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적외선 영상을 이용한 생체신호 측정 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2019000271
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 생체 신호 측정 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명은 적외선 영상을 이용하여 다양한 환경(차량, 드론 등)에서 주/야간 구분 없이 생체신호(맥파, 맥박, 호흡수, 혈압 등)를 측정하고, 사용자 건강상태(기이 맥박, 스트레스 지수, 부정맥 및 심장질환 발생 위험도 등)를 추정한다. 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정 방법은, 카메라를 사용하여 복수의 프레임을 갖는 소스 영상을 획득하는 단계; 상기 소스 영상에서 피부 관심 영역을 검출하는 단계; 상기 피부 관심 영역에 대한 색상 데이터 평균값을 획득하는 단계 및 계산된 색상 데이터 평균값을 이용한 생체신호 측정과 이를 활용한 건강상태 추정을 포함하고, 상기 카메라는 적외선 카메라, 적외선 열화상 카메라 또는 TOF 카메라 중 하나이다.
Int. CL A61B 5/024 (2006.01.01) A61B 5/00 (2006.01.01) A61B 5/08 (2006.01.01) G06T 7/00 (2017.01.01) G06T 7/90 (2017.01.01)
CPC
출원번호/일자 1020170089264 (2017.07.13)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1996996-0000 (2019.07.01)
공개번호/일자 10-2019-0007803 (2019.01.23) 문서열기
공고번호/일자 (20190705) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.07.13)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 홍광석 대한민국 경기도 수원시 팔달구
2 박진수 대한민국 경기도 화성시 경기대로*번

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인로얄 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로 ***, *층(서초동,서일빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2017.07.13 수리 (Accepted) 1-1-2017-0672955-95
2 [우선권주장 취하]취하(포기)서
[Withdrawal of Priority Claim] Request for Withdrawal (Abandonment)
2017.07.20 수리 (Accepted) 1-1-2017-0696486-34
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2018.03.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2018.05.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2018-0151822-50
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2018.12.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0876080-60
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.02.18 수리 (Accepted) 1-1-2019-0169197-07
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.02.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0169196-51
8 등록결정서
Decision to grant
2019.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0460272-74
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
