KR101716667B1 - Method and apparatus for measuring a blood flow change of hypodermic vein - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 조영제를 사용하지 않고 적외선 광학계를 이용하여 비침습적으로 혈류량을 정량함으로써 혈류량을 측정 및 분석하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법이 제공된다. 이 방법은 적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사하는 단계, 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 단계, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성하는 단계, 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 단계와, 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 개시된 혈류량 변화를 측정하는 방법에 따르면, 적외선 영상을 이용하여 혈류량을 측정함으로써, 종래의 기술과는 달리 조영제를 사용하지 않고 비침습적인 방법으로 혈류량을 측정할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for measuring and analyzing blood flow volume by non-invasively quantifying blood flow using an infrared optical system without using a contrast agent. In the present invention, a method for measuring a blood flow change of a subcutaneous blood vessel is provided. The method includes the steps of illuminating the skin with infrared light using an infrared light source, acquiring images containing a subcutaneous vein based on infrared rays reflected from the skin, using each pixel of the images containing the obtained subcutaneous vein Generating histograms of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness of pixels, calculating distribution changes of histograms of images including subcutaneous blood vessels, and calculating blood flow variations of subcutaneous blood vessels based on changes in the distribution of the calculated histograms And a step of calculating the value. According to the method of measuring the change in the blood flow volume, the blood flow volume can be measured by a non-invasive method without using a contrast agent, unlike the conventional technique, by measuring the blood flow volume using an infrared image.
Description
본 발명은 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 조영제를 사용하지 않고 적외선 광학계를 이용하여 비침습적으로 혈류량을 정량함으로써 혈류량의 변화를 측정 및 분석하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for measuring changes in blood flow in a subcutaneous blood vessel, and more particularly, to a method of measuring and analyzing changes in blood flow volume by noninvasively quantifying the blood flow amount using an infrared optical system without using a contrast agent will be.
혈류는 일반적으로 신체 내부의 혈관계에서 혈압의 경사에 의해 발생하는 혈액의 흐름을 의미한다. 신체 내의 혈류의 원활한 순환은 인체의 정상 상태 유지를 위해서 필수적이다. 피하 혈관의 혈류량을 측정하고 분석함으로써, 혈류의 순환이 원활하게 이루어지고 있는지 파악할 수 있으며, 이를 통해 신체의 건강 상태를 확인할 수 있다. Blood flow generally refers to the flow of blood caused by the slope of blood pressure in the vascular system within the body. The smooth circulation of the blood flow in the body is essential for maintaining the normal state of the human body. By measuring and analyzing the blood flow of the subcutaneous blood vessels, it is possible to determine whether circulation of the blood flow is smoothly performed, and thereby, the health state of the body can be confirmed.
생체에 있어서의 혈류측정의 방법은 침습적 방법과 체외에서 비침습적으로 측정하는 방법으로 구별된다. 침습적인 방법으로서는, 혈관을 절단하여 흐르는 혈액의 체적을 구하는 체적법, 흐름속에 물체를 넣고 그 물체가 흐름의 운동량의 변화에 의해 받는 힘을 측정함으로써 구하는 동압법, 자계 (磁界) 내를 흐르는 유체에 의해 발생하는 기전력에서 구하는 전자유량계를 이용한 방법이 있다. 혈류량을 측정하기 위해서 침습적인 방법을 사용할 경우 침습으로 인한 출혈, 감염 등의 위험과 조영제를 주입할 때의 압력으로 인해 혈류가 다르게 측정되는 문제점이 있다.The method of blood flow measurement in living body is distinguished by invasive method and non-invasively measuring method in vitro. As an invasive method, there are a volume method of obtaining a volume of blood flowing through cutting a blood vessel, a dynamic pressure method in which an object is placed in a flow and the strength of the object is measured by a change in the momentum of the flow, a fluid flowing in a magnetic field And a method using an electromagnetic flowmeter obtained from the electromotive force generated by the electromagnetic flowmeter. When an invasive method is used to measure blood flow, there is a problem that the blood flow is measured differently due to the risk of bleeding or infection due to invasion and pressure when injecting the contrast agent.
비침습적 방법으로서는 초음파혈류 도플러법 등이 있다. 혈관 내 혈류속도를 인체 내부에서 비침습적으로 측정하기 위한 방법으로 도플러효과를 이용한 측정 방법이 활용되고 있다. 도플러효과는 움직이는 물체에 파동을 입사시킬 때 산란된 파동의 주파수 이동은 물체의 속도에 비례한다는 물리적 현상이다. 도플러 빔을 이용하여 혈류의 속도를 측정하는 방법은 혈류 내의 반사체 (혈구) 로부터의 초음파의 반사파 신호가 도플러 효과에 의하여 주파수 편이 (偏移) 를 받았을 때의 그 편이주파수를 측정하는 것을 기본 원리로 한다. 실제 혈류속도는 혈류의 초음파 빔 방향의 속도성분에 대해서 초음파 빔과 혈류의 방향 사이의 각도와 관계가 있으므로, 초음파 영상 장치를 이용하여 혈류의 속도를 측정하기 위해서는 혈류의 속도를 측정하고자 하는 사용자가 초음파 영상과 혈관벽의 방향을 관찰하여 도플러 각을 조절하면서 혈류 속도를 측정하기에 적합한 도플러 각을 찾아내야 하기 때문에, 작동이 번거롭고 불편하며 혈류 속도 측정상의 오차가 오류가 발생할 가능성이 높다는 문제가 있다.Non-invasive methods include ultrasound blood flow Doppler methods. Doppler effect measurement method is used to noninvasively measure the blood flow velocity in the human body. The Doppler effect is a physical phenomenon that the frequency shift of a scattered wave is proportional to the velocity of an object when a wave is incident on a moving object. A method for measuring the velocity of blood flow using a Doppler beam is to measure the deviation frequency when a reflected wave signal of a supersonic wave from a reflector (blood cell) in the bloodstream undergoes a frequency shift due to the Doppler effect do. Since the actual blood flow velocity is related to the angle between the direction of the ultrasound beam and the blood flow with respect to the velocity component of the ultrasound beam direction of the blood flow, a user who wishes to measure the velocity of the blood flow using the ultrasound imaging apparatus There is a problem that the operation is troublesome and inconvenient and the error in the measurement of the blood flow velocity is likely to cause errors because the Doppler angle that is suitable for measuring the blood flow velocity while adjusting the Doppler angle by observing the direction of the ultrasound image and the vessel wall is found.
