KR102431479B1

KR102431479B1 - 이미지의 밝기정보와 색깔정보의 보정기능을 갖춘 내시경기기

Info

Publication number: KR102431479B1
Application number: KR1020200120906A
Authority: KR
Inventors: 박준호; 조윤석; 윤덕환; 공인복
Original assignee: 그린스펙(주)
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-08-11
Also published as: KR20220037892A

Abstract

본 발명은 조명 가이드와 이미지 가이드 및 다수의 관로를 내장한 삽입부를 구비한 의료용 내시경에 있어서, 상기 이미지 가이드(50)는 내부에 다수의 광섬유(100)가 내장된 클래드(500)로 구성되되, 상기 다수의 광섬유(100)는 코어부(110)와, 상기 코어부(110)를 감싸는 코어부외피(120)로 이루어지고, 상기 코어부(110)를 통해 전송된 이미지를 획득하는 CCD어레이(200)와, 상기 CCD 어레이(200)로부터 획득한 이미지 처리하는 화상보드(300)와, 상기 화상보드(300)에서 처리된 이미지를 디스플레이 하는 모니터(400)가 더 포함되며, 상기 CCD 어레이(200)로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블(310)을 구비한 것을 특징으로 하는 이미지 변환테이블을 구비한 내시경기기가 제공된다.

Description

이미지의 밝기정보와 색깔정보의 보정기능을 갖춘 내시경기기{Endoscopic equipment with correction of image brightness and color information}

본 발명은 이미지 변환테이블을 구비한 내시경기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CCD 어레이로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블을 구비한 내시경기기에 관한 것이다.

의료용 내시경은 내장 장기 또는 체강에 삽입되어 직접 수술을 하지 않고서도 그 내부를 볼 수 있도록 해주는 의료기구로서, 초기의 금속관 형태로 시작한 내시경 검사는 과학 기술의 발달로 전자 내시경과 치료용 내시경이 도입되면서 다양한 치료 방법들이 고안되게 이르렀고, 여러 가지의 소화기 질환에서 다양하게 사용되고 있다.

종래의 일반적인 의료용 내시경은 조명 가이드와 이미지 가이드(1) 및 다수의 관로를 내장하여 인체 내에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부를 제어하는 조작부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 조명 및 이미지 가이드(1)는 광원으로부터 발생하는 인체 내부를 촬상한 이미지를 전송하기 위한 것으로서, 일반적으로 광을 효율적으로 전송할 수 있는 광섬유(Optical Fiber)가 다수 배열된 다심 광섬유 케이블을 이용하여 구성된다.

도 1의 (a)를 참조하면, 상기 삽입부의 선단에 구비된 카메라로부터 획득한 이미지는 상기 이미지 가이드(1)의 입력단(11)을 통해 이미지(11a)를 입력하고, 출력단(12)을 통해 CCD 어레이(2)로 출력단 이미지(12a)를 전송하며, 상기 CCD 어레이(2)로부터 획득한 이미지(2a)는 화상보드(3)에 의해 처리되어 모니터(4)를 통해 출력(4a)된다.

그러나 내시경 조립과 다양한 외부적인 요인으로 인해 상기 이미지 가이드(1) 내의 광섬유들이 오염되거나 광섬유 자체의 특성에 따라 입력단(11)과 출력단(12)의 이미지가 매칭 또는 대응이 이루어지지 않게 된다.

이러한 경우 도 1의 (b)에서와 같이 이미지 가이드(1) 내에서 왜곡되거나 오염패턴 이미지(12b)가 생성된 상태로 출력되고, 상기 CCD 어레이(2)로 전송되어 상기 모니터(4)에는 변경된 이미지(4b)가 출력된다.

