KR101516241B1 - Ultrasound system and control method for the same - Google Patents
Ultrasound system and control method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101516241B1 KR101516241B1 KR1020140175077A KR20140175077A KR101516241B1 KR 101516241 B1 KR101516241 B1 KR 101516241B1 KR 1020140175077 A KR1020140175077 A KR 1020140175077A KR 20140175077 A KR20140175077 A KR 20140175077A KR 101516241 B1 KR101516241 B1 KR 101516241B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- motion
- haptic device
- sensory
- tactile
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0866—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving foetal diagnosis; pre-natal or peri-natal diagnosis of the baby
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B7/00—Instruments for auscultation
- A61B7/02—Stethoscopes
- A61B7/04—Electric stethoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Pregnancy & Childbirth (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
본 발명은 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 촉각적으로 출력하여 대상체의 상태를 촉감으로 느낄 수 있도록 하는 초음파 진단 장치, 초음파 시스템 및 그 제어방법을 제공한다. 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 진단 장치는, 대상체에 관한 초음파 신호를 획득하는 신호 획득부; 상기 획득된 초음파 신호로부터 대상체에 관한 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 대상체에 관한 생체 신호 또는 움직임 신호를 촉각 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 촉각 신호를 햅틱 기기에 송신하는 신호 송신부를 포함한다.The present invention provides an ultrasound diagnostic apparatus, an ultrasound system, and a control method thereof, which can tactually output a bio-signal or a motion signal of a target object so that the state of the target object can be felt by touch. According to one aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a signal acquiring unit acquiring an ultrasonic signal relating to a target object; A signal generator for generating a biological signal or a motion signal relating to a target object from the obtained ultrasound signal; A signal converting unit for converting a bio-signal or a motion signal related to the object into a tactile signal; And a signal transmitter for transmitting the haptic signal to the haptic device.
Description
본 발명은 대상체에 대해 획득한 초음파 신호를 감각 신호로 변환하여 출력하는 초음파 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasound system for converting an ultrasound signal acquired for a target object into a sensory signal and outputting the ultrasound signal and a control method thereof.
초음파 진단 장치는 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 특히, 초음파 진단 장치는 태아의 상태를 영상화시켜 임산부에게 보여주거나 도플러 신호를 이용하여 태아의 심장 박동을 소리로 들을 수 있게 할 수 있다.Ultrasonic diagnostic devices have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field to obtain information inside the object. In particular, an ultrasound diagnostic system can visualize the fetal condition and show it to a pregnant woman or use a Doppler signal to audibly hear the fetal heartbeat.
이를 통해 태아의 상태를 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 임산부는 태아와의 유대감을 느낄 수 있고, 감동적인 경험을 할 수 있게 된다. This not only makes it possible to diagnose the condition of the fetus, but also the pregnant woman can feel the bond with the fetus and have a touching experience.
이와 같이 태아의 상태를 감각적으로 출력하여 제공하는 것은 산모에게 유익한 서비스가 될 수 있는바, 태아의 상태를 청각 또는 시각뿐만 아니라 촉각적으로도 출력하여 제공할 수 있는 다양한 기술의 개발이 요구된다.Thus, providing sensory output of the fetal state can be a useful service to the mother, and development of various technologies capable of outputting the fetal state as well as auditory or visual tactile sense is required.
본 발명은 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 시각, 청각 및 촉각을 포함하는 감각 신호로 변환한 뒤 출력하여 대상체의 상태를 다양한 감각으로 느낄 수 있도록 하는 음파 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.The present invention provides a sound wave system and a control method for converting a bio-signal or a motion signal of a target into a sensory signal including a visual, auditory, and tactile sense, and outputting the sensed signal so that the state of the target object can be sensed in various senses.
본 발명의 일 측면에 따른 초음파 진단 장치는, 대상체에 관한 초음파 신호를 획득하는 신호 획득부; 상기 획득된 초음파 신호로부터 대상체에 관한 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 대상체에 관한 생체 신호 또는 움직임 신호를 감각 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 감각 신호를 햅틱 기기에 송신하는 신호 송신부를 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a signal acquiring unit acquiring an ultrasonic signal relating to a target object; A signal generator for generating a biological signal or a motion signal relating to a target object from the obtained ultrasound signal; A signal converter for converting a bio-signal or a motion signal related to the object into a sensory signal; And a signal transmitter for transmitting the sensory signal to the haptic device.
상기 신호 변환부는, 상기 대상체의 생체 신호를 생체 신호의 특성을 포함하는 디지털 신호로 변환하고, 상기 펄스 신호를 상기 감각 신호로 변환할 수 있다.The signal converting unit may convert a bio-signal of the subject into a digital signal including characteristics of a biological signal, and convert the pulse signal into the sensory signal.
상기 생체 신호는, 심장 박동 신호이고, 상기 신호 변환부는, 상기 생체 신호의 세기에 따라 감각 신호의 세기를 다르게 변환할 수 있다.The bio-signal is a heartbeat signal, and the signal converter may convert the intensity of the sensory signal differently according to the intensity of the bio-signal.
상기 생체 신호는, 심장 박동 신호이고, 상기 신호 변환부는, 상기 생체 신호의 세기에 따라 감각 신호의 출력 시간을 다르게 변환할 수 있다.The bio-signal is a heartbeat signal, and the signal converter may convert the output time of the sensory signal differently according to the strength of the bio-signal.
상기 신호 생성부는, 트래킹(tracking) 알고리즘을 적용하여 상기 대상체의 움직임 신호를 생성할 수 있다.The signal generator may generate a motion signal of the object by applying a tracking algorithm.
상기 초음파 시스템은 움직임 파악 대상 및 기준 라인을 설정하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.The ultrasound system may further include an input unit for setting a motion recognition target and a reference line.
상기 신호 생성부는, 상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 관계에 기초하여 움직임 신호를 생성할 수 있다.The signal generating unit may generate a motion signal based on the set motion detection target and the relation between the reference line.
상기 신호 생성부는, 상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 거리가 미리 설정된 거리 이하로 가까워지는 경우 상기 움직임 신호를 생성할 수 있다.The signal generating unit may generate the motion signal when the distance between the set motion detection target and the reference line approaches a preset distance or less.
상기 초음파 시스템은 상기 신호 송신부로부터 송신되는 감각 신호를 수신하여 촉각 및 청각적으로 출력하는 햅틱 기기를 더 포함할 수 있다.The ultrasound system may further include a haptic device that receives a sensory signal transmitted from the signal transmitter and outputs the sensed signal in a tactile and aural manner.
상기 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호에 대한 상기 햅틱 기기의 반응 민감도를 설정하는 입력부를 더 포함할 수 있다.And an input unit for setting reaction sensitivity of the haptic device with respect to a biological signal or a motion signal of the object.
상기 초음파 시스템은 상기 감각 신호를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 저장부에 저장된 감각 신호는 로딩되어 상기 신호 송신부를 통해 상기 햅틱 기기로 송신될 수 있다.The ultrasound system may further include a storage unit for storing the sensory signal, and the sensory signal stored in the storage unit may be loaded and transmitted to the haptic device through the signal transmission unit.
