KR101601021B1 - Three dimension endoscope system using giro sensor - Google Patents
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- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
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Abstract
본 발명은 사용자의 머리에 부착되어 움직임을 감지하기 위한 움직임 감지 센서, 영상 신호를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치, 3D(Three Dimensions) 입체 영상을 구현하기 위한 영상을 촬영하고, 3D 내시경을 구동시키기 위한 3D 내시경 헤드 장치 및 상기 움직임 감지 센서로부터 움직임 감지 신호를 수신하여 처리하고, 처리한 결과에 따른 구동 제어 신호를 생성하고, 생성된 구동 제어 신호에 따라 상기 3D 내시경 헤드 장치를 구동시키고, 상기 3D 내시경 헤드 장치에서 촬영된 영상 신호를 수신하여 3D 입체 영상 신호를 생성하고, 생성된 3D 입체 영상 신호를 상기 디스플레이 장치에 전송하는 주 제어 장치를 포함한다. 본 발명에 의하면 3D 내시경 시스템에서 사용자의 머리에 부착된 자이로 센서 등의 움직임 감지 센서를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 추적하는 방식으로 내시경을 구동시킬 수 있으므로, 보다 세밀하게 병변을 관찰하여 진단을 내릴 수 있고, 최소 침습으로 안전한 수술이 가능한 효과가 있다. The present invention relates to a motion detection sensor attached to a user's head for sensing movement, a display device for displaying a video signal, a 3D (Three Dimensions) Receives the motion detection signal from the endoscope head device and the motion detection sensor, processes the motion detection signal, generates a drive control signal according to the processed result, drives the 3D endoscope head device according to the generated drive control signal, And a main control device for receiving the image signal photographed by the device to generate a 3D stereoscopic image signal and transmitting the generated 3D stereoscopic image signal to the display device. According to the present invention, since the endoscope can be driven by a method of tracking the movement of the user's head using a motion detection sensor such as a gyro sensor attached to the user's head in the 3D endoscope system, There is an effect that safe operation can be done with minimal invasion.
Description
본 발명은 3D 내시경에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자이로 센서를 이용한 3D 내시경 인터페이스에 관한 것이다.
The present invention relates to a 3D endoscope, and more particularly, to a 3D endoscope interface using a gyro sensor.
일반적으로 내시경(endoscope)은 신체를 절개하지 않고서도 신체의 내부에 삽입되어 장기의 병변을 관찰할 수 있는 의료 기구로서, 오늘날 그 활용도가 높다. 내시경 장치는 과거 흑백 영상만을 제공하던 것에서부터 시작하여 영상 처리 기술의 발달에 힘입어 컬러 고해상도 영상 내지는 협대역 영상을 제공하는 수준까지 발전하였다. In general, an endoscope is a medical instrument that can be inserted into the inside of a body to observe lesions of organs without incising the body, and its utilization is high today. The endoscope device has developed from providing only old black and white images to the level of providing color high resolution images or narrowband images due to the development of image processing technology.
이러한 내시경 장치의 발달은 보다 정확한 병변 구별력을 제공하는 것과 밀접한 연관이 있다. 따라서, 차세대 내시경 관련 기술로 가장 유력한 것이 3차원 내시경 장치이다. 기존의 내시경 장치들은 2차원의 촬영 영상만을 제공하기 때문에 병변의 정확한 검출이 어려운 문제점이 있었다. 색상은 주변 조직과 거의 유사하나 다소 돌출되어 높이가 다른 병변의 경우 2차원 영상만을 보고 이를 검출해내기가 매우 어렵기 때문이다. 이에 2차원 촬영 영상뿐만 아니라 촬영 부위의 깊이 정보까지 제공하는 3차원 내시경 장치 개발에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다.The development of these endoscopic devices is closely related to providing more accurate lesion discrimination. Therefore, a three-dimensional endoscope apparatus is most effective as a next-generation endoscope-related technology. Conventional endoscopic devices provide a two-dimensional photographed image, so that it is difficult to accurately detect the lesion. The color is almost similar to the surrounding tissue, but it is somewhat protruded, and it is very difficult to detect the lesion with a different height only when the two-dimensional image is detected. Therefore, research on the development of a 3D endoscope device that provides not only two-dimensional images but also depth information of a photographing site is actively under way.