즉, 상기 광섬유들이 오염되거나 광섬유 자체의 특성에 따라 변경된 이미지가 모니터로 출력되기 때문에 내시경으로 촬상한 이미지의 정확성과 인식률이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0094746호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0673412호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2019-0065754호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CCD 어레이로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블을 구비한 내시경기기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 이미지 출력단의 좌표중의 임의의 하나의 코어를 원점코어로 설정하고, 연결오차가 발생한 경우, 기설정된 원점코어를 기준으로 이미지 출력단의 위치와 CCD 어레이의 연결오차를 보정할 수 있는 화상변환테이블을 구비한 내시경기기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조명 가이드와 이미지 가이드 및 다수의 관로를 내장한 삽입부를 구비한 의료용 내시경에 있어서, 상기 이미지 가이드(50)는 내부에 다수의 광섬유(100)가 내장된 클래드(500)로 구성되되, 상기 다수의 광섬유(100)는 코어부(110)와, 상기 코어부(110)를 감싸는 코어부외피(120)로 이루어지고, 상기 코어부(110)를 통해 전송된 이미지를 획득하는 CCD어레이(200)와, 상기 CCD 어레이(200)로부터 획득한 이미지 처리하는 화상보드(300)와, 상기 화상보드(300)에서 처리된 이미지를 디스플레이 하는 모니터(400)가 더 포함되며, 상기 CCD 어레이(200)로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블(310)을 구비한 것을 특징으로 하는 이미지 변환테이블을 구비한 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 화상변환테이블(310)은 다수의 셀로 이루어지되 상기 다수의 셀은 상기 CCD 어레이(200)의 셀의 숫자와 동일하게 형성되고, 상기 화상변환테이블(310)에는 상기 CCD 어레이(200)에서 획득한 이미지의 값을 변환할 수 있는 변환변수가 저장되고, 상기 모니터(400)에는 모니터 각각의 픽셀에 대응되는 메모리모듈이 구비되어 상기 메모리모듈에 입력된 값에 의해 모니터에 디스플레이 되며, 상기 변환변수는 상기 CCD 어레이(200)를 통해 획득한 이미지를 각 셀 단위로 나눈 다음 상기 나누어진 셀 단위의 영상을 상기 메모리모듈로 전송할 때 획득된 이미지의 값을 변환하여 메모리로 전송하기 위한 셀의 이미지 변환값이 포함되는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 셀의 이미지 변환값은 상기 화상변환테이블(310)의 각각의 셀에 저장되며, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... ,p-1,p,p+1,...,n-1,n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,) 이라 하고, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)의 코어의 배열이 (Ui, Vj) (여기서 i =1,2,3, ... p'-1,p',p'+1, ..., n-1, n)(j =1,2,3, ... q'-1,q',q'+1, ... , m-1, m) 하며, 상기 (Xi, Yj)에 위치한 코어의 입력 이미지 값을 I^ij 라하고, 상기 (Ui, Vj)에 위치한 코어의 출력 이미지 값을 I'ij 라하며, 상기 CCD 어레이(200)의 셀의 배열을 (Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h) 라하고, 상기 화상변환테이블(310)의 셀의 배열을 (Ei, Fj) (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t) 라고 했을 때, 코어의 배열에서 i 배열의 끝첨자 n과, CCD 어레이(200)의 배열에서 i 배열의 끝첨자 g와, 화상변환테이블(310)의 배열에서 i 배열의 끝첨자 s의 관계는 n < g = s 이고, 코어의 배열에서 j 배열의 끝첨자 m과, CCD 어레이(200)의 배열에서 j 배열의 끝첨자 h와, 화상변환테이블(310)의 배열에서 j 배열의 끝첨자 t의 관계는 m < h = t 인 것을 특징으로 하는 이미지 변환테이블을 구비한 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)일 때, 상기 이미지 입력단(51) 각각의 코어에 순차적으로 광을 입력시키고, 상기 입력광을 상기 코어의 배열(Xi, Yj)에 대응되는 상기 CCD어레이(200) 배열(Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j=1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)에서 획득하되, 상기 각각의 코어에 순차적으로 입력시키는 입력광에는 밝기정보와 색깔정보가 포함되고, 이에 따라 상기 입력된 입력광을 상기 CCD어레이(200) 배열에서 획득할 때 상기 이미지 가이드(50)의 각 광파이버의 특성에 따라, 상기 입력광의 밝기정보와 색깔정보가 변경되어 획득됨에 따라 변형값이 포함되며, 상기 변형값을 보정하는 보정값을 찾아내어 상기 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 저장하는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.θ

