KR102481179B1 - 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 - Google Patents
빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102481179B1 KR102481179B1 KR1020200188048A KR20200188048A KR102481179B1 KR 102481179 B1 KR102481179 B1 KR 102481179B1 KR 1020200188048 A KR1020200188048 A KR 1020200188048A KR 20200188048 A KR20200188048 A KR 20200188048A KR 102481179 B1 KR102481179 B1 KR 102481179B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cervical
- light reflection
- camera module
- image
- reading
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/303—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the vagina, i.e. vaginoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
- A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
- A61B1/00016—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission using wireless means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00039—Operational features of endoscopes provided with input arrangements for the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
- A61B1/00045—Display arrangement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
- A61B1/00055—Operational features of endoscopes provided with output arrangements for alerting the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00186—Optical arrangements with imaging filters
Abstract
본 발명은 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자궁경부 진단 카메라 장치로서, 자궁경부를 촬영하기 위한 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈의 말단에 위치한 카메라 렌즈에 부착되며, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름으로 구성되는 편광 필터부; 상기 카메라 모듈이 상기 편광 필터부를 통해 촬영하여 획득한 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 사전 학습된 자궁경부 영상 판독 모델에 적용해, 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부; 상기 카메라 모듈에서 촬영되는 영상 및 상기 AI 판독부의 판독 결과를 출력하는 터치 패널부; 및 상기 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 무선통신으로 웹 서버에 전송하는 통신부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 카메라 모듈의 말단에 편광 필터부를 구성하여, 편광 필터부에서 백색 반사광을 효과적으로 줄여주어 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있고, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름을 사용해 무게를 최소화하고 카메라 모듈과 일체화해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 이용해 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부를 포함함으로써, 자궁경부 진단 카메라 장치 내에서 임베디드 방식으로 도출된 자동판독 결과를 확인할 수 있으며, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에 의해 판독 정확도를 높일 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 카메라 모듈의 말단에 편광 필터부를 구성하여, 편광 필터부에서 백색 반사광을 효과적으로 줄여주어 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있고, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름을 사용해 무게를 최소화하고 카메라 모듈과 일체화해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 이용해 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부를 포함함으로써, 자궁경부 진단 카메라 장치 내에서 임베디드 방식으로 도출된 자동판독 결과를 확인할 수 있으며, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에 의해 판독 정확도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 자궁경부 진단 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 관한 것이다.
전 세계 여성암 발생률 2위인 자궁경부암은 정기검진을 통해 조기진단이 가능한 암으로, 자궁경부암을 검진하는 가장 기본적인 검사방법으로는 세포검사가 있으나 민감도(sensitivity) 50~60%로 위음성률(오진율)이 높으므로, 이를 보완할 수 있는 검진방법이 필요하다.
현재 세포검사를 보완하기 위해, 자궁경부의 형태학적 이상 유무를 관찰하여 판독하는 방법이 사용되고 있는데, 촬영된 자궁경부 영상을 사람의 눈으로 진단하는 방법으로 주관적이고 즉각적이지 못한 한계가 있다.
이와 같은 한계를 극복하고 판독의 정확도를 높이기 위해, 등록특허 제10-2056847호(발명의 명칭: 자궁경부 자동판독 및 임상의사결정지원시스템 기반의 원격 자궁경부암 검진 시스템, 등록일자: 2019년 12월 11일) 등이 개시된 바 있다.
자궁경부 영상 판독을 위해서는, 백색 상피 병변 유무와 병변의 심한 정도를 부인 종양 전문의가 판독하고 등급화하고 있다. 도 1은 자궁경부 영상의 촬영 모습 및 촬영된 자궁경부 영상을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 1의 우측에 도시된 자궁경부 영상에서 확인할 수 있는 바와 같이, 자궁경부 영상의 촬영 시 빛 반사로 인하여 점액과 백색 상피 병변의 감별이 어려워 판독의 어려움 있다.
