KR101451894B1 - Smartphone based apparatus and method for testing pupillary light reflex - Google Patents

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충북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션 실행에 따른 사용자 조작에 대응하여 동공반응 검사요청신호가 생성되며; 검사요청신호에 따라 제어부에서 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 생성하며; 카메라 제어신호에 대응하여 미리 설정된 촬영조건에 따라 카메라의 작동이 이루어지며; 플래시 제어신호에 따라 동작하는 타이머에서의 구동신호에 대응하여 미리 설정된 광제어조건에 따라 플래시의 작동이 이루어지며; 카메라로부터 촬영된 영상에 대해 제어부가 동공변화를 분석하며; 제어부에서 분석의 결과를 디스플레이신호로 처리하는 것을 포함한다. 본 발명에 따르면, 스마트폰의 카메라와 플래시를 이용하기 때문에 동공반응 검사를 언제 어디서나 편리하게 할 수 있으며, 이미지를 획득하여 분석하기 때문에 동공의 크기변화를 정량적으로 알 수 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for examining a pupil reaction for a smartphone, wherein a pupil reaction test request signal is generated in response to a user operation of executing a pupil reaction test application for a smartphone; Generates a camera control signal and a flash control signal in a control unit according to an inspection request signal; The operation of the camera is performed according to a preset photographing condition corresponding to the camera control signal; The operation of the flash is performed according to a preset light control condition corresponding to a drive signal in a timer operating in accordance with a flash control signal; The control unit analyzes the pupil change with respect to the image photographed from the camera; And processing the result of the analysis in the control unit into a display signal. According to the present invention, since a camera and a flash of a smart phone are used, a pupil reaction test can be conveniently performed anytime and anywhere, and since the image is acquired and analyzed, the pupil size change can be quantitatively recognized.

Description

스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법{SMARTPHONE BASED APPARATUS AND METHOD FOR TESTING PUPILLARY LIGHT REFLEX}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a device and a method for testing a pupil reaction for a smartphone,

본 발명은 동공반응 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰의 카메라 및 라이트를 이용하여 동공의 변화를 기록하고 분석하는 스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a pupil reaction test apparatus and method, and more particularly, to a pupil reaction test apparatus and method for a smartphone that records and analyzes pupil changes using a camera and a light of a smart phone.

동공(pupil)은 각막의 중앙에서 약간 내하측에 위치하고 있는 원형의 구멍으로서, 그 기능은 눈 속으로 들어가는 빛의 양을 조절하고 각막 주변을 통과하는 빛을 차단하여 렌즈의 구면수차(spherical aberration) 및 색수차를 감소시키고 초점 깊이를 증가시켜 주시 물체를 선명하게 볼 수 있도록 한다. 동공의 크기는 2 ~ 4 mm이며, 홍채를 구성하고 있는 동공괄약근(sphincter pupillae muscle)과 동공산대근(dilator pupilae muscle)의 이완과 수축에 의해 자율적으로 조절된다.The pupil is a circular hole located slightly inferiorly from the center of the cornea. Its function is to control the amount of light entering the eye, block the light passing around the cornea, and reduce the spherical aberration of the lens. And the chromatic aberration are reduced and the focus depth is increased so that the object to be viewed can be clearly seen. The size of the pupil is 2 to 4 mm and is autonomously regulated by the relaxation and contraction of the sphincter pupillae muscle and the dilator pupilae muscle, which constitute the iris.

안구로 들어오는 빛의 양에 따라 동공의 크기가 반사적으로 변하는 것을 동공반사라 한다. 동공의 크기에 관여하는 것은 3번 뇌신경인 눈돌림 신경(동안신경; oculomotor nverve)의 한 부분인 부교감신경(parasympathetic nerve)과 교감신경이며, 부교감신경은 축동(miosis), 즉 동공수축에 관여하며 교감신경은 동공확대(mydriasis)에 관여한다.A pupil reflex is a phenomenon in which the size of the pupil changes reflexively according to the amount of light entering the eyeball. It is parasympathetic nerve and sympathetic nerves that are part of the oculomotor nerve, which is involved in the size of the pupil, and parasympathetic nerves are involved in miosis, ie pupil contraction The sympathetic nerve is involved in mydriasis.

정상적으로 양쪽 동공의 크기는 같다(동공동등, isocoria). 그러나 교감신경 또는 부교감신경에 장애가 발생하면 한 쪽 동공의 크기가 커지거나 작아져서 양쪽 동공의 크기가 같지 않게 된다(동공부등; anisocoria).
Normally the size of both pupils is the same (isocoria, etc.). However, if a sympathetic nerve or parasympathetic nerve breaks down, the size of one pupil becomes larger or smaller, and the size of both pupils becomes unequal (anisocoria).

