KR20150036395A

KR20150036395A - 사시 검출

Info

Publication number: KR20150036395A
Application number: KR1020157003091A
Authority: KR
Inventors: 론 우리엘 마오르; 나이절 앤드류 사이먼 버나드; 유발 야쉬브
Original assignee: 아이리스 메디컬 테크놀로지 리미티드
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2015-04-07
Also published as: US20140268051A1; JP2015525597A; WO2014023931A1; CA2878308A1; CN104661580A; US8882269B2; PL2734102T3; BR112015000094A2; IL236374A0; ES2553441T3; AU2013301411A1; EP2734102A1; EP2734102B1

Abstract

사시를 검출하기 위해 피검사자들의 눈들을 포함하는 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법에서, 상기 적어도 하나의 이미지는 광원과 상기 광원으로부터의 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 획득되며, 상기 방법은, 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈들 각각에 대해: 상기 이미지로부터 상기 눈의 레퍼런스 포인트와 상기 눈에서 광원의 반사 간의 거리인 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계; 상기 대응하는 왼쪽 또는 오른쪽 눈에 대한 상기 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리간의 차이를 결정하는 단계, 여기서, 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원, 상기 타깃 및 상기 피검사자 머리의 상대적인 위치들에 기초하여 결정됨; 및 상기 차이가 차이 임계 값보다 작은지를 결정하는 단계를 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.

Description

사시 검출{Strabismus Detection}

본 발명은 피검사자 눈들의 이미지에서 사시를 검출하기 위한 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

피검사자들에 대해 사시의 검출은 일반적으로 수동으로 수행된다. 그러한 환경들 하에서, 숙달된 임상의는 피검사자의 눈들을 "허쉬버그 테스트"를 사용하여 평가한다. 상기 검사는 그들 똑바로 앞에 있는 타깃에 초점을 맞추고 고정할 때 상기 눈들의 동공들이 대칭적인지 체크하는 안정적이지만 개략적인 검사이다.

광범위하게 말하자면, 상기 허쉬버그 테스트는 눈 앞에 직접 위치한 광원으로부터 피검사자의 눈에 빛이 빛나게 하고, 상기 빛 또는 그 바로 옆 물체에 환자가 초점을 맞추게 하고, 빛의 반사와 동공 중심 간의 거리가 양쪽 눈에서 크기와 방향이 동일한지를 보는 것으로 수행된다.

피검사자의 눈들 각각에서 작은 차이들은 수동으로 결정하기 어려우므로 숙련된 임상의들조차 놓치기 쉽다. 일반적으로, 1mm보다 더 작은 것의 차이들은 너무 작아서 확실히 볼 수 없다. 상기 피검사자가 작은 어린이일 때, 각각의 눈을 평가하기 위해 어린이가 충분히 오래 타깃을 응시하고 초점을 맞추게 하기 어렵기 때문에, 상기 검사에 어려움들이 가중된다. 그러므로, 상기 눈들이 대칭적인지의 판단은 자주 빠르게 그리고 완전한 정보 없이 이루어진다. 이는 또한 상당한 기술을 필요로 하므로, 특정 구역의 모든 취학 전 어린이들을 검사하는 것 같은 많은 검사 시나리오들에 대해서는 비실용적인 검사이다.

본원에서는 피검사자 눈들의 이미지에서 사시를 검출하기 위한 방법, 장치 및 시스템이 개시된다. 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리 간의 차이를 임계 값과 비교하여 사시를 검출하며 종래 허쉬버그 테스트의 문제점인 피검사자의 조절작용(초점)이 이완될 때, 사시가 검출 안 되는 단점 해결 및 동반사시를 검출하는 방법을 제공한다.

본 발명의 제 1측면에 따르면, 사시를 검출하기 위한 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법이 제공된다. 상기 적어도 하나의 이미지는 광원과 광원으로부터 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 획득될 수 있다. 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈 각각에 대해, 상기 눈에서 상기 눈의 레퍼런스 포인트과 광원의 반사 간 거리인, 반사 오프셋 거리가 결정된다. 상기 대응하는 왼쪽 또는 오른쪽 눈에 대한 상기 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리 간의 차이가 결정된다. 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원, 상기 타깃 및 상기 피검사자 머리의 상대적 위치들에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 차이가 차이 임계 값보다 더 작은지 결정된다.

선택적으로, 상기 이미지는 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 축에 수직인 디바이스 평면에 상기 광원과 상기 타깃이 위치하는 장치를 사용하여 획득된다.

