JP2008237913A - 超音波システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの動作を認識して認識された動作に該当する命令を行う超音波システムを提供する。
【解決手段】本発明による超音波診断システムは、超音波信号を対象体に送信して前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の超音波映像を形成する超音波診断部と、ユーザの特定動作に対応する多数のパターンサンプルを備え、前記超音波診断部を作動するための命令と関連した複数のトレーニングセットを格納する格納部と、ユーザの動作を撮像して動作映像を形成する映像獲得部と、前記動作映像から前記ユーザの動作パターンを認識するためのパターン認識部と、前記格納部に格納されたトレーニングセットから前記認識された動作パターンと一致するパターンサンプルを検索し、前記検索されたパターンサンプルが備えられたトレーニングセットと関連した命令に基づいて前記超音波診断部の作動を制御する制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波分野に関し、特にユーザの動作を認識する超音波システムに関する。

超音波システムは、多様に応用されている重要な診断システムの中の一つである。特に、超音波装備は対象体に無侵襲及び非破壊特性を有しているために、医療分野に広く用いられている。近来の高性能超音波装備は、対象体内部の２次元または３次元映像を生成するのに用いられる。

一般に、超音波システムは、ユーザから多様な入力を受けるための入力部を備える。入力部は、ユーザがメニューなどを選択することができるようにコントロールパネルなどを備える。該コントロールパネルは、ディスプレイに表示されたメニューを選択する機能を提供するタッチスクリーンと、画面上でカーソルを移動させ、シネ（Ｃｉｎｅ）映像で映像を検索する等の機能を提供するトラックボールと、テキストを入力して測定モードに応じたショートカットキー機能を提供するキーボードなどを備え、患者の位置に応じて上下左右に移動できるように超音波システムの本体に装着されている。

従来の超音波システムは、コントロールパネルが所定範囲内でのみ上下左右に移動するように装着されており、ユーザが一方の手にプローブを握った状態で他の手でコントロールパネルを操作しなければならない。これによって、ユーザは非常に不自由な姿勢で患者を診断するようになり、ユーザが超音波システムの本体から遠く離れている場合、ユーザがコントロールパネルを操作するのに煩わしさがある。

本発明は前述した問題を解決するためのもので、ユーザの動作を認識して認識された動作に該当する命令を行う超音波システムを提供する。

前記の目的を達成するため本発明による超音波診断システムは、超音波信号を対象体に送信して前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の超音波映像を形成する超音波診断部と、ユーザの特定動作に対応する多数のパターンサンプルを備え、前記超音波診断部を作動するための命令と関連した複数のトレーニングセット（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｅｔｓ ）を格納する格納部と、ユーザの動作を撮像して動作映像を形成する映像獲得部と、前記動作映像から前記ユーザの動作パターンを認識するためのパターン認識部と、前記格納部に格納されたトレーニングセットから前記認識された動作パターンと一致するパターンサンプルを検索し、前記検索されたパターンサンプルが備えられたトレーニングセットと関連した命令に基づいて前記超音波診断部の作動を制御する制御部とを備える。

前述したように本発明は、ユーザの動作を認識して認識された動作に基づいて超音波診断部を作動させることができ、超音波診断部を遠隔で作動できるだけでなく、ユーザが便利に超音波診断部を作動することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１に示した通り、本発明による超音波システム１００は、映像獲得部１１０、パターン認識部１２０、格納部１３０、制御部１４０及び超音波診断部１５０を備える。

映像獲得部１１０は、ユーザの動作を撮像して動作映像を形成する。本発明の実施例によって、動作映像はデジタル映像で形成できる。映像獲得部１１０は、超音波システム１００を作動させるためのユーザの多数の動作をそれぞれ撮影してデジタル映像を形成する。本発明の実施例によって、映像獲得部１１０は超音波診断部１５０を作動させるためのユーザの多数の動作を多様な角度にそれぞれ撮像して各動作に該当する多数のデジタル映像を形成する。映像獲得部１１０は、ユーザの動作を撮像してデジタル映像を形成することができる装置であればいかなる装置でも構わない。

パターン認識部１２０は、映像獲得部１１０からのデジタル映像を分析してユーザの動作パターンを認識する。パターン認識部１２０は、多数のデジタル映像それぞれからユーザの特定部位を抽出するための映像処理を行う。一例として、パターン認識部１２０は、セグメンテーション（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）を通じて各デジタル映像からユーザの手を抽出する。パターン認識部１２０は、各デジタル映像から抽出された特定部位に対して特定部位を単純化し、ユーザ動作のそれぞれに対する複数のパターンサンプルを獲得する。ここで、単純化は、特定部位の境界をチェーンコード（Ｃｈａｉｎ ｃｏｄｅ）で表示したり、特定部位に対してスケルトン（Ｓｋｅｌｅｔｏｎ）抽出して単純化することができる。パターン認識部１２０は、ユーザの動作、例えばユーザの手の動作のそれぞれに対して獲得したパターンサンプルを備えるトレーニングセット（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｅｔｓ）を形成する。パターン認識部１２０は、図２に示されたように、各トレーニングセットに該当する超音波診断部１５０の作動命令を提供するマッピングテーブルを形成し、形成されたマッピングテーブルを格納部１３０に格納する。他の実施例によって、トレーニングセットと作動命令情報の連結関係は、ユーザによって設定可能である。