상기 햅틱 기기는, 상기 신호 송신부로부터 상기 감각 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 수신된 감각 신호를 저장하는 저장부; 및 상기 저장부에 저장된 감각 신호가 로딩되면 로딩된 감각 신호에 따라 구동하는 액츄에이터를 포함할 수 있다.The haptic device may further include: a signal receiver for receiving the sensory signal from the signal transmitter; A storage unit for storing the received sensory signal; And an actuator that is driven according to a sensed signal loaded when the sensed signal stored in the storage unit is loaded.
본 발명의 일 측면에 따른 초음파 시스템은 대상체에 관한 초음파 신호를 획득하고; 상기 획득된 초음파 신호로부터 상기 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성하고; 상기 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 감각 신호로 변환하고; 상기 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하는 것을 포함한다.An ultrasound system according to an aspect of the present invention includes: an ultrasound system; Generating a biological signal or a motion signal of the object from the obtained ultrasonic signal; Converting a biological signal or a motion signal of the object into a sensory signal; And transmitting the sensed signal to the haptic device.
상기 대상체의 생체 신호를 감각 신호로 변환하는 것은, 상기 대상체의 생체 신호를 펄스 신호로 변환하고, 상기 펄스 신호를 상기 감각 신호로 변환하는 것을 포함할 수 있다.Converting the biological signal of the subject into a sensory signal may include converting the biological signal of the subject into a pulse signal and converting the pulse signal into the sensory signal.
상기 생체 신호는, 심장 박동 신호이고, 상기 대상체의 생체 신호를 감각 신호로 변환하는 것은, 상기 생체 신호의 세기에 따라 상기 감각 신호의 세기를 다르게 변환하는 것을 포함할 수 있다.The biomedical signal may be a heartbeat signal and the converting of the biomedical signal of the subject into a sensory signal may include converting the sensory signal intensity differently according to the strength of the biometric signal.
상기 생체 신호는, 심장 박동 신호이고, 상기 대상체의 생체 신호를 감각 신호로 변환하는 것은, 상기 생체 신호의 세기에 따라 상기 감각 신호의 출력 시간을 다르게 변환하는 것을 포함할 수 있다.The biomedical signal may be a heartbeat signal and the converting of the biomedical signal of the subject into a sensory signal may include converting the sensory signal output time differently according to the strength of the biometric signal.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것은, 트래킹(tracking) 알고리즘을 적용하여 상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.The generating of the motion signal of the object may include generating a motion signal of the object by applying a tracking algorithm.
상기 초음파 시스템의 제어방법은 상기 대상체의 움직임 신호를 생성하기 위해, 움직임 파악 대상 및 기준 라인을 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.The control method of the ultrasound system may further comprise setting a motion recognition object and a reference line to generate a motion signal of the object.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것은, 상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 관계에 기초하여 움직임 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.Generating the motion signal of the object may include generating a motion signal based on the relationship between the set motion target and the reference line.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것은, 상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 거리가 미리 설정된 거리 이하로 가까워지는 경우 상기 움직임 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.The generation of the motion signal of the object may include generating the motion signal when the distance between the set motion target and the reference line approaches a preset distance or less.
상기 초음파 시스템의 제어방법은 상기 햅틱 기기에서 상기 감각 신호를 수신하여 촉각 및 청각적으로 출력하는 것을 더 포함할 수 있다.The control method of the ultrasound system may further include receiving the sensory signal from the haptic device and outputting the sensing signal in a tactile and audible manner.
상기 초음파 시스템의 제어방법은 상기 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호에 대한 상기 햅틱 기기의 반응 민감도를 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.The control method of the ultrasound system may further include setting a reaction sensitivity of the haptic device with respect to a biological signal or a motion signal of the object.
상기 초음파 시스템의 제어방법은 상기 변환된 감각 신호를 저장하는 것을 더 포함하고, 상기 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하는 것은, 상기 저장된 감각 신호를 로딩하여 상기 햅틱 기기로 송신하는 것을 포함할 수 있다.The control method of the ultrasound system may further include storing the converted sensed signal and transmitting the sensed signal to the haptic device may include loading the stored sensed signal and transmitting the sensed signal to the haptic device have.
상기 햅틱 기기에서 상기 감각 신호를 수신하여 촉각 및 청각적으로 출력하는 것은, 상기 수신된 감각 신호를 저장하고; 상기 저장된 감각 신호가 로딩되면 상기 로딩된 감각 신호에 따라 액츄에이터를 구동하는 것을 포함할 수 있다.The tactile and audible output of the sensory signal in the haptic device may include storing the received sensory signal; And driving the actuator according to the loaded sensed signal when the stored sensed signal is loaded.
본 발명에 의하면, 대상체의 상태를 시각, 청각, 촉각 등의 다양한 감각으로 느끼게 할 수 있고, 특히, 대상체가 태아인 경우 태아의 심장 박동이나 태동을 임산부가 시각, 청각, 촉각 등의 다양한 감각으로 느낄 수 있게 함으로써 태아와 임산부 사이의 유대감을 향상시킬 수 있다. 또한, 집과 같은 병원 이외의 장소에서도 태아의 심장 박동이나 태동을 재현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to make the state of a target object feel various sensations such as visual, auditory, and tactile sensations. Particularly, when the target object is a fetus, the heartbeat and the fetal heart of the fetus can be sensed with various senses By making you feel that you can improve the bond between the fetus and pregnant women. In addition, it can reproduce the heartbeat and the birth of the fetus in a place other than a hospital such as a home.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 시스템에 대한 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 시스템의 전체 구성을 나타내는 외관도가 도시되어 있다.
도 3에는 신호 획득부의 구성을 나타낸 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 4에는 신호 생성부에서 생성되는 태아 심장 박동 신호가 도시되어 있다.
도 5a에는 태아 심장 박동 신호에 기초한 펄스 신호가 도시되어 있다.
도 5b에는 펄스 신호로부터 변환된 촉각 신호가 도시되어 있다.
도 6a에는 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동의 세기가 달라지는 신호가 도시되어 있다.
도 6b에는 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동 시간이 달라지는 신호가 도시되어 있다.
도 7에는 입력부와 디스플레이부를 더 포함하는 초음파 시스템에 관한 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 8a 및 도 8b에는 태아의 움직임 신호 생성에 관련된 도면이 도시되어 있다.
도 9에는 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 저장하고, 로딩할 수 있는 초음파 시스템에 관한 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.
도 11에는 트래킹(tracking) 알고리즘과 충돌 검출(collision detection) 알고리즘을 적용하여 태아의 움직임을 표현하는 초음파 시스템의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a control block diagram of an ultrasound image system according to an embodiment of the present invention.
2 is an external view illustrating an overall configuration of an ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention.
3 is a control block diagram showing the configuration of the signal acquiring unit.
4 shows a fetal heartbeat signal generated by the signal generator.
5A shows a pulse signal based on the fetal heartbeat signal.
5B shows the tactile signal converted from the pulse signal.
In FIG. 6A, a signal indicating the intensity of the vibration varies according to the intensity of the heartbeat signal.
6B shows a signal in which the vibration time varies according to the intensity of the heartbeat signal.