현재까지 개발된 내시경의 조종 방법은 크게 두 가지 형태로 구분할 수 있다. 먼저, 진단용 플렉서블 타입(flexible type)으로서, 사람이 내시경에 연결된 와이어를 움직여 내시경을 조작하는 방식이다. There are two main types of manipulation methods developed for endoscopes. First, as a flexible type for diagnosis, a person manipulates an endoscope by moving a wire connected to the endoscope.
두번째 형태는 수술용 리지드 타입(rigided type)으로서, 내시경의 축을 직접 움직여서 조작하는 방식이다. 이 방식은 의사가 병변을 자세히 보기 위하여 시점을 바꾸면서 술기를 행할 경우, 두 손을 모두 이용하거나 손이 모자란 경우 내시경의 시점을 조정하기 위하여 여러 명의 어시스턴트가 필요하다는 문제점이 있다. The second type is a rigid type, which is operated by directly moving the axis of the endoscope. This method is problematic in that the physician needs several assistants to adjust the viewpoint of the endoscope when using both hands or when the hand is not enough when the doctor changes the viewpoint to change the viewpoint.
또한, 기존의 내시경수술은 우리 눈과 같이 깊이를 인식할 수 없는 2D 화면이기 때문에 의사가 환자의 병변에 접근할 때 병변에 닿았는지를 눈으로 알 수 없으므로, 직접 병변에 내시경을 닿게 하여 그 감각을 손으로 느끼면서 병변의 크기와 깊이를 어림짐작할 수밖에 없다. 이로 인해 병변이나 다른 장기에 내시경이 닿아 출혈이 일어나는 등 사고가 일어나는 등의 문제가 발생하였다. In addition, since conventional endoscopic surgery is a 2D screen that can not recognize the depth as in our eyes, it is difficult to know whether a physician touches the lesion when approaching the lesion. Therefore, the endoscope is directly contacted with the lesion, The size of the lesion and the depth of the lesion. This caused problems such as an accident such as hemorrhage due to the endoscope being attached to a lesion or other organ.
따라서 이런 문제점을 해결하기 위한 방법으로 양안식 3D를 볼 수 있는 다빈치 로봇과 같은 로봇수술 장비가 개발되었지만, 역시 시점을 조정하기 위해서 오퍼레이터의 손이나 어시스턴트가 필요한 문제점은 해결되지 못하였다. 또한 이런 문제를 해결하기 위한 수단으로 음성인식을 통한 수술이 가능한 “Hermes System"이 도입되었지만 음성인식으로 내시경 장비의 시점을 세밀하게 조정하는 것은 매우 힘들다는 문제점이 있다.
Therefore, although robotic surgery equipment such as Da Vinci Robot which can see stereoscopic 3D was developed as a way to solve such a problem, the problem of requiring operator's hand or assistant to adjust the viewpoint was not solved either. In order to solve this problem, a "Hermes System" which can perform an operation through voice recognition has been introduced. However, it is very difficult to fine tune the viewpoint of an endoscope by voice recognition.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)를 감지 가능한 자이로 센서 등의 움직임 감지 센서를 머리에 부착하고, 양안식 3D 내시경의 시점을 사람의 머리가 움직이는 대로 자유자재로 조정하면서 수술할 수 있는 3D 내시경 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a motion detection sensor such as a gyro sensor capable of detecting a roll, a pitch and a yaw, And to provide a 3D endoscope system capable of performing surgery while freely adjusting a point of view as a human head moves.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 머리에 부착되어 움직임을 감지하기 위한 움직임 감지 센서, 영상 신호를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치, 3D(Three Dimensions) 입체 영상을 구현하기 위한 영상을 촬영하고, 3D 내시경을 구동시키기 위한 3D 내시경 헤드 장치 및 상기 움직임 감지 센서로부터 움직임 감지 신호를 수신하여 처리하고, 처리한 결과에 따른 구동 제어 신호를 생성하고, 생성된 구동 제어 신호에 따라 상기 3D 내시경 헤드 장치를 구동시키고, 상기 3D 내시경 헤드 장치에서 촬영된 영상 신호를 수신하여 3D 입체 영상 신호를 생성하고, 생성된 3D 입체 영상 신호를 상기 디스플레이 장치에 전송하는 주 제어 장치를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a motion detection apparatus including a motion detection sensor attached to a head of a user to detect motion, a display device for displaying a video signal, an image for implementing a three dimensional (3D) A 3D endoscope head device for driving the 3D endoscope, and a motion detection signal from the motion detection sensor, and generates a drive control signal according to a result of the processing. The 3D endoscope head device And a main control device for generating a 3D stereoscopic image signal by receiving the image signal photographed by the 3D endoscope head device and transmitting the generated 3D stereoscopic image signal to the display device.
