KR20090059667A - 영상인식 자동 레이저치료기 및 그 제어방법 - Google Patents

영상인식 자동 레이저치료기 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20090059667A
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손인락
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Abstract

본 발명은 영상인식 자동 레이저치료기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 피부의 치료위치를 연속 추적하여 얻어지는 영상 인식을 통해 레이저에 의한 피부 치료가 자동으로 하는 것을 목적으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 영상신호 처리와 기기들을 제어하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 신호에 의하여 설정용 입력창과 촬영한 영상이 출력되는 모니터와; 상기 컴퓨터의 신호로 일정량의 레이저 광량을 발생하도록 설치되는 레이저 발생장치와; 상기 컴퓨터의 신호로 치료위치를 촬영하는 카메라와; 상기 컴퓨터의 신호에 의하여 치료위치로 이동하고 레이저가 조사되도록 설치되는 레이저조사기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 피부의 영상에서 점, 선, 치료영역, 색 등 추출한 4가지 요소를 기초로 하여 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 중 선택하여 치료하고 환자가 움직이더라도 영상 인식을 통해 추적된 치료위치에 레이저를 정확히 조사하여 정밀치료가 이루어지도록 하는 효과가 있다.
카메라, 레이저조사기, 레이저 발생장치, 모니터,

Description

영상인식 자동 레이저치료기 및 그 제어방법{AUTOMATIC A THERAPEUTIC LASER USING IMAGE RECOGNITION AND METHOD FORCONTROLING THE SAME}
본 발명은 영상인식 자동 레이저치료기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 등의 치료시 영상으로 치료위치를 계속 추적하여 치료위치에 대한 레이저의 정확한 조사와 치료 완료 시점까지 치료가 반복적으로 이루어지도록 하는 영상인식 자동 레이저치료기 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이저(LASER)란 "Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation"의 약자이다. 레이저의 작동원리는 "복사파의 유도 방출에 의한 빛의 증폭"그 이름이 시사하는 대로, 레이저 기계 내에서 하나의 광입자가 흥분상태의 매질 속에 있는 똑같은 다른 입자의 방출을 유도한다.
상기 광입자는 기계 내에 설치된 거울에 반사되어 다시 매질 내를 통과하며 다른 광입자의 방출을 유도한다. 기계 내에 두 개의 거울이 있는데 전면에 위치한 거울은 반투과성이어서 광입자를 일부 통과시킨다. 이렇게 얻어진 빛은 밝고 단파장이며, 일시적 또는 공간적으로 결합력을 가지며 확산되지 않고 평행으로 전도되 는 평행 광선인데 이것이 바로 레이저 광선이다.
즉, 어떤 궤도에 있는 전자를 외부의 에너지를 가함으로서 높은 에너지 레벨로 끌어올린 후 다시 원위치로 돌아가면서 발생하는 에너지 차이를 빛으로 바꾸어 이 빛들을 특수한 장치를 이용하여 한 방향으로 모아서 강한 에너지를 가지도록 증폭시키는 장치를 말한다.
이러한 레이저는 그 발생장치에 들어있는 매체가 어떤 물질인가에 따라서 고체 레이저(루비 레이저, 알렉산드라이트 레이저 등)와 액체 레이저(색소 레이저), 기체 레이저(이산화탄소레이저 등), 기타 반도체 레이저 등으로 구분할 수 있다.
상기 물질들은 그 각자의 광학적 특성에 따라서 항상 일정한 파장의 빛을 만들어내게 되며 이 파장에 따라서 레이저를 어떤 곳에 이용할 것인지가 결정된다.
레이저는 일정한 파장의 빛을 아주 강하게 만들어서 쪼여주는 장치이므로 파장과 에너지 수준에 따라서 여러 가지 목적으로 다양하게 사용될 수 있다.
한편, 현대 의학에서 레이저는 다양한 형태로 의학에 이용되고 있다. 이전 수술분야에 국한되었던 레이저의 의학적 응용은 최근 들어 비관혈적 진단 및 치료분야에까지 폭 넓게 확장되고 있다. 처음에 레이저는 외과적 치료에 도입되었고, 외과 영역에 도입된 레이저는 출력에너지가 큰 레이저로서 조직파괴 작용이 있다.
이러한 조직파괴 현상을 통해 조직절단, 응고 및 지혈 등에 고출력 레이저가 응용되었다. 이렇듯, 현대 의학에서도 폭넓게 적용되고 있는 레이저는 피부 미용에서도 다양하게 이용되고 있다.