본 발명은, 혈류량을 측정함에 있어서, 조영제를 사용하거나 침습적인 방법으로 혈류량을 측정하지 않고, 적외선 광학계를 이용하여 조영제를 사용하지 않고, 비침습적으로 혈류량을 측정하고 분석할 수 있는 측정 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention relates to a measurement method and apparatus capable of noninvasively measuring and analyzing blood flow without using a contrast agent using an infrared optical system without using a contrast agent or measuring the blood flow amount by an invasive method in the measurement of the blood flow amount In order to solve the problem.
본 발명에서는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법이 제공된다. 본 방법은 적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사하는 단계와, 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 단계와, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성하는 단계와, 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 단계와, 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 단계를 포함한다.In the present invention, a method for measuring a blood flow change of a subcutaneous blood vessel is provided. The method includes the steps of illuminating the skin with infrared light using an infrared light source, acquiring images containing a subcutaneous vein based on infrared rays reflected from the skin, and acquiring images of each pixel of the images containing the obtained subcutaneous vein Generating a histogram of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness of the pixels, computing a distribution of histograms of images including subcutaneous blood vessels, and calculating a distribution of the subcutaneous blood vessels based on the distribution of the calculated histograms. And calculating a blood flow change.
일 실시형태에 있어서, 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법은, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들 각각으로부터 피하 혈관 영역의 영상들을 분리하는 단계와, 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램을 생성하는 단계, 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 단계와, 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In one embodiment, a method for measuring changes in blood flow of a subcutaneous blood vessel comprises: separating images of a subcutaneous blood vessel region from each of the images containing the obtained subcutaneous blood vessel; Generating histograms of the separated subcutaneous vein area images according to the brightness of the pixels, computing the distribution of the histograms of the separated subcutaneous vein area images, and determining the distribution of the histograms of the separated subcutaneous vein area images And calculating a blood flow change of the subcutaneous blood vessel.
일 실시형태에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법은, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In one embodiment, the method for measuring blood flow change of the subcutaneous blood vessel may further include correcting brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel.
일 실시형태에 있어서, 상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계는, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들에서 피하 혈관을 제외한 나머지 영역에 기초하여 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정할 수도 있다.In one embodiment, the step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessels includes the steps of: obtaining images including the subcutaneous blood vessels obtained based on the remaining regions excluding the subcutaneous blood vessels in the images including the obtained subcutaneous blood vessels; It is also possible to correct the brightness of the image.
일 실시예에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법에서의픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램은 x축이 픽셀의 밝기를 나타내고 y축은 픽셀을 수를 나타낼 수도 있다.In one embodiment, the histogram of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness of the pixels in the method of measuring changes in the blood flow of the subcutaneous blood vessels may be such that the x axis represents the brightness of the pixels and the y axis represents the number of pixels.
본 발명에서는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치가 제공된다. 이 장치는 적외선을 피부에 조사하는 적외선 광원과, 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 영상 획득부와, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성하는 신호 처리부와, 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 히스토그램 계산부와, 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 혈류량 계산부를 포함한다.In the present invention, an apparatus for measuring a blood flow change of a subcutaneous blood vessel is provided. The apparatus includes an infrared light source for irradiating infrared rays to the skin, an image acquiring unit for acquiring images including subcutaneous blood vessels based on the infrared rays reflected from the skin, and each pixel of the images including the obtained subcutaneous blood vessels A histogram calculating unit for calculating a histogram of histograms of images including subcutaneous blood vessels; a histogram calculating unit for calculating a histogram of the subcutaneous blood vessels based on the distribution of the histograms; And a blood flow calculation unit for calculating a blood flow change of the blood vessel.
일 실시형태에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치는, 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들 각각으로부터 피하 혈관 영상들을 분리하는 영상 분리부를 더 포함하고, 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들을 생성하는 신호 처리부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램을 생성하고, 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 히스토그램 계산부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하며, 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 혈류량 계산부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산할 수도 있다.In one embodiment, the apparatus for measuring changes in the blood flow of the subcutaneous blood vessel further includes an image separation unit that separates subcutaneous blood vessel images from each of the images including the subcutaneous blood vessels obtained based on the infrared rays reflected from the skin, A signal processing unit for generating histograms of images including subcutaneous blood vessels generates histograms of separated subcutaneous vein region images according to the brightness of pixels using respective pixels of the separated subcutaneous vein region images and calculates a histogram distribution change of the histograms The histogram calculation unit calculates the distribution of histograms of the separated subcutaneous blood vessel area images, and the blood flow calculation unit that calculates the blood flow variation of the subcutaneous blood vessel calculates the blood flow variation of the subcutaneous blood vessel based on the distribution of the histograms of the separated subcutaneous blood vessel area images. .
일 실시형태에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치는, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 보정 계산부를 더 포함할 수도 있다.In one embodiment, the device for measuring blood flow variation of the subcutaneous blood vessel may further include a correction calculation unit for correcting brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel.
일 실시형태에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치의 보정 계산부는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들에서 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 기초하여 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정할 수도 있다.In one embodiment, the correction calculation unit of the device for measuring changes in the blood flow of the subcutaneous blood vessel may be configured such that the brightness of the images including the subcutaneous blood vessel obtained based on the remaining area excluding the subcutaneous blood vessel area in the images including the obtained subcutaneous blood vessel May be corrected.
일 실시형태에 있어서, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치의 픽셀들의 밝기에 따른 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램의 x축은 픽셀의 밝기를 나타내고, y축은 픽셀을 수를 나타낼 수도 있다.In one embodiment, the x-axis of the histogram of the separated subcutaneous blood vessel region images according to the brightness of the pixels of the apparatus for measuring changes in blood flow of the subcutaneous blood vessel may represent the brightness of the pixel, and the y-axis may represent the number of pixels.
