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윤화 이
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1 사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 J of Sasang Constitutional Medicine Vol. 20, No. 1, 2008: 차원자동체형계측기정밀도검사 전수형 권석동 박세정 김정양 송정훈 * 김현진 * 김종원 Abstract 동의대학교한의과대학사상체질과, *( 주 ) 맥써러시 An Accuracy Analysis of the 3D Automatic Body Measuring Machine Jeon Soo-Hyung, Kwon Suk-Dong, Park Se-Jung, Kim Jung-Yang, Song Jung-Hoon*, Kim Hyun-Jin*, Kim Jong-Won Dept. of Sasang Constitutional Medicine, College of Oriental Medicine, Dongeui Univ. *Maxuracy. Co., LTD. 1. Objectives The Body Shape and Feature is one of the important standard for classification of Sasang Constitutions. In order to evaluate one's Body Shape and Feature objectively we have been developing the Body Measuring Machine. Now we develop the 3D Automatic Body Measuring Machine(3D-ABMM). So we make an analysis of the 3D-ABMM's Accuracy. 2. Methods By using the 3D-ABMM and Vivid 9i(3D laser scanner, Konica Minolta) we have a surface scan of the three objects which are the upper body of the female and male Manikin and a male model. We overlap each scan data using the RapidForm2006 (3D scan data solution, INUS Technology) and calculate the average distance and standard deviation between the same point of each scan data. 3. Results and Conclusions In the female Manikin, the average distance is 0.84mm and the standard deviation is 1.16mm and the maximum distance is 10.68mm. In the male Manikin, the average distance is 1.12mm and the standard deviation is 1.19mm and the maximum distance is 12.00mm. In the male model, the average distance is 3.26mm and the standard deviation is 2.59mm and the maximum distance is 12.75mm. From the results, 3D-ABMM has good accuracy for scanning body and will be a usable hardware of the 3D Automatic Body Analysis Machine. Key Words : Body Shape and Feature, Sasang Constitution, 3D Automatic Body Measuring Machine, 3D Automatic Body Analysis Machine 1) Ⅰ. 緖論 접수일 2008 년 03 월 10 일 ; 승인일 2008 년 03 월 30 일 교신저자 : 김종원부산시부산진구양정 2 동동의의료원사상체질과 Tel : Fax : jwonkim@deu.ac.kr 본연구는보건복지부한방치료기술연구개발사업의지원에의한것임.(Grant No. B050010) 體形氣像은容貌詞氣와함께외형에대한관찰로체질변별의중요한지표가된다. 사상인의체형을이제마는四焦부위의盛壯과孤弱으로표현하였는데이후체형기상에대한연구에서객관적인평가를위해주로실제계측치가이용되었다.

전수형외사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 43 대표적으로허등 1-2 의 5군데체간너비측정과김등 3-4 의 8군데둘레측정은현재임상에서사용되고있고통계적으로유의한것으로보고된바있다.

이후조명의영향을덜받고측정속도와이미지복원능력이향상된 ( 주 ) 맥써러시의 RFS-S100 2) 의기술을체형체형계측에적용시켜 3D Automatic Body Measuring Machine (3D-ABMM) 을개발하였다.

2 전수형외사상체질의학회지 2008;20(1): 대표적으로허등 1-2 의 5군데체간너비측정과김등 3-4 의 8군데둘레측정은현재임상에서사용되고있고통계적으로유의한것으로보고된바있다. 그러나큰수평자로너비를측정하고줄자로둘레를측정하는데는숙련도에따른측정오차가발생하고신체적접촉이불가피하여이에김등 5 은선문대공대박윤창교수팀과 IBS ) 을수정보완하여비접촉식 3차원체형자동분석체질진단기시작품을개발하였다. 이후조명의영향을덜받고측정속도와이미지복원능력이향상된 ( 주 ) 맥써러시의 RFS-S100 2) 의기술을체형체형계측에적용시켜 3D Automatic Body Measuring Machine (3D-ABMM) 을개발하였다. 3D-ABMM은향후개발될 3차원자동체형분석기 (3D Automatic Body Analysis Machine) 의하드웨어로본연구에서는남녀마네킹과실제남성의상체를대상으로 3D-ABMM의정밀도를계측정밀도가높게평가되는코니카미놀타의 3차원정밀레이저스캐너인 Vivid-9i 와비교하여그결과를보고하는바이다. Fig. 1. Female Manikin Ⅱ. 硏究對象및方法 1. 연구대상여성마네킹과남성마네킹의상체와남성모델상체를대상으로하였다 (Fig. 1~3). 여성마네킹은너비 300mm, 높이 550mm, 회색이고남성마네킹은너비 300mm, 높이 600mm, 살색이며재질은모두 FRP이다. 남성모델은바로선자세에서팔을 45도벌린다. 2. 연구방법현재개발중인 3차원자동체형분석기의하 1) 지스캔 ( 주 ) 에서개발한 3 차원체형계측기로회전다면경을이용한위상천이 PMP 법을이용. 150 여개의슬릿빔을동시영사하고 10 장의영상에서한면의전체형상측정함. 오차범위 0.02mm 2) 맥써러시 ( 주 ) 에서개발한공간부호화기법을이용한얼굴전용 3 차원스캐너. 로눈을뜬상태에서촬영가능, 촬영시간. 0.8 초 Fig. 2. Male Manikin

