KR101913292B1 - 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법 - Google Patents

움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101913292B1
KR101913292B1 KR1020160049406A KR20160049406A KR101913292B1 KR 101913292 B1 KR101913292 B1 KR 101913292B1 KR 1020160049406 A KR1020160049406 A KR 1020160049406A KR 20160049406 A KR20160049406 A KR 20160049406A KR 101913292 B1 KR101913292 B1 KR 101913292B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coordinate
marker
markers
coordinate value
coordinate system
Prior art date
Application number
KR1020160049406A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170120899A (ko
Inventor
한영이
천원중
조준상
안성환
최두호
Original Assignee
사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사회복지법인 삼성생명공익재단 filed Critical 사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority to KR1020160049406A priority Critical patent/KR101913292B1/ko
Priority to US15/493,539 priority patent/US10049461B2/en
Publication of KR20170120899A publication Critical patent/KR20170120899A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101913292B1 publication Critical patent/KR101913292B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A61B5/1127—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique using markers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5264—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion
    • A61B6/5276—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion involving measuring table sag
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10048—Infrared image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1좌표계의 기준점을 표시하는 레이저부재; 제1면 및 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하는 바디부와, 상기 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부와, 상기 기준표시부로부터 이격되어 상기 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(marker)를 포함하고, 상기 기준표시부와 상기 기준점이 일치하도록 대상체 상에 배치되는 마커부재; 상기 복수의 마커들을 촬영하여 좌표 영상을 생성하는 복수의 카메라; 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 바디부의 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1거리를 이용하여 상기 마커들의 상기 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출하는 제1좌표산출부; 상기 카메라에 의해 생성된 상기 좌표 영상들을 이용하여 상기 마커들의 제2좌표계 상의 제2좌표값들을 산출하는 제2좌표산출부; 및 상기 마커들의 상기 제1좌표값 및 상기 제2좌표값를 이용하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출하고, 상기 카메라를 이용하여 취득되는 상기 대상체의 움직임에 해당하는 상기 제2 좌표계 상의 제2움직임정보를 상기 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환하는 좌표변환부;를 포함하는, 움직임 평가 시스템을 제공한다.

Description

움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법{System for motion evaluation and Method using the same}
본 발명의 실시예들은 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법에 관한 것이다.
의료용 기기의 개발이나 의료의 진보에 수반해, 최근, 의료용 기기는 더욱더 고도화되고 있다. 예를 들면, 암 치료에 있어서, 종래에는 외과, 투약 및/또는 방사선에 의한 치료가 주류였지만 최근에는 양자선이나 탄소선으로 대표되는 입자선을 조사해 치료하는 입자선 치료 장치가 개발되었다. 입자선 치료 장치에 의한 치료는 비침습인 것이 특징이며 치료 후 환자의 빠른 회복이 가능하다.
이러한 입자선 치료 장치에 의한 치료는 입자의 특성인 브레그 피크(bragg peak)를 이용하여 치료를 하게 된다. 이때, 환자가 누여지는 치료대(couch)는 치료 도중, 요청된 위치로 정확하게 위치하지 않는다면, 방사선 감수성이 높은 사람의 장기에 예상하지 못한 선량을 제공하여 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 따라서, 입자선 치료에 적용되는 치료대는 정밀한 제어가 요구된다.