이러한 빛 반사로 인한 진단 시야 방해를 막기 위해 점액을 제거하는데, 점액 감소를 위해 주사기(syringe)를 이용하거나 3~5%의 초산(acetic acid (CH3COOH))을 도포하기도 한다. 그러나, 카메라의 강한 영상 밝기로 인해 색 온도가 8,000˚K를 초과하면 백색 반사광이 발생하므로, 이러한 처리에도 불구하고 여전히 빛 반사가 발생하고, 이로 인해 도 1에 도시된 바와 같이 병변 시야를 가리게 되어 진단에 어려움이 있다.
이와 같은 백색 반사광 감소를 위해, 카메라의 색조를 조절하거나, 스테레오 촬영을 이용하는 등의 방법을 사용할 수 있으나, 이는 반사광 제거용 카메라를 별도로 운영해야 하므로, 부피가 크고 무거우며 단가가 높은 문제가 있다.
따라서 가볍고 저렴하게 빛 반사를 감소시킨 자궁경부 영상을 획득할 수 있는 촬영 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 카메라 모듈의 말단에 편광 필터부를 구성하여, 편광 필터부에서 백색 반사광을 효과적으로 줄여주어 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있고, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름을 사용해 무게를 최소화하고 카메라 모듈과 일체화해 구현될 수 있는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 이용해 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부를 포함함으로써, 자궁경부 진단 카메라 장치 내에서 임베디드 방식으로 도출된 자동판독 결과를 확인할 수 있으며, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에 의해 판독 정확도를 높일 수 있는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치는,
자궁경부 진단 카메라 장치로서,
자궁경부를 촬영하기 위한 카메라 모듈;
상기 카메라 모듈의 말단에 위치한 카메라 렌즈에 부착되며, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름으로 구성되는 편광 필터부;
상기 카메라 모듈이 상기 편광 필터부를 통해 촬영하여 획득한 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 사전 학습된 자궁경부 영상 판독 모델에 적용해, 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부;
상기 카메라 모듈에서 촬영되는 영상 및 상기 AI 판독부의 판독 결과를 출력하는 터치 패널부; 및
상기 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 무선통신으로 웹 서버에 전송하는 통신부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 필터부는,
복수의 편광필름을 겹쳐서 상기 카메라 렌즈에 부착하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 편광 필터부는,
상기 편광필름을 UV 접착제를 이용해 상기 카메라 렌즈에 부착하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 편광 필터부는,
상기 카메라 렌즈와 상기 편광필름 사이에 장파를 투과하는 장파 패스 필터(long pass filter)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 AI 판독부는,
임베디드 상태에서 상기 판독 결과를 출력할 수 있다.
바람직하게는,
핸드헬드 방식으로 자궁경부를 촬영하기 위한 손잡이부를 더 포함하며,
상기 터치 패널부는, 틸트 방식으로 방향 조절이 가능하며, 상기 카메라 모듈의 초점 위치 터치 입력을 포함하는 조작 신호를 입력받고,
상기 카메라 모듈은, 손 떨림을 보정 기능을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 카메라 모듈은,
상기 카메라 모듈의 말단에서 촬영 대상에 광을 조사하며, 고휘도 LED로 구성된 광원을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
문제 발생 시 알람을 발생하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 카메라 모듈의 말단에 편광 필터부를 구성하여, 편광 필터부에서 백색 반사광을 효과적으로 줄여주어 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있고, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름을 사용해 무게를 최소화하고 카메라 모듈과 일체화해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 따르면, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 이용해 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부를 포함함으로써, 자궁경부 진단 카메라 장치 내에서 임베디드 방식으로 도출된 자동판독 결과를 확인할 수 있으며, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에 의해 판독 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 자궁경부 영상의 촬영 모습 및 촬영된 자궁경부 영상을 