KR101635188B1 - 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

외부의 초음파 시스템으로부터 태아에 관련된 영상정보를 수신하여 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 그의 태아 조형물 프린팅 서비스 방법이 개시된다. 수신부가 상기 초음파 시스템으로부터 상기 태아에 관련된 영상을 수신하고, 제어부가 상기 영상 수신부에서 수신된 상기 태아에 관련된 영상을 전처리한다. 그리고 상기 제어부가 상기 태아에 관련된 영상의 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 상기 태아에 관련된 영상들을 서로 정합하고, 상기 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채운다. 그리고 나서, 상기 제어부가 상기 정합하는 단계와 상기 데이터 부족분을 채우는 단계를 반복하면서 상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상들을 결합하고 3차원 데이터를 생성한다. 이렇게 각 신체 일부분의 정보를 얻어낸 3차원 데이터를 기본으로 하여 전신 데이터로 재구성한 이후 입체 조형물을 구성하는 것은 상대적으로 태중에 아이를 갖고 있는 엄마보다 아빠들에게 아이를 직접 만나는 감성 효과를 제공하여 적극적인 태교의 참여 유도가 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 주파수를 가져 더욱 깊은 곳으로 전달이 잘 되는 아빠의 목소리가 태아에게 전달되어 성공적인 태교를 이끌어 낼 수 있다.

Description

태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법{Unborn child sculpture printing service system and a method thereof}

본 발명은 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 병원 등의 초음파 검사기 등에서 생성된 정보를 이용하여 3차원 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 시스템은 인체의 체표로부터 체내의 소정 부위(즉, 태아 또는 장기와 같은 오브젝트)를 향하여 초음파 신호를 전달하고, 체내의 조직에서 반사되는 초음파 신호의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 얻는 장치이다.

이러한 초음파 시스템은 소형이고, 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안정성이 높은 장점을 가지고 있어, X선 진단장치, CT(Computerized Tomography) 스캐너, MRI(Magnetic Resonance Image) 장치, 핵의학 진단장치 등의 다른 화상 진단장치와 함께 널리 이용되고 있다.

초음파 시스템은 초음파 신호를 이용하여 신체 내의 오브젝트에 관한 이미지를 획득하여 의사에게 전달하여 진료 자료를 제공한다.

이러한 초음파 시스템으로 임신초기에는 태아의 크기가 작아서 하나의 화면으로 태아 전체를 확인 하는 것이 가능하다.

시간의 흐름에 따라 태아의 크기가 커지면서 이목구비가 더욱 명확해져 확인이 용이한 반면, 하나의 화면으로 태아를 확인할 수 없어지는 문제가 있다.

즉, 종래에는 일정 태령의 태아의 얼굴표정이나 손 또는 발의 생김새를 얻거나 대퇴부, 복부, 머리둘레 등의 각 신체 일정부위에 대하여 진단의 유효한 정보를 모으고 보여주는데 그쳤으며, 또한 일정 주수 (일반적으로 생생한 얼굴 표정을 얻어내기 용이한 30주 내외) 이상의 태아의 경우 진단초음파로 그 전신의 영상 및 3차원 데이터를 한꺼번에 획득하는 것은 산모 태중의 태아가 진단기의 탐촉자로 한꺼번에 얻어낼 수 있는 한계영역을 넘어선 넓은 영역에 위치하기 때문에 현재의 초음파 진단기로는 한번의 데이터 획득으로 3차원 전신 정보를 얻어내는 것은 불가능한 상황이다.

한편, 부모들은 태아의 사진 등을 기념으로 가지고 싶어하는 경우가 있으며, 특히 태아의 조형물을 원하는 부모들도 증가하는 실정이다.

그러나 이러한 태아의 조형물을 완벽히 구현하여 제공하는 서비스는 현재 존재하지 않는 실정이다.

