본 논문에서는 얼굴 피부 영상을 이용한 비접촉 생체신호 측정 및 진단 방법을 제안한다. 이 논문은 네 가지 세부 연구 내용을 가지고 있다.

세부 연구 내용을 제안하기에 앞서, 조명 변화 및 신체 떨림 등으로 인해 발생하는 여러 노이즈를 제거하기 위해 얼굴 검출 안정화를 수행하고, RGB뿐만 아니라 YCgCo, YCbCr 등의 색차 성분을 이용한다. 또한, 제안된 방법을 통해 생체신호 측정 시스템의 성능이 향상된다는 것을 확인하였다.

첫째, 피부 관련 생체신호 측정 및 진단 방법을 제안한다. 제안된 접근법은 얼굴 영상의 피부 관심 영역에서 계산된 색상 및 질감 데이터를 이용하여 피부 수분, 피부 유분, 피부 산도 및 피부 온도를 측정하며, 얼굴 피부 영상을 이용하여 계산된 맥박수, 호흡수 및 피부 온도를 이용하여 맥박수, 호흡수 및 혈압을 포함하는 활력 징후의 필수 요소인 체온을 측정한다.

둘째는 심혈관 관련 생체신호 측정 및 진단 방법을 제안한다. 제안 방법은 다음과 같이 요약한다. (1) 혈당, 헤모글로빈은 피부 관심 영역에서 계산된 색상 데이터를 이용하여 측정한다. (2) 얼굴 영상의 피부 관심 영역에서 계산된 Cg 색상 신호로부터 산출된 맥파를 이용하여 맥박수, 기이맥, 부정맥 징후, 혈액점도, 혈량, 혈관 나이 및 혈과 탄성도를 측정한다.

셋째, 호흡기 관련 생체신호 측정 및 진단 방법을 제공하며, 얼굴 영상의 피부 관심 영역에서 계산된 Cg 색상 신호로부터 산출된 호흡 신호를 이용하여 호흡수, 폐기능(강제 호기량, 최대 호기량), 폐활량, 산소포화도를 측정한다.

넷째는 정신 건강 관련 생체신호 측정 및 진단 방법을 제안한다. 얼굴 영상에서 산출된 맥파와 호흡 신호를 분석하여 스트레스 및 우울증 지수를 측정하며, 전두엽 피부 관심 영역에서 계산된 Cg 색상 신호의 주파수 성분 분석을 통해 스트레스, 우울증 및 치매 지수를 측정한다. 제안된 주요 테마를 포함하는 얼굴 피부 영상을 이용한 비접촉 통합 생체신호 측정 및 진단 시스템 구축이 가능하다.