카메라를 사용하여 복수의 프레임을 갖는 소스 영상을 획득하는 단계;상기 소스 영상에서 피부 영역을 검출하는 단계;상기 피부 영역에 대한 색상 데이터 평균값을 획득하는 단계; 상기 카메라는 적외선 카메라, 적외선 열화상 카메라 및 TOF 카메라 중 하나를 포함하고,상기 색상 데이터 평균값에 MAF(Moving Average Filter)를 적용하여 들숨 구간과 날숨 구간을 구분하는 단계;상기 색상 데이터의 평균값에 BPF(Band Pass Filter)를 적용하여 맥파 신호를 검출하는 단계; 및상기 들숨 구간, 상기 날숨 구간 및 상기 맥파 신호에 기초하여 기이 맥박을 판별하는 단계;를 포함하고,상기 기이 맥박은 상기 들숨 구간에서의 상기 맥파 신호의 주파수 파워값 평균인 제1 평균값 및 상기 날숨 구간에서 상기 맥파 신호의 주파수 파워값 평균인 제2 평균값을 기준으로 판별되며,상기 기이 맥박을 판별하는 단계는, 상기 제1 평균값 및 상기 제2 평균값의 비를 임계값과 비교하여 상기 기이 맥박을 판별하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 색상 데이터 평균값에 FFT(Fast Fourier Transform)를 적용하는 단계;상기 FFT가 적용된 상기 색상 데이터 평균값의 주파수 영역에서 호흡수 산출을 위한 제1 주파수 범위를 결정하는 단계; 및상기 제1 주파수 범위에서 가장 큰 파워를 갖는 제1 주파수 값을 기준으로 제1 호흡수를 산출하는 단계를 더 포함하는 생체 신호 측정 방법
3 3
제2항에 있어서, 상기 제1 주파수 범위를 결정하는 단계에 있어서, 상기 제1 주파수 범위는, 맥박과 관련된 기설정된 제2 주파수 범위 내에서 가장 큰 파워를 갖는 제2 주파수 값 및 기설정된 기준값의 비교 결과에 따라 서로 다른 수식을 사용하여 결정되는 생체 신호 측정 방법
4 4
제2항에 있어서,상기 제1 호흡수를 미리 정의된 회귀분석 함수에 적용하여 제2 호흡수를 측정하는 단계를 더 포함하는 생체 신호 측정 방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 색상 데이터 평균값에 BPF(Band Pass Filter)를 적용하는 단계;상기 BPF가 적용된 상기 색상 데이터 평균값을 이용하여 맥파 신호를 검출하는 단계; 상기 맥파 신호의 피크 지점을 검출하는 단계; 및 상기 피크 지점의 수에 기초하여 맥박을 측정하는 단계를 더 포함하는 생체 신호 측정 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 색상 데이터 평균값에 BPF(Band Pass Filter)를 적용하는 단계;상기 BPF가 적용된 상기 색상 데이터 평균값을 이용하여 맥파 신호를 검출하는 단계;상기 맥파 신호로부터 심박 간격에 대한 태코 그램(Tachogram)을 생성하는 단계; 및상기 태코 그램을 기초로 최종 스트레스 지수를 산출하는 단계를 포함하고,상기 최종 스트레스 지수는 상기 태코 그램의 주파수 영역에서 기준 주파수 대역의 활성도를 기준으로 산출되는 제1 스트레스 지수 또는 상기 태코 그램에서 상기 심박 간격을 기준으로 산출되는 제2 스트레스 지수 중 적어도 하나를 기준으로 산출되는 생체 신호 측정 방법
7 7
제6항에 있어서,상기 태코 그램을 생성하는 단계에 있어서, 상기 색상 데이터 평균값을 주파수 영역으로 변환하는 단계를 더 포함하고, 상기 태코 그램은 상기 주파수 영역의 주파수 성분 중 기준값 이상인 지점을 기준으로 생성되는 생체 신호 측정 방법
8 8
제6항에 있어서, 상기 최종 스트레스 지수를 산출하는 단계에 있어서, 상기 제1 스트레스 지수는 상기 기준 주파수 대역의 활성도 및 상기 태코 그램에서의 심박 편향 정도를 사용하여 산출되는 생체 신호 측정 방법
9 9
제6항에 있어서, 상기 최종 스트레스 지수를 산출하는 단계에 있어서, 상기 제2 스트레스 지수는 상기 태코 그램을 이용하여 산출한 상기 심박 간격의 표준 편차 및 상기 심박 간격의 복잡도를 사용하여 산출되는 생체 신호 측정 방법
10 10
제6항에 있어서, 상기 최종 스트레스 지수를 산출하는 단계에 있어서, 상기 최종 스트레스 지수는 상기 제1 스트레스 지수 및 상기 제2 스트레스 지수에 각각 가중치를 부여한 값을 합산하여 산출되는 생체 신호 측정 방법
11 11