자극을 전달하는 시신경 다발은 두 가지 종류의 신경섬유로 구성되어 있다. 하나는 시신경의 20 %를 차지하고 있는 동공섬유(pupillary fiber)이고, 다른 하나는 시신경의 80 %를 차지하고 있는 시각섬유(visual fiber)이다. 동공의 대광반사로는 이중 동공 섬유와 관계한다. 대광반사로(light reflex pathway)는 눈 속으로 빛이 들어가면 그 자극은 망막(신경절세포), 시신경, 시신경 교차, 시삭을 경유하여 진행하다가 외측슬상체(lateral geniculate body)에 이르기 전에 시삭을 떠나 시개전방(pretectal area)의 시개전핵(pretectalnucleus)에 도달하며, 여기서 신경원을 교대하여 같은 쪽 또는 반대쪽의 Edinger-Wesphal 핵에 도달하게 되고, 다시 전술한 경로를 따라서 동공괄약근에 이른다. 이러한 동공의 대광반사는 0.2 ~ 0.5 초의 잠복기를 거쳐 일어난다. 정상에서 우측 눈에 빛을 비추면 우측 눈의 동공이 수축(직접 빛 반사, direct light reflex)하면서 좌측 눈의 동공도 같이 수축한다(간접 빛 반사, indirect light reflex).
The optic nerve bundle that transmits the stimulus consists of two types of nerve fibers. One is the pupillary fiber, which accounts for 20% of the optic nerve, and the other is the visual fiber, which accounts for 80% of the optic nerve. The light reflection path of the pupil is related to the double pupil fiber. In light reflex pathway, when light enters the eye, the stimulus travels via the retina (ganglion cell), optic nerve, optic nerve crossing, and Shishak, and then leaves Shishak before reaching the lateral geniculate body Reaching the pretectal nucleus of the pretectal area, where the neurons alternate to reach the Edinger-Wesphal nucleus on the same or opposite side, and again to the pupillary sphincter following the path described above. The light reflection of the pupil occurs through a latency period of 0.2 to 0.5 sec. Shining the light from the normal to the right eye causes the pupil of the right eye to contract (direct light reflex) as well as the pupil of the left eye (indirect light reflex).

12쌍 뇌신경의 1/2 정도가 눈과 안구의 움직임에 관여하기 때문에 뇌간의 기능 상태를 알아보기 위해 동공의 변화를 측정한다. 동공 변화를 평가하는 방법은 동공의 크기, 좌우의 동등성, 빛에 대한 반사작용으로 평가하며, 휴식상태의 눈의 위치와 자극을 주었을 때의 변화와 각막반사를 측정한다.Because half of the twelve cranial nerves are involved in the movement of the eye and eyeballs, pupil changes are measured to determine the functional status of the brainstem. The method of evaluating pupil changes is evaluated by pupil size, left and right equivalence, and reflex action on light. The position of the eye in the resting state and changes in the stimulation and the corneal reflex are measured.

동공 반응 검사는 직접 반사와 간접 반사로 나뉜다. 직접 반사는 검사하는 쪽 눈의 망막에 빛으로 자극을 주었을 때 동공 크기의 변화량과 속도를 검사하고 이를 기록하는 것을 말한다. 간접 반사는 반대쪽 망막에 빛으로 자극을 주고 자극 받지 않는 동공의 크기의 변화량과 속도를 검사하는 것을 말한다. 이 밖에 Marcus-gunn test가 있는데 이는 직접 반사와 간접 반사의 힘을 비교하는 것으로 망막의 단안 이상과 시신경 전면부 시각로에서 외측슬상체까지 검사하는데 이용된다.Pupil reaction tests are divided into direct reflection and indirect reflection. Direct reflection refers to examining and recording the amount and speed of pupil size change when stimulating the retina of the test eye with light. Indirect reflection refers to the stimulation of light on the opposite retina and the examination of changes in the size and velocity of the irritated pupil. In addition, the Marcus-gunn test is used to compare the power of direct reflexes and indirect reflexes.

동공반응 검사의 목적은 시신경 교차이전의 구심로(afferent pathway)의 이상을 확인하거나 원심로(efferent pathway)의 이상을 발견하기 위해서이다. 비정상적인 동공반응을 나타낼 경우에는 동공반사 경로의 장애나 손상을 의심할 수 있다. 3번 신경에 장애가 있으면 부교감신경의 마비로 인하여 병이 있는 쪽의 동공이 크게 된다. 다리뇌(교뇌, pons)에 국한된 병이 있을 경우 양측의 다리뇌에 위치하는 교감신경로의 장애가 발생하고, 이로 인하여 교감신경이 마비되어 동공의 크기가 매우 작아진다. 눈돌림신경은 갈고리이랑탈출(uncal herniation)이 있을 때 가장 초기에 손상 받으며, 경천막탈출(transtentorial herniation)에서는 중간 뇌의 손상여부를 판단할 수 있는 근거를 제공하기 때문에 혼수환자에서 동공의 크기와 빛 반사를 검사하는 것은 매우 중요하다.
The purpose of the pupillary response test is to identify abnormalities in the afferent pathway prior to crossing the optic nerve or to detect abnormalities in the efferent pathway. If abnormal pupil responses are present, the pupil reflex pathway may be disturbed or damaged. If the third nerve is obstructed, the paralyzed side of the diseased side is enlarged due to the paralysis of the parasympathetic nerve. When there is a disease restricted to the legs brain (pons), the sympathetic nerve located in the legs of both legs is disturbed, resulting in paralysis of the sympathetic nerves, resulting in a very small pupil size. The oculomotor nerve is the earliest injured when uncalcial herniation is present and transtentorial herniation provides the basis for judging the damage of the middle brain. It is very important to check the light reflection.