7 is a control block diagram of an ultrasound system further including an input unit and a display unit.
8A and 8B show diagrams relating to generation of a motion signal of a fetus.
9 is a control block diagram of an ultrasound system capable of storing and loading biological signals or motion signals of a target object.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of controlling an ultrasound system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a control method of an ultrasonic system for expressing fetal movement by applying a tracking algorithm and a collision detection algorithm.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 시스템에 대한 제어 블록도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 시스템의 전체 구성을 나타내는 외관도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a control block diagram of an ultrasound image system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external view illustrating an overall configuration of an ultrasound image system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템(100)은 대상체에 관한 초음파 신호를 획득하는 신호 획득부(110), 획득된 초음파 신호로부터 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성하는 신호 생성부(120), 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 감각 신호로 변환하는 신호 변환부(130), 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하는 신호 송신부(140) 및 송신된 감각 신호를 감각적으로 구현하는 햅틱 기기(150)를 포함한다. 여기서, 감각 신호는 촉각 신호를 포함하며, 경우에 따라 청각 신호 또는 시각 신호를 더 포함하는 것도 가능하다. Referring to FIG. 1, an ultrasound system 100 according to an embodiment of the present invention includes a
신호 획득부(110), 신호 생성부(120), 신호 변환부(130) 및 신호 송신부(140)는 초음파 진단 장치(101)에 포함될 수 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 햅틱 기기(150)는 초음파 진단 장치(101)와 무선 또는 유선 네트워크에 의해 연결되어 촉각 신호를 전송받는다. The
햅틱 기기(150)는 촉각 신호를 수신하는 신호 수신부(151)와 수신된 촉각 신호에 따라 구동되는 액츄에이터(153)를 포함한다. 햅틱 기기(150)는 휴대 전화와 같은 휴대기기에 햅틱 기능을 부가한 것일 수도 있고, 촉각 구현을 위해 마련된 별도의 기기일 수도 있다. 따라서, 햅틱 기기(150)는 전송된 촉각 신호에 따라 구동하여 촉각을 구현할 수 있는 기기이면 되고, 그 종류에는 제한이 없다. The
도 3에는 신호 획득부의 구성을 나타낸 제어 블록도가 도시되어 있다.3 is a control block diagram showing the configuration of the signal acquiring unit.
도 3을 참조하면, 신호 획득부(110)는 대상체에 전송할 송신신호를 생성하는 송신신호 생성부(111), 송신신호 생성부(111)로부터 송신신호를 전송받아 이를 초음파 신호를 변환하여 대상체에 송신 및 수신하는 프로브(112) 및 프로브(112)로 수신된 초음파 에코신호를 전송받아 수신집속신호를 생성하는 빔포머(113)를 포함한다.3, the
초음파 프로브(112)는 초음파 신호와 전기신호를 상호변환하는 복수의 변환소자(transducer element) 및 상기 변환소자가 스윙할 수 있도록 구동시키는 구동부를 포함하며, 구동부는 회전 각도를 제어할 수 있는 스텝핑 모터일 수 있다. The
상기 변환소자는 송신신호 생성부(111)로부터 송신신호가 전송되면, 전송된 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 생성한다. 여기서, 수신신호는 아날로그 신호이다. When the transmission signal is transmitted from the transmission
구체적으로, 초음파 프로브(112)는 각 변환소자에 입력되는 펄스들의 입력 시간을 적절하게 지연시킴으로써 집속된 초음파 빔을 송신 스캔 라인(scan line)을 따라 대상체로 송신한다. 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호들은 각 변환소자에 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력되고, 각 변환소자는 입력된 초음파 에코신호들을 출력한다. Specifically, the
빔 포머(113)는 프로브(112)가 초음파를 송신할 때 프로브(112)의 각 변환소자의 구동 타이밍을 조절하여 특정 위치로 초음파를 집속시키고, 프로브(112)로부터 수신신호가 전송되면 아날로그 형태의 수신신호를 디지털 신호로 변환한다. 그리고 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호를 수신집속시켜 수신집속신호를 생성한다. 이하 상술할 실시예에서의 초음파 신호는 빔 포머(113)에서 출력되는 수신집속신호일 수도 있고, 대상체를 영상화 할 수 있도록 영상 처리가 수행된 초음파 영상 신호일 수도 있다.The beam former 113 adjusts the driving timing of each conversion element of the
신호 생성부(120)는 대상체의 초음파 신호로부터 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성한다. 먼저, 대상체의 생체 신호를 생성하는 실시예를 설명하도록 한다.The
도 4에는 신호 생성부에서 생성되는 태아 심장 박동 신호가 도시되어 있다. 4 shows a fetal heartbeat signal generated by the signal generator.
대상체의 생체 신호에는 여러 종류가 있으나, 대상체가 태아인 경우, 생체 신호는 심장 박동 신호일 수 있고, 초음파 신호로부터 태아의 심장 박동 신호를 생성하기 위해 도플러 효과를 이용할 수 있다. 초음파 프로브(112)로부터 인체 내로 조사된 초음파는 인체 내의 움직이는 물체에 부딪혀 돌아온다. 조사된 초음파와 돌아온 초음파는 서로 다른 주파수를 가지며 이러한 주파수 차이를 도플러 편이(Doppler shift)라 하고, 도플러 편이가 나타나는 현상을 도플러 효과라고 한다. There are many types of bio-signals of a subject. When the subject is a fetus, the bio-signal may be a heartbeat signal, and a Doppler effect may be used to generate a heartbeat signal of the fetus from the ultrasound signal. Ultrasonic waves irradiated into the human body from the
구체적으로, 초음파 프로브(112)로부터 임산부의 복부 내로 조사된 초음파는 태아의 심장벽, 혈관벽, 혈액 등의 태아 심장 박동에 동기되어 움직이는 부분에 반사되어 돌아오며, 반사되어 돌아온 초음파는 편이된 주파수를 가진다. 따라서, 신호 생성부(120)는 초음파 신호로부터 주파수 편이된 신호를 추출하여 도 4에 도시된 바와 같은 태아의 심장 박동 신호를 생성할 수 있다. Specifically, the ultrasonic waves irradiated from the
도 5a에는 태아 심장 박동 신호에 기초한 펄스 신호가 도시되어 있고, 도 5b에는 펄스 신호로부터 변환된 촉각 신호가 도시되어 있다.5A shows a pulse signal based on a fetal heartbeat signal, and FIG. 5B shows a haptic signal converted from a pulse signal.
