KR101021917B1 - 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치 - Google Patents

엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치 Download PDF

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남동현
노재혁
최종구
이남규
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상지대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 관한 것으로, 외부 빛을 차단하도록 피검사자의 안면부를 감싸는 차광 몸체부, 상기 안면부와 대향하도록 상기 차광 몸체부의 내부에 마련되고, 상기 피검사자의 혀에 조사되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있는 엘이디 조명부, 상기 엘이디 조명부 내측에 위치하여 상기 엘이디 조명부의 파장 변화에 대응하는 영상을 촬영하는 영상 촬영부, 상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장부 및 상기 엘이디 조명부 및 상기 영상 촬영부의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 영상 데이터를 가공하도록 상기 데이터 저장부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치 {An apparatus for photographing tongue diagnosis image having LED light source}
본 발명은 혀 영상 촬영장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 촬영된 영상의 수치적 분석 특성을 향상시킬 수 있는 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로, 설진은 피검사자의 혀와 태의 색상과 형태 등을 관찰하여 비교적 간단하고 저렴하게 피검사자의 건강상태를 진단할 수 있는 진단 방법 중 하나이다. 이러한 설진은 맥진과 함께 한의학의 대표적인 진단 방법으로 지금까지는 숙련된 한의사들의 육안 관찰에 의존하여 이루어져 왔다. 설진은 수천 년 이상 전해져 내려온 한의학의 진단 방법으로 서양에서도 그 효능을 인정받고 있다. 그러나, 설진은 한의사들의 경험으로 진단하는 것이기 때문에 관찰자의 눈으로 파악할 수 있는 것 이상의 정보를 제공하지 못한다는 문제점을 갖는다. 또한, 설진은 검사자의 주관적인 판단에 의해 피검사자의 건강상태를 검사하는 것이므로 검사자에 따라 다른 진단이 나올 수 있어 이에 대한 객관적인 데이터 및 진단의 표준화가 요구되고 있다.
이러한 요구에 의해 중국의 연구진은 1990년대 중의설진 자동식별 시스템을 완성한 바 있고, 이후 디지털 중의 설상 분석기를 제작하여 혀와 설태의 색깔, 두께 및 습윤도를 평가할 수 있는 시스템을 제작하였다.
한편, 대만의 연구진도 전산화 중의 설진 시스템을 완성한바 있고, 영상을 푸리에 변환하여 설태의 두께에 대한 간접적 추정 값을 제시하는 알고리즘을 제출한바 있다. 국내 역시 여러 연구기관에서 설진 시스템의 외형 디자인과 조명 기구 설계, 설색의 전산 분석 등이 이루어진바 있고, 이에 따라 설진 시스템이 개발되었다.
이러한 종래 기술에 따른 설진 시스템의 일례가 하기 [특허문헌 1]에 상세하게 기술되어 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 설진 시스템의 일례를 도시한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 설진 시스템은 몸체부(1), 카메라부(3), 전반사경(5), 조명부(7), 칼라 차트(9), 코 인입부(11) 및 안면 접안부(13)로 구성된다. 이 경우, 상기 몸체부(1)는 내부가 중공인 기역(ㄱ)자 형으로 수평부와 수직부로 구성되고, 상기 카메라부(3)는 혀의 영상을 촬영하도록 수직부 하단으로부터 상부방향을 향하도록 구비된다.
상기 전반사경(5)은 수직부의 수직 방향 상측 끝단에 구비되며 카메라부(3)의 촬영경로에 대각선 방향으로 기울어져 설치되고, 상기 조명부(7)는 수평부 내부에서 발광하도록 설치되며, 상기 칼라 차트(9)는 조명의 영향에 따른 색의 차이를 보정하기 위하여 조명부(7)의 전면 양쪽 가장자리에 구비된다. 상기 코 인입부(11)는 수평부 일측 끝단에 마련되어 피촬영자의 코를 수용하고, 상기 안면 접안부(13)는 수평부 하부에 마련되어 피촬영자가 입을 벌릴 때 안면을 수용하되 턱을 수용하지 않고 빠져나갈 수 있도록 형성되어 있다.