기존의 동공반응 검사는 펜라이트(penlight)를 이용하여 빛 자극을 주고 크기 변화에 따라 변화없음은 0, 변화 작음은 1, 중간변화는 2, 큰 변화는 3으로 기록하고 동공 크기 변화 속도가 느리면 (-)로, 변화 속도가 빠르면 (+)로 기록하는 방식이다. 이렇게 동공의 크기를 육안으로 관찰하고, 그 변화를 기록하는 방식은 검사자의 감각 및 경험에 의존해야 하며, 정량적인 변화량을 알 수 없는 단점이 있다.The pupil response test was performed using a penlight light stimulus. The pupil size was recorded as 0, 0, 1, 2, and 3, respectively. (-) and when the change speed is fast (+). Thus, the method of observing the pupil size with the naked eye and recording the change must depend on the senses and experiences of the examinee, and there is a disadvantage in that quantitative changes can not be known.

한편, 동공크기검사기는 안구의 동공 반응성(reactivity)를 측정하기 위한 기기이다. 일반적인 동공크기 검사기는 벽에 연결되어 의자에 앉아 사용되며, 빛에 대한 동공의 반응을 평가하기 위해 사용된다. 이 동공크기검사기는 정확한 동공의 크기를 측정할 수 있으나, 동공크기검사기를 사용할 수 있는 장소에 제한이 따르며, 가격이 비싸다. 따라서 언제 어디서나 쉽게 적용할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, the pupil size tester is a device for measuring the pupil reactivity of the eyeball. A common pupil size tester is used to sit on a chair connected to a wall and is used to evaluate the pupil response to light. This pupil size tester can measure the exact pupil size, but there are restrictions on where the pupil size tester can be used and are expensive. Therefore, there is a problem that can not be easily applied anytime and anywhere.

한편, 포터블 동공크기검사기는 마약이나 마취 상태가 의심되는 환자나 심각한 머리 손상을 가지고 있는 환자에 대한 사전 검사에 자주 사용된다. 이 포터블 동공크기검사기는 이동성이 좋아 기존의 동공크기검사기에 비해 다양한 장소에서 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 기기를 별도로 구매해야 하며, 가격이 여전히 비싸다는 단점이 있다.
On the other hand, the portable pupil size tester is often used for preliminary examination of patients suspected of having narcotic drugs or anesthesia, or patients with serious head injuries. This portable pupil size checker is advantageous in that it can be used in various places compared with the conventional pupil size checker because of its good mobility. However, there is a disadvantage that the device must be purchased separately and the price is still expensive.

대한민국 공개특허공보 제10-2007-0065419호(공개일 2009.05.20.)Korean Patent Publication No. 10-2007-0065419 (published on May 20, 2009)

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라가 장착된 스마트폰을 이용하여 언제, 어디서나, 누구든지 쉽게 동공반응을 측정하고 이를 분석할 수 있는 스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a smartphone capable of easily measuring and analyzing the pupillary reaction anytime, anywhere, The present invention also provides an apparatus and a method for examining a pupil reaction.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 터치패널, 카메라, 플래시 및 저장부를 포함하는 스마트폰을 이용하여 동공반응을 검사하는 장치에 관한 것으로서, 상기 사용자 조작에 따라 발생된 검사요청신호에 대응하여 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 발생시키며, 촬영된 영상의 분석을 수행하는 제어부를 포함하며; 상기 터치패널은 영상 출력 및 사용자 조작을 지원하며; 상기 카메라는 상기 카메라 제어신호에 따라 촬영제어가 이루어지며; 상기 플래시는 상기 플래시 제어신호에 따라 광제어가 이루어지며; 상기 저장부는 상기 촬영된 영상을 저장하며; 상기 스마트폰에 설치된 동공반응 검사 애플리케이션을 실행하여 동공반응 검사를 수행한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting a pupil response using a smart phone including a touch panel, a camera, a flash, and a storage unit, A control unit for generating a camera control signal and a flash control signal and for analyzing the photographed image; The touch panel supports video output and user operation; Wherein the camera performs photographing control in accordance with the camera control signal; Wherein the flash is optically controlled according to the flash control signal; Wherein the storage unit stores the photographed image; A pupil reaction test application installed in the smartphone is executed to perform a pupil reaction test.

