KR101684237B1 - 생체내 이물질 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

이물질 측정장치는 몸체부, 터치패드부, 측정부, 영상 처리부 및 로드 인가부를 포함한다. 상기 몸체부는 내부에 수납공간을 형성한다. 상기 터치패드부는 상기 몸체부의 하부에 배치되며, 피측정물과 접촉하여 이물질의 형상에 따라 변형되는 터치부를 포함한다. 상기 측정부는 상기 수납공간의 내부에 고정되어 상기 터치부의 모양을 촬영한다. 상기 영상 처리부는 상기 측정부에서 촬영된 영상으로부터 상기 대상물의 형상을 추출한다. 상기 로드 인가부는 상기 터치패드부와 연결되어, 상기 이물질이 상기 터치부에 접촉한 경우 상기 터치패드부에 로드(load)를 인가한다.

Description

생체내 이물질 측정 장치{FORM ACQUISITION DEVICE FOR A BODY OBJECT MATTER}
본 발명은 이물질 측정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수의 카메라를 이용하여 터치패드에 터치되는 생체내 이물질을 측정할 수 있는 생체내 이물질 측정 장치에 관한 것이다.
유방암 검출 등과 같이 생체내의 이물질을 측정하기 위해서는 통상적으로 촉진을 활용하는 방법이 사용되어 왔으나, 최근에는 영상 판독기술이 발전함에 따라 초음파나 CT 등의 촬영을 통해 생체내의 이물질을 계측하는 방법이 많이 활용되고 있다.
그러나, 영상 판독장치를 이용한 생체내 이물질의 계측시, 환자가 지불하는 비용이 증가하고, 계측과 판독을 위한 시간적 부담이 증가하여 환자의 불편함이 문제가 된다. 특히, 촉진 등의 방법으로 간단하게 검진이 가능한 경우에도 정확한 판독을 위해 영상 판독장치를 사용하는 경우, 환자에게 불필요한 비용과 시간이 증가하는 문제가 있다.
이에 따라, 간단한 계측이 가능한 생체내 이물질 측정 장치들이 발명되고 있으며, 일본국 특허출원 특원2007-135925호는 생체 내 종양 등의 이물질 검출을 위한 비접촉 형태의 검출 장치로, 피측정물에 공기를 내뿜었을 때의 피측정물 표면에서의 변위 진동을 측정하고 측정된 진동의 위상차를 바탕으로 이물질을 검출하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 비접촉식 이물질 측정의 경우, 접촉식에 비하여 측정의 정확성이 떨어지며, 특히 진동을 측정하여 위상차로 이물질을 검출하는 시스템의 경우 시스템 구성이 어려운 문제로 현재까지 제품으로 구현되지 못한 문제가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 생체내의 이물질을 보다 정확하고 효과적으로 크기를 측정할 수 있는 이물질 측정 장치에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 이물질 측정장치는 몸체부, 터치패드부, 측정부, 영상 처리부 및 로드 인가부를 포함한다. 상기 몸체부는 내부에 수납공간을 형성한다. 상기 터치패드부는 상기 몸체부의 하부에 배치되며, 피측정물과 접촉하여 이물질의 형상에 따라 변형되는 터치부를 포함한다. 상기 측정부는 상기 수납공간의 내부에 고정되어 상기 터치부의 모양을 촬영한다. 상기 영상 처리부는 상기 측정부에서 촬영된 영상으로부터 상기 이물질의 형상을 추출한다. 상기 로드 인가부는 상기 터치패드부와 연결되어, 상기 이물질이 상기 터치부에 접촉한 경우 상기 터치패드부에 로드(load)를 인가한다.
