KR102332169B1 - 증강현실 기반의 인공망막 시스템 - Google Patents

증강현실 기반의 인공망막 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 외부 디바이스 및 인공망막 장치를 포함할 수 있다. 외부 디바이스는 인체의 외부영역을 촬영한 외부 영상정보에 기초하여 영상처리한 영상처리 이미지를 제공하는 마이크로 디스플레이를 포함하고, 인체의 외부에 배치될 수 있다. 인공망막 장치는 마이크로 디스플레이로부터 제공되는 영상처리 이미지에 상응하는 전기신호를 인체에 포함되는 망막조직에 제공하고, 인체 내부의 안구에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스의 마이크로 디스플레이를 통해서 외부 영상정보에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막장치에 전달함으로써 인공망막 장치의 크기를 증가시키지 않으면서 고해상도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 소비전력을 감소시킬 수 있다.

Description

증강현실 기반의 인공망막 시스템{RETINAL IMPLANT SYSTEM BASED ON AUGMENTED REALITY}
본 발명은 증강현실 기반의 인공망막 시스템에 관한 것이다.
종래의 인공망막 장치에서는, 망막 아래에 삽입되는 자극 칩에 다양한 이미지 처리 기능을 추가하는 방식으로 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 이러한 종래의 방식에 따르면, 칩면적을 고려할 때, 고해상도의 자극 픽셀을 구현하기 어려울 뿐만 아니라, 소비전력이 증가한다는 문제점이 발생할 수 있다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.
한국등록특허 10-2157955 (등록일자 2020.09.14)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스의 마이크로 디스플레이를 통해서 외부 영상정보에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치에 전달함으로써 인공망막 장치의 크기를 증가시키지 않으면서 고해상도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 소비전력을 감소시킬 수 있는 증강현실 기반의 인공망막 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스의 마이크로 디스플레이를 통해서 외부 영상정보에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치에 전달함으로써 이미지 처리 시간이 필요하지 않아 조사된 빛에 바로 반응할 수 있으며, 인공망막 칩 구조가 간단 해져서 칩의 신뢰성을 높일 수 있고, 이미지 처리를 위한 고속 데이터 전송이 필요하지 않으므로 무선 전력 및 데이터 수신단 구조를 간단히 하여 소형화할 수 있는 증강현실 기반의 인공망막 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 외부 디바이스 및 인공망막 장치를 포함할 수 있다. 외부 디바이스는 인체의 외부영역을 촬영한 외부 영상정보에 기초하여 영상처리한 영상처리 이미지를 제공하는 마이크로 디스플레이를 포함하고, 상기 인체의 외부에 배치될 수 있다. 인공망막 장치는 상기 마이크로 디스플레이로부터 제공되는 상기 영상처리 이미지에 상응하는 전기신호를 상기 인체에 포함되는 망막조직에 제공하고, 상기 인체 내부의 안구에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 외부 디바이스는 카메라, 이미지 프로세서 및 마이크로 디스플레이를 포함할 수 있다. 카메라는 상기 외부영역을 촬영하여 상기 외부 영상정보를 제공할 수 있다. 이미지 프로세서는 상기 외부 영상정보를 영상처리하여 상기 영상처리 이미지를 제공할 수 있다. 마이크로 디스플레이는 상기 영상처리 이미지를 상기 마이크로 디스플레이에 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 외부 디바이스는 상기 이미지 프로세서를 제어하는 제1 제어신호 및 상기 인공망막 장치를 제어하는 제2 제어신호를 제공하는 디지털 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디지털 제어부는 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 외부 영상정보를 영상처리하는 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디지털 제어부는 상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 인공망막 장치에 전력 또는 정보 데이터를 무선으로 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인공망막 장치는 상기 정보 데이터에 기초하여 상기 전기신호의 펄스 폭 또는 펄스 주기를 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인공망막 장치는 상기 정보 데이터에 기초하여 상기 인공망막 장치에 포함되는 픽셀들의 일부를 선택적으로 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 외부 디바이스는 선글라스 형태로 형성되고, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 선글라스에 포함되는 안경영역의 안쪽 면에 배치될 수 있다. 또한, 다른 방식으로 상기 마이크로 디스플레이 대신에 소형 프로젝터를 상기 안경영역의 안쪽 면에 배치하여 영상처리 이미지를 눈 안쪽으로 전달할 수도 있다. 또한, 다른 방식으로 거울 반사 및 유리 굴절을 이용하여 상기 영상처리 이미지를 눈 안쪽으로 전달할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선글라스는 상기 외부 디바이스에 전력을 제공하는 신체 걸이형 배터리를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선글라스는 상기 외부 영상정보에 기초하여 소리신호로 변환하여 소리알림을 제공하는 스피커부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선글라스는 상기 외부 영상정보에 따라 스마트 폰과 연동되어 길 안내 서비스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 선글라스는 상기 외부 디바이스와 상기 인체에 포함되는 얼굴 사이에 외부 광의 전달을 차단하는 선쉐이드부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 제1 시간간격 동안에 