축 상의 값을 통해 멜라닌지수 또는 홍반지수를 산출할 수 있다.

이를 위해, 제어부(300)는 광발생부(100)에 의해 조명광이 제공되는 상태에서 촬상부(200)에 의해 획득된 사용자 얼굴영상(또는 얼굴이미지)에서 색상 정보를 취득할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(300)는, 상기 촬상부(200)를 통해 획득되는 영상을 YUV 색상좌표계에 따른 색상 값으로 수신할 수 있다. 색상 표현에 일반적으로 사용되는 RGB는 발색 중심의 색 표현으로 휘도(즉, 광원효과)에 따른 색상을 명확히 표현하기 어렵기 때문에, 제어부(300)는 촬상부(200)에 의해 획득되는 영상 내 각 픽셀의 색상을 YUV색공간에 따라 표현할 수 있다. 그 후, 제어부(300)는 필요에 따라 YUV 색공간 이미지를 CIE RGB 색공간 표현으로 재 가공하여 활용할 수 있다.

그 후, 제어부(300)는 피부진단 결과를 산출할 수 있다. 제어부(300)는 피사체(20) 이미지 내 각 픽셀의 색상(예를 들어, CIE RGB 색상좌표계에 따른 색상)을 CIE Lab 색상좌표계(CIE Lab를 개선한 CIE L*a*b*를 포함)에 따라 산출하고, 각 픽셀의 각 축 상의 값을 통해 멜라닌지수 또는 홍반지수를 산출할 수 있다. 각 픽셀의 색상을 CIE L*a*b*로 나타낼 경우, L* 값은 melanin 수치와 직선에 가까운 상관관계를 보이며, a*는 홍반(erythema)수치와 직선에 가까운 상관관계를 가진다. b*의 값도 멜라닌(melanin) 수치와 직선에 가까운 상관관계를 보이나, 사람에 따라 피부에서 관찰되는 정도가 상이한 헤모글로빈(Hemoglobin) 수치에 영향을 많이 받으므로 멜라닌 수치 산출에 반영하지 않거나 고려비율을 적게 할 수 있다. 따라서 제어부(300)는 CIE L*a*b*를 활용하여 피부의 멜라닌 수치와 홍반수치를 직접 제시할 수 있고, 상기 수치를 활용하여 사용자의 피부상태를 산출할 수 있다.

제어부(300)는 필요에 따라 CIE RGB 색상좌표계에 따른 색상값을 CIE XYZ색상좌표계에 따른 색상값으로 변환한 후 CIE L*a*b* 색상좌표계에 따른 색상값을 산출할 수 있다. 예를 들어,

수식을 활용하여 L*a*b* 색상좌표계 상의 색상값을 산출하는 경우, 제어부(300)는 CIE RGB 색상좌표계에 따른 색상값을 CIE XYZ색상좌표계에 따른 색상값으로 변환할 수 있다.

또한, 상기 제어부(300)는, 색상 정보를 취득하는 과정에서, 도 7에서와 같이, 낮은 해상도의 이미지를 고해상도의 이미지로 변환 시에 블록화 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 픽셀 분할 후 색상을 보정하는 단계를 수행할 수 있다. 즉, 상기 피사체이미지(얼굴이미지) 내 픽셀 크기가 분석결과 산출을 위한 최대 크기보다 큰 경우, 상기 제어부(300)는 상기 픽셀을 특정한 크기의 정사각형의 셀로 분할하고, 중앙셀에 상기 픽셀의 색상을 적용하고, 인접한 상기 중앙셀 사이의 색상변화 정도를 반영하여 각 셀의 색상을 적용할 수 있다. 상기 피사체이미지는, 촬상부에 의해 피사체를 포함하도록 촬영된 영상 내에서 피사체에 해당하는 영역을 의미한다. 즉, 제어부(300)는 피부진단에 필요한 피사체(얼굴)에 해당하는 영역(즉, 피사체이미지)만을 추출하여 픽셀 분할 후 보정을 수행할 수 있다.

예를 들어, 제어부(300)는 분석 가능 크기로 피사체이미지의 픽셀을 더 작은 크기의 셀로 조정하고, 각 픽셀의 특정한 색공간에 따른 색상값을 분할된 셀 중에서 중앙에 위치한 중앙셀에 적용할 수 있다. 그 후, 제어부(300)는 각 픽셀의 중앙셀 사이에 위치한 나머지 셀에 픽셀색상 차이값의 변화율을 적용하여 사이의 각 셀에 적절한 색상값을 부여할 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 산술적으로 중간색을 표현하기 위해 산술계산이 가능한 CIE L*a*b* 색공간을 활용할 수 있다.