일 실시예에서, 상기 터치패드부는 상기 몸체부의 하면과 상기 터치부의 경계를 형성하고, 상기 로드 인가부로부터 하부 방향으로 로드를 인가받는 플레이트부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치부는 내부에 유체가 채워지며, 반구형 형상으로 외부로 돌출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치패드부에 로드가 인가되는 경우, 상기 영상처리부에서 추출된 영상에서 상기 로드의 인가 전후(前後)에 변형되지 않은 상기 터치부의 면적으로부터 상기 이물질의 크기를 측정하는 크기 측정부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치부의 내면에는 상기 터치부를 미세 영역으로 분할하는 메쉬유닛 또는 마커부가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 크기 측정부는 상기 메쉬유닛 또는 상기 마커부의 개수로부터 상기 이물질의 크기를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수납공간의 내부에 고정되어 상기 터치부의 내면에 마커부를 형성하도록 광을 전사하는 전사부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전사부는 상기 이물질의 크기에 따라 상기 마커부의 크기 및 간격 배열을 다양하게 변화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 측정부는 서로 이격된 제1 및 제2 카메라들을 포함하며, 상기 영상 처리부는 상기 제1 및 제2 카메라들의 촬영 영상으로부터 스테레오 비전(stereo vision) 방식으로 상기 대상물의 형상을 추출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 이물질의 형상에 따라 변형되는 터치부의 형상을 측정부를 통해 촬영하고 상기 이물질의 형상을 추출할 수 있으므로 이물질의 형상 계측이 가능하다. 특히, 이물질의 터치부 접촉시 터치패드부에 로드를 인가하고, 로드의 인가와 무관하게 이물질이 위치한 부분에서 터치부는 변형되지 않는 성질을 이용하여, 변형되지 않는 터치부의 면적으로부터 이물질의 크기를 직접 측정할 수 있다. 그리하여, 이물질의 형상 및 크기를 접촉식으로 매우 용이하게 측정이 가능하게 된다.
이 경우, 터치부의 내면에 형성된 메쉬유닛 또는 마커부의 개수로부터 이물질의 크기를 직접 계측할 수 있으므로, 별도의 크기 계측 프로그램 등을 이용하지 않아, 비용, 시간, 편의성의 측면에서 크기 측정의 효과가 향상될 수 있다.
나아가, 전사부를 통해 광을 전사하여 마커부를 형성하여 터치부의 내면을 미세 영역으로 분할하여 정의할 수 있으므로 마커부 형성의 용이성이 향상된다.
또한, 이물질의 형상 계측을 위해 스테레오 비전 방식으로 촬영 영상이 처리되므로 정확한 외형의 측정이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이물질 측정장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이물질 측정장치를 이용하여 이물질을 인식하는 상태를 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 1의 이물질 측정장치의 터치부에 형성된 메쉬유닛을 도시한 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 이물질 측정 장치를 이용하여 이물질의 크기를 측정하는 상태를 나타낸 모식도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 측정장치를 도시한 내부 사시도이다.
도 6은 도 5의 이물질 측정장치의 터치부에 형성된 마커부를 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이물질 측정장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 이물질 측정장치를 이용하여 이물질을 인식하는 상태를 나타낸 모식도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 이물질 측정장치(10)는 몸체부(100), 터치패드부(110), 측정부(130), 영상 처리부(140), 로드 인가부(150) 및 크기 측정부(160)를 포함한다.
상기 몸체부(100)는 상기 형상 인식장치(10)의 몸체(body)를 형성하며, 내부에 수납공간(101)을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(100)는 사각 기둥 형상을 가질 수 있으며, 이와 달리 원통형 등 다양한 형상으로 변형이 가능하다.
상기 터치패드부(110)는 플레이트부(111) 및 터치부(112)를 포함하며, 상기 몸체부(100)의 하부에 고정된다.
상기 플레이트부(111)는 상기 터치부(112)와 상기 몸체부(100)의 경계를 형성하며, 상기 터치부(112)는 상기 플레이트부(111)로부터 연장되어 형성된다.
