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색 보정 및 색 좌표 변환 기법을 이용한 요분석 시스템의 구현
Implementation on the Urine Analysis System using Color Correction and Chromaticity Coordinates Transform Methods

김기련   (부산대학교 대학원 의공학협동과정UU0000613  ); 예수영   (부산대학교 대학원 의공학협동과정UU0000613  ); 손정만   (부산대학교 대학원 의공학협동과정UU0000613  ); 김철한   (부산대학교 대학원 의공학협동과정UU0000613  ); 정도운   (부산대학교 대학원 의공학협동과정UU0000613  ); 이승진   (세안아이티(주) 의료정보공학연구실  ); 장용훈   (동주대학 네트워크 전자계열UU0000512  ); 전계록   (부산대학교 의과대학 의공학교실UU0000613  );
  • 초록

    본 연구에서는 구현된 요분석 시스템으로 획득한 데이터를 보정하기 위하여 색 좌표 변환 기법을 제안하였다. 일반적으로 요분석 시스템은 요분석용 스트립의 정색반응을 검출하는 과정에서 여러 가지 비선형적인 특성 즉 광 모듈의 메커니즘, 하드웨어, 그리고 주변 환경에 의해 색 왜곡된 입·출력 특성을 지닌다 따라서 보다 높은 정확도와 재현성을 유지하기 위해 장비 특성화 기법을 도입하여 색 왜곡 현상을 보정하였다. 본 연구에서는 명암 보정, ,3차 스플라인 보간법에 의한 RGB 신호의 특성 곡선 추출, 기준색 고정 선형변환 기법을 사용하여 색 보정 과정을 수행하였다 색 보정을 위해 사용된 표준 장비는 1931년 CIE XYZ 색공간 특성을 지닌 좌표계로 설정하였으며, 동일한 칼라 샘플에 대해 요분석 시스템의 출력값과 표준 장비의 출력값이 일치되도록 하는 보정 행렬을 구하였다. 구현된 요분석 시스템을 색 보정한 후 기준 데이터와 비교한 결과 양호한 색상 정확도를 나타내었다 요분석용 스트립의 10 가지 항목에 대해 구현된 두 대의 요분석 시스템을 사용하여 실험한 결과 장비간 색차는 1.28이었다.


    A transformation methode of the chromaticity coordinates was proposed to calibrate the measured data obtained by a urine analysis system which implemented in our previous study. Generally. the reacted color of a reagent strip by urine analysis system often exhibit the color distortions due to nonlinear characteristics of the various devices that is the optic module mechanism. hardware, and surround circumstance. A color correction method for minimizing the color distortion play a few role in maintaining high accuracy and reproduction of the urine analysis system. In this work, we used the compensation method such as the shading correction, the characteristic curve extraction of RGB color by means of third order spline interpolation, and linear transformation using a reference color. In addition, 1931 CIE XYZ color space was used to compensate the color of the measured data by a standard reference system as colorimeter. A compensation matrix was obtained so that the output values of the urine analysis system is nearly equal to that of a standard reference system for identical color sample. Color correction obtained by a urine analysis system which implemented in our previous study exhibited a good color accuracy when it was compared with the reference data. Observed result from an experiments on ten items or a urinalysis strip that color difference or between two urine analysis system was 1.28.


  • 주제어

    Urine analysis system .   Color correction .   Device characterization.  

  • 참고문헌 (16)

    1. R.S.Berns , Billmeyer and Saltzman's Principles of Color Technology(the 3th Edition) / v.,pp.82-95,
    2. 요분석 시스템의 정색 반응에 대한 색도좌표 보정 , 김재형;김정배;이광세;이승진;전계록 , 새물리 / v.43,pp.253-259,
    3. 스트립을 이용한 요분석 시스템의 개발과 퍼지추론에 의한 검사결과 평가에 관한 연구 , 전계록;이승진;최병철;안시훈;하광;김주열;김재형 , 의공학회지 / v.19,pp.477-486,
         
