KR101708430B1 - 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법 - Google Patents
동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 자동제어방법에 관한 것으로서, 상기 센싱부의 일측에 설치되고, 한 쌍이 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되는 광원과, 상기 광원의 상부에 설치되고, 미리 설정된 시간동안 일정주기로 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 복수의 영상을 획득하는 촬상부와, 상기 센싱부와 상기 뇌신경 활동신호 저장부 사이에 회전가능하게 배치되고, 상기 센싱부 및 상기 뇌신경 활동신호 저장부와 전기적으로 연결되는 회전커넥터와, 일측이 상기 회전커넥터의 일측에 연결되고, 상기 회전커넥터에 회전력을 제공하는 회전력제공수단과, 상기 광원의 상부에 설치되고, 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 영상을 획득하는 촬상부 및 상기 촬상부에서 획득한 복수의 영상을 분석하여 상기 광원의 회전방향 및 회전각에 대한 회전정보를 산출하고, 산출된 상기 회전정보에 기초하여 상기 회전력제공수단을 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 자유롭게 이동하는 동물모델이 회전하여 케이블이 동반 회전하더라도 동물모델의 회전수에 대응하여 케이블이 연결된 회전커넥터를 회전함으로써 케이블의 꼬임을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 케이블 꼬임에 의해 동물모델의 움직임이 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 자유롭게 이동하는 동물모델이 회전하여 케이블이 동반 회전하더라도 동물모델의 회전수에 대응하여 케이블이 연결된 회전커넥터를 회전함으로써 케이블의 꼬임을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 케이블 꼬임에 의해 동물모델의 움직임이 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 자동제어방법에 관한 것으로서, 자유롭게 이동하는 동물모델이 회전하여 케이블이 동반 회전하더라도 동물모델의 회전수에 대응하여 케이블이 연결된 회전커넥터를 회전함으로써 케이블의 꼬임을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 케이블 꼬임에 의해 동물모델의 움직임이 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 자동제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 뇌신경 신호와 행동사이의 관계를 연구하기 위해서, 특정 동물모델을 이용하고 있고, 이 동물모델이 자유롭게 행동하는 동안 동물모델의 뇌신경 활동데이터를 검출하는 동물실험을 수행하고 있다.
이러한, 동물실험은 주로 실용험 쥐를 동물 모델로 하는 뇌신경 활동신호 검출시스템을 이용하고 있다.
도1은 종래의 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도1에서 보는 바와 같이 종래의 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템(100)은 동물모델의 헤드부에 장착되어 동물모델의 뇌신경 신호를 검출하는 센싱부(110)와, 센싱부(110)와 전기적으로 연결되어 센싱부(110)에서 검출한 뇌신경 활동신호를 저장하는 뇌신경 활동신호 저장부(120)와, 센싱부(110)와 뇌신경 활동신호 저장부(120)를 전기적으로 연결하는 케이블(130)로 이루어진다.
종래의 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템(100)은 동물모델이 자유롭게 행동하는 동안 센싱부(110)에서 동물모델의 뇌신경 활동신호를 검출하고, 검출된 뇌신경 활동신호 데이터를 센싱부(110)와 전기적으로 연결된 뇌신경 활동신호 저장부(120)로 전달하여 뇌신경 활동신호 저장부(120)에 저장되는데, 이렇게 저장된 뇌신경 활동신호 데이터는 추후 다양한 연구자료로서 활용된다.
