The tongue diagnosis is a diagnostic method in the oriental medicine that uses shape, substance, coating, and movement of the tongue to determine the condition of health and disease characteristics in human. Since this information, however, could be affected by subjective sense and visual informatio...
The tongue diagnosis is a diagnostic method in the oriental medicine that uses shape, substance, coating, and movement of the tongue to determine the condition of health and disease characteristics in human. Since this information, however, could be affected by subjective sense and visual information, it is difficult to obtain the objective and reproducible results. This research aims at building a reproducible tongue diagnosis system using color chart that is attached close to the face contact region. The picture of color chart is taken simultaneously with a tongue and applied to color revision. The system, in addition, is focused on providing a clear tongue image through securing a sufficient photographing distance with a surface coating mirror. The lightning part which can suppress the reflection by sputum in maximum is implemented for the objectification and quantification of the tongue diagnosis system. The face contact region is designed for consideration of a testee's convenience. To evaluate the reproducibility of the system, the CVs (coefficient of variance, %) of $L{\ast}$, $a{\ast}$ and $b{\ast}$ of red, green and blue regions in color chart are calculated, respectively. The results of all CVs shows that the tongue diagnosis system is re liable and those consequences contribute to the objectification and quantification of the tongue diagnosis system.
The tongue diagnosis is a diagnostic method in the oriental medicine that uses shape, substance, coating, and movement of the tongue to determine the condition of health and disease characteristics in human. Since this information, however, could be affected by subjective sense and visual information, it is difficult to obtain the objective and reproducible results. This research aims at building a reproducible tongue diagnosis system using color chart that is attached close to the face contact region. The picture of color chart is taken simultaneously with a tongue and applied to color revision. The system, in addition, is focused on providing a clear tongue image through securing a sufficient photographing distance with a surface coating mirror. The lightning part which can suppress the reflection by sputum in maximum is implemented for the objectification and quantification of the tongue diagnosis system. The face contact region is designed for consideration of a testee's convenience. To evaluate the reproducibility of the system, the CVs (coefficient of variance, %) of $L{\ast}$, $a{\ast}$ and $b{\ast}$ of red, green and blue regions in color chart are calculated, respectively. The results of all CVs shows that the tongue diagnosis system is re liable and those consequences contribute to the objectification and quantification of the tongue diagnosis system.
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제안 방법
기발된 설진 시스템의 재현성 평가를 위히-여 총 10명의 피험자를 대상으로 설 영상 쵤-영을 실시하고, 실 영상 킬라 보정을 위해 사용된 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑색 영역의 색상 값 영역 각각에서 L*, a*, b* 값의 평균과 표준편차를 구하고, 이를 이용하여 변동계수를 계산하였다 또 하설신 시스템의 재현성 평가와 비교하기 위히여 설진 시스템의 카메라와 렌즈를 외부에 설치하고 동일한 촬영거리에 칼라차트를 위치시킨 후 디섯 가지 디른 조명 조건 상황에서 촬영하이 n 걸과들을 비교하였다.
본 연구에서 개발한 설진 시스템은 재현성 있는 설 영상 시스템을 목표로 전반사경(surface coating mirror)을 이용하여 선명한 설 영상 촬영이 가능한 촬영거리 확보 및 LED 조명을 이용하여 밝은 조명 조건을 인가하면서도 설표면에서 침 등에 의한 반사를 최대한 억제할 수 있도록 조병부에 여러 장치들을 내장하였다 또한 조명에 의한 설영상의 색 보정을 위하여 칼라차트를 시스템 내에 설치하여 설 영상 촬영 시 동시에 촬영 되어 기준 값으로 활용할 수 있도록 하였으며, 여러 피험자를 대상으로 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑색 영역의 CIE L*, a*, b* 값을 이용하여 기준 값으로서 신뢰할만한 재현성을 보이는지 평가하였다.
본 연구에서 개발한 설진 시스템은 충분한 촬영거리를 통해 선명한 설 영상을 촬영하면서도 디지-인이나 공간적 활용도를 높이기 위하여 전반사경을 이용하여 제작하였으며, LED 조명을 이용하여 밝은 조명을 인가하는 동시에 혀 표면의 침에 의한 빛 반시를 억제하기 위하여 확산 아크릴과 편광필터를 이용하여 조명부를 제작하였다. 하지만, 혀 표면의 빛 반사 현상이 완벽히 없어지지는 않아 확산 아크릴의 재질이나 두께를 조절하는 등 추후에 연구를 계속 신행할 예정이다 조명의 영향>]] 따른 색 보정을 위하여 칼라차트를 설 영상과 동시에 쵤-영할 수 있도록 하였으며, 피험자가 편안하게 안면을 집하고 턱을 쉽게 벌릴 수 있도록 얼굴 접안 부를 설계하였다 그리고 설진 시스템의 몸체부와 책상부를 45° 각도로 기울어지게 제작하이 혀의 안쪽을 용이하게 쵤-영할 수 있도록 제작하였다.
본 연구에서 수행한 설진 시스템 평기는 설 영상과 함께 촬영되면서 설 영상의 색 보정 시 기준 값으로 사용될 킬라 차트의 재현성 부분에 초점을 두고 평가를 하였다. 촬영된 설 영상의 영상처리를 위하여 동시에 촬영되는 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑색 영역의 색상 값을 이용하여 LED 조명에 내한 설 영싱의 색 보성을 수행하게 되는데 세 영역의 색싱- 정보 값이 반복 측정 시 재현성을 기져야 기준 값으로 사용할 수 있을 것이다.
설 영상 촬영, 저장 및 피험자 정보에 대한 데이터베이스 기능을 갖춘 측정 프로그렘을 visual C++를 이용하여 제작하였다. 소프트웨어의 구동 과정은 피험지의 신싱정보 진료일 그리고 한의사 소건 등을 입력하고 피험자의 혀 영상 위치 및 크기와 같은 요소들이 촬영에 적합한지 판단한 후 촬영을 하게 된다.
조명부는 고휘도 LED를 사용하여 상 하 좌, 우 네 방향에 걸쳐 제작하였으며 LED 직굉에 의한 혀 표면의 빛 반사를 최대한 억제히기 위하여 확산 아크릴을 이용하였으며, 렌즈에 편광필터 (polaHzation filter) 를 추가하였다. 또한, LED의 방향도 정면을 향하지 않고 벽면을 향하도록 하여 LED의 직광이 혀 표면에 직접 인가되지 않도록 조정하였다 어두운 실내에서 조도계(LM-81LX, Lutron)를 이용하여 LED 조명의 조도를 측정한 결과 평균적으로 2120 lux 값을 보였다.
촬영된 이미지는 자동 저장된 후 설 영역검줄 과정이 진행된다에 측정프로그-램을 이용하여 실제 촬영한 설 영상을 나타내었으며, 설 촬영이 이루어지면 설 영역 검출이 지동으로 이루어지고 검출된 영역에 오류가 있을 떼 수동으로 영싱에 나타나는 굵은 섬을 이용하여 검출 영역을 조정할 수 있도록 하였다 여기서 점 사이는 snake algorithm을 이용하여 점 사이의 곡선을 재구성하도록 하였다.
촬영된 설 영상의 영상처리를 위하여 동시에 촬영되는 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑색 영역의 색상 값을 이용하여 LED 조명에 내한 설 영싱의 색 보성을 수행하게 되는데 세 영역의 색싱- 정보 값이 반복 측정 시 재현성을 기져야 기준 값으로 사용할 수 있을 것이다. 피험자마다 일골 크기가 서로 달라 외부 조명의 간섭이 발생할 수 있고 LED 광원에 의한 얼굴 면 또는 혀 표면의 반사에 의해 칼라차트의 칼라정보 값을 왜곡 시킬 수 있기 때문에 이리한 왜곡 발생 요인들을 최대한 억제할 수 있도록 시스템이 설계되었는지 평가하였다
따라서 사용하는 렌즈에 따라 다르겠지만 약 60~ 100cm 정도의 촬영거리가 확보 되어야 혀 전체 영역에 대하여 선명한 영상을 얻을 수 있다. 하지만 카메라와 피사체를 직선상에 놓고 이리한 촬영거리를 갖는 설진기를 제작하게 되면 상당한 부피가 필요하게 되고 전체적인 디자인이나 활용도가 떨어질 소지가 있기 때문에 본 연고에서는 충분한 촬영 거리를 확보하면서도 다른 단점들을 극복하기 위하여 촬영부와 피사체가 직각의 형대로 구성되도록 전반사경을 직각을 이루는 곳에 배치하여 촬영함으로써 충분한 촬영거리를 확보할 수 있도록 제작하였다.<Figure 1>은 개발한 설진기 몸체부의 분리도를 나타낸 것으로서 촬영부와 전반사경의 위치를 자세히 보여주고 있다.
이용하여 조명부를 제작하였다. 하지만, 혀 표면의 빛 반사 현상이 완벽히 없어지지는 않아 확산 아크릴의 재질이나 두께를 조절하는 등 추후에 연구를 계속 신행할 예정이다 조명의 영향>]] 따른 색 보정을 위하여 칼라차트를 설 영상과 동시에 쵤-영할 수 있도록 하였으며, 피험자가 편안하게 안면을 집하고 턱을 쉽게 벌릴 수 있도록 얼굴 접안 부를 설계하였다 그리고 설진 시스템의 몸체부와 책상부를 45° 각도로 기울어지게 제작하이 혀의 안쪽을 용이하게 쵤-영할 수 있도록 제작하였다.
대상 데이터
촬영부는 500만 화소를 지원히는 카메라(GRAS-50S5, Grasshopper)와 35mm 렌즈 (HF35SA, Fujinon)로 구성되어 있으며에 카메라의 사양을 나타내었다.
데이터처리
개발한 설진 시스템의 재현성을 평가하기 위하여 서로 다른피험자 10명(남자 7명, 여자 3명)에 대하여 안면 접합부에 얼굴을 접하고 실제 설 영상을 촬영하고 L*, a*, b* 값의 평균과 표준편차를 이용하여 변동계수(CV, Coefficient of VarianccX 계산하였다. 또한 개반한 설진 시스템과 비교하기 위하여 설진 시스템에 시-용된 키메라와 렌즈를 외부에 설치하고 동일한 촬영거리에 칼라차트를 위치시켜등고 5가지의 서로 다른 조명 조건 상황에서 칼라차트를 촬영하였다 아래<표 2>는 카메라와 렌즈를 외부에 설치하고 칼라차트를 촬영할 때 실험 및 조명 환경에 대하이 나타낸 것이다.
이론/모형
조명의 영향에 따른 색의 차이를 보정하기 위하여 킬라 차트(color chart)를 얼굴 접안부(face contacting region) 근처에 부착하였다 킬리치트는 한국공업규격(KSA0062)에 의해 색채 교육용으로 채택된 표색계인 먼셀(Munsell) 미니 칼라 체커를 사용하였다.
성능/효과
개발한 설진 시스템의 평가를 위하여 서로 다른 피험지들에 대하여 설 영상 촬영 시 동시에 촬영 되는 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑색 긱기-의 색상 값 영역에서 L*, a*, b* 값의 평균과 표준편차를 구한 후 변동계수를 계산하였다 또한 설진 시스템에 사용된 카메라와 렌즈를 이용하여 외부에서 동일한 촬영거리에 칼라차트를 위치시키고 촬영한 후 같은 변수를 계산하고 비교하였으며, 개발한 설진 시스템에서 측정한 변수가 재현성이 더 높게 나타나는 것을 확인하였다.
또한, LED의 방향도 정면을 향하지 않고 벽면을 향하도록 하여 LED의 직광이 혀 표면에 직접 인가되지 않도록 조정하였다 어두운 실내에서 조도계(LM-81LX, Lutron)를 이용하여 LED 조명의 조도를 측정한 결과 평균적으로 2120 lux 값을 보였다.
3>은 개발된 설진 시스템에서 10명의 피험자를 대상으로 실험하고 칼라차트의 빨강색, 초록색, 파랑섹 영역에서 L*, a*, b* 깂의 평균과 표준편차를 구한 후 변동계수를 계산한 결괴를 나타낸 깃이다 표에서 알 수 있듯이 세 가지 색 영역에서 계산한 ]*, a*, b* 값의 변동기수가 매우 낮게 나와 우수한 재현성을 보이고 있다는 것을 판단할 수 있다.
후속연구
직집적으로 연결된다. 향후 본 연구의 설진 시스템은 혀영역 검출의 정획-성 향상, 킬리치트에 이한 설 영상의 색 보정 및 지동 설태 및 설질 분류 알고리즘을 추가하여 설진의 과학화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다
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