ARTIFICIAL INTELLIGENCE BASED DIGITAL HEALTHCARE APPARATUS

• Main Author: RYANGHEE SOHN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 24.10.2023
• Subjects: CALCULATING; COMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS; COMPUTING; COUNTING; DIAGNOSIS; HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATIONTECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING ORPROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA; HUMAN NECESSITIES; HYGIENE; IDENTIFICATION; INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTEDFOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS; MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; PHYSICS; SURGERY

The present invention relates to an artificial intelligence (AI)-based digital healthcare apparatus to enable continuous health monitoring. According to the present invention, the AI-based digital healthcare apparatus comprises: a ballistocardiogram (BCG) sensor for detecting a BCG signal of a subject; a camera capturing the subject's face to acquire a color image of the face; and a processor detecting a region of interest (ROI) corresponding to the face from the color image of the face, detecting a first color image for the forehead area among the detected ROIs, converting the first color image into a black and white image to acquire a first black and white image, detecting a second color image for the cheek area, converts the second color image into a black and white image to acquire a second black and white image, applying the acquired first and second black and white images to a predetermined learned multi-task learning algorithm model to output a remote photoplethysmography (rPPG) signal waveform of the subject, calculating a first heart rate variability from the detected BCG signal waveform to calculate a first stress index on the basis of the first heart rate variability, calculating a second heart rate variability from the output remote PPG signal waveform to calculate a second stress index on the basis of the second heart rate variability, and outputting a stress index of the subject on the basis of the first stress index and the second stress index. 본 발명에 따른 헬스케어 장치는, 대상자의 BCG 신호를 센싱하기 위한 BCG 센서; 대상자의 얼굴을 촬영하여 얼굴 컬러 이미지를 획득하는 카메라; 및 상기 얼굴 컬러 이미지에서 얼굴에 해당하는 관심영역(ROI)를 검출하고, 상기 검출된 관심영역 중에서 이마(forehead) 부위에 대한 제 1 컬러 이미지를 검출한 후 흑백 이미지로 변환하여 제 1 흑백 이미지를 획득하고 볼(cheek) 부위에 대한 제 2 컬러 이미지를 검출한 후 흑백 이미지로 변환하여 제 2 흑백 이미지를 획득하며, 상기 획득한 제 1 흑백 이미지 및 제 2 흑백 이미지를 소정의 학습된 Multi-task Learning 알고리즘 모델에 적용하여 상기 대상자의 원격 PPG(remote Photoplethysmography, rPPG) 신호 파형을 출력하고, 상기 센싱된 BCG 신호 파형으로부터 제 1 심박 변이도를 산출하여 상기 제 1 심박 변이도에 기초해 제 1 스트레스 지수를 산출하며, 상기 출력된 원격 PPG 신호 파형으로부터 제 2 심박 변이도를 산출하여 상기 제 2 심박 변이도에 기초해 제 2 스트레스 지수를 산출하고, 상기 제 1 스트레스 지수 및 상기 제 2 스트레스 지수에 기초하여 상기 대상자의 스트레스 지수를 출력하는 프로세서를 포함할 수 있다.