적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사하는 단계, 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 단계, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성하는 단계, 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 단계와, 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 개시된 혈류량 변화를 측정하는 방법에 따르면, 적외선 영상을 이용하여 혈류량을 측정함으로써, 종래의 기술과는 달리 조영제를 사용하지 않고 비침습적인 방법으로 혈류량을 측정할 수 있다. The method comprising the steps of illuminating the skin with infrared light using an infrared light source, acquiring images containing the subcutaneous blood vessel based on infrared rays reflected from the skin, using each pixel of the images containing the obtained subcutaneous vein, Calculating a distribution of histograms of images including subcutaneous blood vessels, calculating a change in blood flow of the subcutaneous blood vessels based on a change in distribution of the calculated histograms, . ≪ / RTI > According to the method of measuring the change in the blood flow volume, the blood flow volume can be measured by a non-invasive method without using a contrast agent, unlike the conventional technique, by measuring the blood flow volume using an infrared image.
획득된 영상으로부터 피하 혈관 영역의 영상만을 분리해냄으로써 획득된 영상 전체를 통해 혈류량의 변화를 계산하는 것보다 더욱 정확한 혈류량 변화의 측정이 가능해질 수 있다. By separating only the images of the subcutaneous blood vessel region from the acquired image, it is possible to measure the blood flow change more accurately than the calculation of the change of the blood flow through the whole image acquired.
또한, 픽셀의 밝기를 보정하는 단계를 거친 후에 보정된 영상에 대하여 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성함으로써, 영상 자체의 밝기가 변화하여 혈류량이 변화되는 것으로 오인되는 문제점을 방지할 수 있다.Further, by generating a histogram of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness of the corrected image through the step of correcting the brightness of the pixels, it is possible to prevent the problem that the brightness of the image itself is changed and the blood flow amount is changed .
도 1은 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도 2는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법의 다른 실시예의 흐름도이다.
도 3a은 피하 혈관의 혈류량을 측정하기 위해 적외선 광원을 통해 획득한 영상을 나타낸다.
도 3b는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상으로부터 얻어진 히스토그램을 나타낸다.
도 4a는 혈류량이 변화되기 이전 시점의 영상을 나타낸다.
도 4b는 혈류량이 변화되기 이전 시점의 영상으로부터 얻어진 히스토그램을 나타낸다.
도 5a는 혈류량이 변화된 이후 시점의 영상을 나타낸다.
도 5b는 혈류량이 변화되기 이전 시점의 영상으로부터 얻어진 히스토그램 및 혈류량 변화된 이후 시점의 영상으로부터 얻어진 히스토그램을 나타낸다.
도 6는 인체의 피부에 적외선을 조사하여 얻어진 피하 혈관을 포함하는 영상을 나타낸다.1 is a flow chart of an embodiment of a method for measuring changes in blood flow of a subcutaneous blood vessel.
2 is a flow chart of another embodiment of a method for measuring a blood flow change of a subcutaneous blood vessel.
FIG. 3A shows an image obtained through an infrared light source to measure the blood flow of a subcutaneous blood vessel.
FIG. 3B shows a histogram obtained from an image containing the obtained subcutaneous blood vessel.
4A shows an image at a time before the blood flow volume is changed.
4B shows a histogram obtained from an image at a time before the blood flow volume is changed.
FIG. 5A shows an image at a time point after the blood flow volume is changed.
5B shows a histogram obtained from an image at a time point before the change in the blood flow amount and a histogram obtained from an image at a time point after the change in the blood flow amount.
6 shows an image including a subcutaneous blood vessel obtained by irradiating the skin of a human body with infrared rays.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 명세서 전체에 걸친, "하나의 예", "하나의 특징", "일 예" 또는 "특징" 에 대한 언급은, 그 특징 및/또는 예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 청구된 요지의 적어도 하나의 특징 및/또는 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 여러 곳에서, 어구 "하나의 예에서", "일 예", "하나의 특징에서" 또는 "특징" 의 출현은 반드시 모두 동일한 특징 및/또는 예를 지칭하는 것은 아니다. 게다가, 특정 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 예들 및/또는 특징들에 결합될 수도 있다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs. Reference throughout this specification to "one example", "one feature", "instance" or "feature" means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the feature and / Quot; is meant to be included in at least one feature and / or example of the claimed subject matter. Accordingly, appearances of the phrase "in one example," " an example, "" in one feature," or "feature" in various places in the specification are not necessarily all referring to the same features and / In addition, certain features, structures, or characteristics may be combined with one or more examples and / or features.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이러한 예시들은 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that these examples are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but are to be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
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 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "인접되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, "연결되어" 있다고 하더라도 반드시 물리적으로 연결되어 있어야 하는 것은 아니며, 이를테면, 무선으로 연결되어 있는 경우가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "adjacent" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . In addition, it should be understood that even if it is "connected," it is not necessarily physically connected, for example, there may be a case where it is connected wirelessly. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
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 "가지다" 등의 용어는 설시된 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 6은 인체의 피부에 적외선을 조사하여 얻어진 피하 혈관을 포함하는 영상을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이 인체에 적외선을 조사하여, 피부로부터 반사된 영상을 획득하여 피하 혈관을 포함하는 영상을 얻을 수 있다.6 shows an image including a subcutaneous blood vessel obtained by irradiating infrared rays to the skin of a human body. As shown in FIG. 6, an image including the subcutaneous blood vessel can be obtained by irradiating the human body with infrared rays and acquiring an image reflected from the skin.