    4. S.C.Chapra;R.P.Canale , Numerical Methods for Engineers(the 2nd Edition) / v.,pp.430-442,
    5. A Mathematical Approach of Minimising Metamerism in Color Matching , P.B.Chen;C.W.M.Yuen;C.K.Yeung;K.W.Yeung , Proceedings of the 3rd Asian Textile Conference / v.2,pp.1074-1079,
    6. COLOR SCANNER 적용을 위한 IMAGE PROCESSOR , 김행환;김철 , 대한전자공학회 춘계학술대회논문집 / v.21,pp.835-838,
    7. A piecewise Liear Transformation Technique for Converting Scanner RGB to Device Independent Color , D.H.Kim;Choon-Woo Kim , The 3rd Color Imaging Workshop,IEEE Daegu Section / v.,pp.5-17,
    8. Color Imaging for Multimedia , G.Sharma;M.J.Vrhel;H.J.Trussell , Proceeding of the IEEE / v.86,pp.,
    9. An LED based spectrophotometric instrument, Device-Independent Color, Color Hardcopy and Graphic Arts Ⅳ , M.J.Vrhel , Proceedings of the SPIE / v.3468,pp.226-236,
    10. 원색 재현을 위한 스캐너의 신경회로망 모델링 , 김홍기;강병호;윤창락;김진서;한규서;조맹섭 , 한국감성과학회 98춘계학술대회 논문집 / v.,pp.135-140,
    11. CRT Color Transform to CIELab Color System using RGB Image Data , S.C.Ahn;J.B.Choi;J.W.Kim , J. of Korea Printing Society / v.13,pp.,
         
    12. Color Scanner Calibration via a Neural Network , M.J.Vrhel.;H.J.Trussell , IEEE ICASSP 99 / v.6,pp.3465-3468,
    13. Extension of Data points and Smoothing of Munsell Color Space by Cubic Spline , J.M.Rhee;Y.K.Kim;W.Y.Ryu;J.W.Kim , J. of the Korean Society of Dyers and Finishers / v.2,pp.14-25,
         
    14. Simulated color: A diagnostic tool for skin lesions like port-wine stain , L.L.Randeberg;L.O.Svaasand , Proceedings of SPIE / v.4224,pp.,
    15. Light-Emittng Diodes as Sensors for Colorimetric Analyses , R.J.Berry;J.E.Harris;R.R.Williams , J. of Society for Applied Spectroscopy / v.51,pp.,
    16. Color Measurement in standard CIELAB coodinates using a 3CCD camera: correction for the influience of the light source , M.Corbalan;M.S.Millan;M.J.Yzuel , J. of Optical Engineering / v.39,pp.1470-1476,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Lee, Sang-Bong ; Choi, Seong-Su ; Lee, In-Kwang ; Han, Jeong-Su ; Kim, Wan-Seok ; Kim, Wun-Jae ; Cha, Eun-Jong ; Kim, Kyung-Ah 2010. "Automation of urine dipstick test by simultaneous scanning : A pilot study" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society, 19(3): 169~175     

 저자의 다른 논문

  • 김기련 (14)

    1. 2003 "요분석 시스템의 분류기 설계에 관한 연구" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 24 (3): 193~201    
    2. 2003 "후두암 감별진단에 있어 성문전도(Electroglottograph) 파라미터의 유용성" 大韓音聲言語醫學會誌 = The journal of the Korean Society of Logopedics and Phoniatrics 14 (1): 16~25    
    3. 2004 "전기성문전도(EGG) 시스템의 개발 및 평가" 의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 25 (5): 343~349    
    4. 2004 "청각 자극용 전기자극기 개발" 음성과학 = Speech sciences 11 (3): 201~211    
    5. 2004 "DEVCS 모델을 사용한 심근 활성화과정의 시뮬레이션" 한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation 13 (4): 1~16    
    6. 2005 "바이오센서를 위한 PC 기반의 휴대용 고속 임피던스 분석기 개발" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 14 (1): 33~41    
    7. 2005 "구형파를 이용한 전극계면 분석용 고속 임피던스 분석기의 설계변수 확정을 위한 컴퓨터 시뮬레이션" 한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation 14 (2): 45~55    
    8. 2005 "전신마취시 경막외 차단술 병용이 맥파전달시간에 미치는 영향" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 25 (4): 262~267    
    9. 2005 "정상 성인에서 청성유발 피부전위" 음성과학 = Speech sciences 12 (2): 81~88    
    10. 2006 "압력맥파 및 광전용적맥파 검출용 일체형 센서의 구현 및 평가" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 15 (2): 106~111    
  • 손정만 (4)

  • Jeon, Gye-Rok (69)

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