또한, 상기 입력단(51)의 각 코어(Xi, Yj)에 입력되는 입력광은 I_ij = Kθ*CΨ (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ...q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)라 하고, 이때 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 I_pq = Kθ*CΨ라 하며, 상기 입력단의 각코어(Xi, Yj)에 대응되는 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득되는 획득광을 I^_ij=α_ij(θ)*β_ij(Ψ) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)하고, 이때 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에 대응되는 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득되는 획득광을 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ) 로 정의하는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에 대응되는 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 상기 보정값CV_ij (여기서 i =1,2,3, ...o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t)이 저장되며, 상기 보정값은 세기보정값 CVI_ij 과, 색보정값 CVC_ij 로 나누어져 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득한 이미지를 보정하되, 상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에 대응되는 상기 화상변환테이블(310)셀의 특정배열(Eo, Fr)에 저장되는 보정값 CV_or에서 세기보정값 CVI_or = K/α_ab 과 색보정값 CVC_or = C/β_or이 저장됨에 따라 상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득하는 획득광 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ)를 상기 세기보정값과 상기 색보정값을 반영하여 상기 획득광 I^_ab를 상기 입력단(51) 중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 입력광 I_pq 로 보정하는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 화상변환테이블(310)의 셀의 배열(Ei, Fj)에는 상기 세기보정값 CVI_ij 과 상기 색보정값 CVC_ij (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t)이 모두 저장됨에 따라 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득되는 획득광을 I^_ij=α_ij(θ)*β_ij(Ψ) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)을 상기 입력단(51)의 각 코어(Xi, Yj)에 입력되는 입력광 I_ij = Kθ*CΨ (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)로 보정함으로써 상기 입력단(51)을 통해 입력되는 원래이미지가 상기 이미지 가이드(50)의 각 광파이버의 특성에 따라 변형되어 획득되는 변형이미지를 상기 화상변환테이블(310)의 보정값을 통해 원래이미지로 보정하는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 이미지 출력단(52)의 좌표중의 임의의 하나의 코어를 원점코어('O')로 정하고, 상기 이미지 가이드(50)의 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결하며, 상기 이미지 출력단(52)과 CCD 어레이(200)의 연결오차 발생 시에 상기 원점코어('O')를 기준으로 이미지 출력단(52)의 위치와 CCD 어레이(200)에 연결오차를 보정하고, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결한 후, 상기 원점코어('O')에 광을 입력시켜 상기 CCD 어레이(200)로부터 원점코어('O')의 위치를 검출한 다음, 상기 원점코어('O')의 위치가 변경된 경우에는 상기 화상변환 테이블(310)이 각각의 셀에 저장된 보정값은 상기 원점코어('O')의 위치에 맞추어 화상변환 테이블(310)의 좌표를 동기시키는 것을 특징으로 하는 내시경기기가 제공된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 화상변환테이블을 통해 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성함으로써 내시경을 통해 촬상된 이미지의 인식률 및 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 의료용 내시경을 통해 촬상된 이미지를 디스플레이 하는 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변환테이블을 구비한 내시경기기의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 클래드를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내시경기기의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변환테이블을 구비한 내시경기기를 통해 오염패턴이 생성된 이미지의 값을 재구성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내시경기기를 통해 원점코어를 설정하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