신호 변환부(130)는 도 4의 심장 박동 신호를 촉각 신호로 변환한다. 다시 도 4를 참조하면, 태아의 심장 박동 신호는 심실 수축에 따라 주기성을 가지므로 신호 변환부(130)는 심장 박동 신호에 나타난 심실 수축을 기준으로 하여 도 5a에 도시된 바와 같이 간단한 디지털 신호, 예를 들어 펄스 신호를 생성할 수 있다. 디지털 신호에는 심장 박동 신호의 특성이 포함되어 있다.The
그리고, 신호 변환부(130)는 생성된 펄스 신호에 기초하여 도 5b에 도시된 바와 같은 촉각 신호를 생성한다. 촉각 신호는 햅틱 기기(150)가 진동하거나 그 밖에 촉각을 구현할 수 있는 동작을 수행하도록 하는 신호이다. 신호 송신부(140)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 촉각 신호를 햅틱 기기(160)에 전송하고, 촉각 신호는 햅틱 기기(160)를 통해 촉각을 구현한다. Then, the
촉각(haptic)은 사람의 피부, 근육, 건(tendon) 및 관절 등에서 외부의 기계적, 열적, 화학적, 전기적 자극으로부터 느끼는 모든 감각을 의미하고, 촉각은 촉감(tactile)과 역감(kinesthetic)으로 나뉠 수 있다.Haptic refers to all sensations felt from external mechanical, thermal, chemical and electrical stimuli in human skin, muscle, tendon and joints, and tactile senses are divided into tactile and kinesthetic have.
촉감은 손마디, 손바닥 등 피부 내부 및 근처에 퍼져 있는 피부 감각을 통해 접촉 표면의 기하형상, 거칠기, 온도 및 미끄러짐 등을 감지하는 감각이다. 그리고, 역감은 손가락, 손목 및 팔 등의 근육뿐만 아니라 뼈 및 관절의 수용감각을 통해 전체 접촉력, 유연성 및 무게감 등을 감지하는 감각이다.The sense of touch is the sensation of the geometric shape, roughness, temperature and slip of the contact surface through the skin sensation spreading in and around the skin such as the palm of the hand. In addition, the reversed sense is a sensation that senses the total contact force, flexibility, and weight through the receptive senses of the bones and joints as well as the muscles of the fingers, wrists and arms.
일 예로서, 도 5b에 도시된 촉각 신호에 따라 햅틱 기기(160)에 진동이 발생되면 사용자는 진동을 통해 태아의 심장 박동을 느낄 수 있다. For example, when vibration occurs in the
한편, 햅틱 기기(150)는 촉각뿐만 아니라 시각 및 청각과 같은 다른 감각을 촉각과 함께 구현하는 것도 가능하다. 이를 위해, 신호 변환부(130)는 생체 신호인 심장 박동 신호를 청각 신호로 변환하고 변환된 청각 신호를 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(160)로 전송할 수 있다. 그리고, 햅틱 기기(160)는 스피커를 통해 태아의 심장 박동 소리를 출력할 수 있다. Meanwhile, the
또한, 신호 획득부(110)에서 획득한 초음파 신호 즉, 태아의 영상 신호도 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(150)로 전송될 수 있고, 햅틱 기기(150)는 전송된 태아의 영상 신호를 디스플레이를 통해 시각적으로 출력할 수 있다. 이 밖에, 신호 생성부(120)에서 생성한 도플러 신호 역시 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(150)로 전송되어 디스플레이를 통해 그래프 형태로 출력될 수 있는바, 태아의 영상 신호와 함께 출력되는 경우 도 4a에 도시된 바와 같은 영상이 햅틱 기기(150)를 통해 출력될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 태아의 상태와 관련된 어떤 시각 신호이던지 햅틱 기기(150)를 통해 출력되는 것이 가능하다.The ultrasound signal acquired by the
도 6a에는 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동의 세기가 달라지는 신호가 도시되어 있고, 도 6b에는 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동 시간이 달라지는 신호가 도시되어 있다.In FIG. 6A, a signal indicating the intensity of the vibration according to the intensity of the heartbeat signal is shown. In FIG. 6B, a signal showing the vibration time varies according to the intensity of the heartbeat signal.
도 5b의 촉각 신호는 태아의 심장 박동 주기만 표현하는 신호이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템에서는 태아의 심장 박동 주기뿐만 아니라 태아의 심장 박동 세기도 촉각으로 표현할 수 있는바, 일 예로서 도 6a에 도시된 바와 같이 태아의 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동 신호의 세기를 다르게 할 수 있다. 이에 따라, 햅틱 기기(150)는 태아의 심장 박동 세기가 강할수록 진동의 세기를 강하게 출력한다.The tactile signal of FIG. 5B is a signal expressing only the heartbeat cycle of the fetus. In the ultrasound system according to the embodiment of the present invention, not only the heartbeat cycle of the fetus but also the heartbeat intensity of the fetus can be represented by a tactile sense. For example, as shown in FIG. 6A, The intensity of the vibration signal can be made different. Accordingly, the
또한, 다른 예로서 도 6b에 도시된 바와 같이 태아의 심장 박동 신호의 세기에 따라 진동 발생 시간을 다르게 할 수 있다. 이에 따라, 햅틱 기기(160)는 태아의 심장 박동 세기가 강할수록 진동 발생 시간을 길게 하여 출력한다.As another example, as shown in FIG. 6B, the vibration generation time may be different according to the intensity of the heartbeat signal of the fetus. Accordingly, the
햅틱 기기(160)는 상술한 진동과 같은 촉감뿐만 아니라 역감을 통해 태아의 심장 박동을 표현하는 것도 가능하다. 일 예로서, 햅틱 기기(160)의 일정 위치에 액체를 집중시켜 부풀어 오르게 하는 방식을 채용할 수 있는바, 도 5b에 도시된 촉각 신호에 따라 수축과 팽창을 반복하여 태아의 심장 박동을 표현할 수 있다. 액체가 집중되는 위치는 사용자의 손이 닿는 일정 위치일 수도 있고, 햅틱 기기(160)의 디스플레이부에 표시된 태아 영상 중 심장의 위치일 수도 있으며, 사용자가 지정한 임의의 위치일 수도 있다. The
또한, 도 5b에 도시된 신호에 따라 태아의 심장 박동 주기만을 표현하는 것도 가능하고, 도 6a에 도시된 신호에 의해 태아의 심장 박동 세기에 따라 액체의 팽창 정도를 다르게 표현하는 것도 가능하며, 도 6b에 도시된 신호에 의해 태아의 심장 박동 세기에 따라 액체의 팽창 시간을 다르게 표현하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to express only the heartbeat cycle of the fetus according to the signal shown in FIG. 5B, and it is also possible to express the degree of expansion of the liquid differently according to the heartbeat intensity of the fetus by the signal shown in FIG. It is also possible to express the liquid inflation time differently according to the heartbeat intensity of the fetus by the signals shown in FIGS.
앞서 언급한 바와 같이, 햅틱 기기(150)를 통해 청각 신호도 출력될 수 있는바, 태아의 심장 박동은 촉각과 함께 청각 즉, 소리로도 표현될 수 있으며 이 때, 태아의 심장 박동 세기에 따라 소리의 크기를 다르게 표현하는 것도 가능하며, 소리의 출력 시간을 다르게 표현하는 것도 가능하다.As mentioned above, since the auditory signal can also be outputted through the
상기 도 4 내지 도 6에서 설명한 실시예는 대상체를 태아로 한 경우 태아의 심장 박동을 촉각 등의 감각으로 표현한 초음파 시스템에 관한 것이었다. 이하 태아의 움직임(태동)을 촉각 등의 감각으로 표현하는 초음파 시스템에 관하여 설명하도록 한다.The embodiments described with reference to FIGS. 4 to 6 relate to an ultrasound system in which the heartbeat of a fetus is expressed by a tactile sense or the like when the subject is a fetus. Hereinafter, an ultrasound system that expresses the motion of a fetus (tactile sense) by a sense of touch or the like will be described.
