KR102329641B1 - 모발 상태를 분석하는 방법 및 이를 이용한 모발 정보 제공 장치 및 시스템 - Google Patents

모발 상태를 분석하는 방법 및 이를 이용한 모발 정보 제공 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모발 상태 분석 방법과 이를 이용한 모발 정보 제공장치 및 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른, 모발 상태 분석 방법은, 모발 영상을 획득하는 단계; 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하는 단계; 모근의 유형별 개수를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 인공지능을 이용하여 모발 영상을 실시간으로 분석함으로써 사용자가 병원을 방문하지 않고도 자신의 모발 상태를 신속하고 정확하게 확인할 수 있다. 또한 모발의 개수나 밀도에 대한 정보뿐만 아니라 모근의 유형, 다중 모근의 개수, 탈모 진행률, 시계열 그래프 등을 제공함으로써 사용자가 자신의 모발 상태를 보다 정확하게 확인할 수 있다.

Description

모발 상태를 분석하는 방법 및 이를 이용한 모발 정보 제공 장치 및 시스템{Method of analyzing hair condition and apparatus and system of providing hair information}
본 발명은 모발 상태를 분석하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 카메라 영상을 분석하여 모발의 개수, 밀도 등은 물론이고 모근에 대한 정보를 수집 및 분석하여 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있는 방법과 장치에 관한 것이다.
일반적으로 탈모는 유전적 원인에 의해 서서히 진행되는 남성형 탈모 및 여성형 탈모와, 자가면역 체계의 이상으로 인한 원형 탈모, 스트레스, 약물 부작용 등에 의한 휴지기 탈모 등으로 구분된다.
이와 같이 탈모의 원인이 매우 다양하기 때문에 효과적인 탈모 치료를 위해서는 환자 스스로 자신의 모발 상태를 정확히 확인하고 초기부터 적극적으로 치료에 임하는 것이 바람직하다.
최근에는 소형 두피 카메라가 많이 보급되어 있으므로 이를 이용하면 누구든지 병원을 방문하지 않고도 집에서 자신의 모발을 촬영하여 탈모 상태를 쉽게 확인할 수 있다.
다만 두피 카메라를 이용하여 고 배율 영상을 촬영하더라도 전문 지식이 없는 사용자로서는 단순히 모발의 밀도를 화면으로 확인하는 정도에 그칠 수밖에 없고, 모발 상태나 탈모 진행률 등에 대한 구체적인 정보는 병원을 방문해서 의사로부터 진단을 받아야 하므로 사용자가 자신의 모발 상태를 실시간으로 정확하게 확인하는 데는 한계가 있다.
한편, 모발 중에서 두피 내부의 모낭 속에서 자라는 부분을 모근이라고 하는데, 한 개의 모낭에는 한 개의 모근이 자라는 경우도 있고 2개 이상의 모근이 자라는 경우도 있다.
일반적으로 서양인의 경우에는 한 모낭에서 2~3개의 모근이 자라는 다중 모근의 비율이 약 95%에 달하는데 반하여, 동양인의 경우에는 다중 모근의 비율이 50% 미만인 것으로 알려져 있다.
다중 모근의 비율이 높으면 모낭의 개수에 비해 모발이 풍성할 뿐만 아니라 모발 하나가 빠지더라도 나머지 모발이 계속 자라기 때문에 다중 모근이 많을 수록 탈모에 의한 영향을 비교적 덜 받는 이점이 있다.
그런데 종래에는 카메라 영상을 이용하여 모발의 개수나 밀도를 확인하는 기법만 알려져 있을 뿐이고 모근의 유형과 개수를 분석하는 방법은 전혀 알려져 있지 않으며, 이로 인해 모근의 유형과 탈모 진행률의 상관 관계 등을 확인하기 어려운 문제가 있었다.