그런데, 여기서 종래의 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템(100)은 동물모델이 자유롭게 움직이면서 회전하는 경우 센싱부(110)와 뇌신경 활동신호 저장부(120)를 전기적으로 연결하는 케이블(130)의 일측이 동반하여 회전함에 따라 케이블(130)의 꼬임이 발생되고, 이러한 케이블(130)의 꼬임에 의해 케이블(130)의 일측과 다른 일측이 마찰되면서 케이블(130)이 손상될 우려가 있을 뿐 아니라 꼬인 케이블(130)이 동물의 행동에 간섭되어 정확한 실험데이터를 취득하기 어려운 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자유롭게 이동하는 동물모델이 회전하여 케이블이 동반 회전하더라도 동물모델의 회전수에 대응하여 케이블이 연결된 회전커넥터를 회전함으로써 케이블의 꼬임을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 케이블 꼬임에 의해 동물모델의 움직임이 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템 및 이를 이용한 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 동물모델의 헤드부에 장착되어 상기 동물모델의 뇌신경 활동신호를 검출하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 검출한 뇌신경 활동신호를 저장하는 뇌신경 활동신호 저장부를 포함하고, 상기 동물모델이 활동하는 동안 상기 동물모델의 뇌신경 활동데이터를 검출하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템에 있어서, 상기 센싱부의 일측에 설치되고, 한 쌍이 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되는 광원과, 상기 광원의 상부에 설치되고, 미리 설정된 시간동안 일정주기로 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 복수의 영상을 획득하는 촬상부와, 상기 센싱부와 상기 뇌신경 활동신호 저장부 사이에 회전가능하게 배치되고, 상기 센싱부 및 상기 뇌신경 활동신호 저장부와 전기적으로 연결되는 회전커넥터와, 일측이 상기 회전커넥터의 일측에 연결되고, 상기 회전커넥터에 회전력을 제공하는 회전력제공수단과, 상기 광원의 상부에 설치되고, 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 영상을 획득하는 촬상부 및 상기 촬상부에서 획득한 복수의 영상을 분석하여 상기 광원의 회전방향 및 회전각에 대한 회전정보를 산출하고, 산출된 상기 회전정보에 기초하여 상기 회전력제공수단을 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 제공한다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 촬상부로부터 인가된 영상신호를 스무딩(smoothing)처리하여 상기 영상 내의 노이즈를 감쇄하는 노이즈 처리부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로세서는 상기 영상에서 한 쌍의 광원을 각각 검출하고, 상기 한 쌍의 광원을 연결하는 가상의 연결선을 생성하며, 상기 연결선에 수직하는 가상의 기준선을 생성한 후 상기 기준선의 회전방향과 회전각을 분석하여 회전정보를 산출할 수 있다.
아울러, 상기 촬상부는 상기 동물모델이 초기위치로부터 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할때까지 일정주기로 상기 광원에 대한 복수의 영상을 획득하는 것이 바람직하다.
한편, 동물모델의 헤드부에 장착되어 상기 동물모델의 뇌신경 활동신호를 검출하는 센싱부의 일측에 장착된 적어도 한 쌍의 광원을 촬상하고, 미리 설정된 시간동안 일정주기로 상기 광원에 대한 복수의 영상을 취득하는 영상취득단계와, 취득한 복수의 영상을 각각 분석하여 상기 동물모델의 회전에 대응되는 상기 광원의 회전방향 및 회전각을 검출하고, 상기 광원의 회전방향 및 회전각에 기초하여 회전정보를 산출하는 회전정보 산출단계 및 외부의 뇌신경 활동신호 저장부와 상기 센싱부 사이에 회전가능하게 배치되어 이를 전기적으로 연결하는 회전커넥터에 연결된 회전력제공수단을 제어하여 상기 회전커넥터에 상기 회전정보와 상응하는 회전력을 제공하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 제공한다.
그리고, 상기 회전정보 산출단계 전에 취득한 영상을 스무딩(smoothing)처리하여 상기 영상 내의 노이즈를 감쇄하는 노이즈 처리단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전정보 산출단계는 취득한 상기 영상에서 한 쌍의 광원을 검출하는 광원검출단계와, 상기 한 쌍의 광원을 연결하는 가상의 연결선을 생성하는 연결선 생성단계와, 상기 연결선의 중앙으로부터 상기 연결선에 수직하는 가상의 기준선을 생성하는 기준선 생성단계와, 상기 영상취득단계에서 취득된 복수의 영상을 분석하여 각 영상내 상기 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 영상분석단계 및 각 영상내 상기 기준선의 회전방향 및 회전각도에 기초하여 회전정보를 산출하는 산출단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 영상취득단계는 상기 동물모델이 초기위치로부터 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할때까지 일정주기로 복수의 영상을 취득하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 자유롭게 이동하는 동물모델이 회전하여 케이블이 동반 회전하더라도 동물모델의 회전수에 대응하여 케이블이 연결된 회전커넥터를 회전함으로써 케이블의 꼬임을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 케이블 꼬임에 의해 동물모델의 움직임이 간섭되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 도시한 블럭도,
도3은 본 발명의 일실시에에 따른 프로세서를 도시한 블럭도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 순서대로 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 연결선 및 기준선을 생성하는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 회전정보 검출부가 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서에서 분석한 동물모델의 회전방향 및 회전각도를 포함하는 회전정보에 대한 그래프.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 도시한 블럭도,
도3은 본 발명의 일실시에에 따른 프로세서를 도시한 블럭도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 순서대로 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 연결선 및 기준선을 생성하는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 회전정보 검출부가 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서에서 분석한 동물모델의 회전방향 및 회전각도를 포함하는 회전정보에 대한 그래프.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 도시한 블럭도이고, 도3은 본 발명의 일실시에에 따른 프로세서를 도시한 블럭도이다.