종래에는 이러한 치료대의 움직임을 평가하기 위하여 모눈종이(graphic paper), 레이저(laser), 고니오미터(goniometer) 등이 사용되었다. 그러나, 이러한 방법들은 사람의 시각적 판단에 의존하므로, 에러를 포함하게 되고, 치료대의 정밀한 움직임에 대한 평가가 어려운 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 마커부재를 이용하여 치료대와 같은 대상체의 정밀한 움직임을 평가할 수 있는 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 제1면 및 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하는 바디부와, 상기 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부와, 상기 기준표시부로부터 이격되어 상기 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(marker)를 포함하고, 상기 기준표시부와 제1좌표계의 기준점이 일치하도록 대상체 상에 배치되는 마커부재; 상기 복수의 마커들을 촬영하여 좌표 영상을 생성하는 복수의 카메라; 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 바디부의 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1거리를 이용하여 상기 마커들의 상기 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출하는 제1좌표산출부; 상기 카메라에 의해 생성된 상기 좌표 영상들을 이용하여 상기 마커들의 제2좌표계 상의 제2좌표값들을 산출하는 제2좌표산출부; 및 상기 마커들의 상기 제1좌표값 및 상기 제2좌표값를 이용하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출하고, 상기 카메라를 이용하여 취득되는 상기 대상체의 움직임에 해당하는 상기 제2 좌표계 상의 제2움직임정보를 상기 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환하는 좌표변환부;를 포함하는, 움직임 평가 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1좌표계의 기준점을 표시하는 레이저부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마커부재는 적어도 세 개의 상기 마커를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 마커는 상기 바디부의 상기 제1면에 배치되는 제1마커, 제2마커, 제3마커 및 제4마커를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1좌표산출부는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제1좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1좌표산출부는, 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 각각 대응되는 제1-1좌표값 내지 제1-4좌표값 및 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제1-5좌표값 내지 제1-8좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2좌표산출부는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제2좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2좌표산출부는, 상기 카메라에 의해 생성된 상기 좌표 영상들을 이용하여 제2좌표계에 대응하는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커의 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 산출하고, 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1거리와 상기 산출된 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 이용하여 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제2-5좌표값 내지 제2-8좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 좌표변환부는, 상기 제1-1좌표값 내지 상기 제1-8좌표값의 제1행렬을 생성하고, 상기 제2-1좌표값 내지 제2-8좌표값의 제2행렬을 생성하며, 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 어느 하나의 역행렬을 계산하고, 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 남은 하나와 상기 역행렬을 연산하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계인 변환행렬을 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마커는 적외선 마커이고, 상기 카메라는 적외선 카메라일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 제1면 및 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하는 바디부와, 상기 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부와, 상기 기준표시부로부터 이격되어 상기 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(marker)를 포함하는 마커 부재를 대상체 상에 준비하는 단계; 상기 마커부재의 상기 제1면의 중심을 제1좌표계의 기준점에 배치시키는 단계; 제1좌표산출부에 의해, 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1거리를 이용하여 상기 마커들의 상기 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출하는 단계; 복수의 카메라에 의해, 상기 복수의 마커들을 촬영하여 상기 마커들의 좌표 영상을 생성하는 단계; 제2좌표산출부에 의해, 상기 좌표 영상을 이용하여 상기 마커들의 제2좌표계 상의 제2좌표값을 산출하는 단계; 및 좌표변환부에 의해, 상기 마커들의 상기 제1좌표값 및 상기 제2좌표값을 이용하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출하는 단계;를 포함하는, 움직임 평가 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 좌표변환부에 의해, 상기 카메라를 이용하여 취득되는 상기 대상체의 움직임에 해당하는 상기 제2좌표계 상의 제2움직임정보를 상기 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 레이저부재에 의해, 상기 제1좌표계의 기준점을 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마커부재는 적어도 세 개의 상기 마커를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 마커는 상기 바디부의 상기 제1면에 배치되는 제1마커, 제2마커, 제3마커 및 제4마커를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1좌표값을 산출하는 단계는, 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제1좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1좌표값을 산출하는 단계는, 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 각각 대응되는 제1-1좌표값 내지 제1-4좌표값을 산출하는 단계; 및 상기 바디부의 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제1-5좌표값 내지 제1-8좌표값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2좌표값을 산출하는 단계는, 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제2좌표값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2좌표값을 산출하는 단계는, 상기 좌표 영상들을 이용하여 상기 제2좌표계에 대응하는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커의 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 산출하는 단계; 및 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1거리와 상기 산출된 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 이용하여, 상기 바디부의 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제2-5좌표값 내지 제2-8좌표값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 변환 관계를 도출하는 단계는, 상기 제1-1좌표값 내지 상기 제1-8좌표값의 제1행렬을 생성하는 단계; 상기 제2-1좌표값 내지 상기 제2-8좌표값의 제2행렬을 생성하는 단계; 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 어느 하나의 역행렬을 계산하는 단계; 및 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 남은 하나와 상기 역행렬을 연산하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환 관계인 변환행렬을 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마커는 적외선 마커이고, 상기 카메라는 적외선 카메라일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 컴퓨터를 이용하여 제11항 내지 제21항 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 움직임 평가 시스템은 마커부재 및 카메라를 이용하여 대상체의 정확한 위치 추적이 가능하며, 이러한 위치를 치료실 좌표계에 해당하는 제1좌표계로 변환함으로써, 대상체의 움직임을 정확히 평가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 움직임 평가 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 마커부재에 있어서, 복수의 마커들 간의 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 시스템(10)을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 움직임 평가 시스템(10)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 시스템(10)은 레이저부재(110), 마커부재(120), 복수의 카메라(130), 제1좌표산출부(140), 제2좌표산출부(150) 및 좌표변환부(160)을 포함할 수 있다.