44 사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 전수형외 Table 2.

5m X direction Input Range TELE 198~463mm Y direction Input Range TELE 69~347mm Z direction Input Range TELE 26~680mm Input time(per scan) 2.5 sec Accuracy (x,y,z) ±0.05mm Precision (z, typ.) 0.

3D-ABMM Specifications Measurement field Measurement time Measurement distance Measurement type Texture map Camera resolution Interface power a source of light light (W)500 X (H)680mm 1 sec 1.0~1.

3 44 사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 전수형외 Table 2. VIVID 9i Specifications Product Type Non-contact 3D digitizer Measuring Method Triangulation light block method Laser Scan Method Galvanometer-driven rotating mirror Scan Range 0.5 to 2.5m X direction Input Range TELE 198~463mm Y direction Input Range TELE 69~347mm Z direction Input Range TELE 26~680mm Input time(per scan) 2.5 sec Accuracy (x,y,z) ±0.05mm Precision (z, typ.) 0.008mm Lighting Condition 500 lux or less Camera resolution 640 X 480 pixels Date File Size 3.6MB per data Interface SCSI Ⅱ power AC 100 to 240V, Fig. 3. Male Model Table 1. 3D-ABMM Specifications Measurement field Measurement time Measurement distance Measurement type Texture map Camera resolution Interface power a source of light light (W)500 X (H)680mm 1 sec 1.0~1.2m Spatial Scalable Coding 24-bit color 600 X 800 pixels IEEE 1394, RS232C 100v~230v 50/60Hz halogen 150W lamp 800 lumens 드웨어인 3D-ABMM(Fig. 4) 과비교적정밀도가 좋은레이저스캐너인 Vivid 9i(Fig. 5) 의획득데이터를상호비교한다. 각기기의사양은 Table 1, 2 와같다. 위의각대상에대해 600lux 이하일반사무환경에서 3회반복측정하고정밀도분석은 RapidForm2006 3) 을이용하여 Vivid 9i 스캔데이터에 3) RapidForm2006: ( 주 ) 아이너스의 3 차원스캔데이터솔류션, 스캔데이터를기반으로모델링및품질검사를전문으로하는소프트웨어임. Fig. 4. 3D-ABMM Fig. 5. Vivid 9i 3D-ABMM 의스캔데이터를겹쳐거리오차의평균과표준편차를구한다. Ⅲ. 硏究結果 1. 여성마네킹의정밀도측정 3회반복하여측정한결과평균거리는 0.84mm 이고표준편차는 1.16mm 이고최대거리는 10.68mm 이다. 오차비교영상에서오차가클수록붉은색을띄고오차가작을수록푸른색을띈다. 마네킹의목부위에붉은색이집중되어있다 (Fig. 6.).

전수형외사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 45 Fig. 6. Comparative Image of Female Manikin Fig. 7. Comparative Image of Male Manikin 상복부에붉은색이집중되어있고아래위모서리에서오차가평균이상으로나타난다 (Fig. 8.

26mm이고표준편차는 2.59mm이고최대거리는 12.75mm이다. 오차비교영상에서 그동안체질변증의객관화를위한많은연구가진행되었다. 그중에서知人의시작이라고할수있는체형의평가는四焦의발달정도에대한설문과계측기를이용한신체계측치비교가주로이용되었다.