그리고, 태아가 비로소 소리를 듣고 빛을 느낄 수 있는 시기라고 알려져 있어 태교에 있어서 가장 중요하다고 하는 24~36주의 경우 엄마와 아빠의 목소리로 아이와 교감하는 것이 중요한데, 안타깝게도 해당 주수의 태아의 경우 태아 3차원 전신 데이터를 얻어내기가 용이하지 않다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 개선하고자 하는 것으로, 부모들에게 태아의 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 초음파 시스템에서 제공된 부분 영상으로부터 3차원 태아 정보를 생성하여 태아의 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 각 신체 일부분의 정보를 얻어낸 3차원 데이터를 기본으로 하여 전신 데이터로 재구성한 이후 입체 조형물을 구성하는 것은 상대적으로 태중에 아이를 갖고 있는 엄마보다 아빠들에게 아이를 직접 만나는 감성 효과를 제공하여 적극적인 태교의 참여 유도가 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 주파수를 가져 더욱 깊은 곳으로 전달이 잘 되는 아빠의 목소리가 태아에게 전달되어 성공적인 태교를 이끌어 낼 수 있는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템은,

외부의 초음파 시스템으로부터 태아에 관련된 영상정보를 수신하여 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템으로서,

상기 초음파 시스템으로부터 상기 태아에 관련된 영상을 수신하는 영상 수신부;

상기 태아에 관련된 영상을 저장하기 위한 저장부;

상기 영상 수신부에서 수신된 상기 태아에 관련된 영상을 상기 저장부에 저장하고, 상기 태아에 관련된 영상을 합성하여 3차원 전신 태아 정보를 생성하여 3차원 태아 조형물로 출력하도록 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어에 따라 3차원 프린터로 상기 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 인터페이스부를 포함한다.

상기 제어부는,

상기 태아에 관련된 영상을 전처리하는 전처리부;

상기 태아에 관련된 영상의 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 상기 태아에 관련된 영상들을 서로 정합하는 정합부;

상기 정합부에서 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채우는 보간부;

상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상들을 결합하여 3차원 데이터를 생성하는 3차원 전신 태아 정보 생성부를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템은,

태아의 전신중 일부분에 관련된 영상을 저장하는 저장부;

상기 저장부에서 상기 태아의 전신중 일부분에 관련된 영상을 읽어와 합성하여 3차원 전신 태아 정보를 생성하여 3차원 태아 조형물로 출력하도록 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어에 따라 3차원 프린터로 상기 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 인터페이스부를 포함한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 방법은,

외부의 초음파 시스템으로부터 태아에 관련된 영상정보를 수신하여 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템의 태아 조형물 프린팅 서비스 방법으로서,

수신부가 상기 초음파 시스템으로부터 상기 태아에 관련된 영상을 수신하는 단계;

제어부가 상기 영상 수신부에서 수신된 상기 태아에 관련된 영상을 전처리하는 단계;

상기 제어부가 상기 태아에 관련된 영상의 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 상기 태아에 관련된 영상들을 서로 정합하는 단계;

상기 제어부가 상기 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채우는 단계;

상기 제어부가 상기 정합하는 단계와 상기 데이터 부족분을 채우는 단계를 반복하면서 상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상들을 결합하고 3차원 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

상기 방법은,

상기 제어부가 3차원 프린터로 상기 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 단계를 더 포함한다.

상기 3차원 데이터를 생성하는 단계는,

상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상에 대해 정보 추정을 통해 확장 및 연결성을 확보하고, 수학적 필터를 이용한 표면 및 연결부위의 부드러운 처리를 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는, 부모들에게 태아의 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 초음파 시스템에서 제공된 부분 영상으로부터 3차원 태아 정보를 생성하여 태아의 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 각 신체 일부분의 정보를 얻어낸 3차원 데이터를 기본으로 하여 전신 데이터로 재구성한 이후 입체 조형물을 구성하는 것은 상대적으로 태중에 아이를 갖고 있는 엄마보다 아빠들에게 아이를 직접 만나는 감성 효과를 제공하여 적극적인 태교의 참여 유도가 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 주파수를 가져 더욱 깊은 곳으로 전달이 잘 되는 아빠의 목소리가 태아에게 전달되어 성공적인 태교를 이끌어 낼 수 있는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 제어부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 방법의 동작 흐름도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 방법에서 각 단계에 따라 완성된 태아 조형물의 예를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템은,

외부의 초음파 시스템으로부터 태아에 관련된 영상정보를 수신하여 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템으로서,

상기 초음파 시스템으로부터 상기 태아에 관련된 영상을 수신하는 영상 수신부(110);

상기 태아에 관련된 영상을 저장하기 위한 저장부(150);

상기 영상 수신부에서 수신된 상기 태아에 관련된 영상을 상기 저장부에 저장하고, 상기 태아에 관련된 영상을 합성하여 3차원 전신 태아 정보를 생성하여 3차원 태아 조형물로 출력하도록 제어하는 제어부(130);

상기 제어부의 제어에 따라 3차원 프린터로 상기 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 인터페이스부(160)를 포함한다.