이를 통해, 사용자의 피부상태 분석에 필요한 해상도로 얼굴이미지를 변환할 수 있어, 정확한 피부상태 진단을 수행할 수 있다. 또한, 주기적으로 얼굴이미지를 획득하여 피부진단을 수행하는 경우, 피부진단 거울장치(10)는 동일한 얼굴 크기의 동일한 해상도 이미지를 획득할 수 있어 정확한 비교 진단을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부(300)는 상기 영상을 통해 측정되는 휘도에 부합하는 색순응(chromatic adaptation)현상 보정방식을 선택하여, 상기 영상을 보정할 수 있다. 사람의 눈은 시환경이 달라지더라도 일정 시간이 지나면 색순응이 되어 동일한 물체를 동일한 색상으로 느낄 수 있게 되지만, 카메라나 디스플레이장치는 색순응이 되지 않고 주변의 빛 상태에 따라 다른 색상으로 표현될 수 있다. 따라서, 휘도에 따른 색도 변화를 보정하기 위해, 제어부(300)는 색순응 현상 보정 알고리즘을 적용하여 피사체(20)이미지의 보정을 수행할 필요가 있다.

저휘도(예를 들어, 350cd/m² 이하)에서는 Bartleson이나 Fairchild 모델이 우수한 성능을 보이며, 고휘도에서는 MvK 모델이 가장 우수한 성능을 보일 수 있다. 따라서, 제어부(300)는 특정한 휘도 기준에 따라 색순응 보정에 적용할 알고리즘을 결정하여 피사체(20) 이미지를 보정할 수 있다.

이때, 주위 시환경의 색도 변화에 따라 상기 추출한 이미지를 보정하는 단계는, 주위 시환경의 휘도에 따라 적정한 색 순응현상 보정알고리즘을 활용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부(300)는 촬상부(200)에 의해 획득된 영상 내에서 사용자의 얼굴을 인식하여 피부 진단을 수행할 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자에 의해 특정한 영역(예를 들어, T존 또는 U존 등)이 피부진단 영역으로 한정된 경우, 제어부(300)는 이미지 내에서 피부진단 영역을 추출할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 획득된 영상 내의 얼굴을 인식하여 사용자 등록을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 기존에 획득된 영상에 포함된 사용자의 얼굴이 아닌 경우 새로운 사용자로 인식하여 별도의 저장공간을 얼굴영상 저장을 수행할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 기존에 촬영된 얼굴영상(피사체(20)이미지)를 통해 후술하는 디스플레이부(500)에 표시할 가이드라인(510) 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 사용자의 기준 이미지(예를 들어, 이전에 촬영된 사용자 얼굴영상)에서 안면윤곽을 추출하여 가이드라인(510)을 생성할 수 있다. 이를 통해, 정확한 피부상태 진단을 하기 위해, 사용자 얼굴을 동일한 촬영 위치로 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제어부(300)는 광발생부(100)에서 제공된 조명광이 반사되는 정도를 측정하여 피부 유분도를 산출할 수 있다. 피부 유분도가 높을수록 빛의 반사도가 높으므로, 제어부(300)는 동일한 조명광 조건하에서 조명광이 반사되는 정도를 측정하여 피부유분도를 계산할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 후술하는 환경측정부가 측정하는 주변환경상태데이터를 반영하여 분석결과를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 사용자가 현재 위치한 장소의 실시간 습도를 반영하여 현재 사용자 피부의 수분 공급 필요여부를 산출하여 제공할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 분석결과데이터에 산출된 사용자의 피부상태 또는 주변환경상태를 반영하여 파악된 처방데이터를 포함할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 사용자의 피부상태에 상응하는 처방데이터를 탐색하여 피부상태정보와 함께 제공할 수 있다. 처방데이터는 사용자의 피부상태에 부합하는 다양한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 처방데이터는 선블럭, 보습제, 기능성화장품 등의 적절한 화장품 사용 추천이나 피부상태 호전 또는 유지에 도움이 되는 음식 추천 등이 해당할 수 있다. 또한, 처방데이터는 외부서버 또는 이동단말기의 데이터베이스에 저장된 사용자의 피부상태에 대응하는 피부과 전문의의 코멘트에 해당할 수 있다.