상기 플레이트부(111)는 상기 터치부(112)의 내부에 유체 등이 채워진 경우, 상기 유체 등의 채워진 물질이 상기 몸체부(100)로 이동하지 않도록 차단한다.
한편, 상기 플레이트부(111)는 특히 상기 몸체부(100)의 내부에서 상기 터치부(112)와의 경계를 형성하는 부분은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 그리하여, 후술할 상기 측정부(130)가 상기 터치부(112)의 형상을 촬영하는 경우, 상기 플레이트부(111)에 의해 촬영이 방해되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 터치부(112)는 상기 플레이트부(111)의 하면에 고정되며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100)의 너비보다 작은 크기의 직경을 가지는 반구형 형상을 갖는다.
상기 측정부(130)는 상기 몸체부(100)의 내부에 고정되어 상기 몸체부(100)를 통과하여 상기 터치부(112)의 형상을 촬영하므로, 상기 터치부(112)의 직경은 상기 몸체부(100)의 너비보다 작은 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 측정부(130)가 상기 터치부(112)를 전체적으로 촬영할 수 있게 된다.
상기 터치부(112)의 내부에는 유체가 채워지며, 상기 터치부(112)의 내부에 채워지는 유체는 상기 터치부(112) 내부 공간, 즉 상기 터치부(112)의 외면과 상기 플레이트부(111) 사이의 공간을 가득 채워진다. 그리하여, 상기 터치부(112)에 피측정물(30)이 접촉하는 경우, 상기 피측정물(30)에 균일한 압력을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 터치부(112)의 변형되는 형태가 균일하게 유지될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 터치부(112)의 내부에 채워진 유체의 압력을 일정하게 유지하기 위해 별도의 압력 유지부가 구비될 수 있다.
이와 달리, 상기 터치부(112)의 내부에는 공기 등의 기체가 채워질 수도 있다. 다만, 상기 터치부(112)의 내부에 채워지는 공기도 균일하게 채워져 상기 피측정물(30)이 접촉되는 경우 균일한 압력이 인가된다.
한편, 상기 터치부(112)의 외면은 상기 피측정물(30)에 직접 접촉되어 상기 대상물(1)의 외형의 형상이 그대로 반영되며, 특히 상기 피측정물(30)의 내부의 이물질(31)을 계측하여야 하므로, 상기 이물질(31)의 외형의 형상을 그대로 반영할 수 있도록 미세하고 정밀한 소재로 형성되는 것이 필요하다.
상기 측정부(130)는 상기 이물질(31)의 외형 형상에 따라 변형된 상기 터치부(112)의 내면의 형상을 측정한다. 본 실시예에서는, 상기 측정부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제1 및 제2 카메라들(131, 132)을 이용하여, 상기 터치부(112)의 내면의 형상을 촬영하여, 촬영된 영상 또는 이미지를 상기 영상 처리부(140)로 전달한다.
상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)은 상기 몸체부(100)의 내부로 인입되어 고정되며, 상기 터치부(112)의 내부를 향하도록 배치된다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)이 한 쌍으로 상기 터치부(112)의 변형된 형상을 촬영하므로, 이른바 스테레오 비전(stereo vision)의 원리를 이용하여 상기 터치부(112)의 입체 영상의 촬영이 가능하다.
즉, 상기 영상 처리부(140)는 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)로부터 촬영된 영상을 바탕으로 상기 터치부(112)의 입체 영상을 생성하게 된다. 따라서, 상기 터치부(112)에 대한 보다 정확한 영상의 획득이 가능하다.
한편, 상기 터치부(112)는 반구형의 외형을 가지므로, 상기 이물질(31)이 접촉함에 따라 변형되는 형태는, 상기 터치부(112)가 평면으로 형성되어 상기 이물질(31)이 접촉됨에 따라 변형되는 형태와는 다르다.