필요에 따라 다양한 메뉴나 선택을 하기 위한 입력부(120)와 정보를 표시하기 위한 표시부(140)를 더 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 제어부의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 상기 제어부(130)는,

상기 태아에 관련된 영상을 전처리하는 전처리부(131);

상기 태아에 관련된 영상의 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 상기 태아에 관련된 영상들을 서로 정합하는 정합부(132);

상기 정합부(132)에서 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채우는 보간부(133);

상기 정합부(132)와 보간부(133)에서 처리된 영상들을 결합하여 3차원 데이터를 생성하는 3차원 전신 태아 정보 생성부(134)를 포함한다.

그러면 이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템의 동작에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 방법의 동작 흐름도이고, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태아 조형물 프린팅 서비스 방법에서 각 단계에 따라 완성된 태아 조형물의 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 초음파 시스템(400)으로부터 태아의 전신중 일부분에 대한 영상 정보를 수신부(110)가 수신한다.

이때, 수신부(110) 또는 제어부(130)는 각기 다른 제조사에 의해 제조된 각 초음파 시스템(400)의 영상 정보의 데이터 형태를 일반적인 3차원 직교좌표 데이터로 변형한다(S310). 그리고, 부분영상의 촬영된 배율정보와 어느 부위의 영상인지 인덱스(index)도 수신한다(S320). 초음파 시스템의 종류에 따라 데이터 변형이 필요없는 경우도 있다.

그리고 나서, 제어부(130)의 전처리부(131)가 얻어진 3차원 데이터의 수집당시 촬영 각도와 배율을 참조하여 영상정보의 왜곡을 보정(Calibration)하고, 전처리(Pre-Processing) 과정을 거친다(S330).

그리고 나서, 정합부(332)가 기준과 대상이 되는 3차원 데이터에서 하나 이상의 중첩 지점을 가지는 연결 영역을 결정하고, 기준배율과 동일한 각도로 태아의 부분 영상들을 정합한다(S340).

도 4를 참조하면, 태아의 팔과 손부위가 정합되며, 이러한 방식으로 나머지 신체부위가 정합된다.

그리고 나서, 보간부(333)가 결정된 연결 영역의 3차원 데이터의 부족분을 보간법(Interpolatiion)을 이용하여 채운다(S350).

다음, 3차원 전신 태아 정보 생성부(134)가 정보 추정을 통해 확장 및 연결성 확보한다. 이때, 추정은 Random Sample Consensus 같은 공개된 알고리즘을 이용한다. 도 5를 참조하면, 손과 팔부위의 연결시에 일부가 누락되었지만 이 부분이 보간법에 의해 채워지고, 3차원 전신 태아 정보 생성부(134)에 의해 정보 추정, 확장 및 연결성이 확보되어 누락된 부분이 채워진다(S360).

그리고 나서, 3차원 전신 태아 정보 생성부(134)가 도 6과 같이 수학적 필터를 이용한 표면 및 연결 부위의 부드러운 처리(Smoothing)를 한다(S370).

그리고 상기 과정(S320~S370)을 각 신체부위에 대해서 인덱스를 참조하여 반복 수행하면(S380), 도 7과 같이 최종 융합된 전신 태아 3차원 데이터가 얻어진다(S390).

그리고 나서, 3차원 전신 태아 정보 생성부(134)가 3차원 프린터(200)로 전신 태아 3차원 데이터를 송신하면 최종으로 3차원 조형물이 인쇄되어 도 8과 같은 태아 조형물을 얻을 수 있다.

이렇게 생성된 3차원 조형물은 우편이나 택배 등으로 부모에게 전달될 수 있다.