첨부된 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변환테이블을 구비한 내시경기기의 개략적인 구성도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 클래드를 도시한 구성도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내시경기기의 개략적인 구성도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변환테이블을 구비한 내시경기기를 통해 오염패턴이 생성된 이미지의 값을 재구성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 변환테이블을 구비한 내시경기기를 통해 왜곡되어 변경된 이미지의 값을 재구성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내시경기기를 통해 원점코어를 설정하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 이하에 첨부된 바와 같이, 본 발명에 따른 의료용 내시경은 조작부(20)와 상기 조작부(20)에 의해 제어되며, 인체 내에 삽입되고 다수의 관로를 내장한 삽입부(10)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 조작부(20)와 연결되는 조명 가이드(40) 및 이미지 가이드(50)가 구비되며, 여기서 조명 가이드(40) 및 이미지 가이드(50)는 광원으로부터 발생하는 조명광이나 인체 내부를 촬상한 이미지를 전송하기 위한 것이다.

또한, 상기 이미지 가이드(50)는 내부에 다수의 광섬유(100)가 내장된 클래드(500)로 구성된다.

또한, 상기 다수의 광섬유(100)는 코어부(110)와, 상기 코어부(110)를 감싸는 코어부외피(120)로 이루어진다.

그리고 상기 코어부(110)를 통해 전송된 이미지를 획득하는 CCD어레이(200)와, 상기 CCD 어레이(200)로부터 획득한 이미지 처리하는 화상보드(300)와, 상기 화상보드(300)에서 처리된 이미지를 디스플레이 하는 모니터(400)가 더 포함된다.

또한, 상기 CCD 어레이(200)로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블(310)을 구비한 것을 특징으로 하는 이미지 변환테이블을 구비한 내시경기기가 제공된다.

또한, 상기 화상변환테이블(310)은 다수의 셀로 이루어지되 상기 다수의 셀은 상기 CCD 어레이(200)의 셀의 숫자와 동일하게 형성되고, 상기 화상변환테이블(310)에는 상기 CCD 어레이(200)에서 획득한 이미지의 값을 변환할 수 있는 변환변수가 저장된다.

또한, 상기 모니터(400)에는 모니터 각각의 픽셀에 대응되는 메모리모듈이 구비되어 상기 메모리모듈에 입력된 값에 의해 모니터에 디스플레이 된다.

그리고 상기 변환변수는 상기 CCD 어레이(200)를 통해 획득한 이미지를 각 셀 단위로 나눈 다음 상기 나누어진 셀 단위의 영상을 상기 메모리모듈로 전송할 때 획득된 이미지의 값을 변환하여 메모리로 전송하기 위한 셀의 이미지 변환값이 포함된다.

또한, 상기 셀의 이미지 변환값은 상기 화상변환테이블(310)의 각각의 셀에 저장되며, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열(51a)이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... ,p-1,p,p+1,...,n-1,n)(j =1,2,3,...q-1,q,q+1, ... , m-1, m,) 이라 하고, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)의 코어의 배열(52a,52b)이 (Ui, Vj) (여기서 i =1,2,3, ...p'-1,p',p'+1, ..., n-1, n)(j =1,2,3, ... q'-1,q',q'+1, ... , m-1, m) 라 한다.

그리고 상기 (Xi, Yj)에 위치한 코어의 입력 이미지 값을 I^ij 라하고, 상기 (Ui, Vj)에 위치한 코어의 출력 이미지 값을 I'ij 라하며, 상기 CCD 어레이(200)의 셀의 배열(200a)을 (Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h) 라하고, 상기 화상변환테이블(310)의 셀의 배열(310a,310b)을 (Ei, Fj) (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t) 라고 했을 때, 코어의 배열(51a,51b)에서 i 배열의 끝첨자 n과, CCD 어레이(200)의 배열(200a)에서 i 배열의 끝첨자 g와, 화상변환테이블(310)의 배열(310a)에서 i 배열의 끝첨자 s의 관계는 n < g = s 이다.

또한, 코어의 배열(51a,51b)에서 j 배열의 끝첨자 m과, CCD 어레이(200)의 배열(200a)에서 j 배열의 끝첨자 h와, 화상변환테이블(310)의 배열(310a)에서 j 배열의 끝첨자 t의 관계는 m < h = t 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열(51a)이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)일 때, 상기 이미지 입력단(51) 각각의 코어에 순차적으로 광을 입력시키고, 상기 입력광을 상기 코어의 배열(Xi, Yj)에 대응되는 상기 CCD어레이(200) 배열(Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)에서 획득한다.

