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심박수 측정장치에 있어서,상기 심박수 측정장치는,대상체로부터 일정 거리가 떨어진 위치에서 단일 카메라 또는 환경에 따라 기준 카메라와 상이한 종류의 카메라를 추가하여 얼굴 영상을 획득하는 영상 획득부;획득한 얼굴 영상에서 피부 영역을 검출하고, 검출한 피부 영역에서 피부색 정보를 검출하여 심박수 측정에 필요한 신호를 추출하는 데이터 추출부;피부색 정보를 Cb-Cr 평면에서 방사형으로 증폭시키거나, 비트 시프트(bit-shift) 연산을 통해 증폭시키는 데이터 필터링부;하나 이상의 카메라를 이용하여 영상을 획득한 경우에, 각 영상에서 추출한 피부 영역의 신호를 영상 획득 환경에 따라 가중치를 적용하여 하나의 신호로 합성하는 데이터 합성부; 및증폭된 신호들의 합을 푸리에(Fourier) 변환하여 심박수에 해당하는 60 내지 100hz 범위의 주파수 대역을 검출하고, 해당 대역에서 가장 강한 신호의 분당 심박수를 측정하는 심박수 측정부;를 포함하되,단일 카메라를 사용할 경우에는 캘리브레이션 과정을 생략하고, 하나 이상의 카메라를 사용할 경우에 하나의 카메라를 기준으로 다른 카메라들의 좌표를 아핀(AFFINE)변환함으로써 캘리브레이션(calibration)을 수행하여 카메라들 간의 위치, 해상도 및 화각을 일치시키는 심박수 측정 장치
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심박수 측정장치에 있어서,상기 심박수 측정장치는,대상체로부터 일정 거리가 떨어진 위치에서 단일 카메라 또는 환경에 따라 기준 카메라와 상이한 종류의 카메라를 추가하여 얼굴 영상을 획득하는 영상 획득부;획득한 얼굴 영상에서 피부 영역을 검출하고, 검출한 피부 영역에서 피부색 정보를 검출하여 심박수 측정에 필요한 신호를 추출하는 데이터 추출부;피부색 정보를 Cb-Cr 평면에서 방사형으로 증폭시키거나, 비트 시프트(bit-shift) 연산을 통해 증폭시키는 데이터 필터링부;하나 이상의 카메라를 이용하여 영상을 획득한 경우에, 각 영상에서 추출한 피부 영역의 신호를 영상 획득 환경에 따라 가중치를 적용하여 하나의 신호로 합성하는 데이터 합성부; 및증폭된 신호들의 합을 푸리에(Fourier) 변환하여 심박수에 해당하는 60 내지 100hz 범위의 주파수 대역을 검출하고, 해당 대역에서 가장 강한 신호의 분당 심박수를 측정하는 심박수 측정부;를 포함하되,상기 데이터 추출부는획득한 얼굴 영상이 RGB 데이터일 경우에 RGB 데이터를 HSI 또는 YCbCr 색 공간으로 분리하여 피부 영역을 지정하고, 지정된 피부 영역에 해당하는 픽셀 값으로부터 피부색 정보를 검출하는 피부색 검출부; 및RGB 데이터에서 검출한 피부색 정보를 Cb-Cr 평면에서 방사형으로 증폭시키거나, 열영상 데이터에서 검출한 피부색 정보를 비트 시프트(bit-shift) 연산을 통해 증폭시키는 피부색 증폭부;를 포함하는 심박수 측정 장치
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제3항에 있어서, 상기 피부색 검출부는 획득한 얼굴 영상이 RGB 데이터 및 열영상 데이터 일 경우에 RGB 데이터에서 지정된 피부 영역의 픽셀 위치를 이용하여 열영상 데이터의 피부 영역을 지정하는 심박수 측정 장치
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제3항에 있어서, 상기 피부색 검출부는 RGB 데이터를 HSI 색 공간으로 분리한 후, 0≤H≤50 범위의 색상(HUE)을 검출하거나, RGB 데이터를 YCbCr 색 공간으로 분리한 후 조명성분(Y)을 제외한 Cb-Cr 평면에서 중심 부근에 군집된 77≤Cb≤127 및 133≤Cr≤173 범위를 피부 영역으로 검출하는 심박수 측정 장치