상기 제어부는, 상기 검사요청신호에 대응하여 작동되며, 플래시 작동시간의 구동신호를 출력하는 타이머; 상기 구동신호에 따라 광세기, 광지속시간을 포함하는 플래시 제어신호를 출력하는 플래시 컨트롤러; 상기 검사요청신호에 대응하여 촬영시간을 포함하는 카메라 제어신호를 출력하는 카메라 컨트롤러; 상기 촬영된 영상으로부터 동공을 추적하여 동공변화를 분석하는 분석부; 및 동공반응 검사 결과를 그래프로 처리한 디스플레이신호를 출력하는 그래픽 처리부를 포함한다.Wherein the control unit comprises: a timer that operates in response to the inspection request signal and outputs a driving signal of a flash operation time; A flash controller for outputting a flash control signal including an optical intensity and a light duration according to the driving signal; A camera controller for outputting a camera control signal including a photographing time corresponding to the inspection request signal; An analyzer for analyzing a pupil change by tracing a pupil from the photographed image; And a graphic processor for outputting a display signal obtained by graphically processing the results of the pupil reaction test.

상기 분석부에서는 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도를 포함하는 계산을 수행한다.
In the analysis unit, calculation including the maximum pupil size, the minimum pupil size, the pupil contraction rate, and the pupil relaxation rate is performed.

한편, 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 방법은, 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션 실행에 따른 사용자 조작에 대응하여 동공반응 검사요청신호가 생성되는 단계; 상기 검사요청신호에 따라 제어부에서 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 생성하는 단계; 상기 카메라 제어신호에 대응하여 미리 설정된 촬영조건에 따라 카메라의 작동이 이루어지는 단계; 상기 플래시 제어신호에 따라 동작하는 타이머에서의 구동신호에 대응하여 미리 설정된 광제어조건에 따라 플래시의 작동이 이루어지는 단계; 상기 카메라로부터 촬영된 영상에 대해 상기 제어부가 동공변화를 분석하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 분석의 결과를 디스플레이신호로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Meanwhile, a pupil reaction test method for a smartphone according to the present invention includes: generating a pupil reaction test request signal in response to a user operation of executing a pupil reaction test application for a smartphone; Generating a camera control signal and a flash control signal in a control unit according to the inspection request signal; Performing a camera operation according to a preset photographing condition corresponding to the camera control signal; Operating the flash according to a predetermined light control condition corresponding to a driving signal in a timer operating in accordance with the flash control signal; Analyzing a pupil change of the image photographed by the camera; And processing the result of the analysis as a display signal in the controller.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법에 따르면, 스마트폰의 카메라와 플래시를 이용하기 때문에 동공반응 검사를 언제 어디서나 편리하게 할 수 있다. 스마트폰은 많은 사람들이 사용하고 있기 때문에 특별한 장치를 구입하지 않더라도, 사용자가 가지고 있는 스마트폰을 이용해서 어느 곳에서나 쉽게 사용할 수 있다. 예를 들면, 수술실, 중환자실, 응급실, 마약 반응검사 등 다양한 장소에서 사용할 수 있다.As described above, according to the apparatus and method for testing a pupil reaction for a smartphone according to the present invention, a pupil reaction test can be conveniently performed anytime and anywhere because a camera and a flash of a smart phone are used. Because smartphones are used by many people, even if you do not purchase a special device, you can easily use it anywhere using your smartphone. For example, it can be used in various places such as an operating room, an intensive care unit, an emergency room, and a drug reaction test.

또한, 본 발명에 따르면, 이미지를 획득하여 분석하기 때문에 동공의 크기변화를 정량적으로 알 수 있다.Further, according to the present invention, since the image is acquired and analyzed, the change in the size of the pupil can be quantitatively recognized.

그리고, 획득한 이미지 및 분석결과는 저장하여 관리할 수 있고, 이메일로 전송하여 공유할 수 있다.
Then, the acquired image and analysis result can be stored and managed, and can be transmitted and shared by e-mail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰용 동공반응 검사 장치의 제어회로블록도이다.
도 2는 본 발명의 제어부의 제어회로블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰용 동공반응 검사 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션의 메인화면을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 장치의 모드 별 이미지 획득 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 장치를 이용하여 측정된 결과 비교화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 장치를 이용하여 분석된 결과 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
1 is a block diagram of a control circuit of a pupil reaction test apparatus for a smartphone according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a control circuit of the control unit of the present invention.
3 is a flowchart of a method for testing a pupil reaction for a smartphone according to an embodiment of the present invention.
4 shows a main screen of a pupil reaction test application for a smartphone of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram for explaining a mode-based image acquisition method of a pupil reaction test apparatus for a smartphone according to the present invention.
6 is an exemplary view for explaining a result comparison screen measured using the pupil reaction test apparatus for a smartphone according to the present invention.
FIG. 7 is an exemplary view for explaining a result screen analyzed using the pupil reaction test apparatus for a smartphone according to the present invention.