그리고 상기 각각의 코어에 순차적으로 입력시키는 입력광에는 밝기정보와 색깔정보가 포함된다.

이에 따라 상기 입력된 입력광을 상기 CCD어레이(200) 배열에서 획득할 때 상기 이미지 가이드(50)의 각 광파이버의 특성에 따라, 상기 입력광의 밝기정보와 색깔정보가 변경되어 획득됨에 따라 변형값이 포함되며, 상기 변형값을 보정하는 보정값을 찾아내어 상기 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 저장한다.

또한, 상기 입력단(51)의 각 코어(Xi, Yj)에 입력되는 입력광은 I_ij = Kθ*CΨ (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ...q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)라 한다.

이때, 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 I_pq = Kθ*CΨ 이다.

또한, 상기 입력단의 각코어(Xi, Yj)에 대응되는 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득되는 획득광을 I^_ij=α_ij(θ)*β_ij(Ψ) (여기서 i=1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)라 한다.

이때, 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에 대응되는 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득되는 획득광을 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ)로 정의한다.

여기서, θ는 해당광(입력광 또는 획득광)에 세기정보이고, Ψ는 해당광에 대한 색정보이다.

그리고 K는 입력광의 세기정보값에 대한 비례상수, C는 입력광의 색정보값에 대한 비례상수이며, α_ij는 CCD어레이(200)의 (Ci, Dj) 획득광의 세기정보값에 대한 비례상수, β_ij는 획득광의 색정보값에 대한 비례상수인 것이 바람직하다.

또한, 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에 대응되는 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 상기 보정값CV_ij (여기서 i =1,2,3, ...o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t)이 저장된다.

그리고 상기 보정값은 세기보정값 CVI_ij 과, 색보정값 CVC_ij 로 나누어져 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득한 이미지를 보정하되, 상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에 대응되는 상기 화상변환테이블(310)셀의 특정배열(Eo, Fr)에 저장되는 보정값 CV_or에서 세기보정값 CVI_or = K/α_ab 과 색보정값 CVC_or = C/β_or이 저장됨에 따라 상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득하는 획득광 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ)를 상기 세기보정값과 상기 색보정값을 반영하여 상기 획득광 I^_ab를 상기 입력단(51) 중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 입력광 I_pq 로 보정한다.

또한, 상기 화상변환테이블(310)의 셀의 배열(Ei, Fj)에는 상기 세기보정값 CVI_ij 과 상기 색보정값 CVC_ij (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t)이 모두 저장된다.

이에 따라 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득되는 획득광을 I^_ij=α_ij(θ)*β_ij(Ψ) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)을 상기 입력단(51)의 각 코어(Xi, Yj)에 입력되는 입력광 I_ij = Kθ*CΨ (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)로 보정한다.

따라서 상기 입력단(51)을 통해 입력되는 원래이미지가 상기 이미지 가이드(50)의 각 광파이버의 특성에 따라 변형되어 획득되는 변형이미지를 상기 화상변환테이블(310)의 보정값을 통해 원래이미지로 보정한다.

한편, 상기 이미지 출력단(52)의 좌표중의 임의의 하나의 코어를 원점코어('O')로 정하고, 상기 이미지 가이드(50)의 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결하며, 상기 이미지 출력단(52)과 CCD 어레이(200)의 연결오차 발생 시에 상기 원점코어('O')를 기준으로 이미지 출력단(52)의 위치와 CCD 어레이(200)에 연결오차를 보정한다.