예를 들어 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 구체적인 모습을 예를 들어 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에서, 편광 필터부의 제작 과정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 의해 촬영된 빛 반사가 감소된 자궁경부 영상을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에서, 광원이 부가된 모습을 예를 들어 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 AI 판독부에서, 검출 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 AI 판독부에서, 판독 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 구체적인 모습을 예를 들어 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에서, 편광 필터부의 제작 과정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에 의해 촬영된 빛 반사가 감소된 자궁경부 영상을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치에서, 광원이 부가된 모습을 예를 들어 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 AI 판독부에서, 검출 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치의 AI 판독부에서, 판독 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 구체적인 모습을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)는, 카메라 모듈(110), 편광 필터부(120), AI 판독부(130), 터치 패널부(140) 및 통신부(150)를 포함하여 구성될 수 있으며, 손잡이부(160) 및 알람부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에서, 편광 필터부(120)의 제작 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 각 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
카메라 모듈(110)은, 자궁경부를 촬영하기 위한 구성으로서, 말단에 카메라 렌즈(111)가 구비될 수 있다. 실시예에 따라서, 카메라 모듈(110)은, 고해상도 ToF(Time-of-Flight) 센서를 포함할 수 있다. 즉, ToF 센서가 적용된 카메라 모듈(110)을 이용해 자궁경부의 입체적인 구조 이미지를 확인할 수 있고, 자궁경부의 표면 조직에 대한 정보를 획득해 자궁경부 표면의 병변을 감별하는데 최적화할 수 있다.
편광 필터부(120)는, 카메라 모듈(110)의 말단에 위치한 카메라 렌즈(111)에 부착되며, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름(121)으로 구성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 편광 필터부(120)는, 편광필름(121)을 UV 접착제를 이용해 카메라 렌즈(111)에 부착하여 구성될 수 있으며, 복수의 편광필름(121)을 겹쳐서 카메라 렌즈(111)에 부착하여 구성될 수도 있다.
코팅 음화 필름 재질의 편광필름(121)은, 크기 조절이 가능하고 가벼우며 단가가 낮은 장점이 있으며, 유연한 재질로 카메라 렌즈(111)에 부착해 카메라 모듈(110)과 일체화하여 구현하기에 용이하다. 또한, 편광필름(121) 여러 개를 겹쳐 부착하여, 편광 각도를 조절할 수 있으며, 겹침 수량에 따라 색과 각도를 변경할 수 있어서, 편광 효율이 50% 이상 개선될 수 있다. 여기서, 편광필름(121)으로는, PL(Linear Polarizer filter) 또는 CPL(Circular Polarizer filter)이 사용될 수 있다.
또한, 카메라 렌즈(111)와 편광필름(121) 사이에 외부 공기가 노출되면, 카메라 조명이 침투하여 역광이 발생할 수 있으며 카메라 성능이 역으로 50% 이하 떨어질 가능성이 있다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, UV 접착제를 이용해 외부광원 침투를 차단할 수 있다.
한편, 편광 필터부(120)는, 카메라 렌즈(111)와 편광필름(121) 사이에 장파를 투과하는 장파 패스 필터(long pass filter)(122)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 편광필름(121)과 카메라 렌즈(111) 사이에 장파 패스 필터(122)를 부착하여, 백색 광의 반사를 한 번 더 막아줄 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에 의해 촬영된 빛 반사가 감소된 자궁경부 영상을 도시한 도면이다. 도 5의 좌측에 도시된 기존 방식에 의해 촬영된 자궁경부 영상화 달리, 도 5의 우측에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)를 이용해 자궁경부를 촬영하면, 백색의 빛 반사가 현저히 감소하여 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있다.