일 실시예에서는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법이 실시될 수 있다. 도 1은 획득된 영상으로부터 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법을 도시한다. 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하기 위해서 적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사할 수 있다 (S101). 피부에 조사된 광원은 피부로부터 반사되며, 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하고 있는 피부의 영상을 획득할 수 있다 (S102). 획득된 영상은 복수 개의 픽셀들로 구성되어 있으며, 획득된 영상들의 픽셀들을 이용하여 각각의 픽셀들의 밝기에 따른 히스토그램을 생성할 수 있다 (S103). 획득된 피하 결관을 포함하는 영상들의 히스토그램 분포 변화를 계산할 수 있다 (S104). 히스토그램을 통해 픽셀의 특정 밝기에 따른 픽셀의 수가 얼마나 되는지를 파악할 수 있다. 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여, 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산할 수 있다 (S105).In one embodiment, a method of measuring changes in the blood flow of subcutaneous blood vessels may be performed. FIG. 1 shows a method of measuring changes in blood flow of subcutaneous blood vessels from acquired images. Infrared rays can be irradiated to the skin using an infrared light source to measure changes in the blood flow of subcutaneous blood vessels (S101). A light source irradiated to the skin is reflected from the skin, and an image of the skin including the subcutaneous blood vessel based on the reflected infrared rays can be obtained (S102). The obtained image is composed of a plurality of pixels, and a histogram according to the brightness of each pixel can be generated using the pixels of the obtained images (S103). The histogram distribution change of the images including the acquired sub-ligature can be calculated (S104). The histogram can be used to determine how many pixels are associated with a particular brightness of a pixel. Based on the change in the distribution of the calculated histograms, the change in the blood flow of the subcutaneous blood vessel can be calculated (S105).
피하 혈관 영역의 픽셀은 혈류량에 따라 밝기가 변화될 수 있지만, 피하 혈관 영역이 아닌 피부 영역에는 시간에 따른 피부의 밝기가 일정 범위 내에서 유지될 것이다. 시간에 따른 혈류량의 변화를 측정하기 위해서는 적외선 광원을 이용하여 획득된 영상들은 피하 혈관 이외의 영역에 대한 밝기가 일정 범위 내에서 유지되는 것이 바람직하다. 도시되지는 않았으나, 회득된 영상으로부터 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법은 피하 혈관을 포함하는 영상들 획득하는 단계 (S102) 이후에, 그리고 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들을 생성하는 단계 (S103) 이전에, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들로부터 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역의 밝기에 기초하여, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정할 수 있다. 예를 들어서, 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 해당되는 소정의 픽셀을 선택하여, 혈류량의 변화를 측정하고자 하는 이전 시점 (t1)과 이후 시점(t2) 에서의 픽셀의 밝기의 차이가 일정 범위 내에서 유지되도록 보정할 수도 있다. 픽셀의 밝기를 보정하는 단계를 거친 후에 보정된 영상에 대하여 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성함으로써, 영상 자체의 밝기가 변화하여 혈류량이 변화되는 것으로 오인되는 문제점을 방지할 수 있다.The brightness of the pixels in the subcutaneous blood vessel region can be changed according to the blood flow, but the brightness of the skin over time in the skin region other than the subcutaneous blood vessel region will be maintained within a certain range. In order to measure the change of the blood flow with time, it is preferable that the images obtained using the infrared light source are maintained within a certain range of brightness for regions other than the subcutaneous blood vessel. Although not shown, a method of measuring changes in the blood flow of the subcutaneous blood vessel from the acquired image includes the steps of acquiring images including the subcutaneous blood vessel (S102) and generating histograms of the images including the subcutaneous blood vessel (S103 ) The method may further include the step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel. The step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel may include the step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel based on the brightness of the remaining area excluding the subcutaneous blood vessel area from the images including the obtained subcutaneous blood vessel can do. For example, when a predetermined pixel corresponding to the remaining region except for the subcutaneous blood vessel region is selected and the difference between the brightness of the pixel at the previous time point t1 and the later time point t2 at which the change in the blood flow amount is measured is within a certain range As shown in FIG. A histogram of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness is generated for the corrected image after the step of correcting the brightness of the pixels, thereby preventing the problem that the brightness of the image itself is changed and the blood flow amount is changed .
도 2는 획득된 영상으로부터 피하 혈관의 영상만을 분리하여 혈류량 변화를 측정하는 방법을 도시한다. 피하 결관의 혈류량 변화를 측정하기 위해서 적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사할 수 있다 (S201). 피부에 조사된 광원은 피부로부터 반사되며, 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하고 있는 피부의 영상들을 획득할 수 있다 (S202). 획득된 영상들 각각으로부터 피하 혈관 영역의 영상들을 분리할 수 있다 (S203). 분리된 피하 혈관 영역의 영상에 해당되는 픽셀들을 이용하여, 각각의 픽셀들의 밝기에 따른 히스토그램을 생성할 수 있다 (S204). 분리된 피하 혈관 영역의 영상들의 히스토그램의 분포 변화를 계산할 수 있다 (S205). 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산해낼 수 있다 (S206). 획득된 영상으로부터 피하 혈관 영역의 영상만을 분리해냄으로써 획득된 영상 전체를 통해 혈류량의 변화를 계산하는 것보다 더욱 정확한 혈류량 변화의 측정이 가능해질 수 있다. 도시되지는 않았으나, 회득된 영상으로부터 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법은 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 단계 (S202) 이후에, 그리고 획득된 영상들 각각으로부터 피하 혈관 영역의 영상들을 분리하는 단계 (S203) 이전에, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들로부터 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역의 밝기에 기초하여, 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정할 수 있다. 예를 들어서, 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 해당되는 소정의 픽셀을 선택하여, 혈류량의 변화를 측정하고자 하는 이전 시점 (t1)과 이후 시점(t2) 에서의 픽셀의 밝기의 차이가 일정 범위 내에서 유지되도록 보정할 수도 있다. 픽셀의 밝기를 보정하는 단계를 거친 후에 보정된 영상에 대하여 밝기에 따른 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램을 생성함으로써, 영상 자체의 밝기가 변화하여 혈류량이 변화되는 것으로 오인되는 문제점을 방지할 수 있다.FIG. 2 shows a method of measuring blood flow change by separating only the subcutaneous blood vessel image from the acquired image. Infrared rays can be irradiated to the skin using an infrared light source to measure changes in the blood flow of the subcutaneous tube (S201). A light source irradiated to the skin is reflected from the skin and can acquire images of the skin including the subcutaneous blood vessel based on the reflected infrared rays (S202). The images of the subcutaneous blood vessel region can be separated from each of the acquired images (S203). Using the pixels corresponding to the images of the separated subcutaneous vein regions, a histogram according to the brightness of each of the pixels can be generated (S204). The distribution change of the histogram of the images of the separated subcutaneous blood vessel region can be calculated (S205). The blood flow change of the subcutaneous blood vessel can be calculated based on the distribution of the histogram of the separated subcutaneous blood vessel region images (S206). By separating only the images of the subcutaneous blood vessel region from the acquired image, it is possible to measure the blood flow change more accurately than the calculation of the change of the blood flow through the whole image acquired. Although not shown, a method for measuring changes in the blood flow volume of a subcutaneous blood vessel from a captured image includes a step of acquiring images including a subcutaneous blood vessel (S202), and after separating the images of the subcutaneous vein region from each of the obtained images The method may further include correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel before the step S203. The step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel may include the step of correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel based on the brightness of the remaining area excluding the subcutaneous blood vessel area from the images including the obtained subcutaneous blood vessel can do. For example, when a predetermined pixel corresponding to the remaining region except for the subcutaneous blood vessel region is selected and the difference between the brightness of the pixel at the previous time point t1 and the later time point t2 at which the change in the blood flow amount is measured is within a certain range As shown in FIG. It is possible to prevent the problem that the brightness of the image itself is changed and the blood flow amount is changed due to the generation of the histogram of the subcutaneous vein area images according to the brightness of the corrected image after the step of correcting the brightness of the pixels.