등록특허 제10-1539267호(2015.07.24 공고)
본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 인공지능으로 모발 영상을 분석함으로써 사용자가 병원을 방문하지 않고도 자신의 모발 상태를 신속하고 정확하게 확인할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한 모근 분석을 통해 모근의 유형과 개수를 확인하고 탈모 진행률 등을 분석함으로써 모발 상태에 대한 보다 다양한 정보를 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 탈모 치료 과정에서 사용자의 스트레스를 조금이라도 줄이기 위한 재미 요소를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양상은, 모발 영상을 획득하는 단계; 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하는 단계; 모근의 유형별 개수를 산출하는 단계를 포함하는 모발 상태 분석 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양상에 따른 모발 상태 분석 방법에서, 모근의 유형을 분류하는 단계에서는, 모발 영상을 사전 학습된 인공지능 기반의 모근 분석모델의 입력단에 입력할 수 있다.
또한 본 발명의 제1 양상에 따른 모발 상태 분석 방법에서, 모근의 유형을 분류하는 단계에서는, 모발 영상으로부터 각 모발의 끝점을 추출한 후 각 끝점 간 거리를 산출하며, 끝점 간 거리가 설정값 이내로 인접한 모발의 개수가 n개(n은 2 이상의 정수)이면 해당 모발 다발을 n중 모근으로 분류할 수 있다.
또한 본 발명의 제1 양상에 따른 모발 상태 분석 방법은, 모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양상은, 상기 모발 상태 분석 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명의 제3 양상은, 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하고 유형별 개수를 산출하는 모근 분석부; 모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 모발 밀도 분석부; 통신망을 통해 외부 기기와 통신하는 통신부를 포함하는 모발 정보 제공 장치를 제공한다.
본 발명의 제3 양상에 따른 모발 정보 제공 장치에서, 상기 모근 분석부는 사전 학습된 인공지능 기반의 모근 분석모델을 포함하며, 상기 모근 분석모델의 입력단에 모발 영상을 입력하여 모근의 유형을 분류할 수 있다.
또한 본 발명의 제3 양상에 따른 모발 정보 제공 장치에서, 상기 모근 분석부는, 모발 영상으로부터 각 모발의 끝점을 추출한 후 각 끝점 간 거리를 산출하며, 끝점 간 거리가 설정값 이내로 인접한 모발의 개수가 n개(n은 2 이상의 정수)이면 해당 모발 다발을 n중 모근으로 분류할 수 있다.
또한 본 발명의 제3 양상에 따른 모발 정보 제공 장치는, 모근의 유형별 변동폭을 산출하는 탈모 진행 분석부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 제3 양상에 따른 모발 정보 제공 장치는, 모발 개수, 모발 밀도, 모발 개수 또는 밀도의 증감폭, 다중 모근의 개수, 다중 모근의 증감폭 중에서 적어도 하나의 항목을 다른 사람과 겨루는 게임 인터페이스를 제공하는 게임 실행부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 양상은, 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하고 유형별 개수를 산출하는 모근 분석부와, 모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 모발 밀도 분석부를 구비하는 모발 정보 제공 장치; 다수의 상기 모발 정보 제공 장치로부터 수신한 모발 상태 분석결과를 각 사용자별로 저장하는 데이터베이스와, 사용자 간에 다중 모근의 개수를 겨루는 게임을 지원하는 게임지원부를 구비하는 서버를 포함하는 모발 정보 제공 시스템을 제공한다.
본 발명의 제4 양상에 따른 시스템에서, 상기 서버는, 다수의 상기 모발 정보 제공장치로부터 수신한 모발 분석 결과를 통계 처리하는 통계분석부와 각 사용자별로 모근의 유형별 변동폭을 산출하는 탈모 진행 분석부 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인공지능을 이용하여 모발 영상을 실시간으로 분석함으로써 사용자가 병원을 방문하지 않고도 자신의 모발 상태를 신속하고 정확하게 확인할 수 있다.
또한 모발의 개수나 밀도에 대한 정보뿐만 아니라 모근의 유형, 다중 모근의 개수, 탈모 진행률, 시계열 그래프 등을 제공함으로써 사용자가 자신의 모발 상태를 보다 정확하게 확인할 수 있다.