한편, 카메라 모듈(110)은, 카메라 모듈(110)의 말단에서 촬영 대상에 광을 조사하며, 고휘도 LED로 구성된 광원(112)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에서, 광원(112)이 부가된 모습을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 카메라 모듈(110)은, 편광 필터부(120)의 바깥쪽에 광원(112)을 구비할 수 있다. 여기서, 광원(112)은 고휘도 white LED 및 RGB LED를 사용할 수 있으며, 표준 광원(112)을 제공해 원색과 동일하고 선명한 이미지를 촬영할 수 있다. 또한, 광원(112)을 포함해 자궁경부의 위치 특성상 360도에서 골고루 빛을 비춰주어야 하고, 어느 한 곳에 서만 빛을 비추면 그림자가 생겨 정확한 영상을 얻기 어려운 문제를 극복할 수 있다.
AI 판독부(130)는, 카메라 모듈(110)이 편광 필터부(120)를 통해 촬영하여 획득한 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 사전 학습된 자궁경부 영상 판독 모델에 적용해, 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력할 수 있다. 이때, AI 판독부(130)는, 사전 학습된 자궁경부 영상 판독 모델을 탑재하여 웹 서버 등과의 별도의 통신 없이 임베디드 상태에서 판독 결과를 도출하고 출력할 수 있다. 즉, 자궁경부 영상 판독 모델의 학습은 서버 등에서 처리되고, 학습된 모델을 AI 판독부에 유무선 통신을 사용해 탑재하여 임베디드 예측이 가능하도록 하고, 필요에 따라 자궁경부 영상 판독 모델을 업데이트할 수 있다.
여기서, 자궁경부 영상 판독 모델은, 자궁경부암, 암 전 단계, 음성 등으로 레이블 된 대량의 자궁경부 영상을 이용해 학습된 인공지능 모델로서, CNN(Convolutional neural network), RNN(Recurrent Neural Network) 등의 인공신경망 또는 랜덤 포레스트 분류기(Random Forest Classifier) 등을 기반으로 할 수 있다.
보다 구체적으로, AI 판독부(130)는, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에서 자궁경부 영역을 검출하는 검출 모듈과, 검출된 자궁경부 영역으로부터 영상 판독 결과를 예측하는 판독 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 자궁경부 영상 판독 모델은, 검출과 판독을 모두 수행하는 모델일 수도 있으나, 자궁경부 영역 검출에 특화된 검출 모델과 영상을 분류하여 판독하는 판독 모델을 포함해 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 AI 판독부(130)에서, 검출 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 AI 판독부(130)는, RetinaNet을 이용해 구현된 검출 모델을 사용할 수 있으며, 실시예에 따라서는 faster RCNN을 사용할 수도 있다. 즉, RetinaNet 또는 faster RCNN 등의 모델을 기반으로, 관심 영역이 표시된 자궁경부 영상을 학습 데이터로 하여 초 매개변수(hyper parameter)를 수정함으로써, 자궁경부 위치 검출에 특화된 검출 모델을 구성할 수 있다. AI 판독부(130)에 탑재된 검출 모델은, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에서 불필요한 영역은 제거하고 자궁경부의 위치를 관심 영역(Region of Interest, RoI)으로 추출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 AI 판독부(130)에서, 판독 모델의 구성을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)의 AI 판독부(130)는, ResNet을 이용해 구현된 판독 모델을 사용할 수 있으며, 실시예에 따라서는 InceptionResNet을 사용할 수도 있다. 이때, 판독 모델은 1차로 양성과 음성을 구분하기 위해 학습을 한 다음, 양성 중에서 조직검사가 필요한 경우를 구분하기 위해 2차로 추가적인 학습을 수행할 수 있다. 판독 모델은 k겹 교차 검증(k-Fold cross validation)을 통해 테스트될 수 있다.