그러나, 종래의 설진 시스템은 혀와 설태의 색깔에 대해서는 신뢰할 만한 결과를 보여주고 있으나, 혀의 두께, 설태의 두께 및 습윤도 등의 특징에 대해서는 2차원 영상에 기반한 간접적 추정 값을 출력할 수밖에 없다. 따라서, 종래의 설진 시스템은 이에 대해 신뢰할 만한 결과를 도출할 수 없다는 문제점을 갖는다. 또한, 종래의 설진 시스템은 가시광선 영상만을 촬영 및 기록함으로써 눈으로 관찰가능한 것만을 보존하고 재생하므로 육안으로 관찰 불가능한 것을 보여주는 CT, MRI 및 X-선 촬영기 등의 의료영상 장비에 비해 상대적으로 한정된 기능을 갖는다는 문제점도 갖는다. 또한, 종래의 설진 시스템은 일반 램프 조명을 사용하기 때문에 소모전력이 많고, 발열량이 크기 때문에 수명도 짧다는 문제점도 갖는다.
[1] 한국공개특허 제2010-0027296호 (2010. 03. 11 공개)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종래 일반 램프 조명을 엘이디 광원으로 대체함으로써 광원의 수명을 높일 수 있고, 소모전력 및 발열 특성을 향상시킬 수 있는 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 엘이디 광원의 파장을 변화시켜 감에 따라 혀의 색깔과 상태, 설태 및 혀의 습윤도 특성을 촬영할 수 있는 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치는 외부 빛을 차단하도록 피검사자의 안면부를 감싸는 차광 몸체부, 상기 안면부와 대향하도록 상기 차광 몸체부의 내부에 마련되고, 상기 피검사자의 혀에 조사되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있는 엘이디 조명부, 상기 엘이디 조명부 내측에 위치하여 상기 엘이디 조명부의 파장 변화에 대응하는 영상을 촬영하는 영상 촬영부, 상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장부 및 상기 엘이디 조명부 및 상기 영상 촬영부의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 영상 데이터를 가공하도록 상기 데이터 저장부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 상기 엘이디 조명부는 제1파장의 빛을 방출하는 제1조명, 제2파장의 빛을 방출하는 제2조명 및 제3파장의 빛을 방출하는 제3조명을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 상기 제1 조명은 상기 영상 촬영부를 감싸도록 위치하고, 상기 제2조명은 상기 영상 촬영부의 상부 및 하부에 위치하며, 상기 제3조명은 상기 영상 촬영부의 좌측 및 우측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 상기 제1파장 내지 상기 제3파장은 각각 가시광선 영역, 근적외선 영역 및 자외선 영역의 파장인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 상기 차광 몸체부의 하부에는 상기 차광 몸체부를 지지하기 위한 몸체 지지부가 마련되고, 상기 몸체 지지부에는 상기 제1조명 내지 상기 제3조명 중 어느 하나의 조명을 선택할 수 있는 스위치부가 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 상기 차광 몸체부의 상부에는 상기 영상 촬영부로부터 획득되는 영상을 표시할 수 있는 영상 확인부가 더 마련된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 종래 일반 램프 조명을 엘이디 광원으로 대체함으로써 광원의 수명을 높일 수 있고, 소모전력 및 발열 특성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치에 의하면, 엘이디 광원의 파장을 변화시켜 감에 따라 혀의 색깔과 상태를 촬영하거나, 설태의 색깔 및 형태적 특징을 촬영하거나, 또는 혀의 습윤도 특성 및 설하 정맥을 촬영할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 종래 기술에 따른 설진 시스템의 일례를 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 단면도이다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 정면도 및 사시도이다. 도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치를 도시한 분해사시도 및 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원을 구비하는 혀 영상 촬영장치(50)는 차광 몸체부(21), 엘이디 조명부(23), 영상 촬영부(25) 및 데이터 저장부(27)를 포함하여 구성된다. 상기 차광 몸체부(21)는 일면에 피검사자의 안면을 수용할 수 있는 안면 수용부(29)를 구비하고, 상기 피검사자의 안면을 감싸서 외부 빛을 차단할 수 있는 구조로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 차광 몸체부(21)의 내벽은 엘이디 조명부(23)로부터 방출된 빛을 반사시키기에 적합한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시 예에서, 상기 차광 몸체부(21)는 제1몸체부(21a) 및 제2몸체부(21b)가 결합하여 형성된 박스형으로 도시되었지만 피검사자의 안면을 수용하기에 적합한 어떤 형태의 구조로도 제조될 수 있다. 상기 제1몸체부(21a)는 안면 수용부(29)를 구비하고, 상기 엘이디 조명부(23) 및 영상 촬영부(25)가 연결된다. 상기 제2몸체부(21b)는 제1몸체부(21a)에 체결되어 엘이디 조명부(23) 및 영상 촬영부(25)를 감싸는 외부 덮개로써 사용된다.