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택하고, 제1 시간간격 이후, 제2 시간간격 동안에 제2 제어신호에 기초하여 상기 정보 데이터를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 시간간격 동안에 제공되는 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 시간간격 동안에 제공되는 제2 제어신호에 기초하여 사용자에 최적화된 상기 인공망막 시스템을 설정할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스의 마이크로 디스플레이를 통해서 외부 영상정보에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치에 전달함으로써 인공망막 장치의 크기를 증가시키지 않으면서 고해상도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 소비전력을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스의 마이크로 디스플레이를 통해서 외부 영상정보에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치에 전달함으로써 이미지 처리 시간이 필요하지 않아 조사된 빛에 바로 반응할 수 있으며, 인공망막 칩 구조가 간단 해져서 칩의 신뢰성을 높일 수 있고, 이미지 처리를 위한 고속 데이터 전송이 필요하지 않으므로 무선 전력 및 데이터 수신단 구조를 간단히 하여 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2의 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템에 포함되는 디지털 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 7은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템에서 사용되는 정보 데이터를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 및 9는 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템이 선글라스 형태로 구현된 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템의 일 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2의 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템에 포함되는 디지털 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 외부 디바이스(100) 및 인공망막 장치(200)를 포함할 수 있다. 외부 디바이스(100)는 인체의 외부영역(OR)을 촬영한 외부 영상정보(OI)에 기초하여 영상처리한 영상처리 이미지(PI)를 제공하는 마이크로 디스플레이(130)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(100)는 카메라(110), 이미지 프로세서(120) 및 마이크로 디스플레이(130)를 포함할 수 있다. 카메라(110)는 외부영역(OR)을 촬영하여 외부 영상정보(OI)를 제공할 수 있고, 이미지 프로세서(120)는 외부 영상정보(OI)를 영상처리하여 영상처리 이미지(PI)를 제공할 수 있다. 또한, 마이크로 디스플레이(130)는 영상처리 이미지(PI)를 마이크로 디스플레이(130)에 디스플레이할 수 있다.
외부 디바이스(100)는 인체의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(100)는 선글라스의 형태로 인체의 코 및 귀에 거치하여 사용될 수도 있다. 이 경우, 선글라스의 내부에는 카메라(110), 이미지 프로세서(120) 및 마이크로 디스플레이(130)가 내장될 수 있다. 마이크로 디스플레이(130)는 영상처리된 영상처리 이미지(PI)를 디스플레이할 수 있다. 선글라스의 안경영역(LR)에 배치되는 마이크로 디스플레이(130)에 표시되는 영상처리 이미지(PI)는 수정체를 통해서 안구의 망막에 배치되는 인공망막 장치(200)로 전달될 수 있다.
인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치(200)는 마이크로 디스플레이(130)로부터 제공되는 영상처리 이미지(PI)에 상응하는 전기신호(ES)를 인체에 포함되는 망막조직에 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스(100)의 마이크로 디스플레이(130)를 통해서 외부 영상정보(OI)에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지(PI)를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치(200)에 전달함으로써 인공망막 장치(200)의 크기를 증가시키지 않으면서 고해상도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 소비전력을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 디바이스(100)는 이미지 프로세서(120)를 제어하는 제1 제어신호(CS1) 및 인공망막 장치(200)를 제어하는 제2 제어신호(CS2)를 제공하는 디지털 제어부(140)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 디지털 제어부(140)는 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 외부 영상정보(OI)를 영상처리하는 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 복수의 알고리즘들은 제1 알고리즘 내지 제4 알고리즘일 수 있다. 제1 알고리즘에는 Edge enhancement 기술이 적용될 수 있고, 제2 알고리즘에는 Contrast enhancement 기술이 적용될 수 있고, 제3 알고리즘에는 Inverse filtering 기술이 적용될 수 있다. 또한, 제4 알고리즘에는 Non-flicker vision 기술이 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)을 사용하는 사용자는 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 제1 알고리즘 내지 제4 알고리즘에 따라 영상처리된 영상처리 이미지(PI)를 인공망막 장치(200)를 통해서 제공받을 수 있다. 이 경우, 사용자는 제1 알고리즘 내지 제4 알고리즘에 따라 제공되는 영상처리 이미지(PI) 중 사용자에게 최적의 이미지를 제공하는 알고리즘을 선택할 수 있다.