상기 움직임 감지 센서는 자이로 센서(gyro sensor)로 구현될 수 있다. The motion detection sensor may be implemented as a gyro sensor.
상기 주 제어 장치는 상기 자이로 센서에서 감지된 각도 정보를 요(yaw) 성분, 피치(pitch) 성분, 롤(roll) 성분으로 분해하고, 분해된 값을 적분하여 각 성분 별 절대값을 얻을 수 있다. The main control device may decompose the angle information detected by the gyro sensor into a yaw component, a pitch component, and a roll component, and integrate the decomposed values to obtain an absolute value of each component .
상기 3D 내시경 헤드 장치는 좌 영상과 우 영상을 촬영하기 위한 3D 카메라, 상기 3D 내시경 헤드 장치의 요(yaw) 방향의 각도를 측정하기 위한 요 서보(servo) 유닛, 상기 3D 내시경 헤드 장치의 피치(pitch) 방향의 각도를 측정하기 위한 피치 서보 유닛 및 상기 3D 내시경 헤드 장치의 롤(roll) 방향의 각도를 측정하기 위한 롤 서보 유닛을 포함할 수 있다. The 3D endoscope head device includes a 3D camera for capturing a left image and a right image, a servo unit for measuring an angle in a yaw direction of the 3D endoscope head, and a roll servo unit for measuring an angle of the 3D endoscope head unit in the roll direction.
상기 주 제어 장치는 상기 자이로 센서로부터 수집한 절대 값과 상기 요 서보 유닛, 피치 서보 유닛 및 롤 서보 유닛으로부터 전달받은 각도 값을 비교하여 그 차이를 상기 3D 내시경 헤드 장치에 전송하고, 상기 3D 내시경 헤드 장치는 상기 차이에 따라 3D 내시경을 구동시킬 수 있다. The main control device compares the absolute value collected from the gyro sensor with the angle value transmitted from the yaw servo unit, the pitch servo unit and the roll servo unit, and transmits the difference to the 3D endoscope head device. The apparatus can drive the 3D endoscope according to the difference.
상기 주 제어 장치는 상기 3D 카메라에 대해 줌 인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out) 동작을 제어할 수 있다.
The main control device may control a zoom in or zoom out operation for the 3D camera.
본 발명에 의하면 3D 내시경 시스템에서 사용자의 머리에 부착된 자이로 센서 등의 움직임 감지 센서를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 추적하는 방식으로 내시경을 구동시킬 수 있으므로, 보다 세밀하게 병변을 관찰하여 진단을 내릴 수 있고, 최소 침습으로 안전한 수술이 가능한 효과가 있다.
According to the present invention, since the endoscope can be driven by a method of tracking the movement of the user's head using a motion detection sensor such as a gyro sensor attached to the user's head in the 3D endoscope system, There is an effect that safe operation can be done with minimal invasion.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템의 전체 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6축 자유도를 갖는 자이로 센서의 감지 가능 범위를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템의 데이트 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템에서 3D 내시경 헤드 장치의 세부 구성을 보여주는 도면이다. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a detectable range of a gyro sensor having a six-axis degree of freedom according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a date flow of a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a detailed configuration of a 3D endoscope head device in a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined in the present application Do not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템의 전체 구성을 보여주는 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 3D 내시경 시스템은 움직임 감지 센서(110), 디스플레이 장치(120), 주 제어 장치(200), 3D 내시경 헤드 장치(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the 3D endoscope system of the present invention includes a