레이저부재(110)는 레이저(laser)를 이용하여 제1좌표계의 기준점(C0)을 표시할 수 있다. 제1좌표계는 움직임을 갖는 치료대인 대상체(R)의 좌표계로서, 대상체(R)이 놓여진 공간에서의 좌표계인 치료실의 3차원 좌표계와 동일하다. 레이저부재(110)는 도시된 바와 같이 십자(+) 형태의 레이저를 조사하여 제1좌표계의 기준점(C0)을 표시할 수 있다.
마커부재(120)는 움직이는 대상체(R) 상에 배치될 수 있다. 마커부재(120)는 제1면(123-1, 도 3 참조) 및 제1면과 평행한 제2면(123-2, 도 3 참조)을 포함하는 바디부(123) 및 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부(125)와, 기준표시부(125)로부터 이격되어 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(121)를 포함할 수 있다. 복수의 마커(121)는 적외선 마커(IR marker)로서, 패시브 타입(passive type) 및 액티브 타입(active type) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 패시브 타입의 마커는 적외선을 반사시킬 수 있는 물질로 이루어져, 외부로부터 조사된 적외선 등과 같은 빛을 반사시킬 수 있다. 이때, 카메라(130)는 반사된 빛을 감지하여 좌표영상을 생성할 수 있다. 한편, 액티브 타입의 마커는 직접 적외선 등의 빛을 발산하고, 카메라(130)는 이를 감지하여 좌표영상을 생성할 수 있다. 본 발명은 마커의 종류에 제한을 두지 않으며, 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 패시브 타입의 마커인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
마커부재(120)는 마커부재(120)를 이용하여 3차원 좌표값을 획득하기 위해 적어도 3개의 마커(121)를 포함할 수 있다. 다만, 움직임 평가를 위한 정확도를 높이기 위하여 그 이상 포함할 수도 있으며, 본 발명에서는 4개의 마커를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 마커부재(120)에 있어서, 복수의 마커(121)들 간의 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 마커부재(120)는 바디부(123)를 포함할 수 있다. 바디부(123)는 제1면(123-1) 및 제1면(123-1)과 평행한 제2면(123-2)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 바디부(123)는 각 모서리들이 서로 수직을 이루는 직육면체 또는 정육면체일 수 있다. 또한, 바디부(123)의 각 모서리의 길이(w1,w2,w3)는 이미 알고 있는 정보로서, 바디부(123)는 각 모서리의 길이(w1,w2,w3)가 외부 작용에 의해 변하지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 제1면(123-1)과 제2면(123-2) 사이의 거리인 제1거리(W3)는 대상체(R)로부터 마커(121)까지의 높이를 나타낼 수 있다.
복수의 마커(121)는 바디부(123)의 제1면(123-1) 배치되는 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1마커(121A) 내지 제4마커(121D)는 바디부(123)의 제1면(123-1)의 각 꼭지점에 인접하도록 배치될 수 있다. 이때, 각 마커(121)들 간의 거리, 즉, 제1마커(121A)와 제2마커(121B)의 제1이격거리(d1) 및 제2마커(121B)와 제4마커(121D)의 제2이격거리(d2)도 이미 알고 있는 정보이다.
마커부재(120)는 바디부(123)의 제1면(123-1)의 중심을 표시하는 기준표시부(125)를 포함할 수 있다. 기준표시부(125)는 십자(+) 형태일 수 있으며, 기준표시부(125)는 각 모서리의 가운데를 수직하게 지나는 선들의 중점일 수 있다.
한편, 도 1 및 도 4를 참조하면, 제1좌표산출부(140)는 전술한 마커들(121)간의 이격거리(d1,d2) 및 바디부(123)의 각 모서리의 길이(w1,w2,w3), 구체적으로 제1면(123-1)과 제2면(123-2) 사이의 제1거리(w3)가 사전에 저장될 수 있다. 제1좌표산출부(140)는 사전에 저장된 마커(121)들 간의 이격거리(d1,d2) 및 제1거리(w3) 를 이용하여 마커(121)들의 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출할 수 있다. 이때, 제1좌표값은 마커들의 3차원 제1좌표값이다.