선택적으로, 상기 광원 및 상기 타깃 중 하나가 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축 상의 피검사자의 앞에 위치하여, 상기 타깃, 상기 광원 및 상기 피검사자 머리가 직각 삼각형을 형성하게 하는 장치를 사용하여 상기 이미지가 획득된다.

선택적으로, 상기 이미지는 상기 광원이 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축 상에 위치하는 장치를 사용하여 획득된다.

선택적으로, 상기 이미지를 획득되는 단계가 더 포함된다.

선택적으로, 상기 타깃이 어텐션 그래버(attention grabber)를 포함하고, 상기 이미지를 획득하는 단계는 상기 피검사자의 주의를 끌어서 상기 피검사자의 눈들이 상기 타깃에 고정(fixate)하도록 어텐션 그래버(attention grabber)를 작동하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 이미지는 상기 어텐션 그래버(attention grabber)가 작동하는 동안 획득된다.

선택적으로, 상기 어텐션 그래버(attention grabber)는 적어도 하나의 광, 섬광 및 소리를 생성하는 수단을 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 피검사자가 상기 타깃에 눈들을 고정(fixate)하도록 지시하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원으로부터 상기 타깃까지 거리 및 상기 광원 또는 상기 타깃으로부터 상기 피검사자의 머리까지 거리에 기초해 결정된다.

선택적으로, 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축을 따라 상기 디바이스 평면부터 상기 피검사자 머리까지 거리에 기초하여 결정된다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 눈의 레퍼런스 포인트가 상기 눈의 동공 중심을 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 작은 경우에는 상기 피검사자 눈들의 이미지에 사시가 존재하지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 적어도 하나의 이미지가 복수의 이미지들을 포함하고, 상기 복수의 이미지들 각각이 상기 광원에 대한 다른 위치에서의 타깃과 함께 획득된다.

선택적으로, 상기 복수의 이미지들이 상기 광원에 대해 복수의 각도상으로 이격된 위치들에서의 상기 타깃과 함께 획득된다.

선택적으로, 상기 복수의 각도상으로 이격된 위치들은 균등 각도상으로 이격된다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 작은 이미지들의 수가 이미지 임계 값보다 더 큰 지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 이미지들의 수가 상기 이미지 임계 값보다 더 크다면, 상기 피검사자가 동반사시를 갖지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 차이 임계 값은 하한 임계 값이고, 상기 차이가 상기 하한 임계 값보다 크다면, 상기 방법은 상기 차이가 상한 임계 값보다 더 큰 지를 결정하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은 상기 차이가 상기 상한 임계 값 보다 더 크다면, 상기 피검사자가 상기 타깃을 바라보지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제 2측면에 따르면, 컴퓨터에서 실행될 때, 본원에 기술된 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

본 발명의 제 3측면에 따르면, 본원에서 기술된 방법을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치가 제공된다.

선택적으로, 상기 장치는 카메라와 광원을 더 포함하고, 각각은 상기 프로세서와 전기적으로 통신하며, 상기 카메라는 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 이미지를 획득하도록 구성된다.

본 발명의 제 4측면에 따르면, 사시를 검출하기 위한 적어도 하나의 이미지를 처리하는 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 카메라; 광원; 상기 광원으로부터 오프셋 된 타깃; 및 상기 카메라 및 상기 광원과 전기적으로 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 카메라는 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 이미지를 캡처하도록 구성되고, 상기 프로세서는 본원에서 기술된 방법을 수행하도록 구성된다.

본 발명의 제 5측면에 따르면, 본원에서 기술된 장치; 및 타깃을 포함하는 부품들의 키트를 제공한다.

본 발명의 제 6측면에 따르면, 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스가 제공되고, 상기 이미지는 광원과 상기 광원으로부터 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 획득되며, 상기 디바이스는 카메라로부터 이미지 데이터를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스; 상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터를 저장하기 위한 메모리; 및 상기 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈 각각에 대해, 상기 이미지 데이터에서 상기 눈에서 상기 눈의 레퍼런스 포인트와 광원 반사 간의 거리인 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계; 상기 상응하는 왼쪽 또는 오른쪽 눈에 대한 상기 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리 간 차이를 결정하는 단계, 여기서 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원, 상기 타깃 및 상기 피검사자 머리의 상대적인 위치에 기초해 결정됨; 및 상기 차이가 차이 임계 값보다 더 작은지를 결정하는 단계에 의해 상기 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

선택적으로, 상기 디바이스는 상기 이미지 데이터를 획득하고 상기 이미지 데이터를 상기 입력 인터페이스로 전송하도록 구성되는 카메라를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 디바이스는 광원을 더 포함하며, 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 상기 카메라가 상기 이미지 데이터를 획득하도록 구성된다.