도2 및 도3에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템은 뇌신경 활동신호 검출부(10)와, 광원(20)과, 촬상부(30) 및 프로세서(60)를 포함하여 구성된다.
뇌신경 활동신호 검출부(10)는 동물모델의 헤드부에 장착되어 동물모델의 뇌신경을 검출하고 뇌신경 신호를 발생하는 센싱부(11)와, 센싱부(11)와 전기적으로 연결되어 센싱부(11)에 의해 검출된 동물모델의 뇌신경 신호를 저장하는 뇌신경 활동신호 저장부(12)와, 양측단부가 각각 센싱부(11)와 뇌신경 활동신호 저장부(12)에 전기적으로 연결되는 케이블(13)을 포함하여 구성된다.
이러한 뇌신경 활동신호 검출부(10)는 동물모델이 자유롭게 움직이는 동안 센싱부(11)에서 동물모델의 뇌신경 활동을 검출하여 뇌신경 신호를 발생하고, 뇌신경 활동신호 저장부(12)에서 센싱부(11)에서 발생된 뇌신경 신호를 저장하게 되는데, 이러한 구성을 갖는 뇌신경 활동신호 검출부(10)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.
광원(20)은 한 쌍의 LED가 사용될 수 있으며, 센싱부(11)의 일측 중 상호 대향되는 위치에 설치되는 것으로서, 후술하는 프로세서(60)가 동물모델의 움직임, 회전을 분석하고자 하는 경우 동물모델의 회전 기준을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 광원(20)은 후술하는 기준선 설정시 기준선이 동물모델의 길이와 대응되게 설정될 수 있도록 한 쌍이 센싱부(11)의 일측 중 동물모델의 양측부와 대응되는 일측에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
촬상부(30)는 광원(20)의 상부에 설치되고, 동물모델이 자유롭게 행동하는 동안 상기한 광원(20)을 촬상하여 광원(20)에 대한 영상을 취득하는 역할을 한다.
그리고, 촬상부(30)는 동물모델의 행동별 뇌신경 활동데이터를 취득하기 위해 미리 설정된 시간동안 일정주기로 광원(20)에 대한 복수의 영상을 취득한다.
한편, 본 실시예에서 미리 설정된 시간은 동물모델이 초기위치를 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할 때까지의 범위로 설정된다.
회전커넥터(40)는 센싱부(11)와 뇌신경 활동신호 저장부(12) 사이에 배치되는 몸체부(41)와, 몸체부(41)의 일측에 회전가능하게 설치되는 회전부(42)를 포함하여 구성되며, 동물모델이 자유롭게 행동하는 과정에서 회전부(42)가 동물모델의 회전하는 회전수에 따라 대응되게 회전하여 케이블(13)이 꼬이는 것을 미연에 방지하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에서 케이블(13)은 제1 케이블(13a) 및 제2 케이블(13b)을 포함하여 이루어지는데, 제1 케이블(13a)의 양측단부가 센싱부(11)와 회전부(42)에 각각 전기적으로 연결되고, 제2 케이블(13b)의 양측단부가 몸체부(41)와 뇌신경 활동신호 저장부(12)의 일측에 전기적으로 연결된다.
이에 회전커넥터(40)는 동물모델이 회전함에 따라 제1 케이블(13a)이 꼬이는 경우 동물모델의 회전방향 및 회전수에 따라 동일한 방향, 동일한 회전수로 회전하여 제1 케이블(13a)의 꼬임을 방지함과 아울러 동물모델이 자유롭게 움직이더라도 제2 케이블(13b)이 회전되는 것을 미연에 방지하는 역할을 한다.