다른 실시예에서는 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치가 실시될 수 있다. 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치는 적외선 광원, 영상 획득부, 신호 처리부, 히스토그램 계산부, 혈류량 계산부를 포함할 수 있다. 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치의 적외선 광원은 적외선을 피부에 조사하고, 영상 획득부는 피부로부터 반사된 적외선에 기초하여 피하 혈관을 포함하는 영상들을 회득하며, 신호 처리부는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성하고, 히스토그램 계산부는 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하며, 혈류량 계산부는 계산된 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산할 수 있다. In another embodiment, an apparatus for measuring changes in blood flow of subcutaneous blood vessels may be practiced. An apparatus for measuring a blood flow change of a subcutaneous blood vessel may include an infrared light source, an image acquisition unit, a signal processing unit, a histogram calculation unit, and a blood flow calculation unit. An infrared light source of an apparatus for measuring changes in the blood flow of a subcutaneous blood vessel irradiates infrared rays to the skin, and the image acquiring unit acquires images including subcutaneous blood vessels based on infrared rays reflected from the skin, and the signal processing unit includes the obtained subcutaneous blood vessels Wherein the histogram calculation unit calculates a histogram of histograms of images including subcutaneous blood vessels, and the blood flow calculator calculates a histogram of images including subcutaneous blood vessels based on the calculated histograms The change in the blood flow of the subcutaneous blood vessel can be calculated.
피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치는 적외선 광원, 영상 획득부, 신호 처리부, 히스토그램 계산부, 혈류량 계산부 이외에 영상 분리부를 더 포함할 수도 있다. 영상 분리부는 회득된 피하 혈관을 포함하는 영상들 각각으로부터 피하 혈관 영상들을 분리함으로써, 분리된 피하 혈관 영역의 영상만을 처리할 수도 있다. 신호 처리부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여 픽셀들의 밝기에 따른 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램을 생성할 수 있고, 히스토그램 계산부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산할 수 있으며, 혈류량 계산부는 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여, 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산할 수도 있다. 획득된 영상으로부터 피하 혈관 영역의 영상만을 분리해냄으로써 획득된 영상 전체를 통해 혈류량의 변화를 계산하는 것보다 더욱 정확한 혈류량 변화의 측정이 가능해질 수 있다.The apparatus for measuring changes in the blood flow of the subcutaneous blood vessel may further include an image separation unit in addition to the infrared light source, the image acquisition unit, the signal processing unit, the histogram calculation unit, and the blood flow calculation unit. The image separation unit may process only the images of the separated subcutaneous blood vessel regions by separating the subcutaneous blood vessel images from each of the images including the obtained subcutaneous blood vessels. The signal processing unit may generate a histogram of the separated subcutaneous vein region images according to the brightness of the pixels using each of the pixels of the separated subcutaneous vein region images and the histogram calculation unit may calculate the histograms of the separated subcutaneous vein region images And the blood flow calculation unit may calculate the blood flow change of the subcutaneous blood vessel based on the distribution change of the histograms of the separated subcutaneous blood vessel region images. By separating only the images of the subcutaneous blood vessel region from the acquired image, it is possible to measure the blood flow change more accurately than the calculation of the change of the blood flow through the whole image acquired.
피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 보정 계산부를 더 포함할 수도 있다. 보정 계산부는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들에서 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역의 밝기에 기초하여 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정할 수 있다. 예를 들어서, 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 해당되는 소정의 픽셀을 선택하여, 혈류량의 변화를 측정하고자 하는 이전 시점 (t1)과 이후 시점(t2) 에서의 픽셀의 밝기의 차이가 일정 범위 내에서 유지되도록 보정할 수도 있다. 픽셀의 밝기를 보정하는 단계를 거친 후에 보정된 영상에 대하여 밝기에 따른 피하 혈관을 포함하는 영상들의 히스토그램을 생성함으로써, 영상 자체의 밝기가 변화하여 혈류량이 변화되는 것으로 오인되는 문제점을 방지할 수 있다.The apparatus for measuring the blood flow change of the subcutaneous blood vessel may further include a correction calculation unit for correcting the brightness of the images including the obtained subcutaneous blood vessel. The correction calculation unit may correct the brightness of the images including the subcutaneous blood vessels obtained based on the brightness of the remaining region excluding the subcutaneous blood vessel region in the images including the obtained subcutaneous blood vessel. For example, when a predetermined pixel corresponding to the remaining region except for the subcutaneous blood vessel region is selected and the difference between the brightness of the pixel at the previous time point t1 and the later time point t2 at which the change in the blood flow amount is measured is within a certain range As shown in FIG. A histogram of images including subcutaneous blood vessels according to the brightness is generated for the corrected image after the step of correcting the brightness of the pixels, thereby preventing the problem that the brightness of the image itself is changed and the blood flow amount is changed .