이하, 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, an apparatus and method for testing a pupillary reaction for a smartphone according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰용 동공반응 검사 장치의 제어회로블록도이다.1 is a block diagram of a control circuit of a pupil reaction test apparatus for a smartphone according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 장치는, 영상 출력 및 사용자 조작을 지원하는 터치패널(1)과, 사용자 조작에 따라 발생된 검사요청신호에 대응하여 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 발생시키며, 촬영된 영상의 분석을 수행하는 제어부(2)와, 카메라 제어신호에 따라 촬영제어가 이루어지는 카메라(3)와, 플래시 제어신호에 따라 광제어가 이루어지는 플래시(4)와, 카메라(3)에 의해 촬영된 영상을 저장하는 저장부(5)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the apparatus for testing a pupil reaction for a smartphone of the present invention comprises a touch panel 1 for supporting a video output and a user operation, a camera control signal and a flash control A camera 3 for performing photographing control according to a camera control signal, a flash 4 for performing light control in accordance with a flash control signal, And a storage unit 5 for storing an image photographed by the camera 3.

본 실시예에서는 터치패널(1)을 이용하는 경우에 대해 설명하고 있으나, 디스플레이부(액정패널) 및 사용자조작부(키패드)로 구분된 단말기에도 본 발명이 적용될 수 있음은 당연할 것이다.
Although the present embodiment describes the case of using the touch panel 1, it will be appreciated that the present invention can also be applied to a terminal divided into a display unit (liquid crystal panel) and a user operation unit (keypad).

이와 같이 구성된 스마트폰용 동공반응 검사 장치는, 터치패널(1)을 통한 사용자 조작에 대응하여 검사요청신호가 발생되면, 제어부(2)에서 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 발생시켜 카메라(3) 및 플래시(4)로 각각 전달된다. 이들 제어신호에 대응하여 카메라(3)에서는 촬영이 이루어지게 되며, 플래시(4)에서는 설정된 시간에 광발산이 이루어지게 된다. 이에 촬영된 영상은 제어부(2)에서 분석이 이루어짐과 아울러 저장부(5)에 저장된다. 분석이 완료되면 터치패널(1)을 통해 동공반응 검사 결과를 디스플레이한다.
When the inspection request signal is generated in response to a user operation through the touch panel 1, the control unit 2 generates a camera control signal and a flash control signal to control the camera 3 and / Flash 4, respectively. In response to these control signals, photographing is performed in the camera 3, and light is diverted in the flash 4 at a set time. The captured image is analyzed in the control unit 2 and stored in the storage unit 5. When the analysis is completed, the pupil reaction test result is displayed through the touch panel 1.

도 2는 본 발명의 제어부의 제어회로블록도이다.2 is a block diagram of a control circuit of the control unit of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제어부(2)는, 검사요청신호에 대응하여 작동되며, 플래시(4) 작동시간의 구동신호를 출력하는 타이머(21)와, 구동신호에 따라 광세기, 광지속시간 등을 포함하는 플래시 제어신호를 출력하는 플래시 컨트롤러(22)와, 검사요청신호에 대응하여 촬영속도, 촬영시간, 해상도 등을 포함하는 카메라 제어신호를 출력하고, 카메라(3)의 촬영에 따라 생성된 영상을 분석부(24)로 전달하는 카메라 컨트롤러(23)와, 촬영된 영상으로부터 동공을 추적하여 동공변화를 분석하는 분석부(24)와, 동공반응 검사 결과를 그래프로 처리한 디스플레이신호를 출력하는 그래픽 처리부(25)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the control unit 2 of the present invention includes a timer 21 that operates in response to an inspection request signal and outputs a driving signal of a flash operation time, A flash controller 22 for outputting a flash control signal including a duration time and the like, a camera controller 22 for outputting a camera control signal including a photographing speed, a photographing time and a resolution in response to an inspection request signal, A camera controller 23 for transmitting the generated image to the analyzer 24, an analyzer 24 for analyzing the pupil change by tracing the pupil from the captured image, a display And a graphic processor 25 for outputting a signal.

본 실시예에서는 타이머(21)를 이용한 시간제어방식을 이용하여 동공반응 검사를 수행하고 있으나, 지연소자 등을 이용하여 설정된 시간에 플래시(4)가 동작하도록 할 수 있을 것이다.
In the present embodiment, the pupil reaction test is performed using the time control method using the timer 21, but the flash 4 can be operated at a predetermined time using a delay element or the like.