상기 안면 수용부(29) 측의 차광 몸체부(21) 상부에는 피검사자의 코 또는 인중 부위를 지지할 수 있는 안면 지지부(31)가 형성되어 있다. 따라서, 피검사자는 안면 지지부(31)를 기준으로 촬영될 혀를 적합한 위치로 이동시켜 촬영할 수 있다. 이 경우, 상기 피검사자는 차광 몸체부(21)의 상부에 위치한 영상 확인부(33)의 화면을 보면서 영상 촬영부(25)로부터 획득되는 영상을 실시간으로 확인하면서 정확한 촬영 위치를 찾을 수 있다. 상기 차광 몸체부(21)의 내측에는 엘이디 조명부(23)가 위치하고 있다. 상기 엘이디 조명부(23)는 소정 각도로 기울어진 채로 제1몸체부(21a)에 연결되는 지지 프레임(34)에 결합되는 것이 바람직하다.
상기 엘이디 조명부(23)는 영상 촬영부(25)를 감싸도록 위치되고, 제1조명(35), 제2조명(37) 및 제3조명(39)을 구비한다. 상기 엘이디 조명부(23)는 종래 램프 형의 광원에 비해 광원의 수명을 높일 수 있고, 소모전력 및 발열 특성을 향상시킬 수 있는 복수 개의 엘이디(LED)들로 구성된다. 상기 엘이디 조명부(23)는 집중조명보다는 분산조명으로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 엘이디 조명부(23)는 조명의 초점이 혀에 맞춰지도록 빛을 집중시켜 방출하는 것이 아니라 엘이디(LED)들로부터 빛이 나란하게 방출되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 엘이디 조명부(23)는 영상 촬영부(25)에서 획득되는 혀의 영상이 균일한 조명도(Illuminance)를 갖도록 빛을 방출할 수 있다.
상기 제1조명(35)은 영상 촬영부(25)에 인접하여 상기 영상 촬영부(25)를 감싸도록 위치하고, 상기 제2조명(37)은 영상 촬영부(25)의 상부 및 하부에 위치한다. 또한, 상기 제3조명(39)은 영상 촬영부(25)의 좌·우측에 위치한다. 상기 제3조명(39)은 영상 촬영부(25)의 좌·우측에서 대칭적으로 위치한다. 이 경우, 상기 조명들(35, 37, 39)은 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1조명(35)은 제1파장의 빛을 방출하고, 상기 제2조명(37)은 제2파장의 빛을 방출하며, 상기 제3조명(39)은 제3파장의 빛을 방출한다. 이 경우, 상기 제1파장은 가시광선 영역의 파장이고, 상기 제2파장은 근적외선 영역의 파장이며, 상기 제3파장은 자외선 영역의 파장인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 영상 촬영부(25)는 조명들(35, 37, 39)로부터 혀에 의해 반사된 빛을 촬영함으로써 다양한 혀의 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 검사자는 가시광선 영역의 파장을 갖는 제1조명(35)을 혀에 조사하여 혀의 색깔, 혀의 형태적 특징, 설태의 색깔 및 설태의 형태적 특징을 구별함으로써 피검사자의 건강상태를 진단할 수 있다. 또한, 상기 검사자는 근적외선 영역의 파장을 갖는 제2조명(37)을 혀에 조 사하 여 혀의 온도분포를 측정함으로써 습윤도를 평가할 수 있고, 혈관종을 추정하여 두개내 병변( intra cranial lesion )의 경향성을 파악할 수 있다.
또한, 상기 검사자는 자외선 영역의 파장을 갖는 제3조명(39)을 혀에 조사함으로써 피검사자의 혀에 생성된 설태에 가려져 눈으로는 파악할 수 없는 혓바닥의 갈라짐 정도를 평가함으로써 체내의 수화( hydration ) 정도를 파악할 수 있고, 설질과 설태의 색깔 뿐만 아니라 설태의 양을 정량적으로 파악함으로써 체내의 수화 상태 및 빈혈 정도를 파악할 수 있다. 상기 근적외선 , 가시광선 및 자외선 영역의 파장을 이용한 혀의 건강상태 진단 방법은 본 출원인들에 의해 출원된 한국특허출원 제2009-0022700호(2009.03.17 출원)에 상세하게 개시되어 있어 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 영상 촬영부(25)는 차광 몸체부(21)의 내측, 즉 엘이디 조명부(23)로 둘러싸여진 지지 프레임(34)의 가운데에 위치하고 있다. 상기 영상 촬영부(25)는 CCD 카메라를 포함하는 디지털 카메라를 사용하는 것이 바람직하지만, 근거리에서 혀의 세부 영상을 획득할 수 있는 다른 종류의 카메라를 사용할 수도 있다. 상기 영상 촬영부(25)는 엘이디 조명부(23)의 파장 변화에 대응하는 영상을 촬영한다.
