KR200341300Y1 - 의료용 카메라의 usb2.0 영상처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 의료용 카메라로부터 영상데이터를 입력받는 영상입수부, 입수된 아날로그 영상을 디지털 데이터로 변환하는 영상처리부, 디지털 데이터를 전송하는 USB2.0 송수신부, 전원장치를 포함하는 영상처리 장치가 제공된다.

영상입수부는 아날로그 비디오 표준인 Composite 혹은 SVHS 단자를 통하여 영상데이터를 입수 받게 된다. 대부분의 카메라는 영상데이터 출력을 Composite 혹은 SVHS로 출력하게 되므로 영상을 입수 받기가 용이하게 된다. 입수된 영상데이터는 AD Converter를 통하여 디지털 시그널로 변환되고, 변환된 시그널을 USB2.0 송수신부를 통하여 컴퓨터에 전송하게 된다. 이때 전송되는 속도는 USB 1.1에 비하여 약 40배 정도의 속도로 전송되므로 압축하지 않고 동영상을 30fr/sec속도로 컴퓨터에 전송하는 것이 가능하게 된다.

Description

의료용 카메라의 USB2.0 영상처리장치 {USB Frame Grabber for Medical Device }

본 고안은 의료용 카메라로부터 출력되는 동영상 영상신호를 컴퓨터에서 받아들여 영상판독, 저장, 편집 등의 영상물을 관리하고자 할 때, 컴퓨터와의 원활한 인터페이스를 제공하는 USB 2.0 영상처리장치에 관한 것이다.

치과에서 환자의 구강을 진단하는 기본적인 도구는 치과용 거울이다. 그러나 거울을 이용할 경우 환자는 치아상태를 보기 어렵고, 술자또한 좁은 구강 내를 원활하게 살피기 어려운 단점이 있다.

이러한 치과용 거울을 대체하는 수단으로 최근에는 카메라를 이용한 구강관찰 시스템이 도입되고 있다. 이는 CCD를 이용한 카메라로서 미합중국 특허 제 5,051,823호(발명 명칭 : Electronic Video Dental Camera)및 제 5,290,168호(발명 명칭 : Electronic Video Dental Camera)에 제시되어 있다. 이러한 아날로그 비디오 카메라 영상을 컴퓨터에 전송하는 시스템으로 PCI 방식의 텔레비전 수신카드를 이용하거나 USB 1.1 인터페이스를 내장한 의료용 카메라가 제시된다. 대한민국 실용신안 등록번호 제2003022210000호 (고안 명칭 : 일체형 조명을 갖춘 유에스비 카메라)및 등록번호 제 2002047450000호 (고안 명칭 : 의료용 카메라 시스템)에 제시되어 있다.

그러나 위에서 컴퓨터에 동영상을 입수할 때 영상의 화질저하등 몇 가지 문제점이 대두된다.

상기 미합중국 특허에 게시된 비디오 카메라는 비디오 출력이 아날로그이므로 비디오 모니터를 통하여 관찰은 가능하지만 컴퓨터에 연결하기 위해서는 Frame grabber를 필요로 한다. 이때 고성능의 Frame grabber를 이용할 경우 고해상도의 영상을 얻을 수 있으나, 컴퓨터 자체의 하드웨어 사양이 좋아야 하며, Frame grabber의 가격 또한 만만치 않은 이유로 저가의 텔레비전 수신카드를 이용하게 된다. 그러나 저가의 수신카드는 비용이 저렴한 장점에 비하여 매우 낮은 수준의 화질을 가지며, 컴퓨터 내부에 설치되어야 하므로 설치 및 사후관리가 용이하지 않은 단점이 있다.

또한, 상기 국내 실용신안의 경우 컴퓨터 외부단자인 USB 1.1을 이용하여 영상을 전송하는 방법으로 Frame grabber에 비하여 향상된 방법이지만, USB 1.1의 경우 VGA급 영상을 30fr/sec로 처리하는 것은 불가능하다. 따라서 대부분의 USB 1.1카메라는 VGA급 영상을 처리할 때 영상을 압축하여 처리함으로써 30fr/sec속도의 영상전송이 가능하게 하지만, 압축으로 인한 영상정보의 손실은 감수할 수밖에 없다.

본 고안의 목적은 아날로그 영상출력을 USB 2.0 영상처리장치를 이용하여 영상정보를 압축하지 않고 30fr/sec속도로 컴퓨터에 전송하는 영상처리장치를 제공하는 것이다. 이로써 저 비용의 영상처리 장치를 이용하고도, 고 화질의 영상을 컴퓨터에 전송하여, 편집 저장 등의 기능을 수행할 수 있도록 하는데 있다.

도 1 : 도1은 본 고안에 따른 영상처리장치에 대한 개략적인 개념도 이다.

도 2: 도 2는 실질적으로 구성할 수 있는 영상처리장치및 주변장치의 연결을 보여주는 개념도 이다.

도 3 : 도 3은 종래의 PCI방식의 카드를 이용한 설치 연결을 보여주는 개념도 이다.

상기 기술한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의하면 의료용 카메라로부터 영상데이타를 입력받는 영상입수부, 입수된 아날로그 영상을 디지털 데이터로 변환하는 영상처리부, 디지털 데이터를 전송하는 USB2.0 송수신부, 전원장치를 포함하는 영상처리 장치가 제공된다.

영상 입수부는 아날로그 비디오 표준인 Composite 혹은 SVHS 단자를 통하여 영상데이터를 입수 받게 된다. 대부분의 카메라는 영상데이터 출력을 Composite 혹은 SVHS로 출력하게 되므로 영상을 입수 받기가 용이하게 된다. 입수된 영상데이터는 AD Converter를 통하여 디지털 시그널로 변환되고, 변환된 시그널을 USB2.0 송수신부를 통하여 컴퓨터에 전송하게 된다. 이때 전송되는 속도는 USB 1.1에 비하여 약 40배 정도의 속도로 전송되므로 압축하지 않고 동영상을 30fr/sec속도로 컴퓨터에 전송하는 것이 가능하게 된다.

본 영상처리 장치는 기본적으로 컴퓨터의 USB단자로부터 전원을 공급받지만, 설치의 용이성을 위하여 영상처리 장치를 통하여 카메라에 직접 전원이 공급할 수 있다. 이때 컴퓨터로부터 인가 받을 수 있는 전원보다, 영상처리장치및 카메라에 공급되는 전원 량이 많을 경우에 대비하여 외부에서 전원공급이 되도록 설계하는 것을 특징으로 한다.

또한, USB단자의 특성상 여러 개의 USB장치를 인가할 수 있는데, 영상처리장치 내부에 USB허브를 두어 여러 개의 USB 장치를 사용할 수 있도록 하는 것을 특징을 하는 영상처리 장치를 도출하게 된다.

본 고안에 따라, 아날로그 방식의 의료용 카메라 영상물을 컴퓨터로 관리하고자 할 때, 고가의 FRAME GRABBER가 필요 없이 컴퓨터의 USB 단자를 통하여 연결하게 되므로 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 컴퓨터 내부에 설치하는 과정이 없으므로 설치 및 유지보수가 용이하게 되는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 의료용 카메라의 영상물을 컴퓨터를 이용하여 관리하는데 있어서,

   디지털화 된 영상신호를 USB 2.0 단자를 통하여 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 영상처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   영상처리장치에 외부전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   내부에 USB 허브를 장착하는 것을 특징으로 하는 영상처리 장치.