구체적으로, 제1좌표산출부(140)는 제1좌표계의 기준점(C0)을 기준으로 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)에 각각 대응되는 제1-1좌표값(A1), 제1-2좌표값(A2), 제1-3좌표값(A3) 및 제1-4좌표값(A4)을 산출할 수 있다. 또한, 제1좌표산출부(140)는 제2면(123-2)에서 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)가 대응되는 위치의 제1-5좌표값(A5), 제1-6좌표값(A6), 제1-7좌표값(A7) 및 제1-8좌표값(A8)을 산출할 수 있다. 다시 말해, 제1좌표산출부(140)는 마커부재(120)의 정보를 이용하여 제1좌표계에서의 8개의 좌표값을 산출할 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 카메라(130)는 마커부재(120)의 복수의 마커(121)들을 촬영하여 좌표영상을 생성할 수 있다. 복수의 카메라(130)는 적외선을 마커(121)에 반사시켜 카메라(130)에 되돌아 오는 적외선을 촬영하는 것에 의해 마커(121)의 좌표영상을 생성할 수 있다. 도시하지 않았지만, 적외선 생성 장치(미도시)를 통해 적외선을 방출하고, 방출된 적외선이 마커(121)에서 반사되게 된다. 일 실시예로서, 적외선 생성 장치(미도시)를 여러 방향에 설치하여 적외선을 방출하면, 마커(121)를 촬영하여 생성된 좌표영상으로부터 밝게 빛나는 픽셀들을 이용하여 원 찾기(Circle Fitting)방법을 이용하여 원을 찾고, 찾은 원의 중심좌표를 획득해 마커(121)의 위치를 찾을 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 다른 실시예로서 적외선 생성 장치(미도시)를 여러 방향에 설치하여 적외선을 방출하면, 마커(121)의 중심이 가장 밝게 되는데 카메라는 가장 밝게 빛나는 픽셀의 위치를 찾아 마커(121)의 위치를 찾을 수도 있다. 이러한 좌표 영상을 통해 후술하는 제2좌표산출부(150)는 제2좌표계에서의 마커(121)의 제2좌표값을 산출할 수 있다. 3차원의 제2좌표값을 획득하기 위해서 이론적으로 필요한 카메라의 대수는 2대이나 2대의 경우에는 상대적인 3차원 위치를 파악하는 것이므로, 절대적인 3차원 위치를 파악하기 위하여 적어도 3대의 카메라(130)를 포함할 수 있다. 도면에서는 정확도 향상을 위하여 4대의 카메라(130)를 도시하였다.
제2좌표산출부(150)는 카메라(130)에 의해 생성된 좌표 영상들을 이용하여 마커(121)들의 제2좌표계 상의 제2좌표값들을 산출할 수 있다. 제2좌표산출부는 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)를 이용하여 마커(121)들의 3차원 제2좌표값을 산출하게 된다.
제2좌표산출부(150)는 카메라(130)에 의해 생성된 좌표 영상들을 이용하여 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)의 제2좌표계 상의 제2-1좌표값, 제2-2좌표값, 제2-3좌표값 및 제2-4좌표값을 산출할 수 있다. 이때, 제2좌표산출부(150)는 제1좌표산출부(140)와 마찬가지로, 마커(121)들의 이격거리(d1,d2) 및 적어도 제1면(123-1)과 제2면(123-2) 사이의 제1거리(w3)를 포함하는 바디부(123)의 각 모서리의 길이(w1,w2,w3)가 사전에 저장될 수 있다. 이를 통해, 제2좌표산출부(150)는 제2면(123-2)에서 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)에 대응되는 위치의 제2-5좌표값, 제2-6좌표값, 제2-7좌표값 및 제2-8좌표값을 산출할 수 있다. 다시 말해, 제2좌표산출부(150)는 제2좌표계에서의 8개의 제2좌표값을 산출할 수 있다.
좌표변환부(160)는 마커(121)들의 제1좌표값 및 제2좌표값을 이용하여 제1좌표계와 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출할 수 있다. 좌표변환부(160)는 카메라(130)를 이용하여 취득되는 대상체(R)의 움직임에 해당하는 제2좌표계 상의 제2움직임정보를 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 시스템(10)은 마커부재(120) 및 카메라(130)를 이용하여 대상체(R)의 정확한 위치 추적이 가능하며, 이러한 위치를 치료실 좌표계에 해당하는 제1좌표계로 변환함으로써, 대상체(R)의 움직임을 정확히 평가할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 방법을 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 평가 방법은 먼저, 제1면(123-1) 및 제1면(123-1)과 평행한 제2면(123-2)을 포함하는 바디부(123)와, 제1면(123-1)의 중심을 표시하는 기준표시부(125)와, 기준표시부(125)로부터 이격되어 제1면(123-1) 상에 배치되는 복수의 마커(121)를 포함하는 마커부재(120)를 대상체(R) 상에 준비한다.