즉, 상기 영상 촬영부(25)는 가시광선 영역의 빛을 방출하는 제1조명(35)이 온 되는 경우에는 제1조명(35)에 대응하는 혀의 영상을 촬영한다. 또한, 상기 영상 촬영부(25)는 근적외선 영역의 빛을 방출하는 제2조명(37)이 온 되는 경우에는 제2조명(37)에 대응하는 혀의 영상을 촬영하고, 자외선 영역의 빛을 방출하는 제3조명(39)이 온 되는 경우에는 제3조명(39)에 대응하는 혀의 영상을 촬영한다. 따라서, 상기 검사자는 엘이디 조명부(23)의 파장을 변화시켜 영상 촬영부(25)로 혀의 영상을 촬영하고, 영상출력 모니터(도시하지 않음)를 확인함으로써 혀의 건강 상태를 진단할 수 있다. 또한, 상기 검사자는 영상출력 모니터의 영상을 조작함으로써 획득된 혀의 영상 데이터를 가공하여 피검사자의 건강상태를 진단할 수 있다. 상기 제1조명(35) 내지 제3조명(39)의 각각에 대응하여 영상 촬영부(25)에서 촬영된 영상은 데이터 저장부(27)에 저장된다.
한편, 상기 차광 몸체부(21)의 하부에는 차광 몸체부(21)를 지지하기 위한 몸체 지지부(41)가 위치한다. 상기 몸체 지지부(41)는 안면 수용부(29)를 피검사자의 안면에 맞출 수 있도록 차광 몸체부(21)에 내장된 제어부(43)의 제어에 따라 상하 또는 좌우로 이동할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어부(43)는 영상 촬영부(25) 및 제1조명(35) 내지 제3조명(39)의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 영상 데이터를 가공하도록 데이터 저장부(27)를 제어하는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 상기 영상 촬영부(25) 및 제1조명(35) 내지 제3조명(39)은 피검사자 또는 검사자가 몸체 지지부(41)에 부착된 스위치부(45)를 수동으로 조작함으로써 동작할 수도 있다. 따라서, 상기 피검사자 또는 검사자는 스위치부(45)를 수동으로 조작함으로써 영상 확인부(33) 또는 영상출력 모니터에 획득되는 영상을 확인하면서 혀의 영상을 촬영할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
21: 차광 몸체부 23: 엘이디 조명부
25: 영상 촬영부 27: 데이터 저장부
29: 안면 수용부 31: 안면 지지부
33: 영상 확인부 35: 제1조명
37: 제2조명 39: 제3조명
41: 몸체 지지부 45: 스위치부

Claims (6)

  1. 외부 빛을 차단하도록 피검사자의 안면부를 감싸는 차광 몸체부;
    상기 안면부와 대향하도록 상기 차광 몸체부의 내부에 마련되고, 상기 피검사자의 혀에 조사되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있는 엘이디 조명부;
    상기 엘이디 조명부 내측에 위치하여 상기 엘이디 조명부의 파장 변화에 대응하는 영상을 촬영하는 영상 촬영부;
    상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장부; 및
    상기 엘이디 조명부 및 상기 영상 촬영부의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 영상 데이터를 가공하도록 상기 데이터 저장부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 엘이디 조명부는 제1파장의 빛을 방출하는 제1조명, 제2파장의 빛을 방출하는 제2조명 및 제3파장의 빛을 방출하는 제3조명을 포함하는 것을 특징으로 하는 혀 영상 촬영장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조명은 상기 영상 촬영부를 감싸도록 위치하고, 상기 제2조명은 상기 영상 촬영부의 상부 및 하부에 위치하며, 상기 제3조명은 상기 영상 촬영부의 좌측 및 우측에 위치하는 것을 특징으로 하는 혀 영상 촬영장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1파장 내지 상기 제3파장은 각각 가시광선 영역, 근적외선 영역 및 자외선 영역의 파장인 것을 특징으로 하는 혀 영상 촬영장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차광 몸체부의 하부에는 상기 차광 몸체부를 지지하기 위한 몸체 지지부가 마련되고, 상기 몸체 지지부에는 상기 제1조명 내지 상기 제3조명 중 어느 하나의 조명을 선택할 수 있는 스위치부가 마련된 것을 특징으로 하는 혀 영상 촬영장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차광 몸체부의 상부에는 상기 영상 촬영부로부터 획득되는 영상을 표시할 수 있는 영상 확인부가 더 마련된 것을 특징으로 하는 혀 영상 촬영장치.
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