제어부(300)는 처방데이터가 저장된 피부진단 거울장치(10) 내의 데이터베이스에서 처방데이터를 탐색하여 제공할 수 있다. 데이터베이스는 주기적으로 무선통신을 통해 업데이트가 이루어질 수 있다. 또한, 제어부(300)는 피부상태 측정데이터 또는 주변환경상태데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송한 후 적절한 처방데이터를 수신할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)는, 도 4 및 도 5에서와 같이, 디스플레이부(500)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(500)는 피부진단 거울장치(10)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

예를 들어, 도 6에서와 같이, 디스플레이부(500)는 피부진단을 수행하기 위해 피사체(20)(즉, 사용자의 얼굴)가 위치하여야 하는 화상의 위치를 가이드라인(510)으로 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이부(500)는 이전에 촬상된 영상 내 사용자 얼굴의 위치정보(즉, 이전촬영위치데이터)를 제어부(300)로부터 제공받아서 가이드라인(510)으로 표시할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 화면 상에 표시된 가이드라인(510)을 보면서 거울(400)에 비치는 자신의 피사체화상(얼굴화상(520))이 가이드라인(510)에 맞추어지도록 이동할 수 있고, 피부진단 거울장치(10)는 동일한 위치에서 획득된 얼굴영상을 비교하여 정확한 피부상태 변화를 산출할 수 있다.

또한, 예를 들어, 디스플레이부(500)는 피부진단 거울장치(10)의 현재 조건을 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(500)는 현재 광원의 조도, 사용자 식별정보 등을 표시할 수 있다. 또한, 피부진단 거울장치(10)가 외부로부터 주변환경 조건을 수신(예를 들어, 내부에 구비된 센서에 의해 자외선지수, 온도, 습도 등을 측정하거나 무선통신을 통해 외부서버로부터 주변환경데이터를 수신)할 수 있는 경우, 디스플레이부(500)는 사용자가 위치한 장소의 주변환경데이터(온도, 습도, 자외선지수, 오존지수 등)을 표시할 수 있다.

디스플레이부(500)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이부(500)의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(500)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(500)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디(body)의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동단말기의 구현 형태에 따라 디스플레이부(500)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동단말기에는 복수의 디스플레이부(500)들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다. 예를 들어, 피부진단 거울장치(10)의 양쪽으로 거울(400)이 구비되는 경우, 각 거울(400)에 정보를 표시하기 위해 2개의 디스플레이부(500)를 서로 다른 면에 구비할 수 있다.

또한, 디스플레이부(500)와 터치 센서가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치스크린'이라 함)에, 디스플레이부(500)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 즉, 터치스크린은 피부진단 거울장치(10)의 구동 또는 설정변경 등의 조작을 위한 사용자 입력을 획득할 수 있다.

디스플레이부(500)는 특정한 투과율을 가지는 거울(400)의 후면에 배치되어, 상기 디스플레이부(500)의 화면광이 상기 거울(400)을 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. 이를 통해, 디스플레이부(500)는 상기 제어부(300)에 의해 생성된 가이드라인(510), 피부상태 분석결과데이터 등을 표시할 수 있다. 다만, 디스플레이부(500)가 투명 디스플레이로 구현되는 경우, 디스플레이부(500)는 거울(400)의 투명한 유리판을 대체하여 거울(400)에 포함될 수도 있고, 디스플레이부(500)가 거울(400)의 전면에 구비될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)는, 전원부;를 더 포함할 수 있다. 상기 피부진단 거울장치(10)가 거치형으로 형성되는 경우, 전원부는 외부 전원에 연결되어 광발생부(100), 촬상부(200), 제어부(300) 또는 디스플레이부(500)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 피부진단 거울장치(10)가 휴대형으로 제작되는 경우, 전원부는 충전 가능한 배터리를 포함하여, 외부전원으로부터 전원을 제공받아 충전되고 휴대 시에 연결되어 광발생부(100), 촬상부(200), 제어부(300) 또는 디스플레이부(500)에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피부진단 거울장치(10)는 메모리;를 더 포함할 수 있다. 메모리는 제어부(300)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 수도 있다. 구체적으로, 메모리는 촬상부(200)에 의해 획득된 사용자 얼굴의 영상을 저장할 수 있고, 제어부(300)에 의해 분석된 피부상태 분석결과를 저장할 수 있다.