도 3a은 피하 혈관을 포함하는 영상을 나타낸다. 획득된 영상은 복수의 픽셀들로 구분될 수 있다. 각각의 픽셀들은 픽셀 전체가 혈관 영역의 영상으로 이루어진 픽셀, 부분적으로 혈관의 영상을 포함하는 픽셀, 혈관의 영상을 포함하지 않는 픽셀 등으로 구분될 수도 있다. 픽셀의 크기 및 구분은 획득된 영상의 크기, 해상도 등에 따라 다양한 형태로 실시될 수 있다.3A shows an image including a subcutaneous blood vessel. The acquired image may be divided into a plurality of pixels. Each of the pixels may be divided into a pixel including the image of the blood vessel region as a whole, a pixel including the image of the blood vessel partially, and a pixel not including the image of the blood vessel. The sizes and the distinctions of the pixels can be variously formed according to the size, resolution, and the like of the obtained image.
도 3b는 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상으로부터 얻어진 히스토그램을 나타낸다. 히스토그램의 x축 (가로축) 은 픽셀의 밝기를 나타내고, y축 (세로축) 은 픽셀의 수를 나타낸다. x축에 설정된 각각의 픽셀의 밝기에 해당되는 픽셀의 수가 y축의 값으로 나타내어진다. x의 값이 작을수록 밝기가 어두운 픽셀임을 나타내며, 피하 혈관의 혈류량이 클수록 피하 혈관 영역의 픽셀의 밝기는 어두워진다. x축의 값이 작을수록 밝기가 어두운 픽셀임을 나타낼 수 있다. 예를 들어 픽셀의 밝기가 30인 픽셀의 수가 50개, 픽셀의 밝기가 60인 픽셀의 수가 1500개, 픽셀의 밝기가 90인 픽셀의 수가 1750개인 영상의 경우, 각각 x축의 크기가 30, 60, 90 이 되는 영역에 y축의 크기가 각각 50, 1500, 1750을 갖는 그래프가 형성될 수 있다.FIG. 3B shows a histogram obtained from an image containing the obtained subcutaneous blood vessel. The x-axis (horizontal axis) of the histogram represents the brightness of the pixel, and the y-axis (vertical axis) represents the number of pixels. The number of pixels corresponding to the brightness of each pixel set on the x-axis is represented by the y-axis value. The smaller the value of x, the darker the brightness is, and the larger the blood flow of the subcutaneous blood vessel, the darker the brightness of the pixels in the subcutaneous vein area. The smaller the value of the x-axis, the darker the brightness may be. For example, if the number of pixels with a brightness of 30 pixels is 50, the number of pixels with
도 4, 5는 임의의 시점을 기준으로 혈류량이 변화되기 이전 시점(t1) 과 혈류량이 변화된 이후 시점 (t2) 의 영상 및 히스토그램을 나타낸다. 도 4a는 임의의 시점을 기준으로 할 때, 혈류량이 변화되기 이전 시점 (t1) 의 영상을 나타낸다. 도 4b는 혈류량이 변화되기 이전 시점 (t1) 에 획득된 영상인 도 4a로부터 얻어진 히스토그램을 나타낸다. FIGS. 4 and 5 show images and histograms of a time point t1 before the blood flow volume is changed and a time point t2 after the blood flow volume is changed on the basis of an arbitrary time. FIG. 4A shows an image at a time t1 before the blood flow volume is changed, with reference to an arbitrary viewpoint. FIG. 4B shows the histogram obtained from FIG. 4A, which is the image obtained at the time t1 before the blood flow volume is changed.
도 5a는 임의의 시점을 기준으로 하여 혈류량이 변화된 이후 시점 (t2) 의 영상을 나타낸다. 도 5b는 임의의 시점을 기준으로 하여 혈류량이 변화되기 이전 시점 (t1) 의 영상인 도 4a 의 히스토그램 (점선 그래프) 와, 변화된 이후 시점 (t2) 의 영상인 도 5a의 히스토그램 (실선 그래프) 을 각각 그래프로 나타낸다. 도 5b에서 점선으로 나타낸 그래프는 혈류량이 변화되기 이전 시점 (t1) 의 히스토그램이고, 도 5b에서 실선으로 나타낸 그래프는 혈류량이 변화된 이후 시점 (t2) 의 히스토그램을 나타낸다. 도 5b의 히스토그램에서 x축은 픽셀의 밝기를 나타내며, x의 값이 작을수록 밝기가 어두운 픽셀임을 나타내며, 피하 혈관의 혈류량이 클수록 피하 혈관 영역의 픽셀의 밝기는 어두워진다.FIG. 5A shows an image at a time point t2 after the blood flow amount is changed on the basis of an arbitrary time point. 5B shows a histogram (dotted line graph) of FIG. 4A and a histogram (solid line graph) of FIG. 5A, which are images of the time point t2 after the change, at a time point t1 before the blood flow volume is changed Respectively. 5B is a histogram of the time t1 before the blood flow is changed, and a solid line in FIG. 5B is a histogram of the time t2 after the blood flow is changed. In the histogram of FIG. 5B, the x-axis represents the brightness of the pixel, and the smaller the value of x, the darker the brightness is, and the larger the blood flow of the subcutaneous blood vessel, the darker the brightness of the pixels of the subcutaneous vein area becomes.
도 5b에서 실선과 점선의 그래프를 비교해 보면, 혈류량이 변화된 이후 시점 (t2) 의 그래프 (실선) 는 혈류량이 변화되기 이전 시점 (t1) 의 그래프 (점선) 보다 x축의 값이 작은 영역에서 y축의 값이 큰 것을 나타내고 있으며, 이러한 결과를 통해 혈류량이 증가하였다는 사실을 알 수 있다. 5B, the graph of the time point t2 after the change of the blood flow amount (solid line) shows the change of the y-axis direction in the region where the value of the x-axis is smaller than the graph of the time point t1 before the change of the blood flow And the blood flow was increased by these results.
또한, 히스토그램에서 수치상의 변화를 계산하여, 혈류량이 증가된 정도를 계산할 수도 있고, 감소된 정도를 계산할 수도 있다. 히스토그램의 분포 변화로부터 혈류량이 얼마나 증가하였는지를 분석하는 방법은 필요에 따라 다양한 실시예로 나타날 수 있다. Further, by calculating the change in the numerical value in the histogram, the degree of increase or decrease of the blood flow amount can be calculated. The method of analyzing the increase of the blood flow amount from the distribution of the histogram may be variously implemented as needed.