도 4 내지 7은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템에서 사용되는 정보 데이터를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 외부 디바이스(100) 및 인공망막 장치(200)를 포함할 수 있고, 외부 디바이스(100)는 이미지 프로세서(120)를 제어하는 제1 제어신호(CS1) 및 인공망막 장치(200)를 제어하는 제2 제어신호(CS2)를 제공하는 디지털 제어부(140)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 디지털 제어부(140)는 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 인공망막 장치(200)에 전력(PW) 또는 정보 데이터(DI)를 무선으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 인공망막 장치(200)에 전력이 부족한 경우, 디지털 제어부(140)는 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 외부 디바이스(100)에 포함되는 배터리의 전력(PW)을 무선으로 인공망막 장치(200)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인공망막 장치(200)는 정보 데이터(DI)에 기초하여 전기신호(ES)의 펄스크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 인공망막 장치(200)에서 제공되는 전기신호(ES)는 제1 전기신호(ES1)일 수 있다. 제1 전기신호(ES1)의 펄스크기는 제1 펄스크기(A1)일 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)을 사용하는 사용자는 전기신호(ES)의 펄스크기를 조절하여 사용자에게 맞는 최적의 이미지를 제공하는 펄스크기를 설정할 수 있다. 사용자가 전기신호(ES)의 펄스크기를 조절한 전기신호(ES)는 제2 전기신호(ES2)일 수 있고, 제2 전기신호(ES2)의 펄스크기는 제2 펄스크기(A2)일 수 있다.
또한, 일 실시예에 있어서, 인공망막 장치(200)는 정보 데이터(DI)에 기초하여 전기신호(ES)의 펄스 폭를 조절할 수 있다. 예를 들어, 인공망막 장치(200)에서 제공되는 전기신호(ES)는 제1 전기신호(ES1)일 수 있다. 제1 전기신호(ES1)의 펄스 폭은 제1 펄스 폭(B1)일 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)을 사용하는 사용자는 전기신호(ES)의 펄스 폭을 조절하여 사용자에게 맞는 최적의 이미지를 제공하는 펄스 폭을 설정할 수 있다. 사용자가 전기신호(ES)의 펄스 폭을 조절한 전기신호(ES)는 제3 전기신호(ES3)일 수 있고, 제3 전기신호(ES3)의 펄스 폭은 제2 펄스 폭(B2)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인공망막 장치(200)는 정보 데이터(DI)에 기초하여 전기신호(ES)의 펄스 주기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 인공망막 장치(200)에서 제공되는 전기신호(ES)는 제1 전기신호(ES1)일 수 있다. 제1 전기신호(ES1)의 펄스 주기는 제1 펄스 주기(C1)일 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)을 사용하는 사용자는 전기신호(ES)의 펄스 주기를 조절하여 사용자에게 맞는 최적의 이미지를 제공하는 펄스 주기를 설정할 수 있다. 사용자가 전기신호(ES)의 펄스 주기를 조절한 전기신호(ES)는 제4 전기신호(ES4)일 수 있고, 제4 전기신호(ES4)의 펄스 주기는 제2 펄스 주기(C2)일 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 4 내지 도 6에서의 제1 전기신호(ES1)의 펄스크기에 해당하는 제1 펄스크기(A1) 및 제2 전기신호(ES2)의 펄스크기에 해당하는 제2 펄스크기(A2)는 디스플레이의 광량 세기에 비례할 수 있다. 또한, 제1 전기신호(ES1)의 펄스 폭에 해당하는 제1 펄스 폭(B1) 및 제3 전기신호(ES3)의 펄스 폭에 해당하는 제2 펄스 폭(B2)은 무선 정보 데이터(DI)에 따라 제어될 수 있고, 제1 전기신호(ES1)의 펄스 주기에 해당하는 제1 펄스 주기(C1) 및 제4 전기신호(ES4)의 펄스 주기에 해당하는 제2 펄스 주기(C2)도 무선 정보 데이터(DI)에 따라 제어될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인공망막 장치(200)는 정보 데이터(DI)에 기초하여 인공망막 장치(200)에 포함되는 픽셀들의 일부를 선택적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 인공망막 장치(200)는 복수의 픽셀들(210)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들(210)은 제1 픽셀(PX1) 내지 제10000 픽셀(PX10000)을 포함할 수 있다. 이 경우, 인공망막 장치(200)는 제1 정보 데이터(DI1)에 기초하여 픽셀들 중 짝수 번째 픽셀들을 턴-온시켜 제어할 수 있다. 또한, 인공망막 장치(200)는 제2 정보 데이터(DI2)에 기초하여 픽셀들 중 홀수 번째 픽셀들을 턴-온시켜 제어할 수 있다. 여기서는, 홀수 번째 및 짝수 번째 픽셀들을 선택적으로 제어하는 방법을 설명하고 있으나, 이외에도 다양한 방법으로 인공망막 장치(200)에 포함되는 복수의 픽셀들(210)을 제어할 수 있다.