움직임 감지 센서(110)는 사용자의 머리에 부착되어 움직임을 감지하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 움직임 감지 센서(110)는 자이로 센서(gyro sensor)로 구현될 수 있다. The
디스플레이 장치(120)는 영상 신호를 디스플레이하는 역할을 한다.The
3D 내시경 헤드 장치(300)는 3D(Three Dimensions) 입체 영상을 구현하기 위한 영상을 촬영하고, 3D 내시경을 구동시키는 역할을 한다. The 3D
주 제어 장치(200)는 움직임 감지 센서(110)로부터 움직임 감지 신호를 수신하여 처리하고, 처리한 결과에 따른 구동 제어 신호를 생성하고, 생성된 구동 제어 신호에 따라 3D 내시경 헤드 장치(300)를 구동시킨다. 그리고, 주 제어 장치(200)는 3D 내시경 헤드 장치(300)에서 촬영된 영상 신호를 수신하여 3D 입체 영상 신호를 생성하고, 생성된 3D 입체 영상 신호를 디스플레이 장치(120)에 전송하여 디스플레이 장치(120)에서 3D 입체 영상이 구현되도록 한다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템에서 3D 내시경 헤드 장치의 세부 구성을 보여주는 도면이다. 4 is a view showing a detailed configuration of a 3D endoscope head device in a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 3D 내시경 헤드 장치(300)는 좌 영상과 우 영상을 촬영하기 위한 3D 카메라(310), 3D 내시경 헤드 장치의 요(yaw) 방향의 각도를 측정하기 위한 요 서보(servo) 유닛(340), 3D 내시경 헤드 장치의 피치(pitch) 방향의 각도를 측정하기 위한 피치 서보 유닛(320), 3D 내시경 헤드 장치의 롤(roll) 방향의 각도를 측정하기 위한 롤 서보 유닛(330)을 포함한다. 4, the 3D
본 발명에서 주 제어 장치(200)는 자이로 센서에서 감지된 각도 정보를 요(yaw) 성분, 피치(pitch) 성분, 롤(roll) 성분으로 분해하고, 분해된 값을 적분하여 각 성분 별 절대값을 얻는다. In the present invention, the
주 제어 장치(200)는 자이로 센서로부터 수집한 절대 값과 요 서보 유닛(340), 피치 서보 유닛(320) 및 롤 서보 유닛(330)으로부터 전달받은 각도 값을 비교하여 그 차이를 3D 내시경 헤드 장치(300)에 전송한다. 그리고, 3D 내시경 헤드 장치(300)는 주 제어 장치(200)로부터 수신한 차이에 따라 3D 내시경을 구동시킨다. The
주 제어 장치(200)는 3D 카메라(310)에 대해 줌 인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out) 동작을 제어할 수 있다. The
본 발명에서 자이로 센서가 감지한 각도정보는 자이로 센서에 의해 시리얼 통신을 거쳐 주 제어 장치(200)로 전달되고, 주 제어 장치(200)는 각도 정보를 요(Yaw) 성분, 피치(Pitch) 성분, 롤(Roll) 성분으로 각각 분해한다. In the present invention, the angle information sensed by the gyro sensor is transmitted to the
자이로 데이터는 단위시간당 변위를 나타내므로 실제로는 차분 값이며, 주 제어 장치(200)는 각 성분으로 분해된 값을 적분하여 각각 성분별 절대 값을 얻는다. Since the gyro data represents the displacement per unit time, it is actually a difference value, and the
주 제어 장치(200)는 요 서보 유닛(340), 피치 서보 유닛(320), 롤 서보 유닛(330)에 현재의 각도 값을 받고, 자이로 센서의 절대 값과 비교하여 그 차이만큼의 신호를 3D 헤드 장치(300)의 서보 모터에 전달한다. 이러한 과정을 거쳐 사용자의 머리 위치와 3D 내시경 헤드 장치의 위치가 피드백 제어를 통해 서로 동기화된다. The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6축 자유도를 갖는 자이로 센서의 감지 가능 범위를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a view showing a detectable range of a gyro sensor having a six-axis degree of freedom according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 자이로 센서는, 롤, 피치, 요를 감지할 수 있다.As shown in FIG. 2, the gyro sensor of the present invention can sense roll, pitch, and yaw.
본 발명에서 사용자의 머리에 자이로 센서를 부착하고, 사용자의 머리 움직임을 자이로 센서가 감지하여 감지 신호를 주 제어 장치(200)에 전송하기 때문에, 결국 사용자의 머리가 움직이는 대로 양안식 3D 내시경의 시점을 조정하면서 수술이 가능하게 된다. In the present invention, since the gyro sensor is attached to the head of the user and the gyro sensor detects the movement of the user's head and transmits a detection signal to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 내시경 시스템의 데이트 흐름을 도시한 도면이다. 3 is a view showing a date flow of a 3D endoscope system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 움직임 감지 센서(110)의 자이로 센서는 자이로 데이터를 3D 내시경 헤드 장치(300)에 전송하고, 3D 내시경 헤드 장치는 위치 데이터 및 3D 입체 영상 데이터를 주 제어 장치(200)에 전송한다.
3, the gyro sensor of the
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.