本発明による超音波システム１００が動作する間、映像獲得部１１０からユーザの動作映像を撮像して動作映像を形成し、パターン認識部１２０はセグメンテーションを通じて入力された動作映像からユーザ手を抽出し、抽出された映像を単純化してユーザの動作パターンを認識する。本実施例ではパターン認識部１２０がデジタル映像からユーザ手を抽出するものとして説明したが、それだけに限定されず、当業者であれば必要に応じてユーザの頭、脚などの動作を認識して動作情報を生成することができることを十分に理解できる。

制御部１４０は、パターン認識部１２０で認識された動作パターンの入力を受け、格納部１３０に格納されたトレーニングセットを照会して入力された動作パターンに該当するパターンサンプルを備えるトレーニングセットを検出し、検出されたトレーニングセットに関連した作動命令を検出して超音波診断部１５０を制御する。一例として、制御部１４０は格納部１３０に格納されたマッピングテーブルを照会して入力された動作パターンがトレーニングセット（Ｉ_１）に備えられると判断されれば、トレーニングセット（Ｉ_１）に該当する作動命令（Ｂ−モード実行）を検出し、検出された作動命令に基づいてＢ−モード映像を形成するために超音波診断部１５０を制御する。

超音波診断部１５０は、制御部１４０の制御によって超音波信号を対象体に送信して対象体から反射される超音波信号を受信して対象体の超音波映像を形成する。超音波診断部１５０はプローブ、ビームフォーマ、信号処理部、映像処理部、ディスプレイ部及び入力部を備える。超音波信号を送受信するためのプローブは超音波信号と電気的信号を相互変換するための多数の変換素子を備える。プローブの各変換素子は別途に超音波信号を発生したり、複数の変換素子が同時に超音波信号を発生させもする。各変換素子で送信された超音波信号は対象体内部の音響インピーダンス（Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）の不連続面（反射体表面）で反射される。各変換素子は個別に反射された超音波信号を電気的信号に変換して受信信号を形成する。ビームフォーマは、対象体の集束点と各変換素子の位置を考慮し、超音波信号の送信集束及び受信集束をする。信号処理部は受信信号のアナログ−デジタル変換、増幅及び多様な信号処理を行う。映像処理部は信号処理部で出力される信号に基づいて対象体の超音波映像を形成し、ディスプレイ部は超音波映像をディスプレイする。

本発明を望ましい実施例を通じて説明し例示したが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項及び範疇を逸脱せず、様々な変形及び変更がなされることが分かる。

一例として、映像獲得部１１０、パターン認識部１２０、格納部１３０及び制御部１４０がコンピュータデバイスを通じて具現され、コンピュータデバイスと超音波診断部１５０が通信ネットワークを介して相互連結され、コンピュータデバイスが映像獲得部を通じて獲得されたユーザ動作に関するデジタル映像を分析して動作パターンを認識して、認識された動作パターンに該当する作動命令を検出し、インターネットを介して超音波診断部を遠隔制御することができる。

本発明の実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例によるマッピングテーブルの例を示す例示図である。

符号の説明

１００：超音波システム
１１０：映像獲得部
１２０：パターン認識部
１３０：格納部
１４０：制御部
１５０：超音波診断部

Claims (4)

1. 超音波信号を対象体に送信して前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の超音波映像を形成する超音波診断部と、
   ユーザの特定動作に対応する多数のパターンサンプルを備え、前記超音波診断部を作動するための命令と関連した複数のトレーニングセット（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｅｔｓ）を格納する格納部と、
   ユーザの動作を撮像して動作映像を形成する映像獲得部と、
   前記動作映像から前記ユーザの動作パターンを認識するためのパターン認識部と、
   前記格納部に格納されたトレーニングセットから前記認識された動作パターンと一致するパターンサンプルを検索し、前記検索されたパターンサンプルが備えられたトレーニングセットと関連した命令に基づいて前記超音波診断部の作動を制御する制御部と
   を備えることを特徴とする超音波システム。
2. 前記複数のパターンサンプルは、前記映像獲得部で多様な角度に前記ユーザの動作を撮像して獲得することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記ユーザの動作は、手、頭及び脚の動作の中いずれか一つであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断システム。
4. 前記制御部は、インターネットを介して前記超音波診断部を制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断システム。

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