도 8 및 9는 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템이 선글라스 형태로 구현된 예를 설명하기 위한 도면들이고, 도 10은 도 1의 증강현실 기반의 인공망막 시스템의 일 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 외부 디바이스(100) 및 인공망막 장치(200)를 포함할 수 있다. 외부 디바이스(100)는 카메라(110), 이미지 프로세서(120) 및 마이크로 디스플레이(130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 디바이스(100)는 선글라스 형태로 형성되고, 마이크로 디스플레이(130)는 선글라스에 포함되는 안경영역(LR)의 안쪽 면에 배치될 수 있다. 또한, 다른 방식으로 마이크로 디스플레이(130) 대신에 소형 프로젝터를 안경영역(LR)의 안쪽 면에 배치하여 영상처리 이미지(OI)를 눈 안쪽으로 전달할 수도 있다. 또한, 다른 방식으로 거울 반사 및 유리 굴절을 통해 초점거리를 조절하여 영상처리 이미지(OI)를 눈 안쪽으로 전달할 수도 있다. 예를 들어, 안경영역(LR)은 제1 안경영역(LR1) 및 제2 안경영역(LR2)을 포함할 수 있다. 카메라(110)는 제1 안경영역(LR1) 및 제2 안경영역(LR2)이 연결되는 부분의 중앙에 배치될 수 있다. 마이크로 디스플레이(130)는 제1 안경영역(LR1) 또는 제2 안경영역(LR2)의 안쪽 면에 배치될 수 있다. 안쪽 면은 안경영역(LR)에서 외부영역(OR)과 맞닿는 면의 반대쪽에 배치되는 면일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 선글라스는 외부 디바이스(100)에 전력(PW)을 제공하는 신체 걸이형 배터리(160)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 신체 걸이형 배터리(160)는 인체의 목 부분에 거치되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 선글라스는 외부 영상정보(OI)에 기초하여 소리신호로 변환하여 소리알림을 제공하는 스피커부(170)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10) 사용자는 시각적인 문제로 인하여 외부 영상정보(OI)를 정확하게 파악하지 못할 수 있다. 이 경우, 외부 영상정보(OI)에 기초하여 영상처리한 결과, 사용자에게 위험요소가 감지되는 경우, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10) 사용자에게 소리신호로써 소리알림을 제공할 수 있다. 소리알림을 제공하는 스피커부(170)는 선글라스의 다리부분에 배치될 수 있다. 이 경우, 스피커부(170)는 골전도 스피커일 수 있다. 또한, 선글라스는 외부 영상정보(OI)에 따라 스마트 폰과 연동되어 길 안내 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 선글라스 사용자는 스마트 폰과 연동되는 선글라스에 포함되는 스피커부(170)를 통해서 길 안내 서비스를 음성으로 제공받을 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 선글라스는 외부 디바이스(100)와 인체에 포함되는 얼굴 사이에 외부 광의 전달을 차단하는 선쉐이드부(180)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 선글라스와 얼굴 사이의 틈으로 외부 광이 전달되는 경우, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)의 사용자는 영상처리 이미지(PI)를 인식하는 데 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 선쉐이드부(180)를 이용하여 선글라스와 얼굴사이의 틈을 차단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 제1 시간간격(TI1) 동안에 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택하고, 제1 시간간격(TI1) 이후, 제2 시간간격(TI2) 동안에 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 정보 데이터(DI)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간간격(TI1)은 제1 시간(T1)으로부터 제2 시간(T2)까지의 시간간격일 수 있고, 제2 시간간격(TI2)은 제3 시간(T3)으로부터 제4 시간(T4)까지의 시간간격일 수 있다. 복수의 알고리즘들은 제1 알고리즘 내지 제4 알고리즘일 수 있고, 본 발명에 따른 인공망막 시스템(10)의 사용자는 제1 시간간격(TI1)동안 제1 제어신호(CS1)에 기초하여 제1 알고리즘 내지 제4 알고리즘 중 사용자에게 맞는 최적의 알고리즘을 1차적으로 선택할 수 있다. 이후, 사용자는 제2 시간간격(TI2)동안 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 정보 데이터(DI)를 인공망막 장치(200)에 제공함으로써 전기신호(ES)의 펄스크기, 펄스 폭 및 펄스 주기를 조절하여 사용자에게 맞는 최적의 전기신호(ES)의 설정값을 2차적으로 선택할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 시간간격(TI1) 동안에 제공되는 제1 제어신호(CS1) 및 제2 시간간격(TI2) 동안에 제공되는 제2 제어신호(CS2)에 기초하여 사용자에 최적화된 인공망막 시스템(10)을 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스(100)의 마이크로 디스플레이(130)를 통해서 외부 