회전력제공수단(50)은 일측이 회전커넥터(40)의 회전부(42)와 연결되어 회전부(42)에 회전력을 제공하는 역할을 하는 것으로서, DC모터와, DC모터의 회전축과 회전커넥터(40)의 회전부(42)를 연결하는 벨트부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
프로세서(60)는 노이즈 처리부(61)와, 영상분석부(62)와, 산출부(63) 및 컨트롤러(64)를 포함하여 구성되고, 촬상부(30)에서 촬상된 영상을 분석하여 동물모델의 회전방향 및 회전수를 산출하고, 회전력제공수단(50)을 제어하여 산출된 회전방향 및 회전수와 대응되게 회전부(42)가 회전되도록 하는 역할을 한다.
노이즈 처리부(61)는 촬상부(30)로부터 광원(20), 즉 한 쌍의 LED에 대한 영상을 인가받고, 해당 영상을 스무딩(smoothing)처리하여 영상 내 노이즈를 감쇄하는 역할을 한다.
이러한 노이즈 처리부(61)는 광원(20)으로부터 발산된 빛이 벽과 같은 영역에 반사되어 후술하는 영상분석부(62)에서 광원(20)의 위치를 오검출하는 것을 미연에 방지하고자 하는 것으로서, 반사광에 따른 광원(20)의 위치 오검출을 미연에 영상을 스무딩 처리하여 반사광을 감쇄시키는 역할을 한다.
영상분석부(62)는 영상 내 한 쌍의 광원(20)을 검출하는 광원검출모듈(62a)와, 영상 내에서 가상의 기준선을 생성하는 기준선 생성모듈(62b) 및 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 회전데이터 검출모듈(62c)를 포함하여 구성되며, 영상을 분석하여 광원(20)을 통해 동물모델의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 역할을 한다.
광원검출모듈(62a)는 앞서 설명한 바와 같이 영상 내 한 쌍의 광원(20)위치를 검출하는 역할을 하는 것으로서, 취득한 영상 중 휘도가 가장 높은 영역을 광원(20)의 위치로 검출할 수 있다.
기준선 생성모듈(62b)는 동물모델의 회전을 검출하기 위한 기준값을 설정하기 위해 가상의 기준선을 생성하는 역할을 하는 것으로서, 검출된 한 쌍의 광원(20)을 연결하는 가상의 연결선을 생성한 후 연결선의 중심으로부터 수직인 방향으로 기준선을 생성한다.
회전데이터 검출모듈(62c)는 영상 내에서 기준선의 회전각도를 검출하는 역할을 하는 것으로서, 영상의 12시방향을 0°로 하여 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 역할을 하는데, 촬상부(30)에서 주기적으로 광원(20)에 대한 영상을 취득함에 따라 미리 설정된 시간동안 각 영상에서 기준선 회전방향 및 회전각도를 검출한다.
산출부(63)는 동물모델이 초기위치를 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할때까지 취득한 영상 내 기준선의 회전방향 및 회전각도를 합산하여 기준선의 회전정보를 산출하는 역하릉ㄹ 한다.
다시 말하면, 영상의 12시 방향을 0°로 하여 기준선이 시계방향으로 회전하는 경우를 (+)로 하고, 반시계방향으로 회전하는 경우를 (-)로 설정한 후 이를 합산하여 최종 회전방향 및 회전각도에 대한 회전정보를 산출한다.
컨트롤러(64)는 회전력제공수단(50)과 전기적으로 연결되고, 산출부(63)에서 취득한 회전정보에 따라 회전력제공수단(50)을 제어하여 회전부(42)가 회전정보와 대응되는 회전방향 및 회전수에 따라 회전하도록 함으로써 동물모델 회전에 의한 제1 케이블(13a)의 꼬임현상을 미연에 방지하는 역할을 한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 순서대로 도시한 도면이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 연결선 및 기준선을 생성하는 상태를 도시한 도면이며, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 회전정보 검출부가 회전방향 및 회전각도를 검출하는 상태를 도시한 도면이고, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서에서 분석한 동물모델의 회전방향 및 회전각도를 포함하는 회전정보에 대한 그래프이다.