따라서, 상기 영상 처리부(140)는 상기 터치부(112)의 반구형 외형의 정보를 입력받은 상태에서, 상기 측정부(130)에서 측정된 입체 영상 또는 입체 이미지 정보를 바탕으로, 상기 이물질(31)의 외형에 대한 정보를 추출하게 된다.
이 경우, 상기 이물질(31)의 외형을 보다 정확하게 추출하기 위해서는, 상기 터치부(112)의 반구형의 외형의 직경, 상기 터치부(112)의 내부에 채워진 유체 또는 공기의 압력, 상기 터치부(112)의 외면의 탄성도 등에 관한 정보가 미리 상기 영상 처리부(140)에 저장되어야 한다.
보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(130)의 제1 및 제2 카메라들(131, 132)이 동시에 상기 터치부(112)의 내면의 형상을 촬영하므로 상기 촬영된 영상 또는 이미지는 입체 영상 또는 입체 이미지로 처리되어, 상기 터치부(112)의 내면의 형상을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)은 스테레오 비전(stereo vision) 방식으로 상기 터치부(112)의 내면의 형상을 촬영하여 촬영 영상이 처리된다.
나아가, 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132) 및 상기 터치부(112)는 모두 상기 몸체부(100)에 고정되므로, 상기 형상 인식장치(10)가 이동되는 경우라도, 상기 터치부(112)에 대한 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)의 위치는 항상 일정하다.
즉, 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)이 상기 터치부(112)의 제1 내지 제4 점들(A, B, C, D)을 바라보는 각 및 위치는 항상 일정하게 유지되므로, 상기 제1 내지 제4 점들(A, B, C, D) 중 두 개 이상을 기준좌표로 설정하면, 상기 제1 및 제2 카메라들(131, 132)은 항상 일정한 기준좌표로 상기 터치부(112)를 촬영하게 된다.
따라서, 종래에 카메라 등을 통한 영상 촬영시 기준좌표의 설정의 불편함이 사라지고, 기준좌표를 추출해야하는 연산 과정을 생략할 수 있어, 상기 영상 처리부(140)의 영상 처리 시간이 단축된다.
그리하여, 상기 영상 처리부(140)를 통해 상기 이물질(31)의 형상에 관한 정보를 획득하여, 상기 이물질(31)의 형상 계측이 가능하게 된다.
상기 로드 인가부(150)는 상기 터치부(112)가 상기 피측정물(30) 상에서 이동하면서 상기 이물질(31)과 접촉하는 경우, 상기 터치패드부(110)에 로드(load)를 인가한다. 즉, 상기 로드 인가부(150)는 상기 터치패드부(110)의 플레이트부(111)와 연결되어, 상기 플레이트부(111)를 하부 방향, 즉 상기 피측정물(30)의 방향으로 이동시키도록 로드(load)를 인가한다.
이와 같이 상기 로드 인가부(150)에 의해 상기 터치패드부(110)에 로드가 인가되면, 상기 터치부(112)는 상기 이물질(31)과 보다 높은 압력으로 접촉하게 된다.
상기 크기 측정부(160)는 상기 영상 처리부(140) 및 상기 로드 인가부(150)와 연결되어, 상기 로드 인가부(150)로부터 인가되는 로드에 의해 상기 터치부(112)가 변형되는 형상이 상기 영상 처리부(140)에 의해 추출되면, 상기 이물질(31)의 크기를 계측하게 된다.
즉, 상기 크기 측정부(160)는 상기 로드 인가부(150)에 의해 로드가 인가되기 전과 로드가 인가된 후의 상기 영상 처리부(140)에서 추출된 상기 이물질(31) 주변의 영상으로부터 상기 이물질(31)의 크기를 측정하게 된다.
이와 관련하여는 후술하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 이물질 측정장치의 터치부에 형성된 메쉬유닛을 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 터치부(112)의 내면에는 메쉬유닛들(114)이 형성된다. 상기 메쉬유닛들(114)은 상기 터치부(112)의 내면을 복수의 미소 영역들로 구분하며, 상기 미소 영역들은 모두 동일한 단위 면적을 갖는다. 즉, 상기 터치부(112)의 내면은 동일한 단위 면적으로 분할되며, 상기 메쉬유닛들(114)에 의해 분할되는 영역들은 상대적으로 미세한 영역일 수 있다.