영상정보(OI)에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지(PI)를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치에 전달함으로써 인공망막 장치(200)의 크기를 증가시키지 않으면서 고해상도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 소비전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 증강현실 기반의 인공망막 시스템(10)은 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스(100)의 마이크로 디스플레이(130)를 통해서 외부 영상정보(OI)에 기초하여 영상처리된 영상처리 이미지(PI)를 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치(200)에 전달함으로써 인공망막 장치(200) 내에서 이미지 처리 시간이 필요하지 않아 조사된 빛에 바로 반응할 수 있으며, 인공망막 칩 구조가 간단 해져서 칩의 신뢰성을 높일 수 있고, 이미지 처리를 위한 고속 데이터 전송이 필요하지 않으므로 무선 전력 및 데이터 수신단 구조를 간단히 하여 소형화할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
10: 인공망막 시스템 100: 외부 디바이스
200: 인공망막 장치 110: 카메라
120: 이미지 프로세서 130: 마이크로 디스플레이

Claims (16)

  1. 인체의 외부영역을 촬영한 외부 영상정보에 기초하여 영상처리한 영상처리 이미지를 제공하는 마이크로 디스플레이를 포함하고, 상기 인체의 외부에 배치되는 외부 디바이스; 및
    상기 마이크로 디스플레이로부터 제공되는 상기 영상처리 이미지에 상응하는 전기신호를 상기 인체에 포함되는 망막조직에 제공하고, 상기 인체 내부의 안구에 배치되는 인공망막 장치를 포함하고,
    상기 외부 디바이스는,
    이미지 프로세서를 제어하는 제1 제어신호 및 상기 인공망막 장치를 제어하는 제2 제어신호를 제공하는 디지털 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 디바이스는,
    상기 외부영역을 촬영하여 상기 외부 영상정보를 제공하는 카메라;
    상기 외부 영상정보를 영상처리하여 상기 영상처리 이미지를 제공하는 상기 이미지 프로세서; 및
    상기 영상처리 이미지를 상기 마이크로 디스플레이에 디스플레이하는 마이크로 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 디지털 제어부는 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 외부 영상정보를 영상처리하는 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디지털 제어부는 상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 인공망막 장치에 전력 또는 정보 데이터를 무선으로 제공하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인공망막 장치는 상기 정보 데이터에 기초하여 상기 전기신호의 펄스 폭 또는 펄스 주기를 조절하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인공망막 장치는 상기 정보 데이터에 기초하여 상기 인공망막 장치에 포함되는 픽셀들의 일부를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 외부 디바이스는 선글라스 형태로 형성되고, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 선글라스에 포함되는 안경영역의 안쪽 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선글라스는 상기 외부 디바이스에 전력을 제공하는 신체 걸이형 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선글라스는 상기 외부 영상정보에 기초하여 소리신호로 변환하여 소리알림을 제공하는 스피커부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선글라스는 상기 외부 디바이스와 상기 인체에 포함되는 얼굴 사이에 외부 광의 전달을 차단하는 선쉐이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 증강현실 기반의 인공망막 시스템은,
    제1 시간간격 동안에 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 복수의 알고리즘들 중 하나를 선택하고, 제1 시간간격 이후, 제2 시간간격 동안에 제2 제어신호에 기초하여 상기 정보 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 시간간격 동안에 제공되는 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 시간간격 동안에 제공되는 제2 제어신호에 기초하여 사용자에 최적화된 상기 인공망막 시스템을 설정하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 마이크로 디스플레이 대신에 소형 프로젝터가 상기 안경영역의 안쪽 면에 배치되어 상기 영상처리 이미지를 전달하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 영상처리 이미지를 사람의 눈안쪽으로 전달하는 방식은 거울반사 및 유리굴절을 통해서 초점거리를 조절하여 전달하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 선글라스는 상기 외부 영상정보에 따라 스마트폰과 연동되어 길 안내 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 인공망막 시스템.
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