한편, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템을 이용한 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법을 첨부된 도4 내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법은 영상취득단계와, 노이즈 처단계와, 회전수 검출단계 및 제어단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 촬상부(30)에서 미리 설정된 시간동안 일정주기로 동물모델의 헤드부에 장착된 한 쌍의 광원(20)에 대한 복수의 영상을 취득한다.
여기서, 미리 설정된 시간은 위에서 언급한 바와 같이 동물모델이 최초 초기위치를 이탈한 시점부터 자유롭게 행동한 후 초기위치로 복귀할때까지의 범위로 설정된다.
다음, 노이즈 처리부(61)에서 취득한 복수개의 영상을 각각 스무딩(smoothing)처리하여 영상 내 노이즈를 감쇄하는데, 여기서 노이즈 감쇄라 함은 광원(20)으로부터 발산된 광이 벽면에 반사되어 생성되는 반사광의 광량을 감쇄를 의미할 수 있다.
영상의 노이즈 처리가 완료되면, 회전정보 산출부(63)의 광원검출모듈(62a)는 노이즈 처리된 영상 중 가장 휘도가 높은 한 쌍의 영역을 한 쌍의 광원(20)으로 검출하고, 노이즈 처리된 영상 중 한 쌍의 광원(20)위치를 연결하는 가상의 연결선을 생성한다.
다음, 가상의 연결선 중심으로부터 연결선에 수직인 기준선을 생성하고, 영상에서 12시방향을 0°(=360°)설정한 후 복수개의 영상에서 각각 기준선의 회전방향과 회전각도에 대한 회전정보를 검출한다.
이와 같이 복수개의 영상에서 각각 기준선의 회전방향과 회전각도에 대한 복수의 회전정보를 검출한 후 이를 합산하여 최종 회전정보를 취득한다.
예를 들면, 동물 모델이 초기 위치에 있을때는 180°를 향하고 있고, 시계방향으로 회전할 경우 180°-> 270°-> 360°-> 0°-> 90°-> 180°순으로 돌아오므로, 도7에서 보는 바와 같이 그래프에서 360°->0°으로 급격한 회전각의 변화가 1회 일어나고, 반시계방향으로 회전할 경우 180°-90°-0°-360°-270°-180°로 되돌아오므로, 회전각의 변화가 도7에서 보는 바와 같이 그래프에서 0°->360°로 급격하게 일어난다.
이 급격한 변화만을 감지하여 시계방향 1회전은 +1, 반시계는 1로 하고 이 횟수를 초기위치로 되돌아올 때 까지 모두 합산한 결과 +1 이면 시계방향으로 1회전, -1이면 반시계로 1회전한 것이 된다.
이와 같이 최종 회전정보를 취득하면, 컨트롤러(64)에서 취득된 최종 회전정보에 따라 회전력제공수단(50)에 회전신호를 송신하고, 회전력제공수단(50)이 수신된 회전신호에 따라 회전커넥터(40)의 회전부(42)에 회전력을 제공함으로써 회전부(42)가 동물모델의 회전수와 대응되는 회전되어 케이블(13)의 꼬임이 방지된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 뇌신경 활동신호 검출부 11 : 센싱부
12 : 뇌신경 활동신호 저장부 13 : 케이블
13a : 제1 케이블 13b : 제2 케이블
20 : 광원 30 : 촬상부
40 : 회전커넥터 41 : 몸체부
42 : 회전부 50 : 회전력제공수단
60 : 프로세서 61 : 노이즈 처리부
62 : 영상분석부 62a : 광원 검출모듈
62b : 기준선 생성모듈 62c : 회전데이터 검출모듈
63 : 산출부 64 : 컨트롤러
12 : 뇌신경 활동신호 저장부 13 : 케이블
13a : 제1 케이블 13b : 제2 케이블
20 : 광원 30 : 촬상부
40 : 회전커넥터 41 : 몸체부
42 : 회전부 50 : 회전력제공수단
60 : 프로세서 61 : 노이즈 처리부
62 : 영상분석부 62a : 광원 검출모듈
62b : 기준선 생성모듈 62c : 회전데이터 검출모듈
63 : 산출부 64 : 컨트롤러
Claims (8)
- 동물모델의 헤드부에 장착되어 상기 동물모델의 뇌신경 활동신호를 검출하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 검출한 뇌신경 활동신호를 저장하는 뇌신경 활동신호 저장부를 포함하고, 상기 동물모델이 활동하는 동안 상기 동물모델의 뇌신경 활동데이터를 검출하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템에 있어서,
상기 센싱부의 일측에 설치되고, 한 쌍이 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되는 광원과;