4 전수형외사상체질의학회지 2008;20(1): Fig. 6. Comparative Image of Female Manikin Fig. 7. Comparative Image of Male Manikin 상복부에붉은색이집중되어있고아래위모서리에서오차가평균이상으로나타난다 (Fig. 8.). Ⅳ. 考察 Fig. 8. Comparative Image of a Male Model 2. 남성마네킹의정밀도측정평균거리는 1.16mm이고표준편차는 1.19mm이고최대거리는 12.00mm 이다. 오차비교영상에서목부위에붉은색이집중되어있고가슴윗부분에서오차가평균이상으로나타난다 (Fig. 7). 3. 남성상체의정밀도측정평균거리는 3.26mm이고표준편차는 2.59mm이고최대거리는 12.75mm이다. 오차비교영상에서 그동안체질변증의객관화를위한많은연구가진행되었다. 그중에서知人의시작이라고할수있는체형의평가는四焦의발달정도에대한설문과계측기를이용한신체계측치비교가주로이용되었다. 대부분의설문지에서환자스스로가자신의체형을비교평가하도록되어있으나실측치와체형에대한설문결과를비교한이등 6 의연구에서환자의주관적평가와실측치간에는상당한차이가있고같은내용이라도질문을어떻게하느냐에따라이해도가달라져결과는다르게나타날수있음을지적하였고설문형태의개선이필요하다고하였다. 신체계측의경우체간의너비와둘레가주로이용되는데계측이정확하지않으면오히려결과를신뢰할수없게된다. 기존의직접계측은신체적접촉으로인해불쾌감이유발되고측정자의숙련도에따라많은오차가발생하여이를개선하고자김 4) 은비접촉식 3차원체형자동분석기를개발중에있으며 2006년 IBS-2000을수정

5 46 사상체질의학회지 2008;20(1):42-47 전수형외 보완하여 1 차시작품을개발하였고수동식계측과 비교하여성별, 나이별, 비만도별체질진단정확률을발표하였다. 5 1차시작품은많은장점에도불구하고촬영시반드시빛을차단하여야하고기기의움직임이다소제한되는단점이있었다. 이후일반사무조명에서촬영이가능하고측정속도와이미지복원능력이뛰어난 ( 주 ) 맥써러시의 RFS-S100을체형의측정에이용하였다. 그러나 RFS-S100은얼굴전용스캐너로개발되어측정범위가작아체형계측에적합하지않았다. 현재 RFS-S100은이등 6-7 의 3차원안면자동분석사상체질진단기개발에이용되고있고정확도에대한테스트결과를발표하였다. 2007년겨울 ( 주 ) 맥써러시와의공동연구결과체형의이미지를충분히복원해내는 3D Automatic Body Measuring Machine(3D-ABMM) 를개발하였다. 이것은향후개발될 3차원자동체형분석기의하드웨어로공간부호화기법 7-8 을이용한형상계측기이다. 본연구는 3D-ABMM의정밀도검사로정밀도분석은아주정밀하게제작된정밀도측정용타겟을스캔하여타겟의실측값과스캔데이터값을비교하는것이원칙이나비교대상인 Vivid-9i 는정밀도가매우높게평가되는레이저스캐너이므로두기기의스캔데이터간의오차거리를보는것도의미있는검사방법이라생각된다. 추후 3D- ABMM의성능이더욱향상되어제품으로출시될경우정밀도타켓을이용해최종검사해야할것이다. 3D-ABMM은사람을대상으로체형측정이목적이므로성인의신체사이즈와유사한크기의남녀마네킹을실험대상으로하였고또한실제사람을대상으로하여고정된사물과어떤차이가있는지살펴보았다. 매회측정값이비슷하여 3회씩반복촬영하여획득한데이터로평균거리, 표준편차, 최대거리를계산하였다. 정확도검사결과평균거리, 표준편차, 최대거리 4) 2005 년 년보건복지부한방치료기술연구개발사업에의해진행된 사상체질진단자동화기기개발 의동의대김종원 모두여성마네킹, 남성마네킹, 남성모델순으로작게나타났다. 마네킹에서여성마네킹측정이더욱정밀하게나타난것은여성마네킹의체형이부드러우면서도굴곡이있고유두점과같은특이점이있어두기기의스캔데이터가잘겹쳐진결과라생각된다. 오차비교영상에서오차가클수록붉은색을띄고오차가작을수록푸른색을띄는데남녀마네킹모두목부위에붉은색이집중된반면몸통의좌우모서리쪽은모두고르게푸른색으로나타났다. 체형의평가는주로몸통의너비와체표거리를이용하게되므로목부위의결과는크게중요하지않다. 또한평균거리가 1mm내외로 3D-ABMM 의정밀도는 Vivid-9i와비슷하다고할수있다. 남성모델을대상으로한경우평균거리 3.26mm, 표준편차 2.59mm로고정된마네킹에비해평균거리와표준편차가모두 3배정도증가하였다. 남성모델이촬영시매회같은자세를유지할수없기때문에증가한것이라생각되고 3D-ABMM은스캔시간이 1초로 Vivid-9i 의 2.5초보다짧으므로움직임을완전히배제할수없는사람을대상으로할때는 3D-ABMM이더욱유리할것으로생각된다. 추후남녀사람을대상으로기기별측정값의평균과편차를비교해보는실험이진행되어야할것이다. 모델을대상으로한오차비교영상에서특히상복부에붉은색이집중된것은호흡과관련이있는것으로생각된다. 촬영시모델은들숨과날숨의중간에서정지하는데그중간지점이매번정확할수가없다. 차후호흡정지시떨림을최소화할수있는자세에대한연구가필요할것으로생각된다. Ⅴ. 結論 남녀마네킹과남성모델의상체를 3D-ABMM 과 Vivid 9i로스캔하고 RapidForm 2006을이용하여각각의스캔데이터를겹쳐거리오차의평균과표준편차를구한결과현재개발된 3D-ABMM 의정밀도는우수한것으로나타났다. 그리고 3D-