도 7에는 입력부와 디스플레이부를 더 포함하는 초음파 시스템에 관한 제어 블록도가 도시되어 있고, 도 8a 및 도 8b에는 태아의 움직임 신호 생성에 관련된 도면이 도시되어 있다.FIG. 7 is a control block diagram of an ultrasound system further including an input unit and a display unit, and FIGS. 8A and 8B show diagrams related to generation of motion signals of a fetus.
도 7을 참조하면, 상기 도 1에서 설명한 초음파 시스템은 신호 생성에 관한 사용자의 명령을 입력받는 입력부(160) 및 대상체의 내부 영상을 표시하는 디스플레이부(170)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the ultrasound system illustrated in FIG. 1 may further include an
신호 생성부(120)는 태아의 움직임 신호를 생성할 수 있다. 이를 위한 일 예로서, 트래킹(tracking) 알고리즘과 충돌 검출(collision detection) 알고리즘을 적용할 수 있다. The
신호 획득부(110)에서 획득하는 초음파 신호는 태아의 2차원 또는 3차원 초음파 영상 신호를 포함할 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 신호 획득부(110)에서 획득한 태아의 초음파 영상 신호를 디스플레이부(170)를 통해 출력하면, 사용자는 입력부(160)를 통해 기준 라인 및 움직임 파악 대상을 설정한다. 입력부(160)는 키보드, 트랙볼, 마우스, 터치패널 등으로 구현될 수 있고, 디스플레이부(170)가 터치 스크린으로 구현되는 경우에는 상기 터치 스크린이 디스플레이부(170)와 입력부(160)의 기능을 모두 수행할 수 있다. The ultrasound signal acquired by the
또한, 입력부(160)와 디스플레이부(170)는 초음파 진단 장치(101)에 구비될 수도 있고, 햅틱 기기(150)에 구비될 수도 있으며, 초음파 진단 장치(101)와 햅틱 기기(150)에 각각 구비되는 것도 가능하다.The
신호 생성부(120)는 입자 트래킹(Particle Tracking), 칼만 트래킹(Kalman Tracking), 블럽 검출(Blob Detection) 등의 트래킹 알고리즘을 적용하여 설정된 대상의 움직임을 실시간으로 파악할 수 있다.The
그리고, 신호 생성부(120)는 기준 라인과 대상 사이의 관계가 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 여기서, 미리 설정된 조건은 설정된 대상이 기준 라인을 기준으로 하였을 때 움직였는지 여부를 판단할 수 있는 조건이다. 예를 들어, 기준 라인과 대상 사이의 거리가 미리 설정된 거리 이하로 가까워지는 경우 또는 설정된 대상이 기준 라인에 닿는 경우를 촉각 신호 생성을 위한 조건으로 설정할 수 있다. Then, the
후자를 예로 들면, 설정된 대상의 움직임을 실시간으로 트래킹하다가 도 8b에 도시된 바와 같이 설정된 대상이 기준 라인에 닿으면 즉, 충돌하면 신호 생성부(120)는 태아의 움직임을 나타내는 움직임 신호를 생성하고, 신호 변환부(130)는 움직임 신호를 진동 신호와 같은 촉각 신호로 변환하여 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(150)로 전송한다. In the latter case, the motion of the set target is tracked in real time. When the set object touches the reference line as shown in FIG. 8B, that is, when the set object collides with the reference line, the
또한, 신호 변환부(130)는 태아의 움직임 신호를 청각 신호로 변환하여 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(150)로 전송할 수 있다. 여기서, 청각 신호는 설정된 대상이 기준 라인에 충돌하는 것을 나타내는 소리일 수도 있고, 그 밖에 태아의 움직임을 느낄 수 있는 소리일 수 있다.The
아울러, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 태아의 움직임 영상이나 태아의 초음파 영상 역시 햅틱 기기(150)로 전송되어 디스플레이를 통해 시각적으로 출력될 수 있다. 8A and 8B may also be transmitted to the
도 9에는 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 저장하고, 로딩할 수 있는 초음파 시스템에 관한 제어 블록도가 도시되어 있다.9 is a control block diagram of an ultrasound system capable of storing and loading biological signals or motion signals of a target object.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템은 대상체의 생체 신호 또는 움직임 신호를 저장해두었다가 필요할 때에 다시 로딩하여 출력하는 것도 가능하다. 이를 위해, 초음파 시스템(100)은 신호 변환부(140)에서 변환된 감각 신호를 저장하는 저장부(180)를 더 포함하고 햅틱 기기(150)는 전송된 감각 신호를 저장하는 저장부(152)를 더 포함할 수 있다. The ultrasound system according to an embodiment of the present invention may store bio-signals or motion signals of a target object, and may load and output the bio-signals or motion signals when necessary. The ultrasound system 100 further includes a
사용자는 임산부의 진단 시에 획득된 태아의 초음파 영상과 감각 신호를 저장부(180)에 저장해두었다가 태아의 상태를 다시 확인하고자 할 때, 또는 임산부가 태동을 다시 느끼기 원할 때 해당 초음파 영상과 감각 신호를 로딩하여 출력할 수 있다. The user stores the ultrasound image and the sensory signal of the fetus acquired at the time of diagnosis of the pregnant woman in the
또한, 햅틱 기기(150)가 휴대 전화와 같은 휴대 기기로 구현되는 경우, 임산부는 초음파 진단 장치(101)로부터 태아의 초음파 영상과 감각 신호를 전송받아 (152)에 저장해두고 태동을 느끼고 싶을 때마다 로딩하여 감각 신호가 햅틱 기기(150)를 통해 진동 등의 촉감으로 출력되도록 할 수 있다. When the
한편, 대상체의 움직임을 촉각으로 출력하는 다른 방식으로는 대상체의 움직임에 따라 이동 진동파를 출력하는 방식이 있다. 이 방식을 적용하는 경우에는 대상체의 움직임에 따라 진동이 흘러가도록 촉각 신호를 출력할 수 있다. On the other hand, as another method of outputting the motion of the object by a tactile sense, there is a method of outputting a motion vibration wave in accordance with the motion of the object. When this method is applied, a tactile signal can be outputted so that the vibration flows according to the movement of the object.