그리하여, 상기 측정부(130)에서 상기 터치부(112)의 내면의 영상을 촬영하는 경우, 상기 이물질(31)과의 접촉으로 상기 터치부(112)의 내면의 형상이 변형된다면, 상기 변형된 미세 영역의 개수만을 계산하여 상기 이물질(31)의 크기를 측정할 수 있게 된다. 즉, 상기 미세 영역 하나의 단위 면적에 관한 정보를 바탕으로, 상기 이물질(31)의 접촉에 의해 변형된 상기 미세 영역의 개수를 산출하면, 상기 이물질(31) 전체의 크기가 직접 계산될 수 있다.
이를 위해, 상기 메쉬유닛(114)에 의해 분할되는 상기 미세 영역들은 균일한 면적을 가지며, 상기 측정되는 이물질(31)의 크기를 고려하여 상기 측정부(130)의 촬영에 의해 구분이 가능한 최소의 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 이물질 측정 장치를 이용하여 이물질의 크기를 측정하는 상태를 나타낸 모식도들이다.
상기 피측정물(30)이 사람의 피부와 같은 생체조직이고, 상기 이물질(31)이 상기 생체조직의 내부에 위치한다면, 상기 터치부(112)는 상기 이물질(31)과의 접촉에 의해서도 변형되지만 상기 피측정물(30)과의 접촉에 의해서도 변형된다.
따라서, 상기 터치부(112)가 변형되는 형태가 상기 피측정물(30)의 형상을 반영하는 것인지 상기 이물질(31)의 형상을 반영하는 것인지 구분이 모호한 경우가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 터치부(112)의 이동에 따라 상기 피측정물(30)의 내부에서 상기 이물질(31)로 의심되는 형상이 계측되는 경우, 상기 로드 인가부(150)는 상기 플레이트부(111)가 하부방향으로 이동하도록 로드(load)를 인가하고, 이에 따라 상기 터치부(112)도 하부방향으로 로드를 인가받게 된다.
이 경우, 상기 생체조직은 상대적으로 유연한 조직이어서 상기 터치부(112)가 하부방향으로 로드를 인가받음에 따라 상기 터치부(112)와 같이 하부방향으로 눌려지지만, 상기 이물질(31)은 상대적으로 단단한 조직이어서 상기 터치부(112)가 하부방향으로 로드를 인가받더라도 위치가 고정되거나 상기 생체조직보다 상대적으로 적게 이동된다.
즉, 상기 로드 인가부(150)는 상기 피측정물(30)인 생체조직은 하부방향으로 밀려 내려가지만, 상기 이물질(31)은 밀려 내려가지 않거나 상대적으로 덜 밀려 내려가는 정도의 로드를 상기 플레이트부(111)에 인가하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 이물질(31)이 위치한 부분의 상기 터치부(112)는 고정되고, 상기 이물질(31)이 없는 부분의 상기 터치부(112)는 로드의 인가에 따라 하부방향으로 이동됨에 따라, 도 4a에 도시된 상기 터치부(112)의 형상은 도 4b에 도시된 바와 같이 변형된다.
따라서, 상기 측정부(130)가 상기 로드의 인가 전 및 인가 후의 상기 터치부(112)의 형상을 촬영하여 상기 영상 처리부(140)에서 이를 추출하면, 상기 로드의 인가에 따라 변형되지 않거나 상대적으로 적게 변형된 상기 터치부(112)의 내면의 형상이 추출된다. 그리하여, 상기 변형되지 않거나 상대적으로 적게 변형된 영역에 해당되는 상기 메쉬유닛(114)의 개수를 계측하면, 결국 상기 이물질(31)의 크기에 관한 정보를 획득하게 된다.
이와 같이, 상기 이물질(31)의 크기에 관한 정보를 상대적으로 간단한 시스템을 통해 획득할 수 있어, 앞서 획득한 상기 이물질(31)의 형상에 관한 정보와 함께 상기 이물질(31)에 대한 계측을 용이하게 완성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 측정장치를 도시한 내부 사시도이다.
본 실시예에 의한 이물질 측정장치(20)는 제1 및 제2 카메라들(231, 232)을 포함하는 측정부(230), 및 플레이트부(211), 터치부(112) 및 유체(213)를 포함하는 터치패드부(210)를 포함하며, 전사부(220)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 측정부(230) 및 상기 터치패드부(210)는 도 1을 참조하여 설명한 상기 이물질 측정장치(10)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하고, 기타 구성요소인 몸체부(100), 영상 처리부(140), 로드 인가부(150) 및 크기 측정부(160)도 도 5에 도시하지는 않았으나 본 실시예에 의한 이물질 측정장치(20)에 동일하게 적용된다.
특히, 본 실시예에서는 상기 전사부(220)가 상기 몸체부(100)의 내부에 고정되어, 상기 터치부(212)의 내면으로 마커부(214)를 전사한다.
도 6은 도 5의 이물질 측정장치의 터치부에 형성된 마커부를 도시한 평면도이다.
즉, 도 6을 참조하면, 상기 전사부(220)에서 상기 터치부(212)의 내면으로 전사되는 마커부(214)는 상기 터치부(212)의 내부에 균일하게 배열된다.
이 경우, 상기 마커부(214)는 점(point)의 형상으로 상기 터치부(21)의 내부에 균일한 간격 및 균일한 크기로 배열된다. 그리하여, 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 터치부(212)가 상기 이물질(31)과 접촉하여 변형된 부분에 포함되는 상기 마커부(214)의 개수만을 계측함으로써, 상기 이물질(31)의 크기를 직접 산출할 수 있다.
즉, 상기 이물질(31)이 접촉하는 경우, 상기 측정부(230)에서는 상기 이물질(31)의 접촉에 따른 상기 터치부(212)의 내면의 형상 변형을 촬영하여 상기 영상 처리부로 전달하며, 상기 영상 처리부에서 추출된 상기 터치부(212)의 변형된 형상에 관한 정보로부터, 상기 크기 측정부(160)가 상기 터치부(21)의 변형된 형상에 해당하는 상기 마커부(214)의 개수를 산출하여 상기 이물질(31)의 크기를 계측한다.
이를 위해, 상기 마커부(214)는 균일한 간격으로 일정하게 전사되어야 하며, 상기 마커부(214) 각각의 간격은, 상기 이물질(31)의 크기를 고려하여 상기 측정부(230)의 촬영에 의해 구분이 가능한 최소의 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.
이 경우, 측정이 필요한 상기 이물질(31)의 크기가 상대적으로 큰 경우 상기 마커부(214)의 크기 및 간격 배열을 증가시킬 수 있으며, 이와 달리 측정이 필요한 상기 이물질(31)의 크기가 상대적으로 작은 경우 상기 마커부(214)의 크기 및 간격 배열을 감소시킬 수 있는데, 상기 마커부(214)의 간격 배열은 상기 전사부(210)를 통해 제어될 수 있다.