또한, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결한 후, 상기 원점코어('O')에 광을 입력시켜 상기 CCD 어레이(200)로부터 원점코어('O')의 위치를 검출한 다음, 상기 원점코어('O')의 위치가 변경된 경우에는 상기 화상변환 테이블(310)이 각각의 셀에 저장된 보정값은 상기 원점코어('O')의 위치에 맞추어 화상변환 테이블(310)의 좌표를 동기 시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

50 : 이미지 가이드 51 : 이미지 입력단
52 : 이미지 출력단 100 : 광섬유
110 : 코어부 120 : 코어부외피
200 : CCD 어레이 300 : 화상보드
310 : 화상변환테이블 400 : 모니터
500 : 클래드

Claims

조명 가이드와 이미지 가이드 및 다수의 관로를 내장한 삽입부를 구비한 의료용 내시경에 있어서,
상기 이미지 가이드(50)는 내부에 다수의 광섬유(100)가 내장된 클래드(500)로 구성되되,
상기 다수의 광섬유(100)는 코어부(110)와, 상기 코어부(110)를 감싸는 코어부외피(120)로 이루어지고,
상기 코어부(110)를 통해 전송된 이미지를 획득하는 CCD어레이(200)와,
상기 CCD 어레이(200)로부터 획득한 이미지 처리하는 화상보드(300)와,
상기 화상보드(300)에서 처리된 이미지를 디스플레이 하는 모니터(400)가 더 포함되며,
상기 CCD 어레이(200)로 획득한 이미지의 값을 변경하여 이미지를 재구성하는 화상변환테이블(310)을 구비하고,
상기 화상변환테이블(310)은 다수의 셀로 이루어지되 상기 다수의 셀은 상기 CCD 어레이(200)의 셀의 숫자와 동일하게 형성되고, 상기 화상변환테이블(310)에는 상기 CCD 어레이(200)에서 획득한 이미지의 값을 변환할 수 있는 변환변수가 저장되며,
상기 모니터(400)에는 모니터 각각의 픽셀에 대응되는 메모리모듈이 구비되어 상기 메모리모듈에 입력된 값에 의해 모니터에 디스플레이 되고,
상기 변환변수는 상기 CCD 어레이(200)를 통해 획득한 이미지를 각 셀 단위로 나눈 다음 상기 나누어진 셀 단위의 영상을 상기 메모리모듈로 전송할 때 획득된 이미지의 값을 변환하여 메모리로 전송하기 위한 셀의 이미지 변환값이 포함하되,
상기 셀의 이미지 변환값은 상기 화상변환테이블(310)의 각각의 셀에 저장되며, 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... ,p-1,p,p+1,...,n-1,n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,) 이라 하고,
상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)의 코어의 배열이 (Ui, Vj) (여기서 i =1,2,3, ... p'-1,p',p'+1, ..., n-1, n)(j =1,2,3, ... q'-1,q',q'+1, ... , m-1, m) 하며,
상기 (Xi, Yj)에 위치한 코어의 입력 이미지 값을 I^ij 라하고,
상기 (Ui, Vj)에 위치한 코어의 출력 이미지 값을 I'ij 라하며,
상기 CCD 어레이(200)의 셀의 배열을 (Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h) 라하고,
상기 화상변환테이블(310)의 셀의 배열을 (Ei, Fj) (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t) 라고 했을 때,
코어의 배열에서 i 배열의 끝첨자 n과, CCD 어레이(200)의 배열에서 i 배열의 끝첨자 g와, 화상변환테이블(310)의 배열에서 i 배열의 끝첨자 s의 관계는 n < g = s 이고,
코어의 배열에서 j 배열의 끝첨자 m과, CCD 어레이(200)의 배열에서 j 배열의 끝첨자 h와, 화상변환테이블(310)의 배열에서 j 배열의 끝첨자 t의 관계는 m < h = t 이며
상기 이미지 가이드(50)의 이미지 입력단(51)의 코어의 배열이 (Xi, Yj) (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)일 때,
상기 이미지 입력단(51) 각각의 코어에 순차적으로 광을 입력시키고,