구체적으로, 대상체가 태아인 경우, 신호 획득부(110)에서 획득한 태아의 초음파 영상과 신호 변환부(130)에서 생성한 촉각 신호를 햅틱 기기(150)로 전송하면, 초음파 영상은 햅틱 기기(150)에 구비된 디스플레이부(170)를 통해 표시되고, 촉각 신호는 디스플레이부(170)를 통해 표시되는 초음파 영상 중의 태아의 움직임에 동기되어 이동 진동파로서 출력된다. 즉, 디스플레이부(170)를 통해 출력되는 진동이 태아의 움직임에 동기되어 디스플레이부(170)의 표면을 흘러가게 된다. 이 경우, 임산부는 태아의 움직임을 좀 더 동적으로 느낄 수 있게 된다.Specifically, when the target object is a fetus, the ultrasound image acquired by the
한편, 입력부(160)를 통해 반응 민감도를 설정할 수 있는바, 반응 민감도는 햅틱 기기에서 대상체의 생체신호 또는 움직임 신호에 대해 반응하는 정도를 의미한다. 반응 민감도가 낮게 설정되면 촉각이 낮게 출력되고, 반응 민감도가 높게 설정되면 촉각이 크게 출력된다.Meanwhile, the reaction sensitivity can be set through the
또한, 입력부(160)를 통해 대상체의 생체신호 생성 위치를 지정하는 것도 가능하다. 일 예로서, 도플러 효과를 이용하여 태아의 심장 박동 신호를 생성하는 경우, 주파수 편이가 일어난 부분을 찾아 태아의 심장 위치를 자동으로 설정하는 것도 가능하나, 사용자가 태아의 초음파 영상을 보고 입력부(160)를 통해 심장 위치를 직접 지정하는 것도 가능하다.It is also possible to designate the position where the subject is to be generated through the
전술한 실시예에서는 신호 변환부(130)가 초음파 영상 장치(101)에 구비되는 것으로 하였으나 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하고, 신호 변환부(130)를 햅틱 기기(150)에 구비하여 신호 생성부(120)에서 태아의 생체 신호 또는 움직임 신호를 생성하여 햅틱 기기(150)로 전송하면 햅틱 기기(150)에서 촉각 신호, 시각 신호 및 청각 신호 등의 감각 신호로 변환하도록 하는 것도 가능하다. The
이하 순서도를 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 시스템의 제어방법에 관한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a method of controlling an ultrasonic system according to an aspect of the present invention will be described with reference to flowcharts.
도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다. 구체적인 설명을 위하여, 당해 실시예에서는 대상체를 태아로 하여 설명하도록 한다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of controlling an ultrasound system according to an embodiment of the present invention. For the sake of concrete explanation, the object will be described as a fetus in this embodiment.
도 10을 참조하면, 먼저 태아에 관한 초음파 신호를 획득한다(311). 초음파 신호는 임산부의 복부에 초음파 프로브를 접촉하여 초음파 신호를 획득하는 일반적인 방법에 의해 획득될 수 있다. Referring to FIG. 10, an ultrasound signal regarding the fetus is obtained (311). The ultrasonic signal can be obtained by a general method of obtaining an ultrasonic signal by contacting an ultrasonic probe to the abdomen of a pregnant woman.
획득된 초음파 신호로부터 태아의 심장 박동 신호 또는 움직임 신호를 생성한다(312). 태아의 심장 박동 신호는 도플러 효과를 이용하여 생성될 수 있는바, 초음파 신호로부터 주파수 편이된 신호를 추출하여 태아의 심장 박동 신호를 생성할 수 있다. 태아의 움직임 신호에 관해서는 후술하도록 한다.And generates a fetal heartbeat signal or a motion signal from the obtained ultrasound signal (312). The heartbeat signal of the fetus can be generated by using the Doppler effect, and the fetal heartbeat signal can be generated by extracting the frequency-shifted signal from the ultrasonic signal. The motion signal of the fetus will be described later.
그리고, 태아의 심장 박동 신호 또는 움직임 신호를 감각 신호로 변환한다(313). 심장 박동 신호를 변환하는 경우에는, 심장 박동 신호를 펄스 신호와 같이 간단한 신호로 변환한 후에, 펄스 신호를 감각 신호로 변환하는 것이 가능하다. 여기서, 감각 신호는 진동과 같은 촉각 신호일 수도 있고, 촉각 신호와 시각 신호 또는 청각 신호를 포함하는 것일 수도 있다. 한편, 감각 신호는 저장되었다가 필요할 때에 로딩되어 햅틱 기기로 전송되는 것도 가능하다. Then, the fetal heartbeat signal or the motion signal is converted into a sensory signal (313). When converting the heartbeat signal, it is possible to convert the heartbeat signal into a simple signal such as a pulse signal, and then convert the pulse signal into a sensory signal. Here, the sensory signal may be a tactile signal such as vibration, or may include a tactile signal and a visual signal or an auditory signal. On the other hand, it is also possible that the sensory signal is stored, loaded when needed, and transmitted to the haptic device.
변환된 촉각 신호를 햅틱 기기로 전송하면(314), 햅틱 기기의 액츄에이터가 감각 신호에 따라 동작한다(315). 예를 들어, 감각 신호가 촉각 신호이고, 햅틱 기기가 촉각 신호에 의해 진동하는 기기인 경우에는 액츄에이터의 동작에 의해 햅틱 기기가 진동하게 되고 사용자는 진동을 통해 태아의 심장 박동 또는 움직임을 느낄 수 있게 된다. If the converted tactile signal is transmitted to the haptic device (314), the actuator of the haptic device operates according to the sensory signal (315). For example, when the sensory signal is a tactile signal and the haptic device is a device that vibrates by a tactile signal, the haptic device vibrates by the operation of the actuator, and the user can feel the heartbeat or movement of the fetus through vibration do.
다른 예로는, 햅틱 기기의 일정 위치에 액체를 집중시켜 촉각 신호에 따라 수축과 팽창을 반복하도록 하여 태아의 심장 박동을 표현하는 것도 가능하다. As another example, it is possible to concentrate the liquid at a predetermined position of the haptic device, and to repeat the contraction and expansion according to the tactile signal to express the heartbeat of the fetus.
또한, 감각 신호가 시각 신호 또는 청각 신호를 더 포함하는 경우에는, 햅틱 기기에 구비된 디스플레이를 통해 시각 신호를 출력하거나 스피커를 통해 청각 신호를 출력할 수 있다. 시각 신호는 태아의 영상 신호 또는 그래프로 표현되는 도플러 신호일 수 있고, 청각 신호는 심장 박동을 소리로 나타낸 음향 신호일 수 있다. When the sensory signal further includes a visual signal or an auditory signal, a visual signal may be output through a display provided on the haptic device or an auditory signal may be output through a speaker. The visual signal may be a Doppler signal represented by a fetal video signal or a graph, and the auditory signal may be an acoustic signal representing a heartbeat.
이 때, 사용자는 반응 민감도를 설정할 수 있고, 햅틱 기기는 설정된 반응 민감도에 따라 감각 신호의 세기를 조절하여 출력할 수 있다. 또한, 햅틱 기기로 전송된 감각 신호는 햅틱 기기에 저장되었다가 필요할 때에 로딩되어 액츄에이터를 구동시키는 것도 가능하다.At this time, the user can set the reaction sensitivity, and the haptic device can adjust the intensity of the sensed signal according to the set sensitivity. In addition, the sensory signal transmitted to the haptic device may be stored in the haptic device, and may be loaded when necessary to drive the actuator.
도 11에는 트래킹(tracking) 알고리즘과 충돌 검출(collision detection) 알고리즘을 적용하여 태아의 움직임을 표현하는 초음파 시스템의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.FIG. 11 is a flowchart illustrating a control method of an ultrasonic system for expressing fetal movement by applying a tracking algorithm and a collision detection algorithm.