이상의 과정에서 각 신체 일부분의 정보를 얻어낸 3차원 데이터를 기본으로 하여 전신 데이터로 재구성한 이후 입체 조형물을 구성하는 것은 상대적으로 태중에 아이를 갖고 있는 엄마보다 아빠들에게 아이를 직접 만나는 감성 효과를 제공하여 적극적인 태교의 참여 유도가 가능하며, 동시에 상대적으로 낮은 주파수를 가져 더욱 깊은 곳으로 전달이 잘 되는 아빠의 목소리가 태아에게 전달되어 성공적인 태교를 이끌어 낼 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예는 다양한 변형이 가능하며, 수신부(110) 대신 저장부(150)를 통해 부분 영상을 입력받아 3차원 조형물을 생성하는 것도 가능하다.

그리고 필요에 따라서는 부모들로부터 네트워크망을 통해 3차원 조형물 생성 신청을 받고, 초음파 시스템으로부터 신체의 부분 영상을 수신한후 3차원 태아 조형물을 생성하여 부모가 원하는 장소로 배송을 해주는 서비스로도 구현이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 태아의 전신중 일부분에 관련된 영상을 저장하는 저장부;
   상기 저장부에서 상기 태아의 전신중 일부분에 관련된 영상을 읽어와 합성하여 3차원 전신 태아 정보를 생성하여 3차원 태아 조형물로 출력하도록 제어하는 제어부;
   상기 제어부의 제어에 따라 3차원 프린터로 상기 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 인터페이스부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 태아에 관련된 영상을 전처리하는 전처리부;
   상기 태아에 관련된 영상의 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 상기 태아에 관련된 영상들을 서로 정합하는 정합부;
   상기 정합부에서 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채우는 보간부;
   상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상들을 결합하여 3차원 데이터를 생성하는 3차원 전신 태아 정보 생성부를 포함하고,
   상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상에 대해 정보 추정을 통해 확장 및 연결성을 확보하고, 수학적 필터를 이용한 표면 및 연결부위의 부드러운 처리를 하는 것을 특징으로 하고,
   상기 정보 추정은 Random Sample Consensus 알고리즘을 이용하며,
   상기 정합부는 기준과 대상이 되는 3차원 데이터에서 하나 이상의 중첩 지점을 가지는 연결 영역을 결정하고, 기준배율과 동일한 각도로 태아의 부분 영상들을 정합하는 것을 특징으로 하는
   태아 조형물 프린팅 서비스 시스템.
4. 외부의 초음파 시스템으로부터 태아에 관련된 영상정보를 수신하여 태아 조형물을 제공하는 태아 조형물 프린팅 서비스 시스템의 태아 조형물 프린팅 서비스 방법으로서,
   영상 수신부가 상기 초음파 시스템으로부터 상기 태아의 전신중 일부분에 대한 영상을 인덱스 정보 및 배율 정보와 함께 수신하는 단계;
   제어부가 상기 영상 수신부에서 수신된 상기 태아의 전신중 일부분에 대한 영상을 전처리하는 단계;
   상기 제어부가 상기 태아의 전신중 일부분에 대한 영상들을 각각의 상기 배율정보와 인덱스 정보를 이용하여 서로 정합하는 단계;
   상기 제어부가 상기 정합된 영상에서 데이터 부족분을 채우는 단계;
   상기 제어부가 상기 정합하는 단계와 상기 데이터 부족분을 채우는 단계를 반복하면서 정합부와 보간부에서 처리된 영상들을 결합하고 3차원 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 제어부가 3차원 프린터로 3차원 전신 태아 정보를 출력하는 단계를 더 포함하며,
   상기 3차원 데이터를 생성하는 단계는,
   상기 정합부와 보간부에서 처리된 영상에 대해 정보 추정을 통해 확장 및 연결성을 확보하고, 수학적 필터를 이용한 표면 및 연결부위의 부드러운 처리를 하는 것을 특징으로 하고,
   상기 정보 추정은 Random Sample Consensus 알고리즘을 이용하며,
   상기 제어부는 기준과 대상이 되는 3차원 데이터에서 하나 이상의 중첩 지점을 가지는 연결 영역을 결정하고, 기준배율과 동일한 각도로 태아의 부분 영상들을 정합하는 것을 특징으로 하는
   태아 조형물 프린팅 서비스 방법.
   
   
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6. 삭제

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