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제3항에 있어서, 상기 피부색 검출부는 열영상 데이터의 피부 영역에 해당하는 픽셀 온도의 평균 온도를 계산하여 피부 영역을 보다 정확하게 지정하되, 상기 평균 온도는 -4℃ ~ +4℃인 심박수 측정 장치
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심박수 측정 장치를 이용하여 심박수를 측정하는 방법에 있어서,상기 심박수 측정장치가 대상체로부터 일정 거리가 떨어진 위치에서 RGB 카메라를 기준으로 열영상 카메라의 좌표 캘리브레이션을 수행하는 단계;상기 심박수 측정장치가 캘리브레이션 된 RGB 카메라 및 열영상 카메라를 이용하여 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 RGB 데이터 및 열영상 데이터 취득하는 단계;상기 심박수 측정장치가 상기 RGB 데이터를 HSI 또는 YCbCr 색 공간으로 분리한 후 Cb-Cr 평면에서 중심 부근에 군집된 영역을 RGB 데이터의 피부 영역으로 검출하는 단계;상기 심박수 측정장치가 상기 RGB 데이터의 피부 영역을 이용하여 상기 열영상 데이터의 피부 영역 지정하는 단계; 상기 심박수 측정장치가 상기 RGB 데이터 및 상기 열영상 데이터의 피부 영역에 해당하는 픽셀값으로 피부색 정보 검출하는 단계;상기 심박수 측정장치가 상기 RGB 데이터의 피부색 정보를 Cb-Cr 평면에서 방사형으로 증폭시키는 단계;상기 심박수 측정장치가 상기 열영상 데이터의 피부색 정보를 비트시프트 연산을 통해 증폭시키는 단계;상기 심박수 측정장치가 상기 RGB 데이터 및 상기 열영상 데이터 각각에서 증폭된 피부색 정보에 밴드패스 필터링(band-pass filtering)을 수행하여 주파수 대역의 신호를 추출하는 단계;상기 심박수 측정장치가 필터링된 신호들에 가중치를 적용하여 하나의 신호로 합성하는 단계; 상기 심박수 측정장치가 합성한 신호를 푸리에 변환하여 심박수에 해당하는 60 내지 100hz 범위의 주파수 대역을 검출하는 단계; 및상기 심박수 측정장치가 상기 검출한 주파수 대역에서 가장 강한 신호의 분당 심박수를 측정하는 단계를 포함하는 심박수 측정 방법
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제7항에 있어서, 상기 RGB 데이터를 HSI 또는 YCbCr 색 공간으로 분리한 후 Cb-Cr 평면에서 중심 부근에 군집된 영역을 RGB 데이터의 피부 영역으로 검출하는 단계는상기 심박수 측정장치가 RGB 데이터를 HSI 색 공간으로 분리한 후, 0≤H≤50 범위의 색상(HUE)을 검출하거나, RGB 데이터를 YCbCr 색 공간으로 분리한 후 조명성분(Y)을 제외한 Cb-Cr 평면에서 중심 부근에 군집된 77≤Cb≤127 및 133≤Cr≤173 범위를 피부 영역으로 검출하는 심박수 측정 방법
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제7항에 있어서, 상기 RGB 데이터의 피부 영역을 이용하여 열영상 데이터의 피부 영역 지정하는 단계는, 상기 심박수 측정장치가 열영상 데이터의 피부 영역에 해당하는 픽셀값을 이용하여 평균 온도를 이용하여 피부 영역을 지정하되, 상기 평균 온도는 -4℃ 내지 +4℃ 범위인 심박수 측정 방법
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제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 심박수 측정 방법을 실행하고 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램
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