도 11을 참조하면, 먼저 움직임 파악을 위한 기준 라인과 움직임을 파악할 대상을 설정한다(321). 이를 위해 대상체의 초음파 영상을 디스플레이할 수 있고, 사용자는 디스플레이된 초음파 영상에서 원하는 기준 라인과 움직임 파악 대상을 설정할 수 있다. 이 때, 초음파 영상이 디스플레이되는 디스플레이부와 사용자의 설정에 사용되는 입력부는 초음파 진단 장치에 구비된 것일 수도 있고, 햅틱 기기에 구비된 것일 수도 있다.Referring to FIG. 11, a reference line for motion recognition and an object to grasp motion are set (321). To this end, an ultrasound image of a target object can be displayed, and a user can set a desired reference line and an object of motion recognition in the displayed ultrasound image. In this case, the display unit on which the ultrasound image is displayed and the input unit used for setting the user may be provided in the ultrasonic diagnostic apparatus, or may be provided in the haptic device.
설정이 완료되면, 설정된 대상의 움직임을 실시간으로 트래킹(tracking)한다(322). 이 때, 입자 트래킹(Particle Tracking), 칼만 트래킹(Kalman Tracking), 블럽 검출(Blob Detection) 등의 트래킹 알고리즘을 적용하여 대상의 움직임을 트래킹할 수 있다.When the setting is completed, the motion of the set object is tracked in real time (322). At this time, a tracking algorithm such as Particle Tracking, Kalman Tracking, and Blob Detection can be applied to track the motion of an object.
그리고, 설정된 기준 라인과 대상 사이의 관계에 기초하여 촉각 신호를 생성한다(323). 구체적인 예로서, 기준 라인과 대상 사이의 관계가 미리 설정된 조건을 만족하면 대상이 움직였음을 나타내는 신호 즉, 움직임 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 조건은 설정된 대상이 기준 라인을 기준으로 하였을 때 움직였는지 여부를 판단할 수 있는 조건이다. 예를 들어, 기준 라인과 대상 사이의 거리가 일정 거리 이하로 가까워지는 경우 또는 대상이 기준 라인에 닿는 경우를 움직임 신호 생성을 위한 조건으로 설정할 수 있다. 그리고, 생성된 움직임 신호를 촉각 신호로 변환한다. Then, a tactile signal is generated based on the relationship between the set reference line and the object (323). As a specific example, if the relationship between the reference line and the object satisfies a predetermined condition, a signal indicating that the object has moved, that is, a motion signal, can be generated. Here, the preset condition is a condition for determining whether the set object has moved when the reference line is taken as a reference. For example, a case where the distance between the reference line and the object approaches a certain distance or less or a case where the object touches the reference line can be set as a condition for generating a motion signal. Then, the generated motion signal is converted into a tactile signal.
생성된 촉각 신호를 햅틱 기기로 전송하면(324), 햅틱 기기의 액츄에이터가 촉각 신호에 따라 동작한다(326). 예를 들어, 햅틱 기기가 촉각 신호에 의해 진동하는 기기인 경우에는 액츄에이터의 동작에 의해 햅틱 기기가 진동하게 되고 사용자는 진동을 통해 태아의 움직임을 느낄 수 있게 된다. If the generated tactile signal is transmitted to the haptic device (324), the actuator of the haptic device operates according to the tactile signal (326). For example, when the haptic device is a device that vibrates by a haptic signal, the haptic device vibrates by the operation of the actuator, and the user can feel the movement of the fetus through vibration.
또한, 태아의 움직임 신호를 청각 신호로 변환하여 신호 송신부(140)를 통해 햅틱 기기(150)로 전송할 수 있다. 여기서, 청각 신호는 설정된 대상이 기준 라인에 충돌하는 것을 나타내는 소리일 수도 있고, 그 밖에 태아의 움직임을 느낄 수 있는 소리일 수 있다.In addition, the fetal movement signal can be converted into an auditory signal and transmitted to the
아울러, 태아의 움직임 영상이나 태아의 초음파 영상 역시 햅틱 기기(150)로 전송되어 디스플레이를 통해 시각적으로 출력될 수 있다.
In addition, the motion image of the fetus or the ultrasound image of the fetus can also be transmitted to the
100 : 초음파 시스템 101 : 초음파 진단 장치
110 : 신호 획득부 120 : 신호 생성부
130 : 신호 변환부 140 : 신호 송신부
150 : 휴대기기 160 : 입력부
170 : 디스플레이부 180 : 저장부 100: Ultrasonic system 101: Ultrasonic diagnostic apparatus
110: Signal acquisition unit 120: Signal generation unit
130: Signal conversion unit 140: Signal transmission unit
150: portable device 160: input unit
170: display unit 180: storage unit
Claims (22)
상기 획득된 초음파 신호로부터 대상체를 트래킹(tracking)하여 상기 대상체에 관한 움직임 신호를 생성하는 신호 생성부;
상기 대상체에 관한 움직임 신호를 감각 신호로 변환하는 신호 변환부;
상기 감각 신호를 햅틱 기기에 송신하는 신호 송신부; 및
상기 감각 신호를 수신하여 출력하는 상기 햅틱 기기; 를 포함하는 초음파 시스템.A signal acquiring unit acquiring an ultrasonic signal relating to a target object;
A signal generator for tracking a target object from the obtained ultrasound signal to generate a motion signal for the target object;
A signal converter for converting a motion signal related to the object into a sensory signal;
A signal transmitter for transmitting the sensory signal to the haptic device; And
The haptic device receiving and outputting the sensory signal; .
상기 감각 신호는, 촉각 신호를 포함하는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sensory signal comprises a tactile signal.
상기 감각 신호는, 청각 신호를 더 포함하는 초음파 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the sensory signal further comprises an auditory signal.
상기 신호 송신부는,
상기 초음파 신호 및 상기 움직임 신호를 시각 신호로서 상기 햅틱 기기로 송신하는 초음파 시스템.The method of claim 3,
Wherein the signal transmitter comprises:
And transmits the ultrasound signal and the motion signal to the haptic device as a time signal.
움직임 파악 대상 및 기준 라인을 설정하기 위한 입력부를 더 포함하는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
And an input unit for setting a motion recognition object and a reference line.
상기 신호 생성부는,
상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 관계에 기초하여 움직임 신호를 생성하는 초음파 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the signal generator comprises:
And generates a motion signal based on the set motion detection target and the reference line.
상기 신호 생성부는,
상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 거리가 미리 설정된 거리 이하로 가까워지는 경우 상기 움직임 신호를 생성하는 초음파 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the signal generator comprises:
And generates the motion signal when a distance between the set motion detection target and the reference line approaches a preset distance or less.
상기 햅틱 기기는,
상기 초음파 신호 및 상기 움직임 신호를 시각적으로 출력하는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
In the haptic device,
And outputs the ultrasonic signal and the motion signal visually.
상기 대상체의 움직임 신호에 대한 상기 햅틱 기기의 반응 민감도를 설정하는 입력부를 더 포함하는 초음파 시스템.9. The method of claim 8,
And an input unit configured to set a reaction sensitivity of the haptic device with respect to a motion signal of the object.