110 움직임 감지 센서 120 디스플레이 장ㅈ치
200 주 제어 장치 300 3D 내시경 헤드 장치
310 3D 카메라 320 피치 서보 유닛
330 롤 서보 유닛 340 요 서보 유닛110
200
310
330
Claims (6)
영상 신호를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치;
3D(Three Dimensions) 입체 영상을 구현하기 위한 영상을 촬영하고, 3D 내시경을 구동시키기 위한 3D 내시경 헤드 장치; 및
상기 움직임 감지 센서로부터 움직임 감지 신호를 수신하여 처리하고, 처리한 결과에 따른 구동 제어 신호를 생성하고, 생성된 구동 제어 신호에 따라 상기 3D 내시경 헤드 장치를 구동시키고, 상기 3D 내시경 헤드 장치에서 촬영된 영상 신호를 수신하여 3D 입체 영상 신호를 생성하고, 생성된 3D 입체 영상 신호를 상기 디스플레이 장치에 전송하는 주 제어 장치를 포함하되,
상기 움직임 감지 센서는 자이로 센서(gyro sensor)이고,
상기 주 제어 장치는 상기 자이로 센서에서 감지된 각도 정보를 요(yaw) 성분, 피치(pitch) 성분, 롤(roll) 성분으로 분해하고, 분해된 값을 적분하여 각 성분 별 절대값을 얻으며,
상기 3D 내시경 헤드 장치는, 좌 영상과 우 영상을 촬영하기 위한 3D 카메라, 상기 3D 내시경 헤드 장치의 요(yaw) 방향의 각도를 측정하기 위한 요 서보(servo) 유닛, 상기 3D 내시경 헤드 장치의 피치(pitch) 방향의 각도를 측정하기 위한 피치 서보 유닛 및 상기 3D 내시경 헤드 장치의 롤(roll) 방향의 각도를 측정하기 위한 롤 서보 유닛을 포함하며,
상기 주 제어 장치는 상기 자이로 센서로부터 수집한 절대 값과 상기 요 서보 유닛, 피치 서보 유닛 및 롤 서보 유닛으로부터 전달받은 각도 값을 비교하여 그 차이를 상기 3D 내시경 헤드 장치에 전송하고, 상기 3D 내시경 헤드 장치는 상기 차이에 따라 3D 내시경을 구동시키며,
상기 주 제어 장치는 상기 3D 카메라에 대해 줌 인(Zoom in) 또는 줌 아웃(Zoom out) 동작을 제어하며,
상기 주 제어 장치는 상기 요 서보 유닛, 피치 서보 유닛, 롤 서보 유닛으로부터 현재의 각도 값을 수신하고, 이를 상기 자이로 센서로부터 얻은 절대 값과 비교하여 그 차이만큼의 신호를 상기 3D 내시경 헤드 장치를 구동하는 서보 모터에 전달하여, 상기 자이로 센서와 상기 3D 내시경 헤드 장치의 위치가 피드백 제어를 통해 서로 동기화되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 내시경 시스템.
A motion detection sensor attached to the user's head for detecting movement;
A display device for displaying a video signal;
A 3D endoscope head device for capturing an image for implementing 3D (Three Dimensions) stereoscopic images and driving the 3D endoscope; And
The endoscope system according to claim 1, further comprising: a motion sensor for receiving the motion detection signal from the motion detection sensor, generating a drive control signal according to the processed motion detection signal, driving the 3D endoscope head device according to the generated drive control signal, A main controller for receiving a video signal to generate a 3D stereoscopic video signal and transmitting the generated 3D stereoscopic video signal to the display device,
Wherein the motion detection sensor is a gyro sensor,
The main controller decomposes the angle information detected by the gyro sensor into a yaw component, a pitch component, and a roll component, integrates the decomposed values to obtain an absolute value of each component,
The 3D endoscope head device includes a 3D camera for capturing a left image and a right image, a servo unit for measuring an angle in the yaw direction of the 3D endoscope head, a pitch servo unit for measuring an angle in a pitch direction and a roll servo unit for measuring an angle in a roll direction of the 3D endoscope head device,
The main control device compares the absolute value collected from the gyro sensor with the angle value transmitted from the yaw servo unit, the pitch servo unit and the roll servo unit, and transmits the difference to the 3D endoscope head device. The apparatus drives the 3D endoscope according to the difference,
The main control device controls a zoom in or zoom out operation for the 3D camera,
The main control device receives a current angle value from the yaw servo unit, the pitch servo unit and the roll servo unit, compares the current angle value with an absolute value obtained from the gyro sensor, and outputs a signal corresponding to the difference to the absolute value obtained from the gyro sensor, To the servo motor, and the position of the gyro sensor and the 3D endoscope head device are synchronized with each other through feedback control.
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