선택적으로, 상기 디바이스는 상기 피검사자가 사시를 갖는지에 관련한 정보를 사용자에게 디스플레이 하도록 구성되는 디스플레이를 더 포함한다.

상기 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 광원과 광원으로부터 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 이미지를 획득할 수 있으며, 숙련된 임상의 없이도 피검사자의 사시를 캡처된 이미지로부터 검출할 수 있다. 그러므로, 다수의 피검사자의 사시검출이 용이하다. 또한, 피검사자의 눈 근육이 이완될 때를 알 수 있으며, 동반사시 검출도 가능한 효과가 있다.

본 발명의 예시적인 실시 예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
도 1a는 피검사자의 사시를 검출하기 위한 시스템 개략도;
도 1b는 피검사자의 사시를 검출하기 위한 시스템의 블록 개략도;
도 2는 피검사자의 사시를 검출하기 위한 시스템의 레이아웃 개략도;
도 3은 도 2의 왼쪽 눈의 확대된 개략도;
도 4는 피검사자의 사시를 검출하기 위한 방법을 보여주는 흐름도; 및
도 5는 피검사자의 사시를 검출하기 위한 시스템을 도시한다.

일반적으로, 본원에서는 피검사자 눈들의 이미지에서 사시를 검출하기 위한 방법, 장치 및 시스템이 개시되며, 상기 이미지는 광원과 상기 광원으로부터의 오프셋(offset)된 타깃을 사용한 카메라에 의해 캡처된다. 상기 오프셋 타깃은 이미지가 캡처될 때 상기 타깃을 바라보도록 지시 받은(또는 광 및/또는 소리에 의해 이끌린) 피검사자에 대한 초점을 제공한다. 상기 피검사자, 상기 광원 및 상기 타깃의 상대적 위치의 인식을 통해, 레퍼런스 데이터는 사시를 검출하기 위해 상기 캡처된 이미지로부터 결정되는 데이터와 비교될 수 있다고 결정될 수 있다.

수동 허쉬버그 테스트 동안, 피검사자는 똑바로 그들 앞에 위치한 광원에 초점을 맞추고 임상의는 각 눈에서 상기 광원의 반사와 동공 중심 간의 상대적 분리를 평가한다. 이 과정은 이미지를 캡처하고 이미지 처리 기술들을 수행함으로써 자동화될 수 있다. 발명자들은 피검사자가 상기 검사 동안 그들의 눈을 이완하면 이런 유형의 사시 검출에 문제가 있다고 평가했다. 테스트가 수행될 때, 피검사자들, 특히 어린이들,은 보통 오랜 기간 동안 주어진 위치를 응시하고 초점을 맞추지 않으므로, 그들의 눈은 자주 이완되고 "중간 거리를 응시"한다. 허쉬버그 테스트가 숙련된 임상의 없이 자동화 시스템에서 수행된다면, 상기 자동화된 시스템은 정확한 위치에 초점을 맞추고 응시하는 눈들과 이완된 눈들을 구별할 수 없기 때문에 문제를 야기할 수 있다. 피검사자의 조절작용(초점)이 이완될 때, 그렇지 않다면 분명할 사시가 안 보일 수 있다. 추가로, 피검사자 눈들이 응시하지 않을 때, 그것들은 똑바로 앞을 바라보는 위치로 떨어질 수 있다. 그러므로, 일반적인 허쉬버그 테스트를 사용하면서, 피검사자가 그들의 눈을 이완한다면, 예를 들어, "백일몽"을 꾼다면, 그들은 똑바로 앞을 보고 있고 사시를 갖지 않는 것으로 나타날 수 있다. 이는 상기 검사로부터 잘못된 음성 결과의 증가된 수로 이어질 수 있다.

도 1a는 사시를 검출하기 위한 시스템 100을 개략적으로 도시한다. 상기 시스템 100 은 광원 102 와 타깃 104 를 포함한다. 상기 광원 102 는 예를 들어, 카메라 조립에서 사용되는 플래시가 될 수 있다. 도 1a의 예시 시스템 100 에서, 상기 광원 102는 피검사자의 머리 106의 바로 정면에 있다. 즉, 상기 피검사자의 머리 106 은 축 108을 정의하기 위해 상기 광원 102 를 마주한다. 상기 축 108 은 상기 피검사자의 얼굴로부터 앞 방향에서 상기 피검사자의 머리 중심을 관통하여 연장되고 상기 광원 102의 중심을 통과해 지나간다.