상기 광원의 상부에 설치되고, 미리 설정된 시간동안 일정주기로 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 복수의 영상을 획득하는 촬상부와;
상기 센싱부와 상기 뇌신경 활동신호 저장부 사이에 회전가능하게 배치되고, 상기 센싱부 및 상기 뇌신경 활동신호 저장부와 전기적으로 연결되는 회전커넥터와;
일측이 상기 회전커넥터의 일측에 연결되고, 상기 회전커넥터에 회전력을 제공하는 회전력제공수단과;
상기 광원의 상부에 설치되고, 상기 광원을 촬상하여 상기 광원에 대한 영상을 획득하는 촬상부; 및
상기 촬상부에서 획득한 복수의 영상을 분석하여 상기 광원의 회전방향 및 회전각에 대한 회전정보를 산출하고, 산출된 상기 회전정보에 기초하여 상기 회전력제공수단을 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 촬상부로부터 인가된 영상신호를 스무딩(smoothing)처리하여 상기 영상 내의 노이즈를 감쇄하는 노이즈 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 영상에서 한 쌍의 광원을 각각 검출하고, 상기 한 쌍의 광원을 연결하는 가상의 연결선을 생성하며, 상기 연결선에 수직하는 가상의 기준선을 생성한 후 상기 기준선의 회전방향과 회전각을 분석하여 회전정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 촬상부는 상기 동물모델이 초기위치로부터 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할때까지 일정주기로 상기 광원에 대한 복수의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출시스템.
- 동물모델의 헤드부에 장착되어 상기 동물모델의 뇌신경 활동신호를 검출하는 센싱부의 일측에 장착된 적어도 한 쌍의 광원을 촬상하고, 미리 설정된 시간동안 일정주기로 상기 광원에 대한 복수의 영상을 취득하는 영상취득단계와;
취득한 복수의 영상을 각각 분석하여 상기 동물모델의 회전에 대응되는 상기 광원의 회전방향 및 회전각을 검출하고, 상기 광원의 회전방향 및 회전각에 기초하여 회전정보를 산출하는 회전정보 산출단계; 및
외부의 뇌신경 활동신호 저장부와 상기 센싱부 사이에 회전가능하게 배치되어 이를 전기적으로 연결하는 회전커넥터에 연결된 회전력제공수단을 제어하여 상기 회전커넥터에 상기 회전정보와 상응하는 회전력을 제공하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 회전정보 산출단계 전에 취득한 영상을 스무딩(smoothing)처리하여 상기 영상 내의 노이즈를 감쇄하는 노이즈 처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 회전정보 산출단계는
취득한 상기 영상에서 한 쌍의 광원을 검출하는 광원검출단계와;
상기 한 쌍의 광원을 연결하는 가상의 연결선을 생성하는 연결선 생성단계와;
상기 연결선의 중앙으로부터 상기 연결선에 수직하는 가상의 기준선을 생성하는 기준선 생성단계;
상기 영상취득단계에서 취득된 복수의 영상을 분석하여 각 영상내 상기 기준선의 회전방향 및 회전각도를 검출하는 영상분석단계; 및
각 영상내 상기 기준선의 회전방향 및 회전각도에 기초하여 회전정보를 산출하는 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 영상취득단계는 상기 동물모델이 초기위치로부터 이탈한 후 다시 초기위치로 복귀할때까지 일정주기로 복수의 영상을 취득하는 것을 특징으로 하는 동물모델의 뇌신경 활동신호 검출 방법.
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2015
- 2015-05-11 KR KR1020150065149A patent/KR101708430B1/ko active IP Right Grant
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2016
- 2016-04-29 WO PCT/KR2016/004520 patent/WO2016182236A1/ko active Application Filing
Patent Citations (1)
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US11877558B2 (en) | 2019-12-20 | 2024-01-23 | Novocure Gmbh | Swivel assembly for actively limiting torsion of a cable, and systems and methods of using same |
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