상기한 레이저를 이용한 치료에 있어서, 종래에는 레이저가 방출되는 레이저 조사기를 환자의 치료부위에 적용하되 의료진이 레이저가 조사되는 핸드피스를 직접 들고 수작업으로 치료하였다.
따라서, 상기한 종래의 치료가 의료진에 의한 수작업으로 이루어지다 보니 레이저조사기에서 송출되는 밀도가 일정하지 않는 문제점이 있었다.
또한, 환자가 움직여서 치료할 피부위치가 이동하면 치료를 멈추거나 아니면 치료부위 피부를 따라가면서 치료해야 한다. 이에 따라 치료 자세가 불편하고 실수 우려가 높아 정밀 치료가 어려운 문제점이 있다.
또한 상기한 바와 같이 의료진에 의한 직접 핸들링하는 치료는 의료진이나 환자 모두 장시간 치료에 매달려야 하기 때문에 피로도 증대로 치료를 오래 할 수 없는 불편이 있다.
또한, 의료진이 육안으로 치료상태를 확인하기 때문에 치료시 레이저 강도를 미세 조정할 수 없어 정밀 치료가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
그리고 의료진의 숙련도에 의지해야 하기 때문에 정확성과 안전성 면에서 취약하였다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 피부의 치료위치 지정 후 영상 인식을 통해 환자가 움직이더라도 추적하여 레이저 조사가 정밀하게 이루어지도록 하는 영상인식 자동 레이저치료기 및 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 치료받는 피부에 대한 계속적인 영상 업데이트와 치료모드에 따른 레이저 광량 조정이 자동으로 이루어지도록 하는 영상인식 자동 레이저치료기 및 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기는, 영상신호 처리와 기기들을 제어하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 신호에 의하여 설정용 입력창과 촬영한 영상이 출력되는 모니터와; 상기 컴퓨터의 신호로 일정량의 레이저 광량을 발생하도록 설치되는 레이저 발생장치와; 상기 컴퓨터의 신호로 치료위치를 촬영하는 카메라와; 상기 컴퓨터의 신호에 의하여 치료위치로 이동하고 레이저가 조사되도록 설치되는 레이저조사기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기의 제어방법은,
치료대상 피부를 촬영하는 단계(S10)와; 촬영한 영상을 점, 선, 치료영역, 색 등으로 구분하여 데이터로 처리하는 단계(S20)와; 피부의 치료영역을 선택하는 단계(S30)와; 치료영역 선택후 여드름, 문신, 기미, 죽은깨, 주름, 모공 등의 치료모드 중 하나를 선택하는 단계(S40)와; 상기 치료모드에 적용되는 레이저의 선택과 그에 따른 광량을 설정하는 단계(S50)와; 피부의 영상 업데이트를 통해 인식한 치료위치를 추적하여 레이저를 조사하는 단계(S60)와; 치료를 받은 피부 상태의 양자화 정도에 따라 레이저 광량을 가변적으로 조절하는 단계(S70)와; 레이저로 조사된 피부의 양자화 정도를 영상으로 계속 판단하는 단계(S80)와; 피부의 치료 진도상태를 영상으로 인식하여 치료완료를 판단하는 단계(S90)와, 치료가 미완일 때 치료가 완료될 때까지 치료모드 선택부터 다시 단계를 수행하도록 하는 단계(S100)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 등 치료부위의 피부를 촬영한 영상을 인식하여 레이저로 치료가 자동으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 환자가 움직여 피부의 치료위치가 이동하더라도 카메라에 의한 영상인식을 통해 위치를 추적하여 레이저조사기에 의한 조사가 정확히 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 피부가 치료되는 양자화 정도에 따라서 레이저 광량이 자동 조정되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기의 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 영상신호 처리와 기기들을 제어하는 컴퓨터(4)와; 상기 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 설정용 입력창과 촬영한 영상이 출력되는 모니터(6)와; 상기 컴퓨터(4)의 신호로 일정량의 레이저 광량을 발생하도록 설치되는 레이저 발생장치(8)와; 상기 컴퓨터(4)의 신호로 치료위치를 촬영하는 카메라(10)와; 상기 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 치료위치로 이동하고 레이저가 조사되도록 설치되는 레이저조사기(12)를 포함하여 이루어지고 있다.
상기한 컴퓨터(4)는, 카메라(10)를 통해 입력되는 영상 데이터를 점, 선, 치료영역, 색 부분으로 처리한다. 그리고 카메라(10)로 제공되는 영상을 연산처리한 데이터에 의하여 레이저 발생장치(8)와, 레이저조사기(12)가 구동된다.
또한, 의료진에 의하여 입력되는 입력정보는 미리 설정된 정보와 비교 판단하는 컴퓨터(4)에 의하여 설정된다. 그리고 컴퓨터(4)는, 피부의 치료위치를 촬영한 카메라(10)에 의하여 제공되는 영상에서 점, 선, 치료영역, 색등 4가지를 추출하여 처리한다.
또한, 상기 컴퓨터(4)는, 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 등의 치료모드 중 의료진에 의하여 선택되는 모드를 인식한다. 그리고 선택된 모드의 인식을 통해 미리 치료모드 별로 입력 설정된 정보를 따라 치료가 이루어진다.
또한, 컴퓨터(4)는, 선택된 치료영역 범위 내에서 피부의 치료가 이루어지도록 제어한다. 그리고, 상기 치료모드와, 치료영역이 결정되면 레이저 발생장치(8)에 의한 레이저 광 발생량도 자동으로 설정된다.
상기한 컴퓨터(4)는, 카메라(10)에 의한 영상 인식을 통해 치료모드에 맞는 레이저의 광량 조정과 치료위치를 추적하여 레이저를 조사한다.
그리고 상기 모니터(6)는, 카메라(10)로 촬영되는 치료위치를 영상으로 보여주며, 치료모드 선택이나 레이저의 광량 조정도 화면을 보고 쉽게 할 수 있다.
상기한 레이저 발생장치(8)는, 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 레이저가 발생되도록 하는 장치다. 상기 레이저 발생장치(8)는 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 미리 세팅된 레이저의 광 발생량으로 조정된다. 그리고 상기 레이저 발생장치(8)에서 발생된 레이저는 컴퓨터(4)의 신호시 레이저조사기(14)를 통하여 조사된다.
상기한 레이저조사기(12)는, 통상의 장치로, 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 레이저를 치료위치 피부에 조사한다.
그리고 상기 카메라(10)는, 컴퓨터(4)에 미리 설정된 제어로직에 의하여 치료위치를 촬영한다. 카메라(10)로 촬영된 영상은 점, 선, 치료영역, 색 등으로 추출된 4개 요소로 영상 처리되어 컴퓨터(4)에 저장된다. 또한, 상기 카메라(10)는, 피부의 치료위치를 계속 촬영하여 컴퓨터(4)에 영상 데이터가 업데이트되도록 한다. 또한, 상기 카메라(10)는, 레이저 치료기에서 피부의 치료위치 촬영이 용이한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
상기한 레이저조사기(12)는, 영상을 연산 처리한 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 X-Y 좌표 선상을 이동하도록 제어된다. 그리고 상기 레이저조사기(12)는, 영상을 연산 처리한 컴퓨터(4)의 신호로 치료위치까지 이동 후 치료위치에 레이저를 조사한다.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 도 2를 참고로 치료방법을 설명한다.
먼저, 영상인식 자동 레이저치료기를 조작(S10)하면 컴퓨터(4)의 신호로 카메라(10)가 피부의 치료위치를 촬영한다. 카메라(10)에 의하여 촬영된 영상들에서 추출된 점, 선, 치료영역, 색 등 4가지 요소로 영상 처리된다(S20).
치료위치의 영상을 모니터(6)를 통해 보고 치료영역을 선택(S30)하고, 이후 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 등으로 구분되는 치료모드 중 하나를 선택(S40)한다.
상기한 치료모드가 선택(S40)되면, 해당 모드에 맞는 레이저 광량이 컴퓨터(4)에 의하여 결정된다(S50). 상기 레이저의 광량 결정으로 레이저 발생장치(10)에 의한 레이저가 발생되고 레이저 조사도 가능하게 된다.
상기한 레이저의 광량이 결정된 상태에서 치료위치에 대한 영상 업데이트는 카메라(10)에 의하여 계속 이루어지고, 상기 영상을 인식한 컴퓨터(4)의 신호로 레이저조사기(12)는 치료위치를 찾아 위치하게 된다.
상기한 바와 같이 레이저조사기(12)가 치료위치로 이동하면 레이저 발생장치(8)는 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 결정된 광량의 레이저를 발생한다. 이때 레이저조사기(12)는, 켬퓨터(4)의 신호가 있을 때마다 치료위치 피부에 레이저를 조사한다(S60).
상기한 레이저조사기(12)에 의한 레이저 조사중에도 치료위치 추적은 업데이트되고 있는 영상 인식을 통해 컴퓨터(4)에 의하여 지속적으로 이루어져 치료 중 환자가 움직이더라도 레이저 조사가 정확히 이루어진다.
상기한 바와 같이 치료위치 추적과 레이저 광량이 조정된 상태에서 이루어지는 레이저 조사는 치료가 완료되는 시점까지 계속적으로 반복된다. 이때에도 계속 업데이트 되는 영상을 인식한 컴퓨터(4)가 치료상태를 판단한 후 조정된(S70) 레이저 광량이 조사되도록 하여 치료가 정밀하게 이루어지도록 한다.
또한, 상기 레이저가 조사된 피부의 치료완료 판단은, 카메라(10)에 의한 영상 인식을 통해 판단(S80)을 컴퓨터(4)가 계속 반복한다.
그러나 피부치료가 완료되지 않았으면 치료모드, 치료영역, 레이저 선택 단계를 다시 선택하고, 영상을 인식하면서 치료가 완료될 때까지 치료모드 선택부터 반복한다(S100).
상기한 바와 같이 피부치료에 대한 반복을 통해 치료가 완료되면, 컴퓨터(4)는 레이저 발생장치(8)를 중시켜 작동이 멈추도록하여 안전모드에 있도록 한다.
한편, 상기한 영상인식 자동 레이저치료기는, 환자가 움직이더라도 치료위치를 추적하고, 그 치료위치에 레이저를 정확히 조사시켜 여드름, 문신, 기미, 죽은 깨, 주름, 모공 등의 치료가 간단히 이루어지도록 한다.
본 발명에 따르면, 의료진의 수고 없이도 영상을 통해 피부의 치료위치를 추 적하면서 반복 치료하여 치료를 완료하는 레이저치료기로, 의료장비 산업상 널리 이용할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기의 구성을 도시한 블럭도.
도 2는, 본 발명에 따른 영상인식 자동 레이저치료기의 치료방법을 도시한 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4:컴퓨터(Computer)
6:모니터(Moniter)
8:레이저 발생장치
12:레이저조사기

Claims (6)

  1. 영상신호 처리와 기기들을 제어하는 컴퓨터(4)와;
    상기 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 설정용 입력창과 촬영한 영상이 출력되는 모니터(6)와;
    상기 컴퓨터(4)의 신호로 일정량의 레이저 광량을 발생하도록 설치되는 레이저 발생장치(8)와;
    상기 컴퓨터(4)의 신호로 치료위치를 촬영하는 카메라(10)와;
    상기 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 치료위치로 이동하고 레이저가 조사되도록 설치되는 레이저조사기(12)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 레이저조사기(12)는, 카메라(10)의 영상신호를 연산한 컴퓨터(4)의 신호에 의하여 제어되어 치료위치로 이동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기.
  3. 치료대상 피부를 촬영하는 단계(S10)와;
    촬영한 영상을 점, 선, 치료영역, 색 등으로 구분하여 영상 처리하는 단계(S20)와;
    피부의 치료영역을 선택하는 단계(S30)와;
    치료영역 선택후 여드름, 문신, 기미, 죽은깨, 주름, 모공 등의 치료모드 중 하나를 선택하는 단계(S40)와;
    상기 치료모드에 적용되는 레이저의 광량을 설정하는 단계(S50)와;
    피부의 영상 업데이트를 통해 인식한 피부의 치료위치를 추적하여 레이저를 조사하는 단계(S60)와;
    치료를 받은 피부 상태의 양자화 정도에 따라 레이저 광량을 조절하는 단계(S70)와;
    레이저로 조사된 피부의 양자화 정도를 영상으로 계속 판단하는 단계(S80)와;
    피부의 치료 진도를 영상으로 인식하여 치료완료를 판단하는 단계(S90)와;
    치료 완료가 영상으로 판단될 때까지 치료모드 선택부터 반복하도록 하는 단계(S100)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계(S20)는, 피부 영상에서 점, 선, 치료영역, 색 등 4가지로 추출한 요소를 기초로 여드름, 문신, 기미, 죽은깨, 주름, 모공 등을 각각 다른 치료모드 로 영상 처리하는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계(S60)에서 피부의 치료위치 추적은, 카메라에 의하여 입력되는 영상 인식을 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기의 제어방법
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 단계(S70)에서 레이저 광량은, 피부의 치료위치에 대한 영상 인식을 통해 조정되는 것을 특징으로 하는 영상인식 자동 레이저치료기의 제어방법.
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