또한 다양한 통계 지표와 게임 기능 등을 제공함으로써 사용자에게 탈모 치료에 대한 동기를 부여하는 한편 게임 등의 재미 요소를 제공함으로써 모발 분석에 따른 스트레스를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 정보 제공 시스템의 개략 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 정보 제공 장치의 블록도
도 3은 모발상태 분석부의 기능 블록도
도 4는 모근 분석 인공지능의 구성도
도 5는 딥러닝 분석모델의 아키텍처를 예시한 도면
도 6은 인공지능을 이용한 모근 분류 화면을 예시한 도면
도 7은 모근 분류 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 8은 모발 밀도를 시각화한 화면을 예시한 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 블록도
도 10은 서버의 모발상태 분석부의 기능 블록도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 분석 방법을 예시한 흐름도
도 12는 모발 정보를 이용한 게임 방법을 예시한 흐름도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
참고로 본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함 또는 구비하는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합, 또는 통신하는 경우는, 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우 뿐 만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합, 또는 통신하는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 직접 결합되는 경우는 중간에 다른 요소가 개재되지 않는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면은 발명의 요지를 이해하기 쉽도록 예시한 것에 불과하므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 아니 됨을 미리 밝혀 둔다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모발 정보 제공 시스템은, 도 1의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 카메라(100), 모발 정보 제공장치(200), 통신망(300)을 통해 모발 정보 제공장치(200)와 통신하는 서버(400) 등을 포함할 수 있다.
카메라(100)는 모발을 촬영하기 위한 것으로서 모근 및 모발의 개수를 확인할 수 있을 정도로 고 배율 카메라인 것이 바람직하다. 카메라(100)는 모발 전용 카메라일 수도 있고, 스마트폰 등에 장착된 카메라 일 수도 있다.
카메라(100)는 촬영한 영상을 모발 정보 제공장치(200)로 전송하는 유선 및/또는 무선 통신수단을 포함할 수 있다.
모발 정보 제공장치(200)는 카메라(100)로부터 수신한 모발 영상을 기초로 모근 개수, 모발 개수, 모발 밀도 등을 분석하여 사용자에게 제공하는 장치이다.
모발 정보 제공장치(200)는 개인적으로 사용하는 스마트폰, 태블릿(tablet), 핸드헬드(handheld) PC, PDA, PMP 등의 휴대용 기기일 수도 있고, 데스크톱 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터일 수도 있다. 모발 정보 제공장치(200)는 탈모 치료 병원에 설치된 컴퓨터 장치이거나 의사나 간호사의 휴대용 기기일 수도 있다.
모발 정보 제공장치(200)는, 도 2의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(210), 메모리(220), 모발상태 분석부(230), 통계 분석부(240), 게임 실행부(250), 입력부(260), 디스플레이(270), 통신부(280), 버스(202) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 컴퓨터프로그램을 실행하여 소정의 연산을 수행한다.
메모리(220)에는 모발 정보 제공장치(200)의 동작을 위한 컴퓨터프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등이 저장될 수 있다. 메모리(220)는 플래쉬 메모리 등의 비휘발성 메모리와 RAM 등의 휘발성메모리를 포함할 수 있다. 메모리(220)는 HDD, ODD, SDD 등의 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.
모발상태 분석부(230), 통계 분석부(240) 및 게임 실행부(250)의 일부 또는 전부는, 메모리(220)에 저장되어 프로세서(210)에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 제공될 수도 있고, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 하드웨어 형태로 제공될 수도 있고, 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 형태로 제공될 수도 있다.
입력부(260)는 모발정보 제공장치(200)의 사용자를 위한 입력장치로서, 키보드, 버튼, 터치패드, 터치스크린, 마우스 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이(270)는 모발정보 제공장치(200)의 동작 상태 또는 모발상태 분석부(230)의 분석결과, 통계분석부(240)의 분석결과, 게임 실행부(250)의 실행화면 등을 출력할 수 있다.
통신부(280)는 카메라(100)와 통신하기 위한 Wi-Fi, 블루투스 등의 근거리 무선통신수단과, 통신망(300)을 거쳐 서버(400)와 통신하기 위한 유선 또는 무선 통신수단을 포함할 수 있다.
버스(202)는 모발 정보 제공장치(200)의 각 구성요소들 간에 데이터 또는 전기적 신호의 전송 경로이며, 회로패턴 또는 케이블의 형태로 제공될 수 있다.