예를 들어, 히스토그램에서 소정의 밝기에 해당되는 픽셀 값 (x축의 값) 을 기준값으로 정하고, 그 기준값 이하에 해당되는 영역의 면적의 차이를 계산해냄으로써 혈류량의 변화를 계산할 수도 있다. 히스토그램에서 가장 많은 수의 픽셀이 분포하는 해당 픽셀의 밝기를 비교하여, 그 차이에 따라 혈류량의 변화를 계산할 수도 있다. 또한, 히스토그램에서 소정의 기준값을 중심으로 기준값보다 어두울수록 (x축의 값이 작을수록) 가중치를 두고, 기준값보다 밝을수록 (x축의 값이 클수록) 감산치를 주고, 픽셀의 밝기 및 해당 밝기의 픽셀 수에 기초하여 계산한 값을 통해 각각의 혈류량과 혈류량의 변화량을 계산할 수도 있다. 또한, 가장 처음에 획득된 영상 데이터를 기준으로 이후에 획득된 영상들과의 차이에 해당되는 면적을 계산함으로써, 혈류량의 변화를 계산해낼 수도 있다. 이외에도 다양한 방법을 통해 히스토그램으로부터 혈류량의 변화량을 계산하는 것이 가능할 수 있으며, 히스토그램의 변화에 따른 혈류량 변화의 계산 방법이 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.For example, the change in the blood flow volume can be calculated by determining a pixel value (x-axis value) corresponding to a predetermined brightness in the histogram as a reference value and calculating a difference in the area of the region corresponding to the reference value. It is also possible to compare the brightness of the pixel in which the largest number of pixels are distributed in the histogram, and to calculate the change in the blood flow volume according to the difference. The histogram is weighted based on a predetermined reference value as the reference value becomes darker (the smaller the value of the x-axis is), and the subtracted value is given as the brightness becomes brighter than the reference value (the larger the value of the x- The amount of change in each of the blood flow amounts and the blood flow amount may be calculated through the values calculated on the basis of the calculated values. Also, the change in the blood flow volume can be calculated by calculating the area corresponding to the difference from the images obtained later based on the image data obtained at the earliest time. In addition, it is possible to calculate the amount of change in the blood flow amount from the histogram through various methods, and the calculation method of the change in the blood flow amount according to the change in the histogram is not limited to the above-described embodiment.
하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그것들의 임의의 조합으로도 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이러한 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터-판독 가능 매체 상에 저장되거나 송신될 수 있으며, 하드웨어 기초의 처리 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 컴퓨터-판독가능 매체나, 또는 예를 들어 통신 프로토콜에 따라, 한 장소에서 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 이러한 방법으로, 컴퓨터-판독 가능 매체는 일반적으로 (1) 비-일시적인 유형의 컴퓨터-판독가능 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체는 이 개시물에서 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드들 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함할 수도 있다.In one or more examples, the functions described may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. If implemented in software, these functions may be stored or transmitted on one or more instructions or code on a computer-readable medium and executed by a hardware-based processing unit. The computer-readable medium may be a computer-readable medium, such as a data storage medium, or any medium that facilitates the transfer of a computer program from one place to another, for example, in accordance with a communication protocol . ≪ / RTI > In this way, the computer-readable medium may generally correspond to (1) a non-transitory type computer-readable medium or (2) a communication medium such as a signal or a carrier wave. A data storage medium is any available medium that can be accessed by one or more computers or one or more processors to retrieve instructions, code, and / or data structures for implementation of the techniques described in this disclosure. It is possible. The computer program product may comprise a computer-readable medium.
한정하는 것이 아니라 예시적인 예로서, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 기타의 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 원하는 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속도 적절하게 컴퓨터-판독가능 매체라고 칭한다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 자원으로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 무선 기술들 이를테면 적외선, 라디오, 및/또는 마이크로파를 이용하여 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술이 매체의 정의에 포함된다. 그러나, 컴퓨터-판독 가능 저장 매체 및 데이터 저장 매체가, 연결들, 반송파들, 신호들 또는 다른 일시적 매체를 포함하지 않고, 대신에 비일시적이며 유형적인 저장 매체에 관한 것이라는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용될 때, 디스크 (Disk) 및 디스크 (disc) 는 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하는데, 디스크 (disk) 들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크 (disc) 들은 레이저들로써 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.By way of example, and not limitation, such computer-readable media can be RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, flash memory, Or any other medium that can be used to store data in the form of instructions or data structures that can be accessed by a computer. Also, any connection is properly referred to as a computer-readable medium. For example, the instructions may be transmitted from a web site, server, or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, radio, and / Wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included in the definition of the medium. It should be understood, however, that the computer-readable storage medium and the data storage medium do not include connections, carriers, signals or other temporary media, but instead are non-volatile and tangible storage media. As used herein, a disk and a disc include a compact disc (CD), a laser disc, an optical disc, a digital versatile disc (DVD), a floppy disc and a Blu-ray disc, Normally the data is reproduced magnetically, but discs reproduce data optically with lasers. Combinations of the above should also be included within the scope of computer readable media.
*명령들은 하나 이상의 프로세서들, 이를테면 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적회로들 (ASICs), 필드 프로그램가능 로직 어레이들 (FPGAs), 또는 기타 동등한 집적 또는 개별 로직 회로에 의해 실행될 수 있다. 이에 상응하여, 본 명세서에서 사용된 용어 "프로세서"는 앞서의 구조 또는 본 명세서에서 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중의 어느 것이라도 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태들에서, 본 명세서에서 설명된 기능은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공되거나, 또는 조합된 코덱 (codec) 내에 통합될 수도 있다. 또한, 그 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 요소들 내에서 완전히 구현될 수 있다.Instructions may be implemented in one or more processors, such as one or more digital signal processors (DSPs), general purpose microprocessors, application specific integrated circuits (ASICs), field programmable logic arrays (FPGAs), or other equivalent integrated or discrete logic circuits Lt; / RTI > Correspondingly, the term "processor ", as used herein, may refer to any of the foregoing structures or any other structure suitable for implementation of the techniques described herein. Further, in some aspects, the functionality described herein may be provided within dedicated hardware and / or software modules configured for encoding and decoding, or may be incorporated within a combined codec. In addition, the techniques may be fully implemented within one or more circuits or logic elements.