실시예에 따라서, 판독 모델은 전이 학습(Transfer learning)을 사용해 학습될 수도 있다. 전이 학습은 새로운 문제에 대해 이미 훈련된 모델을 재사용하는 것이다. 이미 훈련된 모델을 사용하므로, 상대적으로 적은 데이터로 깊은 신경망을 훈련시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 대부분의 실제 문제들은 일반적으로 복잡한 모델을 훈련시키기 위해 수백만 개의 라벨이 붙은 데이터를 가지고 있지 않기 때문에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에서는, 이와 같은 전이 학습을 이용해, 대량의 데이터로 이미 훈련된 모델로부터, 국내 환자에 최적화된 인공지능 판독 모델을 생성함으로써, 더욱 정밀하고 정확도 높은 판독 결과를 얻을 수 있다.
AI 판독부(130)에 탑재된 판독 모델은, 검출 모델에서 검출된 관심 영역을 분류하여 판독 결과를 출력할 수 있다. 보다 구체적으로, AI 판독부(130)는, 음성, 양성 및 조직검사 필요의 가능성을 각각 확률로 출력할 수 있다. 예를 들어, 음성 23%, 양성 47%, 조직검사 필요 30% 등으로 출력할 수 있다. 이때, 판독 모델은 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 사용하기 때문에, 판독 정확도를 크게 높일 수 있다.
터치 패널부(140)는, 카메라 모듈(110)에서 촬영되는 영상 및 AI 판독부(130)의 판독 결과를 출력할 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 6인치의 터치패널이 적용될 수 있으며, 틸트 방식으로 방향 조절이 가능하며, 카메라 모듈(110)의 초점 위치 터치 입력을 포함하는 조작 신호를 입력받을 수 있다.
통신부(150)는, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 무선통신으로 웹 서버에 전송할 수 있다. 즉, 무선통신을 사용하여 자궁경부 진단 카메라 장치(100)를 케이블 없이 편하게 사용할 수 있다. 여기서, 통신부(150)가 사용하는 무선통신은, 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 5G(5th Generation Mobile Telecommunication) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다. 또한, https(TLS 1.2) SSL 보안을 적용해 안전하게 영상이 전송될 수 있다.
특히, 통신부(150)는, 터치 패널부(140)를 통해 입력받은 조작 신호에 따라 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 전송하면서, 각종 신호 및 데이터를 함께 전송할 수 있다. 따라서 사용자는 터치 패널부(140)에 출력된 AI 판독부(130)에 의한 판독 결과가 사용자의 소견과 일치하지 않거나 조직검사 등이 필요한 경우이면, 자궁경부 영상을 전송하면서 영상의 판독이나 조직검사의 의뢰를 요청할 수 있다.
손잡이부(160)는, 핸드헬드 방식으로 자궁경부를 촬영하기 위한 구성일 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 손잡이부(160)를 잡고 터치 패널부(140)로 출력되는 실시간 자궁경부 영상을 실시간으로 확인하면서 촬영을 할 수 있으며, 한 손으로 편안하게 촬영할 수 있도록 촬영 버튼을 손잡이에 구비할 수도 있다. 또한, 카메라 모듈(110)은, 손 떨림을 보정 기능과 자동초점 기능을 포함하여, 가벼운 흔들림까지 완화하여 핸드헬드 방식으로 안정적으로 자궁경부 영상을 획득할 수 있도록 할 수 있다.