한편, 모발상태 분석부(230)는, 도 3의 기능 블록도에 나타낸 바와 같이, 모근 분석부(232), 모발 밀도 분석부(234), 탈모 진행 분석부(236) 등을 포함할 수 있다.
모근 분석부(232)는 카메라(100)에서 촬영한 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 분류하고 개수를 산출하는 역할을 한다.
본 명세서에서는, 모근의 유형을 단일 모근, 이중 모근, 삼중 모근, 사중 모근 등으로 분류하며, '단일 모근'은 하나의 모낭에 1개의 모발이 자라는 경우를 의미하고, 'n중 모근'은 하나의 모낭에 n개(n은 2 이상의 정수)의 모발이 자라는 경우를 의미한다.
모근 분석부(232)에서 모근의 유형을 분류하는 방법에는 모근 분석 인공지능(500)을 활용하는 방법과 OpenCV 등의 영상분석 기술을 활용하는 방법이 있다.
먼저, 모근 분석 인공지능(500)은, 도 4의 개략 구성도에 예시한 바와 같이, 모델 생성부(510), 모근 분석모델(520), 영상 전 처리부(530), 분석결과 출력부(540) 등을 포함할 수 있다. 이 중에서 일부 또는 전부의 기능은 메모리(220)에 저장되어 프로세서(210)에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 제공될 수도 있고, 하드웨어의 형태로 제공될 수도 있고, 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 형태로 제공될 수도 있다.
또한 모델 생성부(510)와 모근 분석모델(520) 중에서 적어도 하나는 서버(400)에만 설치될 수도 있다.
모델 생성부(510)는 예를 들어 임의의 가중치가 설정된 딥러닝 기반의 모델 아키텍처를 학습시켜 모근 분석모델(520)을 생성할 수 있다.
딥러닝 기반의 모델 아키텍처는 도 5에 예시한 바와 같이 입력레이어와 출력레이어의 사이에 하나 이상의 히든레이어(hidden layer)를 가지며, 반복 학습을 통해 임의의 제1 레이어의 노드(뉴런)와 제2 레이어의 노드(뉴런) 사이에 부여된 가중치([W]1,,,,,[W]n)를 최적값으로 갱신함으로써 출력값의 정확도를 향상시킬 수 있다.
다만, 모근 분석모델(520)이 반드시 딥러닝 모델이어야 하는 것은 아니며, 다른 종류의 머신러닝 모델을 기반으로 설계될 수도 있다.
한편, 모델 생성부(510)는 데이터 증폭부(512)와 모델 학습부(514)를 포함할 수 있다. 데이터증폭부(512)는 다양한 필터링 요소를 적용하여 하나의 영상으로부터 다수의 학습용 변형 영상을 생성하는 역할을 한다.
또한 모델 학습부(514)는 도 6의 우측 사진과 같이 모근 유형이 라벨링된 모발 영상을 모델 아키텍처의 입력단으로 입력하여 출력값(예, 모근 유형, 유형별 개수)을 산출하고, 역전파 알고리즘을 이용하여 출력값을 기초로 가중치를 갱신하는 작업을 반복하여 모근 분석모델(520)을 생성할 수 있다.
모근 분석모델(520)은 사용자가 자신의 모발 상태 확인을 위하여 실제 모발 영상을 입력하면 인공지능 알고리즘을 수행하여 입력 영상에 포함된 모근의 유형을 분류하는 한편 유형별 개수를 산출할 수 있다.
영상 전 처리부(530)는 카메라(100)로부터 수신한 모발 영상에서 관심영역(ROI)을 추출하는 한편 이미지 크기를 설정된 크기로 스케일링하는 역할을 할 수 있다. 다만 카메라(100)에서 획득한 모발 영상의 배율 및/또는 크기가 일정한 경우에는 영상 전 처리부(530)를 생략할 수도 있다.
분석결과 출력부(540)는 모근 분석모델(520)의 분석결과를 프로세서(210)의 제어에 따라 디스플레이(270)로 출력하거나 통신부(280)를 거쳐 서버(280)로 전송할 수 있다. 분석결과 출력부(540)는 예를 들어 도 6의 우측사진과 같은 모근 유형 분류 화면을 디스플레이(270)를 통해 출력할 수도 있다.