6 전수형외사상체질의학회지 2008;20(1): ABMM의용도가체형의측정인만큼호흡과떨림으로인한측정오차를줄일수있는보정프로그램개발이나촬영자세등에대한연구가계속진행되어야할것이다. Ⅵ. 參考文獻 1. 허만회, 송정모, 김달래, 고병희. 사상인의형태학적도식화에관한연구. 사상체질의학회지. 1992; 4(1): 허만회, 고병희, 송일병. 체간측정법에의한체질판별. 사상체질의학회지. 2002;14(1): 김종원, 전수형, 설유경, 김규곤, 이의주. 신체계측법을이용한사상체질별 성별체형연구. 사상체질의학회지. 2006;18(1): 김규곤, 김종원, 이의주. 사상체질분류에사용되는인체측정자료의변수변환방법. Journal of the Korean Data Analysis Society. 2005;7(4): 설유경, 이의주, 김규곤, 김종원. IBS-2000보정기기를이용한체형측정방법에따른사상체질진단정확률비교연구. 사상체질의학회지. 2007; 19(1): 이희승, 박성식. A Clinical Study About Difference Between Recognition of One's Own Body Figure and the Real Body Shape. Korean Journal of Oriental Medicine. 2007;28(4): 곽창규, 석재화, 송정훈, 김현진, 황민우, 유정희, 고병희, 김종원, 이의주. 3차원안면자동분석사상체질진단기의 Hardware 오차분석. 사상체질의학회지. 2007;19(2): 석재화, 송정훈, 김현진, 유정희, 곽창규, 이준희, 고병희, 김종원, 이의주. 3차원안면자동인식기 (3D-AFRA) 의 Hardware 정밀도검사 : 형상복원오차분석. 사상체질의학회지. 2007;19(2):30-39.

2009;21(1): (1777) 49 (1800 ),.,,.,, ( ) ( ) 1782., ( ). ( ) 1,... 2,3,4,5.,,, ( ), ( ),. 6,,, ( ), ( ),....,.. (, ) (, )

2009;21(1): (1777) 49 (1800 ),.,,.,, ( ) ( ) 1782., ( ). ( ) 1,... 2,3,4,5.,,, ( ), ( ),. 6,,, ( ), ( ),....,.. (, ) (, ) Abstract Kim Dal-Rae, Kim Sun-Hyung* Dept. of Sasang Constitutional Medicine, College of Oriental Medicine, Kyung-Hee Univ. *Dept. of Sasang Constitutional Medicine, East-West Neo Medical Center, Kyung-Hee