이후, 마커부재(120)의 제1면(123-1)의 중심을 제1좌표계의 기준점(C0)에 배치시킨다(S11). 제1좌표계의 기준점(C0)은 레이저부재(110)에 의해 표시된다. 또한, 마커부재(120)는 바디부(123)의 제1면(123-1)의 중심을 표시하는 기준표시부(125)를 포함하므로, 마커부재(120)의 기준표시부(125)와 제1좌표계의 기준점(C0)를 일치시키는 것에 의해 마커부재(120)의 위치를 결정할 수 있다.
다음, 제1좌표산출부(140)에 의해, 마커(121)들의 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출한다(S21). 제1좌표산출부(140)는 마커(121)들의 이격 거리(d1,d2) 및 적어도 제1면(123-1)과 제2면(123-2) 사이의 제1거리(w3)을 포함하는 바디부(123)의 각 모서리의 길이(w1,w2,w3)가 사전에 저장될 수 있다. 제1좌표산출부(140)는 마커(121)들의 이격 거리(d1,d2), 제1거리(w3)을 이용하여 마커(121)들의 3차원 제1좌표값을 산출할 수 있다. 예를 들면, 기준점의 제1좌표값은 (0,0,0)이고, 제1마커(121A)의 제1-1좌표값은 (-d1/2, -d2/2,0)이고, 제1-5좌표값은 (-d1/2,-d2/2,-w3)일 수 있다. 마찬가지 방법으로 나머지 제1좌표값들을 산출하여, 총 8개의 제1좌표값을 산출할 수 있다.
다음, 복수의 카메라(130)에 의해, 복수의 마커(121)들을 촬영하여 좌표영상을 생성한다(S22). 이때, 복수의 카메라(130)를 이용하여 촬영 전, 가상의 3차원 좌표를 형성하는 과정이 필요한데 이를 캘리브레이션(calibration)이라고 한다.
캘리브레이션은 다음과 같은 이유로 수행되어야 한다. 카메라(130)가 촬영할 수 있는 범위 내에 3차원 제2좌표계를 설정할 수 있다. 이때, (0,0,0)의 위치도 사용자가 설정할 수 있으며, 제1좌표계의 기준점(C0)와 일치시킬 수 있다. 촬영하는 카메라(130)들의 거리와 방향을 계산하여 3차원 제2좌표계와 각 카메라(130) 좌표 사이의 관계를 구하고, 카메라 렌즈가 가지고 있는 왜곡된 좌표를 보정할 수 있다. 움직임 평가 방법에 사용되는 카메라(130)의 렌즈는 광각(8mm)에서 표준 줌, 단렌즈, 망원렌즈까지 다양하게 사용될 수 있다. 광각 렌즈의 경우에는 카메라 화면의 중심에서 주변으로 멀어질수록 왜곡현상이 일어나므로 소프트웨어 알고리즘을 통해 이를 보정해 주어야 한다. 왜곡 현상이 없는 렌즈는 없으므로 계측 전 캘리브레이션을 통해 각 렌즈에 적용되는 왜곡정도를 파악하고 보정하는 알고리즘을 적용시킬 수 있다.
캘리브레이션은 다양한 방법이 가능하지만, 규격을 알고 있는 T자형 막대(wand)를 사전에 계측하여 카메라(130)에서 획득한 영상 정보와 T자형 막대의 규격이 일치하도록 좌표 계산 변수를 수정한다. 먼저 동적 캘리브레이션을 위해 T자형 막대를 모든 카메라(130)가 잘 볼 수 있도록 잘 움직여야 하며, 움직임 계측 후에는 (0,0,0) 좌표를 생성하고 싶은 곳에 T자형 막대를 위치시켜 정적 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
이와 같은 캘리브레이션 과정 후, 복수의 카메라(130)를 이용하여 마커(121)들의 좌표영상을 생성할 수 있다.
다음, 제2좌표산출부(150)에 의해, 좌표영상을 이용하여 마커(121)들의 제2좌표계 상의 제2좌표값을 산출한다(S23). 우선, 제2좌표산출부(150)는 좌표영상들을 이용하여 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)의 제2좌표계 상의 제2-1좌표값, 제2-2좌표값, 제2-3좌표값 및 제2-4좌표값을 산출할 수 있다. 이때, 제2좌표산출부(150)는 마커(121)들의 이격 거리(d1, d2) 및 제1거리(w3)가 사전에 저장되며, 이를 이용하여, 제2면(123-2)에서 제1마커(121A), 제2마커(121B), 제3마커(121C) 및 제4마커(121D)에 대응하는 위치의 제2-5좌표값, 제2-6좌표값, 제2-7좌표값 및 제2-8좌표값을 산출할 수 있다(S23).