다음으로 도 7을 참조하여 OpenCV 등의 영상분석 기술을 활용하여 모근의 유형을 분류하는 방법을 설명한다.
먼저 카메라(100)에서 촬영한 모발 영상에서 단순화된 모발 패턴을 추출한다. 이미 공지된 영상분석 기법을 적용하면 모발 영상으로부터 이와 같이 단순화된 모발 패턴을 추출할 수 있다. (도 7(a) 참조)
이어서 단순화된 모발 패턴으로부터 각 패턴의 끝점을 추출하고, 각 끝점의 좌표를 이용하여 끝점 간의 거리를 산출한다. 각 끝점의 좌표 및 거리 산출은 모발 영상의 배율과 이미지센서의 픽셀 등의 정보를 이용하여 산출할 수 있다. (도 7(b), 도 7(c) 참조)
이상의 과정을 거쳐 끝점 간의 거리가 모두 산출되면, 산출된 거리가 설정값(예, 1mm) 이하에 있는 모발은 다중 모근으로 판단한다.
구체적으로는, 2개 모발의 각 끝점의 거리가 설정값 이내이면 해당 모발 다발은 2중 모근으로 분류하고, 3개 모발의 각 끝점의 거리가 모두 설정값 이내이면 해당 모발 다발은 3중 모근으로 분류한다. 다른 방식으로 설명하면, 끝점 간 거리가 설정값 이내로 인접한 모발의 개수가 n개(n은 2 이상의 정수)이면 해당 모발 다발을 n중 모근으로 분류한다.
이러한 방법을 통해 모발 영상에 포함된 모근의 유형과 유형별 개수를 산출할 수 있다. (도 7(d) 참조)
다시 도 3을 참조하면, 모발상태 분석부(230)의 모발 밀도 분석부(234)는 모근 분석부(232)의 분석결과를 이용하여 해당 모발 영상 속의 모발 개수 및 모발 밀도를 산출한다.
예를 들어, 모근 분석부의 분석 결과값이 단일 모근 20개, 이중 모근 5개, 3중 모근 3개이면, 모발 영상 속의 모발 개수가 총 39개(20 + 2*5 + 3*3)임을 쉽게 알 수 있다. 또한 모발 개수가 산출되면 해당 영역의 모발 밀도도 쉽게 산출될 수 있다.
이와 달리 공지된 영상분석 기법을 이용하면 모근 분석 결과를 사용하지 않아도 모발 개수 및 밀도를 산출할 수 있음은 물론이다.
한편 모발 밀도 분석부(234)는 도 8에 예시한 바와 같이, 촬영된 영역의 모발 밀도를 다양한 색상으로 시각화한 후 디스플레이(270)를 통해 출력할 수도 있다.
탈모 진행 분석부(236)는 모근 분석부(232) 및/또는 모발 밀도 분석부(234)의 분석결과를 과거 결과값과 대비하여 사용자의 탈모 진행정도를 분석하는 역할을 한다.
특히 본 발명의 실시예에서는, 모근의 유형별 변동 정보를 산출함으로써 단순히 모발 개수만 비교하는 방식에 비하여 탈모 동향 및/또는 탈모 속도를 보다 정확하게 판단할 수 있다.
일 예로서, 이전 보다 단일 모근의 개수가 늘고 이중 모근의 개수가 줄었다면 단일 모근은 그대로인데 이중 모근의 모발이 빠져서 단일 모근으로 전환되었음을 알 수 있다. 다른 예로서, 다중 모근의 개수가 늘었다면, 단일 모근이나 이중 모근에서 숨어 있던 모근이 새로 자라났음을 알 수 있다.
이와 같이 모근의 유형별 변동 상황을 종합적으로 파악하면, 탈모의 진행 상태 등을 보다 정확하게 판단할 수 있다.
탈모 진행 분석부(236)는 사용자 두상의 전면, 중간, 정수리, 후면 등의 영상을 공지된 Ludwig Scale 또는 Savin scale과 대비하여 탈모 정도를 판단하여 출력할 수도 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모발정보 제공장치(200)의 통계 분석부(240)는 모발상태 분석부(230)의 결과값을 저장하고 다양한 방식으로 통계치를 산출한다. 통계 정보는 사용자가 탈모 동향을 쉽게 확인할 수 있도록 시계열 그래프 형태로 제공될 수도 있다.
통계 분석부(240)에서 제공되는 정보는, 촬영 영역별 단일 모근의 개수, 이중 모근의 개수, 삼중 모근의 개수, 모발 개수, 모발 밀도, 단일 모근의 변동 추이, 다중 모근의 변동 추이, 탈모 진행 정도 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다만, 통계 분석부(240)는 모발정보 제공장치(200)가 아닌 서버(400)에만 설치될 수도 있다.
게임 실행부(250)는 사용자에게 재미 요소를 제공하기 위한 것으로서, 다른 사용자와 다양한 방식으로 경쟁할 수 있는 게임 인터페이스를 제공한다. 게임의 종류는 특별히 제한이 없으며, 예를 들어 모발 개수 대결, 다중 모근의 개수 대결, 모발 개수의 변동률 대결, 다중 모근의 변동률 대결 등과 같이 다양한 방식으로 게임을 진행할 수 있다.
서버(400)는, 도 9의 블록도에 나타낸 바와 같이, 프로세서(410), 메모리(420), 모발상태 분석부(430), 통계 분석부(440), 게임 지원부(450), 통신부(460), 입출력부(470), 데이터베이스(480), 버스(402) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 컴퓨터프로그램을 실행하여 소정의 연산을 수행한다.
메모리(420)에는 서버(400)의 동작을 위한 컴퓨터프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등이 저장될 수 있다. 메모리(420)는 플래쉬 메모리 등의 비휘발성 메모리와 RAM 등의 휘발성메모리를 포함할 수 있다. 메모리(420)는 HDD, ODD, SDD 등의 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.
모발상태 분석부(430), 통계 분석부(440) 및 게임 지원부(450)의 일부 또는 전부는, 메모리(420)에 저장되어 프로세서(410)에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 제공될 수도 있고, ASIC 등의 하드웨어 형태로 제공될 수도 있고, 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 형태로 제공될 수도 있다.
통신부(460)는 모발정보 제공장치(200)와 통신하기 위한 유선 또는 무선 통신수단을 포함할 수 있다.
입/출력부(470)는 관리자를 위한 입력수단과 디스플레이 등의 출력수단을 포함할 수 있다.
데이터베이스(480)는 모발정보 제공장치(200)를 소지한 사용자의 ID 등 식별정보, 사용자별 모발상태 정보, 사용자별 통계정보, 사용자별 게임 수행 내역 등에 대한 정보를 저장한다.
버스(402)는 서버(400)의 각 구성요소들 간에 데이터 또는 전기적 신호의 전송 경로이며, 회로패턴 또는 케이블의 형태로 제공될 수 있다.
모발상태 분석부(430)는 도 10에 예시한 바와 같이, 모근 분석부(432), 모발 밀도 분석부(434), 탈모 진행률 판단부(436)를 포함하며, 이들 각각의 기능은 모발정보 제공장치(200)의 모근 분석부(232), 모발 밀도 분석부(234), 탈모 진행률 판단부(236)와 동일하므로 설명을 생략한다.
모근 분석부(432), 모발 밀도 분석부(434), 탈모 진행률 판단부(436) 중에서 일부 또는 전부는 서버(400)에 설치하지 않고 모발정보 제공장치(200)에만 설치할 수도 있다.
이하에서는 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 상태 정보 제공 방법을 설명한다.
먼저, 사용자는 본 발명의 실시예 적용을 위한 전용 애플리케이션을 다운로드 받아 자신의 스마트폰에 설치하고 이를 실행함으로써 자신의 스마트폰을 모발 정보 제공장치(200)로 활용할 수 있다.
이 상태에서 스마트폰의 카메라 또는 스마트폰과 유선 또는 무선으로 연결된 카메라(200)를 이용하여 검사할 영역의 모발을 촬영한다. (ST11)
모발 정보 제공장치(200)의 모근 분석부(232)가 인공지능을 이용한 모근 분석 모델(520)을 포함하는 경우에는 촬영된 영상을 설정된 크기로 스케일링하는 등의 전 처리 작업을 수행하며, 촬영된 영상의 크기가 설정 범위 이내이면 전 처리 작업을 생략한다. (ST12)
이상의 과정을 거친 모발 영상이 모근 분석모델(520)에 입력되면, 모근 분석모델(520)은 학습된 알고리즘을 실행하여 모발 영상에 포함된 각 모근의 유형과 유형별 개수를 출력한다. (ST13)
모근 분석모델(520)에서 모근의 유형과 개수가 출력되면, 모발 밀도 분석부(234)는 이를 이용하여 촬영된 영역의 모발 개수 및 밀도를 산출할 수 있다. (ST14)
이어서 탈모 진행 분석부(236)는 모근의 유형별 개수, 모발 밀도, 모발 개수 등의 정보를 과거의 분석 결과와 대비하여 변동률을 산출하고, 이를 기초로 탈모 진행 상태 등을 판단한다. 또한 산출된 정보는 모발 정보 제공장치(200)에 저장되거나 서버(400)로 전송되어 데이터베이스(480)에 저장되며, 통계 분석부(240,440)에서 통계처리에 활용된다. (ST15, ST16)
한편, 이상에서는 ST13에서, 모근 분석부(232)가 인공지능을 이용한 모근 분석 모델(520)을 활용하여 모근의 유형을 분석하는 것으로 설명하였으나, 도 7에 예시한 바와 같이 모발 패턴의 끝점 간 거리를 산출하여 모근의 유형을 확인할 수도 있음은 전술한 바와 같다.
다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 게임 방법을 설명한다.
먼저 게임을 원하는 사용자는 게임 실행부(250)를 통해 게임 인터페이스를 실행한 후에 서버(400)로 대전 게임을 요청한다. 대전 게임은 일대일 방식일 수도 있고, 다수인이 순위를 겨루는 방식일 수도 있고, 게임 상대방의 연령대 또는 성별을 지정하여 일대일 또는 다수인이 겨루는 방식일 수도 있다.
대결 항목은, 예를 들어 모발 개수, 모발 밀도, 모발 개수/밀도의 증감폭, 이중 모근의 개수, 삼중 모근의 개수, 이중 모근의 증감폭, 삼중 모근의 증감폭, 전체 항목 중에서 선택될 수 있다. (ST21)
서버(400)의 게임 지원부(450)는 사용자로부터 상대방을 지정한 게임 요청이 있으면 지정된 상대방의 모발 정보 제공장치(200)로 참여 의사를 문의하고 상대방이 승낙하면 게임 신청인의 장치(200)로 게임 매칭 통지와 함께 모발 촬영 및 분석을 요청한다.
한편, 서버(400)의 게임 지원부(450)는 사용자의 장치(200)로부터 다수 참가 방식의 게임 요청을 수신하면 게임 신청 후 대기 중인 불특정 다수인 중에서 설정된 기준에 따라 다수인을 선택하거나 또는 사용자가 지정한 연령대 및/또는 성별의 사람 중에서 설정된 기준에 따라 다수인을 선택한 후 게임을 매칭시키고 각자의 장치(200)로 게임 매칭 통지와 함께 모발 촬영 및 분석을 요청한다. (ST22, ST23)
이러한 요청을 수신한 사용자들은 각자의 카메라(200)를 이용하여 임의의 영역 또는 게임 화면에서 지정한 영역의 모발을 촬영하고, 촬영된 모발 영상을 각자의 장치(100)에 구비된 모발 상태 분석부(230)를 통해 분석한다. 이때 각자의 모근 유형별 개수, 모발 개수, 모발 밀도 등을 산출할 수 있다.
한편 촬영된 영상을 각자의 장치(200)에서 서버(400)로 전송하여 분석을 요청할 수도 있다. 다만 이렇게 하면 서버(400)에 부하가 집중되므로 게임 참가자가 많을 경우 순위 결정에 지나치게 많은 시간이 소요될 수 있으므로 참가자가 많을수록 사용자의 장치(200)에서 모발 분석을 수행하는 것이 게임의 속도 면에서 훨씬 바람직할 것이다. (ST24)
이어서 각 장치(200)의 게임 실행부(250)는 분석 결과를 서버(400)로 전송하며, 서버(400)는 각 참가자의 장치(200)로부터 수신한 분석 결과를 대비하여 항목별 순위를 결정하고 결과를 각 장치(200)로 전송한다.
이때 데이터베이스(480)에 저장된 참가자별 과거 데이터를 이용하여 각 항목의 변동률 등을 산출하고, 항목별 변동률에 대한 순위를 산출하여 각 장치(200)로 전송할 수도 있다. (ST25, ST26)
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 모발 분석 방법과 게임 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 관련 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 하드 디스크, SSD, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
또한 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.
100: 카메라 200: 모발정보 제공장치 210: 프로세서
220: 메모리 230: 모발상태 분석부 232: 모근 분석부
234: 모발 밀도 분석부 236: 탈모 진행 분석부 240: 통계분석부
250: 게임 실행부 260: 입력부 270: 디스플레이
280: 통신부 300: 통신망 400: 서버
410: 프로세서 420: 메모리 430: 모발상태 분석부
440: 통계분석부 450: 게임지원부 460: 통신부
470: 입/출력부 480: 데이터베이스 500: 모근 분석 인공지능
510: 모델 생성부 512: 데이터증폭부 514: 모델 학습부
520: 모근 분석모델 530: 영상 전처리부 540: 분석결과 출력부

Claims (12)

  1. 카메라를 이용하여 사용자의 모발 영상을 획득하는 단계;
    카메라에서 획득한 사용자의 모발 영상을 사전 학습된 인공지능 기반의 모근 분석 모델에 입력하는 단계;
    모근 분석 모델이 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하고 유형별 개수를 산출하는 단계;
    모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 단계
    를 포함하는 모발 상태 분석 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항의 모발 상태 분석 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
  6. 모발 영상을 획득하기 위한 카메라;
    카메라를 통해 획득한 사용자의 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하고 유형별 개수를 산출하는 인공지능 기반의 모근 분석 모델;
    모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 모발 밀도 분석부;
    통신망을 통해 외부 기기와 통신하는 통신부
    를 포함하는 모발 정보 제공 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    모근의 유형별 변동폭을 산출하는 탈모 진행 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 정보 제공 장치
  10. 제6항에 있어서,
    모발 개수, 모발 밀도, 모발 개수 또는 밀도의 증감폭, 다중 모근의 개수, 다중 모근의 증감폭 중에서 적어도 하나의 항목을 다른 사람과 겨루는 게임 인터페이스를 제공하는 게임 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 정보 제공 장치.
  11. 모발 영상을 획득하기 위한 카메라와, 카메라를 통해 획득한 모발 영상을 분석하여 모근의 유형을 단일 모근 또는 n중(n은 2 이상의 정수) 모근으로 분류하고 유형별 개수를 산출하는 인공지능 기반의 모근 분석 모델과, 모근의 유형별 개수를 이용하여 모발 개수 또는 모발 밀도 중에서 적어도 하나를 산출하는 모발 밀도 분석부를 구비하는 모발 정보 제공 장치;
    다수의 상기 모발 정보 제공 장치로부터 수신한 모발 상태 분석결과를 각 사용자별로 저장하는 데이터베이스와, 다수의 상기 모발 정보 제공장치로부터 수신한 모발 분석 결과를 통계 처리하는 통계분석부와, 각 사용자별로 모근의 유형별 변동폭을 산출하는 탈모 진행 분석부 중에서 적어도 하나를 구비하는 서버
    를 포함하며,
    상기 모발 정보 제공 장치 또는 상기 서버는, 모근 유형이 라벨링된 학습용 모발 영상을 이용하여 인공지능 모델의 학습을 수행하여 상기 모근 분석 모델을 생성하는 모델 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 정보 제공 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서버는 사용자 간에 다중 모근의 개수, 모발 개수, 모발 개수의 변동률, 다중 모근의 변동률 중에서 적어도 하나를 겨루는 게임을 지원하는 게임지원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 정보 제공 시스템.
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