이와 같이 구성된 제어부(2)는, 검사요청신호가 발생되면, 카메라 컨트롤러(23)에서 카메라 제어신호를 생성하여 카메라(3)로 전달되며, 이에 카메라(3)에서 촬영조건에 대응하여 촬영이 이루어진다. 한편, 검사요청신호가 발생되면, 타이머(21)가 작동되며, 설정시간에서 플래시(4)를 구동시키는 구동신호를 생성하여 플래시 컨트롤러(22)로 전달한다. 이에 플래시 컨트롤러(22)는 플래시 제어신호를 생성하여 플래시(4)로 전달하고, 플래시(4)에서 광발산조건에 대응하여 광발산이 이루어지게 된다. 이후, 촬영된 영상은 카메라 컨트롤러(23)를 거쳐 분석부(24)로 전달되게 되며, 분석부(24)에서는 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도 등을 계산한다. 이와 같이 분석된 동공변화는 그래픽 처리부(25)에서 그래프로 처리한 디스플레이신호가 터치패널(1)로 전달되며, 이에 터치패널(1)에 디스플레이가 이루어지게 된다.
When the inspection request signal is generated, the controller 2 generates a camera control signal from the camera controller 23 and transmits the camera control signal to the camera 3. The camera 3 captures an image corresponding to the shooting condition . When the inspection request signal is generated, the timer 21 is activated, and generates a driving signal for driving the flash 4 at the set time, and transmits the driving signal to the flash controller 22. Then, the flash controller 22 generates a flash control signal and transmits the flash control signal to the flash 4, and light is diverted in accordance with the light diverting condition in the flash 4. [ Thereafter, the photographed image is transmitted to the analyzer 24 via the camera controller 23, and the analyzer 24 calculates the maximum pupil size, the minimum pupil size, the pupil contraction rate, the pupil relaxation rate, and the like . In the pupil change analyzed in this manner, a display signal processed by the graphic processing unit 25 as a graph is transmitted to the touch panel 1, and the touch panel 1 displays the same.

그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 스마트폰용 동공반응 검사 방법에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method for testing a pupil reaction for a smartphone of the present invention using the system configured as described above will be described.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰용 동공반응 검사 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for testing a pupil reaction for a smartphone according to an embodiment of the present invention.

설명에 앞서, 스마트폰 카메라(3)의 플래시(4)를 이용하여 동공에 빛 자극을 주고 이에 대한 동공의 반응을 이미지와 영상으로 획득할 수 있는 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션을 스마트폰에 설치한 상태라고 가정한다.Prior to the description, a pupil reaction test application for a smartphone capable of acquiring a pupillary response to an image and an image using a flash (4) of a smartphone camera (3) State.

도 3을 참조하면, 먼저, 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션(이하, "애플리케이션"이라 함)을 실행한다(S1).Referring to FIG. 3, first, a pupil reaction test application (hereinafter referred to as "application") for a smartphone is executed (S1).

애플리케이션 실행되면, 피검자의 동공변화를 측정하기 위한 방법으로서, 이미지 모드 또는 동영상 모드에서 어느 하나를 선택한다(S2). 도 4에 도시된 바와 같이, 이미지 모드의 경우 상단 버튼이 'shot'으로 되며, 동영상 모드의 경우 'rec'으로 표시된다. 사용자는 모드 버튼을 이용하여 이미지 모드 또는 동영상 모드를 변경할 수 있다.When the application is executed, either the image mode or the moving image mode is selected as a method for measuring the pupil change of the subject (S2). As shown in FIG. 4, the top button is 'shot' in the image mode and 'rec' in the movie mode. The user can change the image mode or moving picture mode using the mode button.

사용자는 터치패널(1)을 통해 동공반응 검사와 관련된 초기 세팅 조작이 완료되면, 동공반응 검사를 요청한다(S3).When the initial setting operation related to the pupil reaction test is completed through the touch panel 1, the user requests a pupil reaction test (S3).

이에 동공반응 검사 요청에 따라 생성된 검사요청신호는 제어부(2)로 전달된다. 제어부(2)는, 검사요청신호를 카메라 컨트롤러(23) 및 플래시 컨트롤러(22)로 전달한다(S4). 이때, 플래시 컨트롤러(22)는 타이머(21)를 경유하게 된다. 즉, 타이머(21)는 검사요청신호에 대응하여 작동이 이루어지게 되며, 설정시간 후에 플래시(4)를 구동시키는 구동신호를 생성하여 플래시 컨트롤러(22)로 전달한다. 이에 카메라 컨트롤러(23)로부터 출력된 카메라 제어신호에 대응하여 카메라(3)의 작동이 이루어지게 되며, 플래시 컨트롤러(22)로부터 출력된 플래시 제어신호에 대응하여 플래시(4)의 작동이 이루어지게 된다(S5).The inspection request signal generated according to the pupil reaction inspection request is transmitted to the control unit 2. The control unit 2 transmits an inspection request signal to the camera controller 23 and the flash controller 22 (S4). At this time, the flash controller 22 goes through the timer 21. That is, the timer 21 operates in response to the inspection request signal, and generates a driving signal for driving the flash 4 after the set time, and transmits the driving signal to the flash controller 22. The camera 3 is operated in response to the camera control signal output from the camera controller 23 and the flash 4 is operated in response to the flash control signal output from the flash controller 22 (S5).

일례로서, 동영상 모드(Video mode)의 경우 도 5의 상단에 도시된 바와 같이, recoding 시작 이후 6초 동안 영상이 저장되며 그 사이의 시간동안 도 4의 화면에 있는 플래시(4) on/off 버튼을 이용하여 자유롭게 빛 자극을 줄 수 있다. 영상 획득 시간(Aquisition time)은 6초에서 30초까지 사용자가 설정하여 사용할 수 있으며, 기본 값은 6초로 설정되어 있다. 한편, 이미지 모드(Image mode)의 경우 도 5의 하단에 도시된 바와 같이, 빛 자극을 주기 전에 이미지 한 장을 획득하고 빛 자극과 동시에 한 장 그리고 이후에 이미지를 시간차를 두고 획득한다. 이미지 모드에서 획득하는 이미지의 수는 6초 동안 5장으로 설정되어 있으며, 사용자가 5장에서 24장까지 설정하여 사용할 수 있도록 되어있다.As an example, in the case of the video mode, as shown in the upper part of FIG. 5, an image is stored for 6 seconds after the start of the recoding, and during the time therebetween, the flash 4 on / off button Can be used to give light stimuli freely. The acquisition time can be set from 6 to 30 seconds, and the default value is set to 6 seconds. On the other hand, in the image mode, as shown in the lower part of FIG. 5, one image is obtained before the light stimulus is given, and one image is obtained at the same time as the light stimulus, and the image is acquired with a time difference thereafter. The number of images acquired in the image mode is set to five for six seconds, and the user can set up from five to twenty-four images.

한편, 플래시(4)를 통해 광발산은 점등레벨, 유지레벨, 소등레벨을 각각 설정하여 단계적으로 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the light divergence through the flash 4 is made stepwise by setting the lighting level, the maintenance level and the light-off level respectively.

이후, 촬영된 영상은 카메라 컨트롤러(23)를 거쳐 분석부(24)로 전달되게 되며, 분석부(24)에서는 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도 등을 계산한다(S6).Thereafter, the photographed image is transmitted to the analyzing unit 24 via the camera controller 23. The analyzing unit 24 calculates the maximum pupil size, the minimum pupil size, the pupil contraction rate, the pupil relaxation rate, and the like (S6).

이와 같이 분석된 동공변화는 그래픽 처리부(25)에서 그래프로 처리한 디스플레이신호가 터치패널(1)로 전달되며(S7), 이에 터치패널(1)에 디스플레이가 이루어지게 된다(S8). 촬영된 결과는 도 6에서와 같이 비교할 수 있다. 왼쪽에는 빛 자극을 주기 전 최초의 이미지가 디스플레이되며 오른쪽에는 빛 자극을 주고난 후의 이미지 4장을 스마트폰 화면을 터치하여 드래그하면서 비교할 수 있도록 되어 있다.In the pupil change analyzed in this way, the display signal processed by the graphic processing unit 25 as a graph is transmitted to the touch panel 1 (S7) and displayed on the touch panel 1 (S8). The photographed result can be compared as shown in FIG. On the left, the first image is displayed before giving the light stimulus. On the right side, four images after giving the light stimulus can be compared by touching and dragging the smartphone screen.

도 7은 동공 크기를 분석한 화면의 예시도를 나타낸 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 동공을 검출하여 시간의 흐름에 따른 동공 크기의 변화를 그래프로 나타낼 수 있고, 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도를 계산하여 보여준다. 또한 측정된 이미지 및 분석 결과는 이메일로 전송하여 데이터를 공유할 수 있다.
Fig. 7 shows an example of a screen for analyzing the pupil size. As shown in FIG. 7, the pupil is detected and the change of the pupil size according to the time can be graphically displayed. The maximum pupil size, the minimum pupil size, the pupil contraction rate, and the pupil relaxation rate are calculated Show. In addition, measured images and analysis results can be shared by e-mail.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable recording medium (such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, or a magneto-optical disk). Such a process can be easily carried out by those skilled in the art and will not be described in detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

1 : 터치패널
2 : 제어부
21 : 타이머
22 : 플래시 컨트롤러
23 : 카메라 컨트롤러
24 : 분석부
25 : 그래픽 처리부
3 : 카메라
4 : 플래시
1: Touch panel
2:
21: Timer
22: Flash controller
23: Camera controller
24: Analytical Department
25: Graphics processor
3: Camera
4: Flash