이후, 좌표변환부(160)에 의해, 마커(121)들의 제1좌표값 및 제2좌표값을 이용하여 제1좌표계와 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출할 수 있다. 구체적으로, 좌표변환부(160)는 제1-1좌표값 내지 제1-8좌표값(A1 내지 A8)의 제1행렬을 생성한다. 이때, 치료실 좌표계인 제1좌표계를 대변하는 제1행렬인 R은 [X,Y,Z,1]T로 표기할 수 있다. 또한, 좌표변환부(160)는 제2-1좌표값 내지 제2-8좌표값의 제2행렬을 생성한다. 카메라 좌표계인 제2좌표계를 대변하는 제2행렬인 V는 [X,Y,Z,1]T로 표기할 수 있다. 제1행렬 및 제2행렬은 각각 8개의 좌표값을 포함하므로, 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 또한, 제1행렬과 제2행렬의 연관관계는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
V = [V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8]
R = [R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8]
[수학식 2]
R=TV
이 연관관계를 이용하여 변환관계를 도출할 수 있다. 다시 말해, 좌표변환부는 제1행렬 및 제2행렬 중 어느 하나의 역행렬을 계산한 후, 제1행렬 및 제2행렬 중 남은 하나와 역행렬을 연산하여 수학식 3과 같이 변환 행렬을 도출할 수 있다(S31).
[수학식 3]
T=RV-1
한편, 제1행렬 및 제2행렬의 크기는 4x8이며, 변환행렬인 TVR은 4x4일 수 있다.
이후, 좌표변환부(160)에 의해 도출된 변환관계를 이용하여, 카메라(130)를 이용하여 취득되는 대상체(R)의 움직임에 해당하는 제2좌표 상의 제2움직임정보를 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환할 수 있다(S41). 이를 통해, 전술한 단계를 갖는 움직임 평가 방법은 대상체(R)의 움직임을 정확히 추적하고, 이를 치료실 좌표계인 제1좌표계로 변환하여 제공함으로써, 제1좌표계에서의 대상체(R)의 움직임을 정확히 평가할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 매체는 네트워크 상에서 전송 가능한 형태로 구현되는 무형의 매체를 포함할 수 있으며, 예를 들어 스프트웨어 또는 애플리케이션 형태로 구현되어 네트워크를 통해 전송 및 유통이 가능한 형태의 매체일 수도 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 매체는 예를 들어 스프트웨어 또는 애플리케이션 형태로 구현될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인”, "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 움직임 평가 시스템
110 : 레이저부재
120 : 마커부재
130 : 카메라
140 : 제1좌표산출부
150 : 제2좌표산출부
160 : 좌표변환부

Claims (22)

  1. 제1면 및 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하는 바디부와, 상기 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부와, 상기 기준표시부로부터 이격되어 상기 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(marker)를 포함하고, 상기 기준표시부와 제1좌표계의 기준점이 일치하도록 대상체 상에 배치되는 마커부재;
    상기 복수의 마커들을 촬영하여 좌표 영상을 생성하는 복수의 카메라;
    사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 바디부의 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1거리를 이용하여 상기 마커들의 상기 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출하는 제1좌표산출부;
    상기 카메라에 의해 생성된 상기 좌표 영상들을 이용하여 상기 마커들의 제2좌표계 상의 제2좌표값들을 산출하는 제2좌표산출부; 및
    상기 마커들의 상기 제1좌표값 및 상기 제2좌표값를 이용하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출하고, 상기 카메라를 이용하여 취득되는 상기 대상체의 움직임에 해당하는 상기 제2 좌표계 상의 제2움직임정보를 상기 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환하는 좌표변환부;를 포함하고,
    상기 복수의 마커는 상기 바디부의 상기 제1 면에 배치되는 제1마커, 제2마커, 제3마커 및 제4 마커를 포함하고,
    상기 제1 좌표산출부는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제1좌표값을 산출하되, 상기 제1 마커 내지 상기 제4 마커에 각각 대응되는 제1-1좌표값 내지 제1-4좌표값 및 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제1-5좌표값 내지 제1-8좌표값을 산출하는, 움직임 평가 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1좌표계의 기준점을 표시하는 레이저부재;를 더 포함하는, 움직임 평가 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2좌표산출부는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제2좌표값을 산출하는, 움직임 평가 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2좌표산출부는,
    상기 카메라에 의해 생성된 상기 좌표 영상들을 이용하여 제2좌표계에 대응하는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커의 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 산출하고, 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1거리와 상기 산출된 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 이용하여 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제2-5좌표값 내지 제2-8좌표값을 산출하는, 움직임 평가 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 좌표변환부는,
    상기 제1-1좌표값 내지 상기 제1-8좌표값의 제1행렬을 생성하고, 상기 제2-1좌표값 내지 제2-8좌표값의 제2행렬을 생성하며, 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 어느 하나의 역행렬을 계산하고, 상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 남은 하나와 상기 역행렬을 연산하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계인 변환행렬을 도출하는, 움직임 평가 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마커는 적외선 마커이고,
    상기 카메라는 적외선 카메라인, 움직임 평가 시스템.
  11. 제1면 및 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하는 바디부와, 상기 제1면의 중심을 표시하는 기준표시부와, 상기 기준표시부로부터 이격되어 상기 제1면 상에 배치되는 복수의 마커(marker)를 포함하는 마커 부재를 대상체 상에 준비하는 단계;
    상기 마커부재의 상기 제1면의 중심을 제1좌표계의 기준점에 배치시키는 단계;
    제1좌표산출부에 의해, 사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1거리를 이용하여 상기 마커들의 상기 제1좌표계 상의 제1좌표값을 산출하는 단계;
    복수의 카메라에 의해, 상기 복수의 마커들을 촬영하여 상기 마커들의 좌표 영상을 생성하는 단계;
    제2좌표산출부에 의해, 상기 좌표 영상을 이용하여 상기 마커들의 제2좌표계 상의 제2좌표값을 산출하는 단계; 및
    좌표변환부에 의해, 상기 마커들의 상기 제1좌표값 및 상기 제2좌표값을 이용하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환관계를 도출하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 마커는 상기 바디부의 상기 제1면에 배치되는 제1마커, 제2마커, 제3마커 및 제4마커를 포함하며,
    상기 제1좌표값을 산출하는 단계는,
    상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 각각 대응되는 제1-1좌표값 내지 제1-4좌표값을 산출하는 단계; 및
    상기 바디부의 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제1-5좌표값 내지 제1-8좌표값을 산출하는 단계;를 포함하여, 상기 마커들의 3차원 제1좌표값을 산출하는, 움직임 평가 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 좌표변환부에 의해, 상기 카메라를 이용하여 취득되는 상기 대상체의 움직임에 해당하는 상기 제2좌표계 상의 제2움직임정보를 상기 제1좌표계 상의 제1움직임정보로 변환하는 단계;를 더 포함하는, 움직임 평가 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    레이저부재에 의해, 상기 제1좌표계의 기준점을 표시하는 단계;를 더 포함하는, 움직임 평가 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2좌표값을 산출하는 단계는, 상기 제1마커 내지 상기 제4마커를 이용하여 상기 마커들의 3차원 제2좌표값을 산출하는, 움직임 평가 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2좌표값을 산출하는 단계는,
    상기 좌표 영상들을 이용하여 상기 제2좌표계에 대응하는 상기 제1마커 내지 상기 제4마커의 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 산출하는 단계; 및
    사전에 저장된 상기 마커들의 이격 거리 및 상기 제1거리와 상기 산출된 제2-1좌표값 내지 제2-4좌표값을 이용하여, 상기 바디부의 상기 제2면에서 상기 제1마커 내지 상기 제4마커에 대응되는 위치의 제2-5좌표값 내지 제2-8좌표값을 산출하는 단계;를 포함하는, 움직임 평가 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 변환 관계를 도출하는 단계는,
    상기 제1-1좌표값 내지 상기 제1-8좌표값의 제1행렬을 생성하는 단계;
    상기 제2-1좌표값 내지 상기 제2-8좌표값의 제2행렬을 생성하는 단계;
    상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 어느 하나의 역행렬을 계산하는 단계; 및
    상기 제1행렬 및 상기 제2행렬 중 남은 하나와 상기 역행렬을 연산하여 상기 제1좌표계와 상기 제2좌표계 사이의 변환 관계인 변환행렬을 도출하는 단계;를 포함하는, 움직임 평가 방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 마커는 적외선 마커이고,
    상기 카메라는 적외선 카메라인, 움직임 평가 방법.
  22. 컴퓨터를 이용하여 제11항 내지 제13항, 제18항 내지 제21항 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위하여 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

KR1020160049406A 2016-04-22 2016-04-22 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법 KR101913292B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160049406A KR101913292B1 (ko) 2016-04-22 2016-04-22 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법
US15/493,539 US10049461B2 (en) 2016-04-22 2017-04-21 Motion evaluation system and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160049406A KR101913292B1 (ko) 2016-04-22 2016-04-22 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170120899A KR20170120899A (ko) 2017-11-01
KR101913292B1 true KR101913292B1 (ko) 2018-10-30

Family

ID=60089706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160049406A KR101913292B1 (ko) 2016-04-22 2016-04-22 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10049461B2 (ko)
KR (1) KR101913292B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102219338B1 (ko) * 2019-04-11 2021-02-23 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선을 이용한 진단 및 치료 장치의 3차원 중심점의 품질 보증 시스템 및 방법
KR102289690B1 (ko) * 2019-06-12 2021-08-13 (주)코어센스 동위의 3차원 마커 사이의 회전 및 이동 위치 추정 방법
CN115096902B (zh) * 2022-06-20 2023-03-28 北京东土科技股份有限公司 一种运动控制方法及中框缺陷的检测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4330181B2 (ja) * 1998-05-05 2009-09-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像案内手術のための画像化モダリティー

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143003A (en) * 1995-01-31 2000-11-07 Cosman; Eric R. Repositioner for head, neck, and body
AT399647B (de) * 1992-07-31 1995-06-26 Truppe Michael Anordnung zur darstellung des inneren von körpern
DE19819928A1 (de) 1998-05-05 1999-11-11 Philips Patentverwaltung Verfahren für ein Schichtbilder erzeugendes Abbildungssystem
US6493574B1 (en) * 2000-09-28 2002-12-10 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Calibration phantom and recognition algorithm for automatic coordinate transformation in diagnostic imaging
US8042209B2 (en) * 2005-04-13 2011-10-25 University Of Maryland Techniques for compensating movement of a treatment target in a patient
EP1795229A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-13 Ion Beam Applications S.A. Device and method for positioning a patient in a radiation therapy apparatus
US9682254B2 (en) * 2008-05-22 2017-06-20 Vladimir Balakin Cancer surface searing apparatus and method of use thereof
KR101246515B1 (ko) * 2011-02-23 2013-03-26 가천의과학대학교 산학협력단 위치 모니터링 시스템을 통한 융합 의료영상 시스템
KR101199764B1 (ko) * 2011-02-23 2012-11-09 가천대학교 산학협력단 상대적 좌표 추출 장치와 이를 이용한 의료 영상 장치
TWI580511B (zh) * 2014-06-10 2017-05-01 Shinkawa Kk A bonding device, and a method of estimating the placement position of the engagement tool

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4330181B2 (ja) * 1998-05-05 2009-09-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像案内手術のための画像化モダリティー

Also Published As

Publication number Publication date
US20170309033A1 (en) 2017-10-26
KR20170120899A (ko) 2017-11-01
US10049461B2 (en) 2018-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7326009B2 (ja) ボアベースの医療システムにおいて患者を監視するためのカメラ監視システム及びカメラ監視システムを較正する方法
Brahme et al. 4D laser camera for accurate patient positioning, collision avoidance, image fusion and adaptive approaches during diagnostic and therapeutic procedures
US9561387B2 (en) Ambiguity-free optical tracking system
EP3200876B1 (en) Method of calibrating a patient monitoring system for use with a radiotherapy treatment apparatus
JP2015531607A (ja) ３次元物体を追跡するための方法
KR101913292B1 (ko) 움직임 평가 시스템 및 이를 이용한 움직임 평가 방법
CN111627521A (zh) 增强现实在放疗中的应用
US20110187827A1 (en) Method and apparatus for creating a stereoscopic image
WO2013190409A2 (en) Multicamera device tracking
WO2016181156A1 (en) A monitoring system
CN109925054A (zh) 确定靶点路径的辅助方法、装置和系统、可读存储介质
KR101399274B1 (ko) 다중 패턴 빔을 이용하는 3차원 촬영 장치 및 방법
CN112215871A (zh) 一种基于机器人视觉的移动目标追踪方法及装置
WO2002061680A2 (en) Surface imaging
KR101835123B1 (ko) 방사선 치료 평가 시스템
Liu et al. Cognitive tracking of surgical instruments based on stereo vision and depth sensing
KR102223769B1 (ko) 방사선 진단 및 치료 장치의 모션 평가 시스템 및 방법
Field et al. Stereo endoscopy as a 3-D measurement tool
Chen et al. An augmented reality platform for planning of minimally invasive cardiac surgeries
WO2022116114A1 (zh) 监测方法、装置及计算机存储介质
CN117392230A (zh) Cbct旋转半径的测量方法、装置、设备及存储介质
Decker et al. Performance evaluation and clinical applications of 3D plenoptic cameras
CN112472293A (zh) 一种术前三维影像与术中透视图像的配准方法
Parchami et al. A comparative study on 3-D stereo reconstruction from endoscopic images
Santhanam et al. Multi-Kinect v2 camera based monitoring system for radiotherapy patient safety

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant