KR101880386B1

KR101880386B1 - Vr 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템

Info

Publication number: KR101880386B1
Application number: KR1020170004893A
Authority: KR
Inventors: 서영우
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-19

Abstract

본 발명은 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템에 관한 것으로서, 시각장애 환자의 시각장애 치료를 위해 착용하는 VR 장치; 및 VR 장치에 시각장애 치료를 위한 치료영상을 제공하는 영상 제어모듈;을 포함하며, VR 장치는 시각장애 치료를 위해 영상 제어모듈로부터 제공되는 치료영상을 시각장애 환자에게 디스플레이하는 치료영상 디스플레이부와, 치료영상에 대응한 안구의 변화를 모니터링하는 안구 모니터링 모듈;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 사물 주시도 평가, 시력정보, 및 게임 수행 능력 등의 지표에 대한 종합적인 데이터 분석인 딥 러닝(Deep Learning)을 통한 안구상태를 평가하고, 이를 바탕으로 환자에게 가장 적합한 최적의 조정된 치료영상을 지속적으로 변경하여 제공함으로써 피검자의 시각장애의 치료효과를 보다 빠르게 회복되도록 도울 수 있다. 또한, 유아와 같은 시각장애 환자에게 게임 또는 캐릭터 영상을 제공함으로써 집중도가 상대적으로 떨어지는 유아를 오랫동안 치료에 참여하도록 함으로써 유아의 치료효과를 증대시킬 수 있다.

Description

VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템{System for curing visual handicap using virtual reality}

본 발명은 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 VR 장치를 이용하여 약시 또는 시사와 같은 시각장애를 갖고 있는 환자의 시각장애를 효과적으로 치료할 수 있는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템에 관한 것이다.

약시는 사시, 굴절이상, 부등시 등의 이유로 시력발달이 잘되지 않아, 적절한 안경을 착용하여도 정상시력이 나오지 않는 질환이다. 조기에 잘 치료하면 완치될 수 있으나 나이가 들수록 치료효과가 떨어지고, 시력이 완성되는 만 8-9세가 넘으면 치료효과가 없어 조기 치료가 필수적이다. 약시의 치료는 적절한 안경 외에 단안가림이나 아트로핀 점안액으로 좋은 눈을 잘 보이지 않게 하여 약시안을 사용하게 하는 것이다.

하지만 유소아는 수시간 동안 한쪽 눈을 가리게 하면 순응도가 매우 떨어지게 되어 치료에 집중할 수 없기 때문에 치료를 거부할 수 있으며, 치료를 지속적으로 거부할 경우 치료시기를 놓칠 수 있어 순응도를 높일 수 있는 치료방법이 요구되고 있다.

사시의 경우에는 사시각을 줄이고 눈의 컨트롤을 좋게 하는 방법으로 하루에 수 시간 동안 가림치료를 위한 안대를 사용하고 있다. 사시가 한쪽눈에 주로 나타나는 경우 반대눈만 가리는 경우도 있고, 양안에 번갈아 나타나는 경우 교대가림치료를 하는 경우도 있다. 이 또한 그 순응도가 매우 낮아 순응도를 높일 수 있는 치료방법이 요구되고 있다.

한국공개특허 제10-2006-0103392호(2006년 9월 29일)

본 발명의 목적은 VR 장치를 이용하여 약시 또는 시사와 같은 시각장애를 갖고 있는 환자의 시각장애를 효과적으로 치료할 수 있는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템은 시각장애 환자의 시각장애 치료를 위해 착용하는 VR 장치; 및 VR 장치에 시각장애 치료를 위한 치료영상을 제공하는 영상 제어모듈;을 포함하며, VR 장치는 시각장애 치료를 위해 영상 제어모듈로부터 제공되는 치료영상을 시각장애 환자에게 디스플레이하는 치료영상 디스플레이부와, 치료영상에 대응한 안구의 변화를 모니터링하는 안구 모니터링 모듈;을 포함한다.

여기서, 영상 제어모듈은 시각장애 환자가 약시인 경우, 치료영상 디스플레이부에 시각장애 환자의 우안과 좌안 각각에 분리하여 영상을 제공하며, 우안과 좌안 중 약시안에는 치료영상을 선명하도록 제공하고, 정상안에는 시각장애 환자의 치료수행 정도에 따라 약시안에 제공되는 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기보다 중 적어도 하나 이상이 하향으로 조정된 치료영상을 제공하는 약시 치료영상 제어모듈; 포함하고, 약시 치료영상 제어모듈은 시각장애 환자의 치료수행 정도를 판단하여, 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나 이상을 변경하여 제공할 수 있다.

여기서, 영상 제어모듈은 시각장애 환자의 시력을 측정할 수 있도록 치료영상 디스플레이부에 표시하는 시력측정 모듈;을 더 포함하며, 영상 조정부는 시력측정 모듈을 통해 측정된 시각장애 환자의 시력을 바탕으로 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나 이상을 조정할 수 있다.

여기서, 영상 제어모듈은 시각장애 환자가 외사시인 경우, 치료영상을 원거리로부터 근거리로 점차 이동시켜 눈이 모아지도록 하고, 다시 치료영상을 원거리로 이동시키는 것을 반복 제공하는 사시 치료영상 제어모듈;을 더 포함할 수 있다.

여기서, 치료영상은 게임영상, 동영상 및 증강현실 영상 중 어느 하나일 수 있다.

여기서, 안구 모니터링 모듈은 치료영상이 움직일 때에 치료영상에 대응하여 움직이는 시각장애 환자의 양안 중 약시안을 촬영하는 적외선 카메라;를 포함하며, 영상 제어모듈은 적외선 카메라를 통해 촬영된 안구의 움직임을 치료영상에 비교하여 주시도 평가를 수행하는 아이트랙킹 모듈;을 더 포함할 수 있다.

여기서, VR 장치는 VR 장치의 전면을 촬영하는 카메라 모듈;을 더 포함하고, 영상 제어모듈은 카메라 모듈을 통해 획득된 전면영상을 치료영상 디스플레이부에 표시하고, 치료영상 디스플레이부에 표시된 전면영상 중 약시안에만 증가현실 영상을 제공하는 증강현실 영상 모듈;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템은 사물 주시도 평가, 시력정보, 및 게임 수행 능력 등의 지표에 대한 종합적인 데이터 분석인 딥 러닝(Deep Learning)을 통한 안구상태를 평가하고, 이를 바탕으로 환자에게 가장 적합한 최적의 조정된 치료영상을 지속적으로 변경하여 제공함으로써 피검자의 시각장애의 치료효과를 보다 빠르게 회복되도록 도울 수 있다.

또한, 유아와 같은 시각장애 환자에게 게임 또는 캐릭터 영상을 제공함으로써 집중도가 상대적으로 떨어지는 유아를 오랫동안 치료에 참여하도록 함으로써 유아의 치료효과를 증대시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템을 구성한 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템의 VR 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 착용상 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 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. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템을 구성한 도시한 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템의 VR 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템(100)은 시각장애 치료용 VR 장치(110) 및 영상 제어모듈(120)을 포함하여 구성된다. 여기서 시각장애는 약시 및 사시를 포함한 다양한 종류의 의미할 수 있는 것으로서, 약시 및 사시에 한정되는 것은 아니다.

VR 장치(110)는 시각장애 환자가 시각장애 치료를 위해 머리에 착용하는 장치로서 시각장애 치료를 위해 영상 제어모듈(120)로부터 제공되는 시각장애 치료영상을 시각장애 환자에게 디스플레이 한다.

이와 같은 VR 장치(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 치료영상 디스플레이부(111), 안구 모니터링 모듈(112), 카메라 모듈(113) 및 무선통신모듈(114) 등을 포함할 수 있다. 한편, VR 장치(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.

치료영상 디스플레이부(111)는 영상 제어모듈(120)로부터 제공되는 시각장애 치료를 위해 시각장애 환자에게 치료영상을 제공하는 역할을 한다. 이때, 치료영상 디스플레이부(111)를 통해 디스플레이되는 치료영상은 시각장애의 종류 및 시각장애의 경도에 따라 영상 제어모듈(120)을 통해 제어되며, 다양하게 제공될 수 있다.

안구 모니터링 모듈(112)은 치료영상 디스플레이부(111)에서 디스플레이 되는 치료영상에 반응하는 안구의 상태를 촬영한다. 이때, 안구 모니터링 모듈(112)은 적외선 카메라로 형성되어 시각장애 환자의 양쪽 눈 각각을 독립적으로 촬영하거나, 약시안에 해당하는 안구를 촬영할 수 있다. 촬영된 영상은 후술하는 아이트랙킹 모듈(124)을 통해 시각장애 환자의 안구의 움직임에 대한 주시도 평가를 수행할 수 있게 된다.

카메라 모듈(113)은 VR 장치(110)의 전면에 배치되어, 전면을 촬영하여 전면영상을 생성한다. 촬영된 전면영상은 치료영상 디스플레이부(111)에 표시되며, 전면영상은 후술하는 증강현실 영상모듈(127)을 통하여 증강현실 영상과 함께 치료영상 디스플레이부(111)에 표시될 수 있다.

VR 장치(110)는 무선통신 모듈(114)을 더 포함할 수 있다. 무선통신 모듈(114)은 영상 제어모듈(120)에서 제공되는 치료영상을 획득하고, 안구 모니터링 모듈(112)을 통해서 획득하는 안구 영상정보를 영상 제어모듈(120)에 제공할 수 있다. 따라서 무선통신 모듈(114)은 무선통신(wire-less)을 통한 인터넷 접속으로 진료공간에 제한을 받지 않고 진료 또는 치료를 원스톱으로 제공할 수 있게 된다.

영상 제어모듈(120)은 시각장애의 종류에 따라 치료영상을 VR 장치(110)의 치료영상 디스플레이부(111)에 제공하는 역할을 하는 것으로서, 약시 치료영상 제어모듈(121), 사시 치료영상 제어모듈(122), 시력측정 모듈(123), 아이트랙킹 모듈(124), 게임모듈(125), 캐릭터 모듈(126), 증강현실 영상모듈(127), 저장부(128), 및 안구영상 디스플레이부(129)를 포함하여 구성될 수 있다.

약시 치료영상 제어모듈(121)은 시각장애 환자가 약시 환자인 것을 고려하여 영상 디스플레이부(111)에 약시 치료영상을 제공한다. 이때, 약시 치료영상은 게임영상, 동영상 및 증강현실 영상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

약시 치료영상 제어모듈(121)은 치료영상 디스플레이부(111)에 시각장애 환자의 우안과 좌안 각각에 분리하여 약시 치료영상을 제공한다. 이때, 우안과 좌안 중, 약시안에는 선명한 치료영상을 제공하고, 정상안에는 약시안에 제공되는 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기보다 적어도 하나 이상이 하향으로 조정된 사시 치료영상을 제공하게 된다.

한편, 약시 치료영상 제어모듈(121)은 시각장애 환자의 치료수행 정도, 즉, 시력향상 정도에 따라 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 등이 변경되도록 제공할 수 있다. 이때, 약시 치료영상 제어모듈(121)은 후술하는 시각장애 환자의 시력, 주시도 평가 및 게임 수행능력을 종합적으로 평가하여 상기 언급한 치료영상의 상태를 시각장애 환자에게 가장 적합한 영상으로 변경하여 제공함으로써 약시 치료를 효과적으로 증대시킬 수 있다. 따라서, 약시 치료 중 시각장애 환자 또는 검사자가 자신의 호전상태를 지속적으로 확인하여 치료의 단계를 조정할 필요가 없으므로 시각장애의 치료속도를 증대시킬 수 있다.

사시 치료영상 제어모듈(122)은 시각장애 환자에게 사시 치료영상을 원거리로부터 근거리로 점차 이동시켜 눈이 모아지도록 하며, 다시 치료영상을 원거리로 이동시켜 반복함으로써 눈모음 부족에 대한 훈련으로 사시치료를 수행할 수 있다. 이때, 눈이 정상적으로 모여지는지에 대해서는 후술하는 아이트랙킹 모듈(124)을 통해서 판단할 수 있다.

예를 들어, 사시 치료영상 제어모듈(122)은 사시 치료영상을 원거리 6m로부터 4~6cm 이내에 까지 근접하여 치료영상 디스플레이부(111)에 표시되도록 반복하여 제공되고, 시간은 10분 이내로 훈련시켜 눈이 지속적으로 모아지도록 훈련을 제공할 수 있다. 이때 치료영상은 캐릭터 영상, 동영상 및 증강현실 영상일 수 있으며, 시각장애 환자가 유아일 때, 움직이지 않고 고정되어 있는 캐릭터 형상일 경우 더욱 집중도를 높일 수 있다.

이와 같이 사시 치료영상 제어모듈(122)을 통하여 사시운동을 수행한 후에 사시각 측정을 통해 사시의 호전도를 확인할 수도 있다.

사시각을 측정하는 방법으로서, VR 장치(110)를 이용하여 6m 거리에 주시타겟을 구현한 후에, 우안과 좌안 각각에 2-3초 간격으로 교대로 주시타켓을 보여주면 사시가 있는 경우 재주시 운동이 일어나게 된다. 이때, 우안과 좌안에 보이는 주시 타겟의 위치를 조정하여 재주시 운동이 관찰되지 않는 때를 찾아 사시각을 측정할 수 있다. 6미터 거리의 주시 타겟으로 원거리 사시각을 측정하고 33cm 거리에 주시타겟을 구현하여 같은 방법으로 근거리 사시각을 측정한다. 재주시 운동여부는 아이트랙킹 모듈(124)을 통해 확인할 수 있다.

시력측정 모듈(123)은 치료영상 디스플레이부(111)에 무작위로 표시되는 숫자 또는 그림을 통하여 시각장애 환자의 시력을 측정하는 역할을 한다. 시력측정은 시각장애 환자 또는 검사자에 의해서 수행될 수 있다.

시력측정 모듈(123)을 통해 획득된 시각장애 환자의 시력은 저장부(128)에 저장되며, 약시 치료영상 제어모듈(121) 및 사시 치료영상 제어모듈(122)은 측정된 시각장애 환자의 시력을 바탕으로 시각장애 환자에게 제공되는 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나 이상을 조정되도록 할 수 있다.

아이트랙킹 모듈(124)은 안구 모니터링 모듈(112)을 통해 획득된 안구의 움직임과 치료영상에 대해서 적절히 반응하는지 여부를 비교 판단하는 것으로서, 약시의 치료영상의 사물 주시도 평가 또는 사시의 눈모음 정도와 같이 치료영상에 대해서 정상적으로 반응하지는 여부를 판단하게 된다.

이와 같이, 아이트랙킹 모듈(124)은 치료영상에 대해서 움직이고 반응하는 안구의 반응속도 또는 눈 위치의 일치도 정보를 평가하여 저장부(128)에 저장한다. 이때, 약시 치료영상 제어모듈(121), 사시 치료영상 제어모듈(122)은 시각장애 환자에게 실시간으로 변경되는 영상을 제공하기 위한 데이터로 사용될 수 있다.

게임 모듈(125)은 시각장애 환자에게 약시 치료영상을 제공하는 것으로서, VR 장치(110)와 연동되는 게임일 수 있다. 게임 모듈(125)은 VR 장치(110)의 치료영상 디스플레이부(111)를 통하여 게임영상을 표시하고, 시각장애 환자는 게임을 직접 수행할 수 있다. 시각장애 환자가 게임 수행을 통해 획득된 점수는 저장부(128)에 저장된다. 이때, 약시 치료영상 제어모듈(121)은 저장부(128)에 획득된 점수를 바탕으로 해서 게임의 난이도가 조정될 수 있다.

예를 들어, 큰 캐릭터나 장애물을 사용하는 게임의 경우, 점차적으로 캐릭터의 크기 또는 장애물의 크기를 작게 함으로써 난이도를 높임과 동시에 게임의 흥미를 잃지 않도록 할 수 있다. 또한, 시각장애 환자의 게임 수행능력을 모니터링하여 시각장애 환자에 제공되는 영상의 밝기와 지속시간을 다양하게 변경시킬 수 있으며, 시각장애 환자의 눈의 회복정도에 따라 약시 치료영상 제어모듈(121)을 통해 게임의 난이도(시력이 좋아야 할 수 있는 것과 나빠도 할 수 있는 것)를 자동을 변환시킬 수도 있다.

이때, 시각장애 환자가 게임을 통해 약시치료를 할 때에, 약시 치료영상 제어모듈(121)은 약시의 정도에 따라 게임의 난이도를 조정할 수 있다. 예를 들어, 경도(교정시력 0.5 이상), 중등도(교정시력 0.5-0.25), 중증 약시(교정시력 0.2 이하)에 따라 게임 캐릭터나 장애물 등의 크기를 조정할 수 있다. 따라서, 중증 약시에는 큰 캐릭터나 장애물을 사용하여 게임의 흥미를 잃지 않도록 유지할 수 있으며, 이후 시력이 호전되면 점차 캐릭터나 장애물을 작게 하여 난이도를 높여가면서 시력의 회복속도를 더욱 증가시킬 수 있다.

여기서, 게임 중 약시안은 전술한 바와 같이, 최대로 선명하고 밝은 영상을 볼 수 있도록 하며, 정상안은 영상의 밝기, 선명도, 대비 등을 줄여가면서 시각장애 환자의 치료 수행 능력에 따라 자동조절 되도록 한다. 이때, 약시안 영상에는 전체 영상이 모두 제공하고, 정상안에는 전체영상을 제공하거나, 장애물, 적 캐릭터 등이 일부 빠져 있는 영상을 제공한다. 따라서 약시 치료영상 제어모듈(121)은 약시안을 사용하지 않고는 장애물 회피 등 정확한 게임 수행을 어렵게 할 수 있어 약시안을 지속적으로 자극하고 훈련시킴으로써 약시안의 회복이 증대되도록 할 수 있다. 또한, VR 장치를 이용하여 360도에서 게임을 즐길 수 있도록 하여 흥미 유발 및 순응도를 최대화 시킬 수도 있다.

한편, 게임 중 약시안에만 보이는 영상내 캐릭터가 움직일 때 이를 약시안이 잘 따라보는지 적외선 카메라를 통해 촬영된 영상을 아이트래킹 모듈(124)로 그 속도 및 정확도를 파악하여, 주시도를 평하여 저장부(128)에 저장하여 약시치료 수행 시 데이터로 사용할 수 있다.

캐릭터 모듈(126)은 유아들이 좋아할 수 있는 다양하 종류의 캐릭터를 구비할 수 있다. 따라서 시각장애 환자가 유아인 경우, 유아가 좋아하는 캐릭터를 선택하는 경우, 선택된 캐릭터가 치료영상 디스플레이부(111)에 표시될 수 있다. 따라서 유아와 같은 시각장애 환자가 수시동안 가림막 치료를 할 때에, VR 장치(110)를 오랜 시간동안 벗지 않고 착용하도록 유도할 수 있어 치료효과와 순응도를 증대시킬 수 있게 된다.

증강현실 영상모듈(127)은 약시안에만 캐릭터와 같은 증강현실 영상 등을 시각장애 환자에게 제공하며, 게임 수행이 어려운 낮은 연령의 시각장애 환자의 순응도를 높이기 위해서 사용할 수 있다. 이때, VR 장치(110)의 전면에 배치된 카메라 모듈(113)을 통해 획득된 전면영상이 치료영상 디스플레이부(111)에 함께 제공될 수 있으며, 전면영상은 친밀도가 높은 엄마, 아빠 또는 실물과 같은 캐릭터인 것인 바람직하다.

또한, 전면의 영상을 촬영하여 제공하지 않고, 시각장애 환자의 흥미를 유발할 수 있는 에니메이션 등을 VR 장치를 통해 시청하도록 하면서, 약시안에 시각장애 환자의 흥미를 유발시킬 수 있는 선명한 증강현실 영상을 제공되도록 하고, 정상안에는 밝기, 대비 선명도가 저하된 영상에 제공되도록 할 수 있도 있다.

따라서 카메라 모듈(113)을 통해 촬영된 친밀도가 높은 전면영상과 손으로 잡을 수 있는 증강현실 영상을 추가함으로써 유아와 같이 나이 어린환자의 순응도를 증대시켜 치료효과를 증대시킬 수 있다. 이때, 캐릭터 영상의 움직임에 대해 약시안이 잘 반응하지는 아이트랙킹 모듈(124)을 통해 평가하고, 이 영상의 크기 등을 조절하여 약시치료를 효과적으로 수행할 수 있다.

저장부(128)는 안구 모니터링 모듈(112)을 통해 획득된 안구 영상, 아이트랙킹 모듈(124)을 안구영상에 대한 사물 주시도에 대한 수행능력 지표, 시각장애 환자의 시력 및 게임 성적 등의 정보를 저장하고 있다.

안구영상 디스플레이부(129)는 안구 모니터링 모듈(112)을 통하여 획득되는 시각장애 환자의 안구 영상정보를 디스플레이할 수 있다. 안구영상 디스플레이부(129)는 안구 모니터링 모듈(112)에 의해 획득된 시각장애 환자의 치료영상에 대한 시선 정보를 검사자에게 디스플레이할 수 있다.

검사자는 안구영상 디스플레이부(129)를 통해 표시된 시각장애 환자의 안구의 촬영영상 및 시선정보를 이용하여 시각장애 환자의 회복 상태를 확인할 수도 있다. 이때, 안구영상 디스플레이부(123)는 VR 장치(110)의 안구 모니터링 모듈(112)로부터 실시간으로 제공되는 영상과 저장부(128)에 저장된 기저장정보도 디스플레이하여 비교하도록 할 수 있다.

이와 같이, VR 장치(10) 및 영상 제어모듈(120)을 이용한 시각장애 치료 시스템은 저장부(128)에 저장된 사물 주시도 평가, 시력정보, 및 게임 수행 능력 등의 지표에 대한 종합적인 데이터 분석인 딥 러닝(Deep Learning)을 통한 안구상태를 평가하고, 이를 바탕으로 환자에게 가장 적합한 최적의 조정된 치료영상을 지속적으로 변경하여 제공함으로써 피검자의 시각장애의 치료효과를 보다 빠르게 회복되도록 도울 수 있다. 또한, 유아와 같은 시각장애 환자에게 게임 또는 캐릭터 영상을 제공함으로써 집중도가 상대적으로 떨어지는 유아를 오랫동안 치료에 참여하도록 함으로써 유아의 치료효과를 증대시킬 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 시각장애 치료시스템 110 : VR 장치
111 : 치료영상 디스플레이부 112 : 안구 모니터링 모듈
113 : 카메라 모듈 114 : 무선통신모듈
120 : 영상 제어모듈 121 : 약시 치료영상 제어모듈
122 : 사시 치료영상 제어모듈 123 : 시력측정 모듈
124 : 아이트랙킹 모듈 125 : 게임모듈
126 : 캐릭터 모듈 127 : 증강현실 영상모듈
128 : 저장부 129 : 안구영상 디스플레이부

Claims

시각장애 환자의 양안에 착용 가능한 형태로 구현되어, 치료영상 디스플레이부를 통해 시각장애 치료를 위한 치료 영상을 재생하면서 안구 모니터링 모듈을 통해 치료영상에 대응한 안구의 변화를 모니터링하는 VR 장치; 및
상기 시각장애 환자가 약시인 경우, 약시안에 제공되는 영상과 정상안에 제공되는 영상으로 구성되는 치료 영상을 생성 및 제공하되, 약시안에는 제1 품질을 가지며 캐릭터 및 장애물 중 적어도 하나를 추가 포함하는 영상을 제공하고, 정상안에는 상기 제1 품질보다 낮은 제2 품질을 가지며 상기 약시안에 포함된 캐릭터 및 장애물 중 적어도 하나가 제거된 영상을 제공하는 영상 제어모듈;을 포함하며,
상기 영상 제어모듈은
밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나를 통해 영상 품질을 조정하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제1항에 있어서,
상기 영상 제어모듈은,
상기 시각장애 환자가 약시인 경우, 약시안에는 제1 품질을 가지며 캐릭터 및 장애물 중 적어도 하나를 추가 포함하는 약시안 영상과 상기 제1 품질보다 낮은 제2 품질을 가지며 상기 약시안에 포함된 캐릭터 및 장애물 중 적어도 하나가 제거된 정상안 영상을 생성하여 상기 VR 장치에 제공하는 약시 치료영상 제어모듈;을 포함하고,
상기 약시 치료영상 제어모듈은,
상기 시각장애 환자의 치료수행 정도를 판단하여, 상기 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나 이상을 변경하여 제공하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제2항에 있어서,
상기 영상 제어모듈은,
상기 시각장애 환자가 사시인 경우,
상기 치료영상을 원거리로부터 근거리로 점차 이동시켜 눈이 모아지도록 하고, 다시 상기 치료영상을 원거리로 이동시키는 것을 반복 제공하는 사시 치료영상 제어모듈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제3항에 있어서,
상기 영상 제어모듈은,
상기 시각장애 환자의 시력을 측정할 수 있도록 상기 치료영상 디스플레이부에 표시하는 시력측정 모듈;을 더 포함하며,
상기 약시 치료영상 제어모듈은,
상기 시력측정 모듈을 통해 측정된 상기 시각장애 환자의 시력을 바탕으로 상기 치료영상의 밝기, 선명도, 명암대비 및 크기 중 적어도 하나 이상을 조정하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제3항에 있어서,
상기 치료영상은,
게임영상, 동영상 및 증강현실 영상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제3항에 있어서,
상기 안구 모니터링 모듈은,
상기 치료영상이 움직일 때에 상기 치료영상에 대응하여 움직이는 상기 시각장애 환자의 양안 중 적어도 하나의 안구를 촬영하는 적외선 카메라;를 포함하며,
상기 영상 제어모듈은,
상기 적외선 카메라를 통해 촬영된 상기 안구의 움직임을 상기 치료영상에 비교하여 주시도 평가를 수행하는 파악하는 아이트랙킹 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.
제6항에 있어서,
상기 VR 장치는,
상기 VR 장치의 전면을 촬영하는 카메라 모듈;을 더 포함하고,
상기 영상 제어모듈은,
상기 카메라 모듈을 통해 획득된 전면영상을 상기 치료영상 디스플레이부에 표시하고, 상기 치료영상 디스플레이부에 표시된 상기 전면영상 중 상기 약시안에만 증가현실 영상을 제공하는 증강현실 영상 모듈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VR 장치를 이용한 시각장애 치료 시스템.