알람부(170)는, 문제 발생 시 알람을 발생할 수 있다. 즉, 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에서 오류가 발생하면 알람음을 발생하거나, 터치 패널부(140)로 알람을 출력할 수 있으며, 웹 서버에 알람을 전송하여 통합 관제가 가능하도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에 따르면, 카메라 모듈(110)의 말단에 편광 필터부(120)를 구성하여, 편광 필터부(120)에서 백색 반사광을 효과적으로 줄여주어 신뢰도 높은 자궁경부 영상을 획득할 수 있고, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름(121)을 사용해 무게를 최소화하고 카메라 모듈(110)과 일체화해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100)에 따르면, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 이용해 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부(130)를 포함함으로써, 자궁경부 진단 카메라 장치(100) 내에서 임베디드 방식으로 도출된 자동판독 결과를 확인할 수 있으며, 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에 의해 판독 정확도를 높일 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명에 따른 자궁경부 진단 카메라 장치
110: 카메라 모듈
111: 카메라 렌즈
112: 광원
120: 편광 필터부
121: 편광필름
122: 장파 패스 필터
130: AI 판독부
140: 터치 패널부
150: 통신부
160: 손잡이부
170: 알람부
110: 카메라 모듈
111: 카메라 렌즈
112: 광원
120: 편광 필터부
121: 편광필름
122: 장파 패스 필터
130: AI 판독부
140: 터치 패널부
150: 통신부
160: 손잡이부
170: 알람부
Claims (8)
- 자궁경부 진단 카메라 장치(100)로서,
자궁경부를 촬영하기 위한 카메라 모듈(110);
상기 카메라 모듈(110)의 말단에 위치한 카메라 렌즈(111)에 부착되며, 코팅 음화 필름 재질의 편광필름(121)으로 구성되는 편광 필터부(120);
상기 카메라 모듈(110)이 상기 편광 필터부(120)를 통해 촬영하여 획득한 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 사전 학습된 자궁경부 영상 판독 모델에 적용해, 인공지능 기반으로 판독 결과를 출력하는 AI 판독부(130);
상기 카메라 모듈(110)에서 촬영되는 영상 및 상기 AI 판독부(130)의 판독 결과를 출력하는 터치 패널부(140); 및
상기 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상을 무선통신으로 웹 서버에 전송하는 통신부(150)를 포함하며,
상기 편광 필터부(120)는,
복수의 편광필름(121)을 겹쳐서 상기 카메라 렌즈(111)에 부착하되, 상기 편광필름(121)을 UV 접착제를 이용해 상기 카메라 렌즈(111)에 부착하여 상기 카메라 모듈(110)과 상기 편광 필터부(120)를 일체화해 구현하며, 상기 카메라 렌즈(111)와 상기 편광필름(121) 사이에 장파를 투과하는 장파패스 필터(long pass filter)(122)를 더 포함하여 구성되며,
상기 카메라 모듈(110)은,
ToF(Time-of-Flight) 센서를 포함하며, 상기 카메라 모듈(110)의 말단에서 촬영 대상에 광을 조사하며, 고휘도 LED로 구성된 광원(112)을 더 포함하며,
상기 자궁경부 영상 판독 모델은,
RetinaNet 또는 faster RCNN 모델을 기반으로, 관심 영역이 표시된 자궁경부 영상을 학습 데이터로 하여 초 매개변수(hyper parameter)를 수정함으로써, 자궁경부 위치 검출에 특화되도록 구성되며, 상기 빛 반사가 감소한 자궁경부 영상에서 불필요한 영역은 제거하고 자궁경부의 위치를 관심 영역으로 추출하는 검출 모델; 및
ResNet 또는 InceptionResNet 모델을 기반으로, 1차로 양성과 음성을 구분하기 위해 학습을 한 다음, 양성 중에서 조직검사가 필요한 경우를 구분하기 위해 2차로 추가적인 학습을 수행해 구성되며, 상기 검출 모델에서 검출된 관심 영역을 분류하여 음성, 양성 및 조직검사 필요의 가능성을 각각 확률로 출력하는 판독 모델을 포함하는 것을 특징으로 하는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100).
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 AI 판독부(130)는,
임베디드 상태에서 상기 판독 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100).
- 제1항에 있어서,
핸드헬드 방식으로 자궁경부를 촬영하기 위한 손잡이부(160)를 더 포함하며,
상기 터치 패널부(140)는, 틸트 방식으로 방향 조절이 가능하며, 상기 카메라 모듈(110)의 초점 위치 터치 입력을 포함하는 조작 신호를 입력받고,
상기 카메라 모듈(110)은, 손 떨림을 보정 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100).