즉, 상기 전사부(210)에서는 상기 이물질(31)의 크기를 예상하여, 상기 터치부(112)의 내면으로 전사되는 상기 마커부(214)의 간격 배열을 다양하게 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 이물질(31)의 크기가 다양하게 변하는 경우라도, 최적의 마커부(214) 배열을 선택하여, 상기 이물질(31)의 크기를 최소의 연산 시간으로 정확하게 측정이 가능하게 된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 이물질의 형상에 따라 변형되는 터치부의 형상을 측정부를 통해 촬영하고 상기 이물질의 형상을 추출할 수 있으므로 이물질의 형상 계측이 가능하다. 특히, 이물질의 터치부 접촉시 터치패드부에 로드를 인가하고, 로드의 인가와 무관하게 이물질이 위치한 부분에서 터치부는 변형되지 않는 성질을 이용하여, 변형되지 않는 터치부의 면적으로부터 이물질의 크기를 직접 측정할 수 있다. 그리하여, 이물질의 형상 및 크기를 접촉식으로 매우 용이하게 측정이 가능하게 된다.
이 경우, 터치부의 내면에 형성된 메쉬유닛 또는 마커부의 개수로부터 이물질의 크기를 직접 계측할 수 있으므로, 별도의 크기 계측 프로그램 등을 이용하지 않아, 비용, 시간, 편의성의 측면에서 크기 측정의 효과가 향상될 수 있다.
나아가, 전사부를 통해 광을 전사하여 마커부를 형성하여 터치부의 내면을 미세 영역으로 분할하여 정의할 수 있으므로 마커부 형성의 용이성이 향상된다.
또한, 이물질의 형상 계측을 위해 스테레오 비전 방식으로 촬영 영상이 처리되므로 정확한 외형의 측정이 가능하게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 이물질 측정장치는 생체내 이물질의 크기를 측정하기 위해 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10, 20 : 형상 인식장치 30 : 피측정물
100 : 몸체부 110, 210 : 터치패드부
111, 211 : 플레이트부 112, 212 : 터치부
130, 230 : 측정부 113, 213 : 유체
114 : 메쉬부 214 : 마커부
140 : 영상 처리부 150 : 로드 인가부
160 : 크기 측정부 220 : 전사부

Claims (9)

  1. 내부에 수납공간을 형성하는 몸체부;
    상기 몸체부의 하부에 배치되며, 피측정물과 접촉하여 이물질의 형상에 따라 변형되고 내면에 미세 영역으로 분할하는 메쉬유닛 또는 마커부가 형성된 터치부를 포함하는 터치패드부;
    상기 수납공간의 내부에 고정되어 상기 터치부의 모양을 촬영하는 측정부;
    상기 측정부에서 촬영된 영상으로부터 상기 이물질의 형상을 추출하는 영상 처리부;
    상기 터치패드부와 연결되어, 상기 이물질이 상기 터치부에 접촉한 경우 상기 터치패드부에 로드(load)를 인가하는 로드 인가부; 및
    상기 수납공간의 내부에 고정되어 상기 터치부의 내면에 마커부를 형성하도록 광을 전사하는 전사부를 포함하고,
    상기 전사부는 상기 이물질의 크기에 따라 상기 마커부의 크기 및 간격 배열을 변화시키는 것을 특징으로 하는 이물질 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치패드부는 상기 몸체부의 하면과 상기 터치부의 경계를 형성하고, 상기 로드 인가부로부터 하부 방향으로 로드를 인가받는 플레이트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터치부는 내부에 유체가 채워지며, 반구형 형상으로 외부로 돌출된 것을 특징으로 하는 이물질 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터치패드부에 로드가 인가되는 경우, 상기 영상처리부에서 추출된 영상에서 상기 로드의 인가 전후(前後)에 변형되지 않은 상기 터치부의 면적으로부터 상기 이물질의 크기를 측정하는 크기 측정부를 더 포함하는 이물질 측정장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 크기 측정부는 상기 메쉬유닛 또는 상기 마커부의 개수로부터 상기 이물질의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 이물질 측정장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 서로 이격된 제1 및 제2 카메라들을 포함하며,
    상기 영상 처리부는 상기 제1 및 제2 카메라들의 촬영 영상으로부터 스테레오 비전(stereo vision) 방식으로 상기 이물질의 형상을 추출하는 것을 특징으로 하는 이물질 측정장치.
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