이 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적회로 (IC) 또는 한 세트의 IC들 (예컨대, 칩 셋) 을 포함하는 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 구성요소들, 모듈들, 또는 유닛들이 개시된 기법들을 수행하도록 구성되는 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위하여 이 개시물에서 설명되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의해 반드시 구현되어야 하는 것은 아니다. 오히려, 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 유닛들은, 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 연계하여, 위에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호운용적 하드웨어 유닛들의 컬렉션에 의해 제공되거나 코덱 하드웨어 유닛 내에 조합될 수도 있다.The techniques of this disclosure may be implemented in a wide variety of devices or devices including a wireless handset, an integrated circuit (IC) or a set of ICs (e.g., a chipset). The various components, modules, or units are described in this disclosure to emphasize the functional aspects of the devices configured to perform the disclosed techniques, but are not necessarily implemented by different hardware units. Rather, as described above, the various units may be provided by a collection of interoperable hardware units, including one or more processors as described above, in conjunction with suitable software and / or firmware, .
다양한 예들이 설명되어 왔다. 이들 예들 및 다른 예들은 다음의 청구의 특허청구범위 내에 속한다.Various examples have been described. These and other examples fall within the scope of the following claims.
Claims (4)
적외선 광원을 이용하여 적외선을 피부에 조사하는 단계;
상기 피부로부터 반사된 상기 적외선에 기초하여, 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 단계;
상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 단계;
상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들 각각으로부터 상기 피하 혈관 영역 영상들을 분리하는 단계;
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여, 상기 픽셀들의 밝기에 따른, 상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들을 생성하는 단계;
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 단계; 및
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 보정하는 단계는, 상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들에서 상기 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역의 밝기에 기초하여, 상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 것으로서, 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 해당되는 소정의 픽셀을 선택하여, 혈류량의 변화를 측정하고자 하는 이전 시점 (t1) 과 이후 시점 (t2) 에서의 픽셀의 밝기의 차이가 일정 범위 내에서 유지되도록 보정하는, 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 방법.A method for measuring changes in blood flow of a subcutaneous blood vessel,
Irradiating the skin with infrared light using an infrared light source;
Acquiring images including a subcutaneous blood vessel based on the infrared rays reflected from the skin;
Correcting brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel;
Separating the subcutaneous vein region images from each of the images including the obtained subcutaneous vein;
Generating histograms of the separated subcutaneous vein area images according to the brightness of the pixels using each of the pixels of the separated subcutaneous vein area images;
Calculating distribution changes of histograms of the separated subcutaneous vein area images; And
Calculating a blood flow change of the subcutaneous blood vessel based on a change in distribution of histograms of the separated subcutaneous vein region images,
Wherein the correcting step corrects the brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel based on the brightness of the remaining area excluding the subcutaneous blood vessel area in the images including the obtained subcutaneous blood vessel, And corrects the difference between the brightness of the pixel at the previous time point t1 and the subsequent time point t2 at which the change in the blood flow volume is to be measured to be maintained within a certain range, A method for measuring changes in blood flow in a blood vessel.
상기 히스토그램의 x축은 픽셀의 밝기를 나타내고, y축은 픽셀의 수를 나타내는, 피하 혈관의 혈류량의 변화를 측정하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the x-axis of the histogram represents the brightness of the pixel and the y-axis represents the number of pixels.
적외선을 피부에 조사하는 적외선 광원;
상기 피부로부터 반사된 상기 적외선에 기초하여, 피하 혈관을 포함하는 영상들을 획득하는 영상 획득부;
상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 보정 계산부;
상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들 각각으로부터 상기 피하 혈관 영상들을 분리하는 영상 분리부;
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 각각의 픽셀들을 이용하여, 상기 픽셀들의 밝기에 따른 상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들을 생성하는 신호 처리부;
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화를 계산하는 히스토그램 계산부; 및
상기 분리된 피하 혈관 영역 영상들의 히스토그램들의 분포 변화에 기초하여, 상기 피하 혈관의 혈류량 변화를 계산하는 혈류량 계산부를 포함하고,
상기 보정 계산부는, 상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들에서 상기 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역의 밝기에 기초하여, 상기 획득된 피하 혈관을 포함하는 영상들의 밝기를 보정하는 것으로서, 피하 혈관 영역을 제외한 나머지 영역에 해당되는 소정의 픽셀을 선택하여, 혈류량의 변화를 측정하고자 하는 이전 시점 (t1) 과 이후 시점 (t2) 에서의 픽셀의 밝기의 차이가 일정 범위 내에서 유지되도록 보정하는, 피하 혈관의 혈류량 변화를 측정하는 장치.An apparatus for measuring changes in blood flow of a subcutaneous blood vessel,
An infrared light source for irradiating infrared rays to the skin;
An image acquiring unit for acquiring images including a subcutaneous blood vessel based on the infrared rays reflected from the skin;
A correction calculation unit for correcting brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel;
An image separator for separating the subcutaneous blood vessel images from each of the images including the obtained subcutaneous blood vessel;
A signal processing unit for generating histograms of the separated subcutaneous blood vessel region images according to the brightness of the pixels using the respective pixels of the separated subcutaneous vein region images;
A histogram calculator for calculating a distribution change of the histograms of the separated subcutaneous vein area images; And
And a blood flow calculation unit for calculating a blood flow change of the subcutaneous blood vessel based on a change in distribution of histograms of the separated subcutaneous blood vessel region images,
Wherein the correction calculation unit corrects the brightness of images including the obtained subcutaneous blood vessel based on the brightness of the remaining area excluding the subcutaneous blood vessel area in the images including the obtained subcutaneous blood vessel, And corrects the difference of the brightness of the pixel at the previous time point t1 and the following time point t2 at which the change in the blood flow amount is to be measured to be maintained within a certain range, Of blood flow.
상기 히스토그램의 x축은 픽셀의 밝기를 나타내고, y축은 픽셀의 수를 나타내는, 피하 혈관의 혈류량의 변화를 측정하는 장치.The method of claim 3,
Wherein the x-axis of the histogram represents the brightness of the pixel and the y-axis represents the number of pixels.
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