- 삭제
- 제1항에 있어서,
문제 발생 시 알람을 발생하는 알람부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치(100).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200188048A KR102481179B1 (ko) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200188048A KR102481179B1 (ko) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220095985A KR20220095985A (ko) | 2022-07-07 |
| KR102481179B1 true KR102481179B1 (ko) | 2022-12-26 |
Family
ID=82397338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200188048A KR102481179B1 (ko) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102481179B1 (ko) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200444246Y1 (ko) * | 2007-01-26 | 2009-04-22 | 주식회사내쇼날 테스팅 랩 아시아 | 자궁 경부 촬영 장치 |
| KR20150142289A (ko) * | 2014-06-11 | 2015-12-22 | 주식회사 써비코씨엔에스 | 의료진단용 영상 촬영 장치 |
| KR20160076414A (ko) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 고려대학교 산학협력단 | 편광 특성을 갖는 외부막을 갖는 생체 조직을 검출하기 위한 조직 검출 장치 |
| EP3053506A1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-10 | Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG | Intravaginal camera |
| KR101812406B1 (ko) * | 2016-03-16 | 2017-12-27 | 동국대학교 산학협력단 | 피부질환 진단 방법 및 피부질환 진단 시스템 |
| KR20190060606A (ko) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 삼성전자주식회사 | 의료 영상 진단 장치 및 방법 |
| KR102180920B1 (ko) * | 2018-11-20 | 2020-11-19 | 주식회사 룰루랩 | 피부 상태 측정용 다중 이미지 획득 모듈 |
-
2020
- 2020-12-30 KR KR1020200188048A patent/KR102481179B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220095985A (ko) | 2022-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2019218621A1 (zh) | 活体检测方法及装置、电子设备和存储介质 | |
| JP7026225B2 (ja) | 生体検出方法、装置及びシステム、電子機器並びに記憶媒体 | |
| US10945637B2 (en) | Image based jaundice diagnosing method and apparatus and image based jaundice diagnosis assisting apparatus | |
| JP4511821B2 (ja) | 画像中の重要領域決定方法、プログラムおよび装置 | |
| JP4709147B2 (ja) | デジタル画像から赤目現象を除去するシステム及びその方法 | |
| US9154745B2 (en) | Endscope apparatus and program | |
| KR101998595B1 (ko) | 이미지 기반 황달 진단 방법 및 장치 | |
| WO2021147429A1 (zh) | 内窥镜图像展示方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| JP2004320287A (ja) | デジタルカメラ | |
| CN108042090B (zh) | 配置人工智能芯片的医用内窥镜系统及图像处理方法 | |
| KR20160050755A (ko) | 전자 장치 및 그의 홍채 인식 방법 | |
| CN113543694B (zh) | 医用图像处理装置、处理器装置、内窥镜系统、医用图像处理方法、及记录介质 | |
| JP2004317699A (ja) | デジタルカメラ | |
| US20080100721A1 (en) | Method of detecting specific object region and digital camera | |
| CN110213480A (zh) | 一种对焦方法及电子设备 | |
| JP2021051573A (ja) | 画像処理装置、および画像処理装置の制御方法 | |
| KR101789166B1 (ko) | 이미지 기반 황달 진단 방법 및 장치, 이미지 기반 황달 진단 보조 장치 | |
| KR102462975B1 (ko) | 인공지능 기반의 자궁경부암 검진 서비스 시스템 | |
| CN114372951A (zh) | 基于图像分割卷积神经网络的鼻咽癌定位分割方法和系统 | |
| CN114693593A (zh) | 图像处理方法、装置、及计算机装置 | |
| JP2004320285A (ja) | デジタルカメラ | |
| JP2009123081A (ja) | 顔検出方法及び撮影装置 | |
| TWI255429B (en) | Method for adjusting image acquisition parameters to optimize objection extraction | |
| KR102481179B1 (ko) | 빛 반사 감소기술이 적용된 자궁경부 진단 카메라 장치 | |
| JP2018084861A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |