KR20070071556A - 내시경 영상에서 이상부위 검출을 위한 근적외선 광원장치를 이용한 내시경 시스템 - Google Patents
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Abstract
내시경 영상에서 이상부위를 자동 검출하기 위한 근적외선 광원 장치를 이용한 내시경 시스템에 관한 것으로, 제 1의 광원인 할로겐 램프와 제2의 광원인 적외선 발광다이오드가 구비된 광 발생장치, 제 1 또는 제 2의 광원 중에서 어느 하나의 광원을 선택하는 광원 선택장치, 광 발생장치에서 발생한 광을 내시경 스코프에 전달하는 광학계, 화상을 포착하는 영상센서 및 광섬유가 구비된 내시경 스코프, 광 발생장치, 광원 선택장치, 광학계 및 내시경 스코프를 제어하는 제어부를 포함하는 것으로 구성을 마련한다. 또한, 광원 선택장치는 리모트 콘트롤 서보 모터에 의하여 구동되고, 근적외선은 700nm ~ 1100nm의 파장을 가지는 근적외선인 것을 특징으로 하며, 제 2의 광원인 근적외선이 광학계로 집중되어 전달되기 위한 광유도장치를 포함하며, 영상 센서는 헤모글로빈의 농도에 따른 근적외선의 반사량의 차이에 따라 정상부위와 이상부위를 구별하여 검출한다.
상기와 같은 특정 영역의 근적외선 광원을 이용하는 것에 의해, 내시경으로 얻어지는 영상이 화학적 성분과 특성에 따라서 구별되어 정상부위로부터 이상부위를 쉽게 구분하여 병변을 판단할 수 있고, 종래의 전자 내시경 장치에 쉽게 탈부착이 가능하므로 저렴한 비용으로 기존 전자 내시경 영상과 함께 더 효과적인 영상을 수신할 수 있으며, 내시경 검진이 1차 검진으로서 끝나지 않고, 완료 검진이 되도록 하여 환자는 저렴한 진료비를 부담하게 되어, 시간과 노동력을 절감하여 부가가치를 높일 수 있다.
내시경, 광 발생장치, 광원 선택장치, 근적외선, 발광 다이오드
Description
도 1은 본 발명에 의한 근적외선 광원 장치의 전개도,
도 2는 본 발명에 의한 근적외선 광원 장치의 측면도,
도 3은 할로겐 램프를 이용한 일반 광원 장치가 선택되었을 때의 모습,
도 4는 일반 광원 장치의 선택시 광하계를 통하여 스코프로 전달되는 전개도,
도 5는 근적외선 광 발생 장치가 주 광원으로 선택되었을 때의 모습,
도 6은 근적외선 광원 장치의 선택시 광학계를 통하여 스코프로 전달되는 전개도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 근적외선 발광다이오드 번들
2 : 할로겐 램프
3 : 근적외선 광원의 조명 가이드
4 : 발생된 광원을 내시경의 광섬유로 모아주기 위한 광학계
5 : 광섬유가 포함되어 있는 내시경 스코프
6 : 광원 선택을 위한 구동을 하는 RC 서보모터
7 : 브라켓
본 발명은 인체 소화기관 내의 내시경 영상에서 이상부위 자동 검출을 위한 근적외선 광원장치를 구비하는 내시경 검사장치에 관한 것으로서, 할로겐 램프 광원과 영상센서(charge coupled device; CCD)를 이용한 전자 내시경에 이용되어서, 기존 영상을 통하여 검진을 하고 그와 동시에 이화학적 성분 구별에 의하여 이상부위를 정상부위에서 자동 검출하기 위한 특정 근적외선 영역의 광원을 발생시키는 시스템에 관한 것이다. 이로 인하여 추가적인 조직 검진 없이 내시경 영상만으로 조직의 이상 유무를 판단하여 작업 시간 및 노동력을 절감하며 환자의 진료비 부담의 감소와 부가가치를 높일 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 상용되고 있는 전자 내시경은 단말부의 영상센서(CCD)로부터 영상 신호를 받아들이며, 영상을 유도하기 위한 광원과 컬러 영상을 보내주기 위한 필터계가 광원장치(light source system)에 장착되어서 광섬유를 통하여 체내를 조명하게 되어 있다.
또한, 유도된 영상의 컬러신호가 내시경 시스템의 센터부에 도달하여 모니터로 전송되며, 이렇게 보여지는 영상은 체내의 표면적인 반사에 의한 컬러 영상이며, 병변은 의사의 판단과 기준에 의하여 진단되고, 조직검사의 가부가 판단된다. 이로 인하여 의사의 오진과 필요 이상의 조직 검진이 이루어지게 된다.
종래의 내시경 개발에 관한 연구는 높은 선명도와 고화질의 영상을 위한 연구가 주축이었으며, 검출한 영상의 RGB(Red, Green, Blue)값의 영상신호에 여러 알고리즘을 적용한 소프트웨어적인 영상처리에 관한 연구와 개발이 되고 있다.
광원 조절을 통하여 조직의 이상부위 판단을 위한 내시경 장치에 있어서는, 조직의 형광 성질을 이용한 내시경에 관한 연구 개발이 되고 있다. 형광 내시경 장치에서 근자외선 영역대의 광원을 체내에 투사하면 체내 조직은 빛을 발하게 되는데(형광), 이상조직과 정상조직의 화학적 특성에 따라 형광의 강도 차이를 보이며 이를 영상화 함으로써 이상 조직을 구분할 수 있으나, 자외선이 광원으로 사용되면 인체 조직이나 유전자 구조 및 영상센서의 작동에 이상을 일으킬 수 있다는 위험 요소가 내재하고 있다.
근적외선이나 적외선을 이용한 조직 성분 분석은 내시경의 일반 검진으로 조직의 체취 후 정밀 검사(조직검사)에 주로 사용되어 왔으며, 실시간으로 이상 유무 및 정도를 분석하는 시스템은 오랜 분석 시간과 고가의 비용이 들게 된다. 또한, 최근 하나의 광원으로부터 특정 근적외선을 분리시키기 위하여 광원 전방에 근적외선 필터를 위치시키고 그로 인한 영상을 획득하도록 고안된 장치가 있으나, 특정 영역의 근적외선을 투과시키기 위한 밴드 패스 필터(Band-Pass Filter)는 열에 민감하기 때문에 기존의 광원에 의해 필터의 손상을 가져올 수 있다.
따라서 기존에 존재하는 내시경의 일반 조명을 위한 광원과 조기 암 및 이상부위를 구분할 수 있는 근적외선 광원이 동시에 장착 될 수 있는 광 발생장치와 필요시 광원을 선택할 수 있는 광원 선택장치가 필요하게 되었다.
상기 기존의 기술에 대해서는 대한민국 등록특허공보 제 10-0411631호(2003년 12월 5일 등록), 공개특허공보 제 2005-0113442호(2005년 12월 2일 공개)에 개시되어 있다.
등록특허공보 제 10-0411631호에 개시된 특허발명은 형광 내시경 장치 및 그 장치를 이용한 진단부위 조상 방법에 관한 것으로 선행 발명의 형광내시경은 분리된 광으로부터 영상을 얻기 위해서 2개의 CCD영상 센서를 사용하였으며, 영상 수신을 광섬유를 통하여 획득함으로써 낮은 해상도를 보인다는 문제점이 있었다.
이를 극복하기 위해 본 발명은 광원으로 근적외선을 사용하였으며, 상기 광원을 일반 백색광과 선택적으로 교체할 수 있다. 따라서, 하나의 CCD로부터 영상을 획득할 수 있으므로 CCD가 내시경의 단말부에 위치할 수 있고 높은 해상도를 유지할 수 있다.
공개특허공보 제 2005-0113442호에 개시된 발명은 내시경 영상에서 이상부위 검출을 위한 근적외선필터를 이용한 내시경 검사장치에 관한 것으로 상기에서 지적한 밴드 패스 필터가 손상된다는 문제점이 있었다.
한편, 근적외선에 대해서는 다음에 열거하는 논문인, Quantitative Hemoglobin Tomography with Diffuse Near-Infrared Spectroscopy: Pilot Results in the Breast. B.W. Pogue. Etc al. (Radiology. 2001;218:261-266)와 Multi-spectral near-infrared tomography : a case study in compensation for water and lipid content in hemoglobin imaging of the breast. T. O. McBride. Etc al. (Journal of Biomedical Optics. 2002;7(1):72-79)에 그 효능이 발표되어 있다.
상기 논문에 의하면 종양은 혈류량의 증가와 헤모글로빈의 집중도의 차이로 인하여 단파장(700~1100nm)의 광에서 정상부위와 쉽게 구분이 된다. 그중 800nm의 파장을 가지는 빛이 정상조직과 종양조직을 가장 잘 구별해 준다.
그러나 조직의 실험을 통하여 광의 특성을 규명하였지만, 내시경으로의 응용을 보이지 않았으며, 상기 광원을 검출하기 위하여 별도의 Detector를 사용하였다. 본 발명에서는 내시경에 적용함으로써 기존의 영상센서(CCD)를 이용하여 800nm의 파장을 가지는 근적외선의 광반사량을 이용한 내시경 시스템에서의 광 발생장치를 발명하였다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 일반 광원이 구비된 광 발생장치를 사용하여 고해상도 컬러 영상을 얻어 검진을 수행하고, 의심이 가는 이상부위에 대해서는 확실한 이상 유무 판단을 위하여 근적외선 광원이 구비된 광 발생장치를 사용하여 정상부위와 구별되는 이상부위에 대한 영상을 얻기 위한 일반 광원 또는 근적외선 광원을 선택할 수 있는 광원 선택장치 및 광 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내시경 검진이 1차적인 판단 수단에 그치지 말고, 2차 및 3차적으로 판단에서, 검사, 진료까지 가능케 하여, 환자의 진료비 부담을 줄이고 의사 및 검사자의 시간 및 노동력을 감소시켜 부가가치를 높이는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 내시경 영상에서 이상부위를 자동 검출하기 위한 내시경 스코프가 구비된 전자 내시경 시스템에 있어서, 내시경 시스템은 제 1의 광원인 할로겐 램프와 제2의 광원인 적외선 발광다이오드가 구비된 광 발생장치, 제 1 또는 제 2의 광원 중에서 어느 하나의 광원을 선택하는 광원 선택장치, 광 발생장치에서 발생한 광을 내시경 스코프에 전달하는 광학계, 화상을 포착하는 영상센서 및 광섬유가 구비된 내시경 스코프, 광 발생장치, 광원 선택장치, 광학계 및 내시경 스코프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 시스템에 있어서, 광원 선택장치는 리모트 콘트롤 서보 모터에 의하여 구동되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 시스템에 있어서, 근적외선은 700nm ~ 1100nm의 파장을 가지는 근적외선인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 시스템에 있어서, 제 2의 광원은 근적외선이 광학계로 집중되어 전달되기 위한 광유도장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 시스템에 있어서, 영상 센서는 헤모글로빈의 농도에 따른 근적외선의 반사량의 차이에 따라 정상부위와 이상부위를 구별하여 검출하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 영상에서 이상부위를 자동 검출하기 위한 방법에 있어서, 내시경 영상 검출 방법은 a) 제 1의 광원인 할로겐 램프와 제 2의 광원인 적외선 발광다이오드 중에서 어느 하나의 광원을 선택하는 광원 선택단계, b) 제 1 또는 제 2의 광원이 구비된 광 발생장치에서 광이 발생하는 광 발생단계, c) 광을 광 발생장치에서 광학계를 통하여 내시경 스코프까지 전달하는 광학 단계, d) 화상을 포착하는 영상센서 및 광섬유가 구비된 내시경 스코프에서 화상을 포착하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 영상 검출 방법에 있어서, 광원 선택단계는 리모트 콘트롤 서보 모터에 의하여 구동되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 영상 검출 방법에 있어서, 광 발생단계에서 근적외선은 700nm ~ 1100nm의 파장을 가지는 근적외선인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 영상 검출 방법에 있어서, 광학 단계는 근적외선이 광유도장치를 통해 광학계로 집중되어 전달되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 내시경 영상 검출 방법에 있어서, 화상을 포착하는 단계는 상기 영상 센서가 헤모글로빈의 농도에 따른 근적외선의 반사량의 차이에 따라 정상부위와 이상부위를 구별하여 검출하는 과정을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 구성과 실시예를 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 1은 근적외선 발광다이오드 번들을 분리시켜 전개된 근적외선 광원장치를 나타낸다. 근적외선을 발생시키는 다이오드는 여러 개를 한 묶음으로 하여 구성된 다. 이를 가리켜 번들이라는 표현을 사용하였다. 근적외선 발광다이오드 번들(1)에서 발생한 근적외선은 근적외선 광원의 조명 가이드(3)에 의하여 그 근적외선이 유도된다. 조명 가이드(3)는 여러개의 작은 발광다이오드에서 나오는 적외선을 하나의 광원에서 나오는 빛처럼 모아주어 빛의 강도를 강하게 해준다.
또 하나의 광 발생장치로 할로겐 램프(2)를 사용하였다. 발광다이오드 번들이나(1) 할로겐 램프(2)에서 발생한 광원은 광학계(4)를 통하여 내시경의 광섬유로 모아진다. 광학계를 통과한 빛은 광섬유가 포함되어 있는 내시경 스코프(5)로 전달된다.
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 광 발생 장치의 측면도이다. 근적외선 광원의 조명 가이드(3)를 포함한 광 발생장치는 광원 선택을 위한 RC 서보모터의 축에 연결되어 있다.
도 3은 할로겐 램프(2)와 근적외선 발광다이오드를 선택할 수 있는 브라켓을 나타낸다. 상기 도면에서는 할로겐 램프의 일반 광원 장치가 선택된 모습을 나타낸다. 삼각형 모양의 브라켓은 두 개의 꼭지점 쪽에 각각 할로겐 램프와 발광다이오드 번들이 위치해 있고 다른 꼭지점 쪽에는 RC 서보모터의 회전축이 연결되어 있다.
도 4는 할로겐 램프 선택시 광학계를 통하여 스코프로 전달되는 전개도이다. RC 서보모터(6)의 구동에 의해 할로겐 램프(2)가 선택되면 할로겐 램프에서 발생한 빛은 광학계(4)를 통하여 빛이 모여지고 광섬유가 포함되어 있는 내시경 스코프(5)를 통하여 내시경에 전달된다.
도 5는 근적외선 발광다이오드(1)가 주 광원으로 선택되었을 때의 모습이다. 광원의 선택은 상기와 같이 RC 서보모터의 구동에 의하여 선택된다.
도 6은 근적외선 발광다이오드 선택시 광학계를 통하여 스코프로 근적외선이 전달되는 모습을 나타낸다. RC 서보모터(6)의 구동에 의해 근적외선 발광다이오드 번들(1)이 선택되면 발광다이오드에서 발생한 빛은 광학계(4)를 통하여 빛이 모여지고 광섬유가 포함되어 있는 내시경 스코프(5)를 통하여 내시경에 전달된다.
본 발명에서는 적외선을 분리시키지 않고 별도의 광 발생장치를 구성하였는데, 근적외선 발생장치인 적외선 발광다이오드 번들을 이용함으로써 광량과 제어를 용이하게 할 수 있다. 또한, 근적외선의 광원을 사용함으로써 체내의 정상조직과 종양조직의 화학적 차이를 확실히 구별하여 이를 영상화 할 수 있다. 일반 조명에 의한 광원 장치와 근적외선 영상을 위한 광원 장치가 동시에 구성되어 있으며, 사용자의 필요에 의하여 광원을 선택할 수 있다.
광원을 선택하여 내시경 스코프의 광섬유로 선택된 빛을 손실 없이 전달하기 위해서는 광학계 시스템으로 광축을 정확히 이동시켜야 할 필요가 있다. 광축의 이동은 광 발생장치의 선택과도 연관되는데, 이를 위하여 광 발생장치의 선택에 있어 정확한 각도 조절이 가능하고 제어가 간단한 RC 서보 모터를 장착하여 선택장치를 구성하였다.
일반 직류 모터를 사용하면 정확한 각도제어를 이룰 수 없으며, 정밀한 각도제어를 위해서는 부가적인 센서나 감속장치가 필요하다. 스텝모터는 정밀한 각도제어가 가능하나 부피가 커지며 작은 구동 토크를 가지게 된다. 따라서 소형이면서 파형 변조방식으로 큰 구동 토크와 정확한 각도제어를 할 수 있는 RC 서보 모터를 장착하였다.
또한, 상기 선택장치의 정밀한 각도 제어를 위해 제어부에는 원칩 마이콤을 장착하였다. 제어부에서는 할로겐 램프인 제 1 광원과 근적외선 발광다이오드인 제 2 광원이 구비된 광 발생장치와 선택된 빛이 광학계와 스코프를 거쳐 조명렌즈를 통하여 검사조직에 비춰지는 과정을 제어하여 영상 센서(CCD)를 통해 획득된 영상으로부터 체내의 정상조직에서 병변으로 판단되는 이상부위를 검출하고 판단할 수 있도록 한다.
광원 선택장치에서 모터에서 나온 구동력은 브라켓에 전달된다. 각 광원은 하나의 브라켓에 연결되어 있으며, 모터의 구동력으로 브라켓을 회전하여 광원의 중심을 스코프로 빛을 전달하기 위한 광학계의 중심에 일치시킨다. 브라켓이 회전하면서 바닥면에 설치되어 있는 위치센서를 작동시켜 현재 광학계의 중심에 일치되어 있는 광원의 전원을 인가하며 일치되어 있지 않은 광원은 전원이 단락된다. 모터의 구동 제어는 원칩 마이콤을 이용하여 펄스폭변조방법(pulse width modulation; ZPWM)을 사용하여 정량 제어하였다.
빛은 파장대별로 구별하면 자외선(160 ~ 360nm), 가시광선(360 ~ 700nm), 적외선(700nm ~ 4000nm)로 구분되며, 적외선의 영역중에서 700 ~ 2500nm의 파장을 갖는 빛 혹은 에너지를 근적외선(NIR)이라 말하며 이 영역의 빛은 빛이 투사되는 물질의 이화학적 특성 및 성분에 따라 흡수, 투과, 반사율이 다르게 나타난다. 인체 내부의 피부 및 점막과 혈액에 관한 이화학적 특성은 근적외선 중에 700 ~ 1100nm 에서 나타나게 되며, 소화기관 내부의 손상 및 종양, 출혈 등은 해당 영역의 빛이 투사되었을 때 빛에 의한 반사량이 정상부위와 구별되어 나타나므로 반사되는 빛의 양을 영상센서(CCD)로 수신하게 되면 이상부위를 정상부위로부터 구분하여 영상을 볼 수 있게 된다.
암이 생성될 때 산소를 급속도로 많이 필요하게 되며 이때 암 조직에서 산소를 포함한 헤모글로빈의 농도가 진하게 나타나게 된다. 파장이 800nm인 광원은 산소를 포함한 헤모글로빈의 농도에 따라 그 빛의 반사량의 차이를 가져오게 된다. 따라서 광원으로 사용한 적외선은 800nm의 파장을 가지는 고휘도 발광다이오드를 37개를 사용하여 광원을 구성하였다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 특정 영역의 근적외선 광원을 이용하면 화학적 성분과 특성에 따라서 영상이 구별되므로 정상부위로부터 이상부위를 쉽게 구분하고 병변을 판단할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 종래의 전자 내시경 장치에 쉽게 탈부착이 가능하므로 저렴한 비용으로 기존 전자 내시경 영상과 함께 더 효과적인 영상도 수신할 수 있다. 따라서, 내시경 검진이 1차 검진으로서 끝나지 않고, 완료 검진이 되도록 할 수 있으며, 환자에게는 저렴한 진료비를 부담케 하여, 시간과 노동력을 절감하여 부가가치를 높일 수 있다는 효과도 얻어진다.
Claims (10)
- 내시경 영상에서 이상부위를 자동 검출하기 위한 내시경 스코프가 구비된 전자 내시경 시스템에 있어서,제 1의 광원인 할로겐 램프와 제2의 광원인 적외선 발광다이오드가 구비된 광 발생장치;상기 제 1 또는 제 2의 광원 중에서 어느 하나의 광원을 선택하는 광원 선택장치;상기 광 발생장치에서 발생한 광을 내시경 스코프에 전달하는 광학계;화상을 포착하는 영상센서 및 광섬유가 구비된 내시경 스코프;상기 광 발생장치, 광원 선택장치, 광학계 및 내시경 스코프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 광원 선택장치는 리모트 콘트롤 서보 모터에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 근적외선은 700nm ~ 1100nm의 파장을 가지는 근적외선인 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2의 광원은 근적외선이 광학계로 집중되어 전달되기 위한 광유도장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 영상 센서는 헤모글로빈의 농도에 따른 근적외선의 반사량의 차이에 따라 정상부위와 이상부위를 구별하여 검출하는 것을 특징으로 하는 내시경 시스템.
- 내시경 영상에서 이상부위를 자동 검출하기 위한 방법에 있어서,a) 제 1의 광원인 할로겐 램프와 제 2의 광원인 적외선 발광다이오드 중에서 어느 하나의 광원을 선택하는 광원 선택단계;b) 상기 제 1 또는 제 2의 광원이 구비된 광 발생장치에서 광이 발생하는 광 발생단계;c) 상기 광을 광 발생장치에서 광학계를 통하여 내시경 스코프까지 전달하는 광학 단계;d) 화상을 포착하는 영상센서 및 광섬유가 구비된 내시경 스코프에서 화상을 포착하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 내시경 영상 검출 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 a) 단계는 리모트 콘트롤 서보 모터에 의하여 구동되는 것을 특징으로하는 내시경 영상 검출 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 b) 단계에서 근적외선은 700nm ~ 1100nm의 파장을 가지는 근적외선인것을 특징으로 하는 내시경 영상 검출 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 c) 단계는 근적외선이 상기 광유도장치를 통해 광학계로 집중되어 전달되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 내시경 영상 검출 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 d) 단계는 상기 영상 센서가 헤모글로빈의 농도에 따른 근적외선의 반사량의 차이에 따라 정상부위와 이상부위를 구별하여 검출하는 과정을 특징으로 하는 내시경 영상 검출 방법.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170001175A (ko) | 2015-06-25 | 2017-01-04 | 인더스마트 주식회사 | 고속 단거리 인터페이스용 안드로이드 시스템을 위한 다중 영상 장치 및 이미지 처리 방법 |
| US10079969B2 (en) | 2015-06-25 | 2018-09-18 | INTHESMART Inc. | Endoscopy system and method for processing image of the same |
| US10602049B2 (en) | 2015-06-25 | 2020-03-24 | Inthesmart Co., Ltd. | Endoscopy system and method for processing image of the same |
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