제6항에 있어서,상기 최종 스트레스 지수를 산출하는 단계에 있어서, 상기 제1 스트레스 지수와 상기 제2 스트레스 지수에 가중치를 부여한 값을 합산한 결과 값을 회귀 분석 함수에 적용하여 상기 최종 스트레스 지수를 산출하되, 상기 회귀 분석 함수는 상기 제1 스트레스 지수와 상기 제2 스트레스 지수를 이용하여 추정한 스트레스 지수와 맥파 측정기를 이용하여 측정한 스트레스 지수에 대한 회귀 분석을 통해 미리 정의되는 생체 신호 측정 방법
12 12
삭제
13 13
제1항에 있어서,상기 들숨 구간과 날숨 구간을 구분하는 단계에 있어서, 상기 MAF가 적용된 상기 색상 데이터 평균값에서 시간의 흐름에 따라 상기 색상 데이터 평균값이 증가하는 구간을 상기 날숨 구간으로 결정하고, 상기 색상 데이터 평균값이 감소하는 구간을 상기 들숨 구간으로 결정하는 생체 신호 측정 방법
14 14
삭제
15 15
제1항에 있어서,상기 기이 맥박을 판별하는 단계에 있어서, 상기 색상 데이터 평균값을 수집한 전체 구간에서 상기 맥파 신호의 주파수 파워값 평균 및 상기 제1 평균값의 비를 임계값과 비교하여 기이 맥박 여부를 판별하는 생체 신호 측정 방법
16 16
제1항에 있어서,상기 색상 데이터 평균값을 획득하는 단계에 있어서, 상기 피부 영역의 RGB 색상을 다른 색상 체계로 변경하고, 상기 다른 색상 체계의 색차 성분 중 적어도 하나의 색상 데이터로부터 상기 색상 데이터 평균값이 획득되는 생체 신호 측정 방법
17 17
제1항에 있어서,상기 색상 데이터 평균값을 획득하는 단계에 있어서, 상기 피부 영역에 포함된 복수의 대상 영역에서 각각의 색상 데이터 평균값을 획득하고,상기 생체 신호 측정 방법은,상기 각각의 색상 데이터 평균값에 BPF(Band Pass Filter)를 적용하여 각 대상 영역의 맥파 신호를 검출하는 단계;상기 맥파 신호의 피크 지점을 기준으로 맥파 전달 시간을 산출하는 단계: 및상기 맥파 전달 시간 및 사용자의 신체 정보에 기초하여 혈압을 측정하는 단계를 더 포함하는 생체 신호 측정 방법
18 18
제17항에 있어서,상기 맥파 전달 시간을 산출하는 단계에 있어서, 상기 맥파 전달 시간은 상기 각 대상 영역의 상기 맥파 신호에 포함된 각 피크 지점의 시간차를 기준으로 산출되는 생체 신호 측정 방법
19 19
제 17항에 있어서,상기 혈압을 측정하는 단계에 있어서, 미리 정의된 회귀분석 함수를 사용하여 최고 혈압 및 최저 혈압을 측정하는 생체 신호 측정 방법
20 20
데이터를 저장하는 메모리; 및상기 메모리를 제어하는 프로세서를 포함하는 생체 신호 측정 장치에 있어서, 상기 프로세서는 소스 영상에서 피부 영역을 검출하고, 상기 피부 영역에 대한 색상 데이터 평균값을 획득하고,상기 프로세서는 상기 색상 데이터 평균값을 이용하여 호흡수, 맥박, 스트레스 지수, 기이 맥박 또는 혈압 중 적어도 하나를 획득하며,상기 프로세서는,상기 색상 데이터 평균값에 MAF(Moving Average Filter)를 적용하여 들숨 구간과 날숨 구간을 구분하고, 상기 색상 데이터의 평균값에 BPF(Band Pass Filter)를 적용하여 맥파 신호를 검출하고, 상기 들숨 구간, 상기 날숨 구간 및 상기 맥파 신호에 기초하여 기이 맥박을 판별하고,상기 기이 맥박은 상기 들숨 구간에서의 상기 맥파 신호의 주파수 파워값 평균인 제1 평균값 및 상기 날숨 구간에서 상기 맥파 신호의 주파수 파워값 평균인 제2 평균값을 기준으로 판별되며,상기 프로세서는, 상기 제1 평균값 및 상기 제2 평균값의 비를 임계값과 비교하여 상기 기이 맥박을 판별하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정 장치
21 21
제20항에 있어서,상기 생체 신호 측정 장치는, 상기 소스 영상을 획득하는 카메라를 더 포함하고, 상기 카메라는 적외선 카메라, 적외선 열화상 카메라 및 TOF 카메라 중 하나인 생체 신호 측정 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 정부)미래창조과학부 성균관대학교 산학협력단 Grand ICT연구센터 지원사업 3/4 [IITP-EZ]라이프 컴패니온쉽 경험을 위한 지능형 인터렉션 융합 연구
2 정부)미래창조과학부 성균관대학교 산학협력단 대학중점연구소지원사업 2단계3/3차년도(6/9년)-이공분야 [EZ]컨버젼스연구소(첨단 인터랙션을 위한 기반 소프트웨어 융합기술 연구)