Claims (5)

터치패널, 카메라, 플래시 및 저장부를 포함하는 스마트폰을 이용하여 동공반응을 검사하는 장치에 있어서,
사용자 조작에 따라 발생된 검사요청신호에 대응하여 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 발생시키며, 촬영된 영상의 분석을 수행하는 제어부를 포함하며;
상기 제어부는,
상기 검사요청신호에 대응하여 작동되며, 플래시 작동시간의 구동신호를 출력하는 타이머;
상기 구동신호에 따라 광세기, 광지속시간을 포함하는 플래시 제어신호를 출력하는 플래시 컨트롤러;
상기 검사요청신호에 대응하여 촬영시간을 포함하는 카메라 제어신호를 출력하는 카메라 컨트롤러;
상기 촬영된 영상으로부터 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도를 포함하는 동공변화를 분석하는 분석부; 및
동공반응 검사 결과를 그래프로 처리한 디스플레이신호를 출력하는 그래픽 처리부를 포함하며,
상기 타이머는 상기 동공변화의 진행 과정에 대한 이미지를 획득할 수 있도록, 상기 카메라의 작동에 대응하여 상기 플래시의 작동 시간을 조절하며,
상기 플래시 제어신호에 의해 상기 플래시의 점등레벨, 유지레벨, 소등레벨이 조절되는 스마트폰용 동공반응 검사 장치.
An apparatus for inspecting a pupil response using a smartphone including a touch panel, a camera, a flash, and a storage unit,
A controller for generating a camera control signal and a flash control signal in response to an inspection request signal generated according to a user operation, and analyzing the photographed image;
Wherein,
A timer that is operated in response to the inspection request signal and outputs a driving signal of a flash operation time;
A flash controller for outputting a flash control signal including an optical intensity and a light duration according to the driving signal;
A camera controller for outputting a camera control signal including a photographing time corresponding to the inspection request signal;
An analyzer for analyzing a pupil change including a maximum pupil size, a minimum pupil size, a pupil contraction rate, and a pupil relaxation rate from the photographed image; And
And a graphic processing unit for outputting a display signal obtained by graphically processing pupil reaction test results,
Wherein the timer adjusts the operating time of the flash in response to operation of the camera so as to obtain an image of the progress of the pupil change,
Wherein the lighting level, the maintenance level, and the extinction level of the flash are adjusted by the flash control signal.
삭제delete 삭제delete 스마트폰용 동공반응 검사 애플리케이션 실행에 따른 사용자 조작에 대응하여 동공반응 검사요청신호가 생성되는 단계;
상기 검사요청신호에 따라 제어부에서 카메라 제어신호 및 플래시 제어신호를 생성하는 단계;
상기 카메라 제어신호에 대응하여 미리 설정된 촬영조건에 따라 카메라의 작동이 이루어지는 단계;
상기 플래시 제어신호에 따라 동작하는 타이머에서의 구동신호에 대응하여 미리 설정된 광제어조건에 따라 플래시의 작동이 이루어지는 단계;
상기 카메라로부터 촬영된 영상에 대해 상기 제어부가 최대 동공의 크기, 최소 동공의 크기, 동공의 수축 속도, 동공의 이완 속도를 포함하는 동공변화를 분석하는 단계; 및
상기 제어부에서 상기 분석의 결과를 디스플레이신호로 처리하는 단계를 포함하며,
상기 타이머는 상기 동공변화의 진행 과정에 대한 이미지를 획득할 수 있도록, 상기 카메라의 작동에 대응하여 상기 플래시의 작동 시간을 조절하며,
상기 플래시 제어신호에 의해 상기 플래시의 점등레벨, 유지레벨, 소등레벨이 조절되는 스마트폰용 동공반응 검사 방법.
Generating a pupil reaction test request signal in response to a user operation of executing a pupil reaction test application for a smartphone;
Generating a camera control signal and a flash control signal in a control unit according to the inspection request signal;
Performing a camera operation according to a preset photographing condition corresponding to the camera control signal;
Operating the flash according to a predetermined light control condition corresponding to a driving signal in a timer operating in accordance with the flash control signal;
Analyzing a pupil change including a maximum pupil size, a minimum pupil size, a pupil contraction rate, and a pupil relaxation rate with respect to an image photographed by the camera; And
And processing the result of the analysis as a display signal by the control unit,
Wherein the timer adjusts the operating time of the flash in response to operation of the camera so as to obtain an image of the progress of the pupil change,
Wherein the lighting level, the maintenance level, and the extinction level of the flash are adjusted by the flash control signal.
청구항 4의 스마트폰용 동공반응 검사 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a pupil reaction test function for a smartphone according to claim 4.
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