상기 입력광을 상기 코어의 배열(Xi, Yj)에 대응되는 상기 CCD어레이(200) 배열(Ci, Dj) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)에서 획득하되,
상기 각각의 코어에 순차적으로 입력시키는 입력광에는 밝기정보와 색깔정보가 포함되고, 이에 따라 상기 입력된 입력광을 상기 CCD어레이(200) 배열에서 획득할 때 상기 이미지 가이드(50)의 각 광파이버의 특성에 따라, 상기 입력광의 밝기정보와 색깔정보가 변경되어 획득됨에 따라 변형값이 포함되며, 상기 변형값을 보정하는 보정값을 찾아내어 상기 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 저장하며
상기 이미지 출력단(52)의 좌표중의 임의의 하나의 코어를 원점코어('O')로 정하고, 상기 이미지 가이드(50)의 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결하며, 상기 이미지 출력단(52)과 CCD 어레이(200)의 연결오차 발생 시에 상기 원점코어('O')를 기준으로 이미지 출력단(52)의 위치와 CCD 어레이(200)에 연결오차를 보정하되.
이때 상기 이미지 가이드(50)의 이미지 출력단(52)을 상기 CCD 어레이(200)에 연결한 후, 상기 원점코어('O')에 광을 입력시켜 상기 CCD 어레이(200)로부터 원점코어('O')의 위치를 검출한 다음, 상기 원점코어('O')의 위치가 변경된 경우에는 상기 화상변환 테이블(310)이 각각의 셀에 저장된 보정값은 상기 원점코어('O')의 위치에 맞추어 화상변환 테이블(310)의 좌표를 동기 시키는 것을 특징으로 하는이미지의 밝기정보와 색깔정보의 보정기능을 갖춘 내시경기기
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제1항에 있어서,
상기 입력단(51)의 각 코어(Xi, Yj)에 입력되는 입력광은 I_ij = Kθ*CΨ (여기서 i =1,2,3, ... p-1,p,p+1, ... , n-1, n)(j =1,2,3, ... q-1,q,q+1, ... , m-1, m,)라 하고, 이때 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 I_pq = Kθ*CΨ라 하며,
상기 입력단의 각코어(Xi, Yj)에 대응되는 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득되는 획득광을 I^_ij=α_ij(θ)*β_ij(Ψ) (여기서 i =1,2,3, ... a-1,a,a+1, ..., g-1, g)(j =1,2,3, ... b-1,b,b+1, ... , h-1, h)하고, 이때 상기 입력단(51)중의 특정코어(Xp, Yq)에 대응되는 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득되는 획득광을 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ) 로 정의하는 것을 특징으로 하는 이미지의 밝기정보와 색깔정보의 보정기능을 갖춘 내시경기기
제6항에 있어서,
상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에 대응되는 화상변환테이블(310)셀의 배열(Ei, Fj)에 상기 보정값CV_ij (여기서 i =1,2,3, ... o-1,o,o+1, ..., s-1, s)( j =1,2,3, ... r-1,r,r+1, ... , t-1, t)이 저장되며,
상기 보정값은 세기보정값 CVI_ij 과, 색보정값 CVC_ij 로 나누어져 상기 CCD어레이(200)의 각배열(Ci, Dj)에서 획득한 이미지를 보정하되,
상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에 대응되는 상기 화상변환테이블(310)셀의 특정배열(Eo, Fr)에 저장되는 보정값 CV_or에서 세기보정값 CVI_or = K/α_ab 과 색보정값 CVC_or = C/β_or이 저장됨에 따라 상기 CCD어레이(200)의 특정배열(Ca, Db)에서 획득하는 획득광 I^_ab=α_ab(θ)*β_ab(Ψ)를 상기 세기보정값과 상기 색보정값을 반영하여 상기 획득광 I^_ab를 상기 입력단(51) 중의 특정코어(Xp, Yq)에서 입력되는 입력광 I_pq 로 보정하는 것을 특징으로 하 는이미지의 밝기정보와 색깔정보의 보정기능을 갖춘 내시경기기