KR102333120B1 - 자가 두피 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

일관성 있는 두피 이미지 취득 방법과 정량적 분석 방법을 안내하고, 모발과 두피 상태를 객관적으로 파악 및 판단할 수 있는 자가 두피 진단 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 자가 두피 진단 방법은 컴퓨팅 장치의 전면 카메라로 사용자의 안면을 인식하는 단계; 인식된 안면에서 모발 부분과 안면 부분을 구분하는 단계; 구분된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여, 검사 영역을 설정하는 단계; 검사 영역에서 두피 상태를 검사하는 단계;를 포함한다.
이에 의해, 일관성 있는 두피 이미지 취득 방법과 정량적 분석 방법을 안내하여 정확한 자가 두피 진단을 가능하게 하고, 모발과 두피 상태를 객관적으로 파악 및 판단할 수 있게 된다.

Description

자가 두피 진단 시스템 및 방법{Self Scalp Diagnostic System and Method}
본 발명은 탈모 진단 기술에 관한 것으로 사용자가 일관성 있게 검사 부위를 파악하여 두피 이미지를 취득하고, 취득한 두피 이미지를 분석하여 모발의 상태를 파악할 수 있는 방법에 관한 것이다.
머리카락은 사람의 외모를 나타내는 중요한 요소 중 하나이다. 사람들은 머리카락을 통해 새로운 이미지를 연출하여 개성과 자신감을 창출한다. 탈모가 발생할 경우 심리적으로 영향을 받게 되어 자신감이 결여될 수 있고, 스트레스를 유발할 수 있다. 따라서 많은 사람들은 두피건강과 관리에 큰 관심을 가지고 있다.
현재 시장에는 발모 샴푸, 두피 마사지 기기, 원적외선 기기 등 다양한 탈모관리 제품이 출시되고 있다. 하지만 해당 제품들의 효과를 효율적으로 검증할 수 있는 방법이 없다. 전문 클리닉에서 진단을 받기에는 비용부담이 크다.
디지털 영상장치 기술의 발전과 함께 현재 시장에 다양한 성능과 가격대의 두피진단 시스템들이 소개되고 있다. 대다수의 보급형 두피진단 시스템은 단순히 두피의 이미지를 보여주는 것에 그치고 추가적인 정량적 지표는 제시해주지 않는다. 정량적 지표 없이는 두피진단 시스템의 활용도가 떨어지게 된다.
공개특허공보 제10-2012-0110479호(2012.10.10) 일본 공개특허공보 제2010-082245호(2010.04.15)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 일관성 있는 두피 이미지 취득 방법과 정량적 분석 방법을 안내하고, 모발과 두피 상태를 객관적으로 파악 및 판단할 수 있는 자가 두피 진단 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 자가 두피 진단 방법은 컴퓨팅 장치의 전면 카메라로 사용자의 안면을 인식하는 단계; 인식된 안면에서 모발 부분과 안면 부분을 구분하는 단계; 구분된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여, 검사 영역을 설정하는 단계; 검사 영역에서 두피 상태를 검사하는 단계;를 포함한다.
설정 단계는, 컴퓨팅 장치의 화면을 통해 사용자에게 모발 영역에 가르마를 타도록 유도하고, 가르마의 선을 감지하여 이마의 머리 선 부분에서 정수리 부분까지 가르마를 타고 검사 영역을 설정하는 것일 수 있다.
설정 단계는, 다수의 검사 영역을 설정하는 것일 수 있다.
설정 단계는, 검사 영역을 컴퓨팅 장치의 화면에 표시하고, 사용자가 두피 카메라로 검사 영역의 이미지를 취득하도록 안내하는 것일 수 있다.
검사 영역의 이미지 취득은, 두피 카메라의 버튼이나 컴퓨팅 장치의 사용자 인터페이스를 통해 수행되는 것일 수 있다.
검사 단계는, 취득된 이미지를 전처리 하는 단계; 전처리된 이미지에서 머리카락의 굵기를 추정하는 단계; 전처리된 이미지에서 머리카락의 수를 파악하여, 모발 밀도 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자가 두피 진단 방법은 검사 결과를 기존 검사 결과와 비교하여, 분석 결과를 제공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 두피의 검사 영역에서 이미지를 취득하는 두피 카메라; 및 전면 카메라로 사용자의 안면을 인식하고, 인식된 안면에서 모발 부분과 안면 부분을 구분하며, 구분된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여 검사 영역을 설정하며, 두피 카메라에서 취득한 이미지로 두피 상태를 검사하는 컴퓨팅 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 시스템이 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 일관성 있는 두피 이미지 취득 방법과 정량적 분석 방법을 안내하여 정확한 자가 두피 진단을 가능하게 하고, 모발과 두피 상태를 객관적으로 파악 및 판단할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 실시예들에 따르면, 검사할 위치를 일관성 있게 지정함으로써 검사의 정확도를 상승시키고, 기존 검사 데이터를 저장 및 비교해서 보여줌으로써 두피의 진행상태를 정량적으로 용이하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 두피 진단 시스템의 기본 구성,
도 2는 두피 진단 흐름도,
도 3은 안면 인식 안내 화면,
도 4는 모발 영역 검출 화면,
도 5는 검사 영역 설정 및 이미지 취득 화면,
도 6은 두피 검사 과정의 흐름도,
도 7은 머리카락 윤곽 추출 및 선분 표시 예시, 그리고,
도 8은 기계학습을 이용한 모발개수 추정 예시이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 두피 진단 시스템의 기본 구성을 보여준다. 본 발명의 실시예에 따른 자가 두피 진단 시스템은, 도시된 바와 같이, '두피 진단용 카메라 장치(100)'(이하. '두피 카메라(100)'로 약칭)와 '전면 카메라가 장착된 컴퓨팅 장치(200)'(이하. '컴퓨팅 장치(200)'로 약칭)를 포함하여 구성된다.
두피 카메라(100)는 두피 이미지를 취득하는 용도로 사용되며, 작은 영역을 확장해서 보여줄 수 있는 마이크로스코프(microscope) 장치이다. 두피 카메라(100)는 도시된 바와 같이, 카메라 본체(110), 두피 접촉부(120), LED(130), LED 밝기 조절부(140) 및 초점 조절부(150)를 포함하여 구성된다.
카메라 본체(110)는 두피 접촉부(120), LED(130) 및 초점 조절부(150)가 구비되고, LED 밝기 조절부(140)와 컴퓨팅 장치(200)와 연결된다. 두피 접촉부(120)는 두피의 검사 부위에 접촉되는 부분이다.
LED(130)는 검사 부위를 밝게 비춰주는 조명이고, LED 밝기 조절부(140)는 LED(130)의 밝기를 조절하기 위한 수단이며, 초점 조절부(150)는 검사 부위를 확대 또는 축소해서 볼 수 있도록 초점을 조절하기 위한 수단이다.
컴퓨팅 장치(200)는 두피 카메라(100)에서 입력되는 두피 영상을 처리하고 사용자 인터페이스를 제공하여 검사 위치 지정 및 검사 결과를 보여준다. 컴퓨팅 장치(200)는 스마트폰, 태블릿, PC, 노트북 등의 형태가 될 수 있다.
도 2는 시스템의 전체적인 프로세스 흐름을 보여준다.
안면 인식 단계에서는 컴퓨팅 장치(200)의 전면 카메라를 이용하여 사용자의 안면을 파악한다(S310). 안면을 인식하기 위해 Haar Cascade와 같은 알고리즘을 사용하여 사용자의 얼굴을 구분한다. 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 카메라 전면을 주시하고 고개를 약간 숙이도록 안내한다(도 3 참고).
모발 영역 검출 단계에서는 인식된 안면에서 색상 구분 등 기법을 이용하여 모발 부분과 안면 부분을 구분한다(S320 : 도 4 참고).
검사 영역 설정 단계에서는 인식된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여 검사를 진행할 영역을 구분하여 화면에 표시한다(S330)
구체적으로 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 모발 영역에 가르마를 타게 만든다. 이미지 분석을 통해 가르마의 선을 감지하고, 이마의 머리 선 부분에서 정수리 부분까지 가르마를 타고 검사 영역을 표시한다.
검사 영역은 두피 카메라(100)의 이미지 해상도에 따라 다수 개가 생성된다. 사용자는 화면에 표시된 부분에 두피 카메라(100)를 위치시키고 이미지를 취득한다.
이미지 취득은 두피 카메라(100)에 장착된 스냅샷 버튼이나, 사용자 인터페이스에서 제공되는 방법(예. 화면의 가상 버튼 누름, 눈 2회 깜빡임 인식 등)을 이용한다. 가르마를 따라 이미지를 취득하는 절차는 설정에 따라 모발 영역의 다른 부분에서 여러 차례 진행한다. 마지막으로 머리 선 부분을 따라 검사 영역을 이미지를 취득한다(도 5 참고).
취득된 이미지는 모두 컴퓨팅 장치(200)의 메모리에 취득 부위에 따라 구분(라벨링 - labeling) 되어 저장된다.
두피 검사 단계에서는 메모리에 저장된 이미지들에 대해 도 6과 같은 절차로 검사를 진행한다(S340). 도 6은 두피 검사 과정의 흐름도이다.
두피 이미지 전처리 단계에서는 이미지로부터 머리카락 굵기와 개수를 파악하기 위해 여러 단계의 영상처리를 수행한다(S341).
구체적으로, S341단계에서는, 이미지 대비(contrast) 향상을 통해 이미지를 흑백 채널로 변환 후 히스토그램 균일화(equalization)를 통해 이미지 대비를 향상시킨다. 또한, 모폴로지(morphology) 연산을 통해 빛 반사 영역 제거를 통해 머리카락 영역에 조명이 반사되어 하얗게 보이는 부분 제거한다. 그리고, 이미지 이진화(binarization)를 통해 두피 영역과 머리카락 영역을 구분한다.
굵기 추정 단계에서는 머리카락의 굵기를 추정한다(S342). 이미지 세선화(thinning, skeletonization)를 이용해 머리카락의 골격 검출하고, 허프(Hough) 변환을 이용하여 세선화 된 머리카락 이미지에서 선분을 추출하고, 추출된 선분에서 머리카락 윤곽까지의 거리를 구하고, 이를 기반으로 머리카락의 굵기를 계산한다. 선분의 중심에서 그린 수선과 윤곽의 교차점을 구하고, 선분과 교차점의 거리를 구하는 방식을 이용할 수 있다.
모발 밀도 산출 단계에서는 이미지 영역 대비 머리카락의 수를 파악한다(S343). 세선화된 모발의 선 끝점을 파악해서 머리카락 수를 세거나, 도 8과 같이 기계학습을 이용하여 머리카락 개수를 구할 수 있다.
만약 취득한 특정 이미지에서 모발 두께나 밀도 산출이 안 될 경우, 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 해당 영역의 이미지를 다시 취득하도록 한다. 계산된 정량적 지표항목은 취득 검사영역, 날짜와 시간으로 구분되어 모두 컴퓨팅 장치(200)의 메모리에 저장된다.
다시, 도 2로 돌아가 두피 검사 단계(S340)의 이후 과정에 대해 상세히 설명한다.
기존 데이터 비교 단계에서는 기존에 저장된 정량적 지표와 새로 구한 정량적 지표 항목을 비교하여 차이 등을 계산한다(S350).
그리고, 분석 결과 제공 단계에서는 사용자 인터페이스를 통해 검사 결과를 정리하여 사용자에게 보여준다(S360).
지금까지, 자가 두피 진단 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
본 발명의 실시예에서는, 일관성 있는 두피 이미지 취득 방법과 정량적 분석 방법을 안내하여 모발과 두피 상태를 객관적으로 파악 및 판단할 수 있게 하는 자가 두피 진단 시스템 및 방법을 제시하였다.
이를 통해, 검사할 위치를 일관성 있게 지정함으로써 검사의 정확도를 상승시킬 수 있고, 기존 검사 데이터를 저장 및 비교해서 보여줌으로써 두피상태 확인이 정량적이고 용이하다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 두피 진단용 카메라 장치(두피 카메라)
200 : 전면 카메라가 장착된 컴퓨팅 장치(컴퓨팅 장치)
110 : 카메라 본체
120 : 두피 접촉부
130 : LED
140 : LED 밝기 조절부
150 : 초점 조절부

Claims (8)

  1. 자가 두피 진단 시스템이, 컴퓨팅 장치의 전면 카메라로 사용자의 안면을 인식하는 단계;
    자가 두피 진단 시스템이, 인식된 안면에서 모발 부분과 안면 부분을 구분하는 단계;
    자가 두피 진단 시스템이, 구분된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여, 검사 영역을 설정하는 단계;
    자가 두피 진단 시스템이, 검사 영역에서 두피 상태를 검사하는 단계;를 포함하고,
    설정 단계는,
    컴퓨팅 장치의 화면을 통해 사용자에게 모발 영역에 가르마를 타도록 유도하고, 가르마의 선을 감지하여 이마의 머리 선 부분에서 정수리 부분까지 가르마를 검사 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    설정 단계는,
    다수의 검사 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    설정 단계는,
    검사 영역을 컴퓨팅 장치의 화면에 표시하고, 사용자가 두피 카메라로 검사 영역의 이미지를 취득하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    검사 영역의 이미지 취득은,
    두피 카메라의 버튼이나 컴퓨팅 장치의 사용자 인터페이스를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    검사 단계는,
    자가 두피 진단 시스템이, 취득된 이미지를 전처리 하는 단계;
    자가 두피 진단 시스템이, 전처리된 이미지에서 머리카락의 굵기를 추정하는 단계;
    자가 두피 진단 시스템이, 전처리된 이미지에서 머리카락의 수를 파악하여, 모발 밀도 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    자가 두피 진단 시스템이, 검사 결과를 기존 검사 결과와 비교하여, 분석 결과를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 방법.
  8. 두피의 검사 영역에서 이미지를 취득하는 두피 카메라; 및
    전면 카메라로 사용자의 안면을 인식하고, 인식된 안면에서 모발 부분과 안면 부분을 구분하며, 구분된 안면 영역과 모발 영역을 참고하여 검사 영역을 설정하며, 두피 카메라에서 취득한 이미지로 두피 상태를 검사하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고,
    컴퓨팅 장치는,
    화면을 통해 사용자에게 모발 영역에 가르마를 타도록 유도하고, 가르마의 선을 감지하여 이마의 머리 선 부분에서 정수리 부분까지 가르마를 검사 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자가 두피 진단 시스템.
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