메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 피부진단 거울장치(10)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

메모리는 피부진단 거울장치(10)의 등록사용자별 메모리공간을 구분할 수 있고, 촬영영상 또는 피부상태 분석결과를 구분하여 저장할 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 저장된 촬영영상을 바탕으로, 현재 촬영된 피사체(20)와 일치하는 등록사용자를 인식하고, 상기 인식된 등록사용자에 상응하는 상기 메모리 내 데이터베이스에 상기 촬영영상 또는 상기 피부상태 분석결과의 저장을 요청할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 무선통신부를 더 포함할 수 있다. 무선통신부는 제어부(300)에서 생성된 데이터를 사용자의 이동단말기로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 무선통신부는 이동단말기로부터 피부진단 거울장치(10)의 설정정보 등을 수신하는 기능을 수행한다.

무선통신부는 피부진단 거울장치(10)와 무선 통신 시스템 사이 또는 피부진단 거울장치(10)와 피부진단 거울장치(10)가 위치한 네트워크 사이(예를 들어, 무선통신 기능을 구비한 외부 이동단말기와 피부진단 거울장치(10) 사이)의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부는 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 피부진단 거울장치(10)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(long term evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), 비콘(Beacon), RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

무선통신부는 실시간으로 연동된 이동단말기로 측정데이터 또는 분석결과데이터를 전송할 수 있고, 저장부에 임시저장한 후 이동단말기와의 연결 시에 저장된 변환데이터를 전송할 수 있다.

또한, 무선통신부는 위치측정모듈을 포함할 수 있다. 위치측정모듈은 피부진단 거울장치(10)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 위치측정모듈은 사용자가 피부상태 측정 또는 주변환경상태 측정을 수행한 위치를 파악할 수 있다. 이를 통해, 무선통신부가 외부서버 또는 이동단말기로 전송하여 피부상태정보와 함께 누적하여 사용자가 다니는 위치별 피부상태 향상 또는 유지를 위한 처방을 도출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는, 환경측정부;를 더 포함할 수 있다. 환경측정부는 사용자가 위치한 주변환경상태데이터를 실시간 측정하는 기능을 수행한다. 상기 주변환경상태데이터는 온도, 습도, 자외선량, 미세먼지 농도, 오존농도 등을 포함할 수 있다. 즉, 환경측정부는 상기 주변환경상태데이터를 측정하기 위해 온도센서, 습도센서, 자외선(UV)센서, 오존센서 등을 포함할 수 있다. 제어부(300)는 환경측정부에 의해 측정된 주변환경상태데이터를 반영하는 분석결과데이터를 생성할 수 있다. 또한, 이동단말기에 의해 피부진단결과를 산출하는 경우, 제어부(300)는 무선통신을 통해 이동단말기에 전송할 데이터에 주변환경상태데이터를 포함할 수 있다.

환경측정부는, 피부진단 거울장치(10)가 휴대형 거울장치(10)로 구현되는 경우, 사용자가 거울(400)을 들고 얼굴을 볼 때 해당 피부영역에 영향을 미치는 주변환경상태를 측정하기 적절한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 자외선측정센서는 피부진단 거울장치(10)의 하우징의 거울(400) 반대면에 배치되어, 실제로 피부 방향으로 조사되는 자외선의 양을 측정할 수 있다.

또한, 환경측정부는 상기 사용자의 피부가 노출되는 주변환경상태의 시간 또는 위치를 누적할 수 있다. 환경측정부는 사용자가 노출된 주변환경상태를 위치측정모듈이 획득한 위치정보에 따라 저장할 수 있다. 이를 통해, 사용자가 어떠한 장소에서 특정한 주변환경상태(예를 들어, 특정 수치 이상의 자외선량 등)에 주로 노출되는 지 여부를 인식할 수 있다. 또한, 위치측정모듈은 시간 측정에 활용될 수 있어서, 사용자가 특정한 주변환경상태에 노출되는 누적시간을 파악할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 피부진단 거울장치 20: 피사체
100: 광발생부 200: 촬상부
300: 제어부 400: 거울
410: 특수처리 거울영역 420: 수직축
430: 수평축 500: 디스플레이부
510: 가이드라인 520: 피사체화상