상기 감각 신호를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 저장부에 저장된 감각 신호는 로딩되어 상기 신호 송신부를 통해 상기 햅틱 기기로 송신되는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
And a storage unit for storing the sensory signal,
Wherein the sensory signal stored in the storage unit is loaded and transmitted to the haptic device through the signal transmission unit.
상기 햅틱 기기는,
상기 신호 송신부로부터 상기 감각 신호를 수신하는 신호 수신부;
상기 수신된 감각 신호를 저장하는 저장부; 및
상기 저장부에 저장된 감각 신호가 로딩되면 로딩된 감각 신호에 따라 구동하는 액츄에이터를 더 포함하는 초음파 시스템.The method according to claim 1,
In the haptic device,
A signal receiver for receiving the sensory signal from the signal transmitter;
A storage unit for storing the received sensory signal; And
And an actuator that is driven according to a loaded sensed signal when the sensed signal stored in the storage unit is loaded.
상기 획득된 초음파 신호로부터 대상체를 트래킹(tracking) 하여 상기 대상체의 움직임 신호를 생성하고;
상기 대상체의 움직임 신호를 감각 신호로 변환하고;
상기 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하고; 및
상기 햅틱 기기를 통해 상기 감각 신호를 수신하여 출력하는; 것을 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.Acquiring an ultrasonic signal relating to the object;
Generating a motion signal of the object by tracking the object from the ultrasound signal;
Converting a motion signal of the object into a sensory signal;
Transmitting the sensed signal to the haptic device; And
Receiving and outputting the sensory signal through the haptic device; And a control unit for controlling the ultrasonic system.
상기 감각 신호는, 촉각 신호를 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.13. The method of claim 12,
Wherein the sensory signal includes a tactile signal.
상기 감각 신호는, 청각 신호를 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.14. The method of claim 13,
Wherein the sensory signal further includes an auditory signal.
상기 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하는 것은,
상기 초음파 신호 및 상기 움직임 신호를 시각 신호로서 상기 햅틱 기기로 송신하는 것을 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.15. The method of claim 14,
Transmitting the sensed signal to the haptic device,
And transmitting the ultrasound signal and the motion signal as time signals to the haptic device.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하기 위해, 움직임 파악 대상 및 기준 라인을 설정하는 것을 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.13. The method of claim 12,
Further comprising setting a motion detection object and a reference line to generate a motion signal of the object.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것은,
상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 관계에 기초하여 움직임 신호를 생성하는 것을 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.17. The method of claim 16,
Generating the motion signal of the object comprises:
And generating a motion signal based on the set motion detection target and the reference line.
상기 대상체의 움직임 신호를 생성하는 것은,
상기 설정된 움직임 파악 대상 및 기준 라인 사이의 거리가 미리 설정된 거리 이하로 가까워지는 경우 상기 움직임 신호를 생성하는 것을 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.18. The method of claim 17,
Generating the motion signal of the object comprises:
And generating the motion signal when a distance between the set motion detection target and the reference line approaches a preset distance or less.
상기 햅틱 기기를 통해 초음파 신호 및 상기 움직임 신호를 시각적으로 출력하는 것을 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.13. The method of claim 12,
And outputting the ultrasonic signal and the motion signal visually through the haptic device.
상기 대상체의 움직임 신호에 대한 상기 햅틱 기기의 반응 민감도를 설정하는 것을 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.20. The method of claim 19,
And setting the response sensitivity of the haptic device to the motion signal of the object.
상기 변환된 감각 신호를 저장하는 것을 더 포함하고,
상기 변환된 감각 신호를 햅틱 기기로 송신하는 것은,
상기 저장된 감각 신호를 로딩하여 상기 햅틱 기기로 송신하는 것을 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.20. The method of claim 19,
Further comprising storing the converted sensory signal,
Transmitting the sensed signal to the haptic device,
And transmitting the stored sensed signal to the haptic device.
상기 햅틱 기기에서 상기 감각 신호를 수신하여 출력하는 것은,
상기 수신된 촉각 신호를 저장하고;
상기 저장된 촉각 신호가 로딩되면 상기 로딩된 촉각 신호에 따라 액츄에이터를 구동하는 것을 더 포함하는 초음파 시스템의 제어방법.20. The method of claim 19,
The haptic device receives and outputs the sensory signal,
Storing the received tactile signal;
And when the stored tactile signal is loaded, driving the actuator according to the loaded tactile signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140175077A KR101516241B1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Ultrasound system and control method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140175077A KR101516241B1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Ultrasound system and control method for the same |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120156147A Division KR20140086087A (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Ultrasound system and control method for the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150008358A KR20150008358A (en) | 2015-01-22 |
KR101516241B1 true KR101516241B1 (en) | 2015-05-04 |
Family
ID=52572041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140175077A KR101516241B1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | Ultrasound system and control method for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101516241B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024106770A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 삼성전자 주식회사 | X-ray imaging device comprising camera, and operation method therefor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060129070A1 (en) | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Pearl Michael L | Fingertip tracker |
-
2014
- 2014-12-08 KR KR1020140175077A patent/KR101516241B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060129070A1 (en) | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Pearl Michael L | Fingertip tracker |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150008358A (en) | 2015-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3144074B1 (en) | Ultrasonic probe, ultrasonic imaging apparatus including the same, and method for controlling the ultrasonic imaging apparatus | |
KR101649273B1 (en) | Method for generatin an elastic image using a probe having a curved surface and an medical imaging apparatus thereof | |
KR101660369B1 (en) | Apparatus and method for generating ultrasound image | |
KR20150102211A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR20160087221A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR20150082945A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR20180056315A (en) | Ultrasound diagnosisapparatus and operating method for the same | |
KR20160073168A (en) | Untrasound dianognosis apparatus and operating method thereof | |
KR20150069920A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR102243037B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR20170060853A (en) | Medical imaging apparatus and operating method for the same | |
KR20140086087A (en) | Ultrasound system and control method for the same | |
KR20160081684A (en) | Ultrasound diagnosis apparatus, wearable device, controlling method for ultrasound diagnosis apparatus thereof, controlling method for wearable device, storage medium thereof | |
US11504087B2 (en) | Ultrasonic diagnostic device and control method therefor | |
WO2020166143A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic diagnostic device control method | |
CN106175825B (en) | Medical imaging apparatus and method of generating medical image | |
KR20150004490A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
KR20160148441A (en) | ULTRASOUND APPARATUS AND operating method for the same | |
KR101516241B1 (en) | Ultrasound system and control method for the same | |
KR101557643B1 (en) | Ultrasound system and control method for the same | |
KR101649274B1 (en) | Ultrasonic diagnosis apparatus and method of generating ultrasonic image | |
KR101611443B1 (en) | Method for Controlling Ultrasound Imaging Apparatus and Ultrasound Imaging Apparatus Thereof | |
JP5851549B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
KR102605151B1 (en) | Method and beamformer for performing beamforming process | |
KR20170038354A (en) | Ultrasound apparatus and operating method for the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180404 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190327 Year of fee payment: 5 |