Claims

피사체에 특정한 조도의 조명광을 제공하는 광발생부;
거울의 정면에 위치한 피사체인 사용자의 얼굴의 이미지를 촬상하는 촬상부;
특정한 투과율을 가지는 상기 거울;
상기 촬상부에 의해 획득된 상기 이미지를 분석하여 사용자의 피부상태를 분석하는 제어부; 및
상기 거울의 후면에 배치되어, 상기 제어부에 의한 피부상태 분석결과를 표시하는 디스플레이부를 포함하되,
상기 광발생부는 상기 촬상부를 지나는 수직축 또는 수평축을 중심으로 대칭이 되도록 배치되는 복수의 광원을 포함하며,
상기 복수의 광원은 상기 수직축 또는 수평축을 중심으로 대칭되는 한 쌍의 광원을 포함하고,
상기 한 쌍의 광원은 동일한 조도의 조명광을 제공하고,
상기 디스플레이부의 화면광이 상기 거울을 투과하여 사용자에게 제공되고,
상기 촬상부는 상기 거울의 후면에 배치되고,
상기 거울은 상기 촬상부 및 상기 디스플레이부가 배치되는 제1 영역과 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역의 투과율과 상기 제2 영역의 투과율은 서로 다르게 설정되는, 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 피사체의 상기 이미지 내 복수의 픽셀 크기가 분석 결과 산출을 위한 최대 크기보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 픽셀 각각을 특정한 크기의 복수의 정사각형의 셀로 분할하고,
상기 복수의 픽셀은 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 포함하고,
상기 제1 픽셀은 분할된 복수의 제1 정사각형 셀을 포함하고,
상기 제2 픽셀은 분할된 복수의 제2 정사각형 셀을 포함하고,
상기 복수의 제1 정사각형 셀은 복수의 제1 정사각형 셀의 중앙에 위치한 제1 중앙셀을 포함하고,
상기 복수의 제2 정사격형 셀은 복수의 제2 정사각형 셀의 중앙에 위치한 제2 중앙셀을 포함하고,
상기 제1 중앙셀은 제1 픽셀의 색과 동일하고,
상기 제2 중앙셀은 제2 픽셀의 색과 동일하고,
상기 제1 중앙셀과 상기 제2 중앙셀 간의 색상 변화 정도를 반영하여 상기 제1 중앙셀을 제외한 상기 복수의 제1 정사각형의 셀과 상기 제2 중앙셀을 제외한 상기 제2 정사각형의 셀의 색을 결정하는 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.
제3항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 제어부로부터 이전촬영위치데이터를 제공받아 가이드라인을 표시하는 것을 특징으로 하는, 피부진단 거울장치.
제4항에 있어서,
사용자별 촬영영상 또는 피부상태 분석결과를 저장하는 메모리;를 더 포함하고,
상기 제어부는 촬영된 상기 피사체와 일치하는 등록사용자를 인식하여, 상기 인식된 등록사용자에 상응하는 상기 메모리 내 데이터베이스에 상기 촬영영상 또는 상기 피부상태 분석결과의 저장을 요청하는, 피부진단 거울장치.
제5항에 있어서,
상기 촬상부는 이격된 위치에 배치된 복수의 카메라를 포함하며,
상기 제어부는 상기 복수의 카메라에 의해 획득된 복수의 영상을 분석하여, 상기 피사체가 상기 거울로부터 떨어진 거리를 산출하며,
상기 제어부는 상기 산출된 거리를 바탕으로 상기 광발생부의 복수의 광원의 조명 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 피부진단 거울장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 피사체 이미지 내 각 픽셀의 색상을 CIE LAB 색상좌표계에 따라 산출하고, 각 픽셀의 각 축 상의 값을 통해 멜라닌지수 또는 홍반지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 상기 촬상부를 통해 획득되는 영상을 YUV 색상좌표계에 따른 색상 값으로 수신하는 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 광발생부에 의해 제공된 조명광이 반사되는 정도를 측정하여 피부 유분도를 결정하고, 상기 제어부는 상기 사용자가 현재 위치한 장소의 실시간 습도를 반영하여 현재 상기 사용자의 피부의 수분 공급 필요 여부를 결정하여 제공하는 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 상기 영상을 통해 측정되는 휘도에 부합하는 색순응현상 보정방식을 선택하여, 상기 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 피부진단 거울장치.