상기 타깃 104 는 상기 축 108의 수직 방향으로 거리 110 에 의해 상기 광원 102로부터 오프셋 된다. 예시 시스템들에서, 상기 타깃은 상기 광원으로부터 5cm 에서 10cm 범위 거리로 오프셋 될 수 있다.

상기 발명자들은 상기 정의된 문제가 상기 피검사자가 상기 검사 동안 상기 오프셋 된 타깃에 초점을 맞춘다면 해결될 수 있을 것이라고 평가한다. 도 1a의 상기 시스템 100 에서, 상기 피검사자의 눈들이 점선 112 에 의해 도시된 시야 라인으로 회전되는 동안, 상기 피검사자의 머리 106 은 상기 축 108을 따라 정렬상태를 유지한다. 이러한 방식으로, 이완된 눈들이 항상 똑바로 앞을 바라보는 위치로 떨어지는 피검사자 눈들의 이완 문제가 극복되고, 이는 상기 검사 동안 즉시 명백해질 것이다. 즉, 상기 피검사자가 백일몽을 꾸기 시작한다면, 그들의 눈은 상기 축 108을 따라 보면서 이완할 것이다.

상기 시스템은 또한 상기 광원 102와 함께 배치될 수 있는, 카메라(도 1b에서 114) 및 프로세서(도 1b에서 122)를 포함한다. 상기 카메라는 그렇지 않으면 다른 예시 시스템들에서는 다른 위치들에 배치될 수 있다. 추가적으로, 다른 예시 시스템들에서, 상기 피검사자의 머리는 타깃을 마주할 수 있고 상기 눈들은 광원에 초점을 맞추기 위해 회전될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 실제로, 대체적 시스템들에서, 피검사자의 머리, 광원, 타깃 및 카메라는 그것들의 상대적인 위치들이 알려지거나 측정되는 한 어떠한 상대적인 위치들이라도 가질 수 있고 하나 이상의 거리들 및/또는 각도들에 의해 정의될 수 있다.

상기 시스템 100 의 블록 개략도가 도 1b에서 도시된다. 상기 광원 102, 상기 타깃 104 및 카메라 114 는 디바이스 116과 전기적으로 통신을 한다. 더 구체적으로는, 상기 광원 102, 상기 타깃 104 및 카메라 114는 상기 디바이스 116의 입력 인터페이스 118과 전기적으로 통신한다. 상기 타깃은 상기 디바이스 116으로 및 으로부터 데이터를 전송하거나 수신할 수 있으므로 상기 입력 인터페이스 118을 통해 상기 디바이스 116과 전기적으로 통신하는 상기 타깃 104 가 도 1b 에서 도시된다. 예를 들어, 상기 타깃 104는, 섬광 또는 이미지 또는 소리 같은, 어텐션 그래버(attention grabber)를 피검사자가 상기 타깃에 초점을 맞출 수 있도록 격려하기 위해 제공할 수 있고, 어텐션 그래버(attention grabber)는 상기 디바이스 116 에 의해 제어될 수 있다. 추가적으로, 상기 타깃 104 는 데이터를 수집하고 그 데이터를 상기 디바이스 116으로 전송하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 타깃 104 는 상기 디바이스 116 과 전기적으로 통신하도록 요구되지 않고 상기 광원 102로부터의 오프셋 된 어떠한 물체도 될 수 있는 것에 유의해야 한다.

상기 디바이스 116 은 또한 상기 광원 102, 상기 타깃 104 또는 상기 카메라 114 로부터 수신된 데이터를 저장하기 위한 메모리 120을 포함한다. 이를 위해, 상기 메모리 120 은 상기 입력 인터페이스 118과 전기적으로 통신한다.

상기 디바이스 116 은 또한 상기 메모리 120 에 저장된 데이터를 처리하기 위한 프로세서 122 를 포함한다. 특히, 상기 프로세서 122 는 상기 카메라 114로부터 수신되고 상기 메모리 120에 저장되는 이미지 데이터를 처리하도록 구성된다. 상기 이미지 데이터 처리에서 상기 프로세서 122 의 동작은 하기에 더 상세히 논의된다.

상기 디바이스는 또한 상기 디바이스 116 의 사용자에게 정보를 표시하기 위한 디스플레이 124를 포함한다. 상기 디스플레이 124 는, 예를 들어, 하기에 명시된 대로 피검사자가 사시를 갖는지 여부를 결정하기 위한 검사 결과들을 표시하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서는, 상기 디스플레이 124 는 또한 사용자로부터 터치 표면을 통해 입력들을 수신하도록 구성될 수 있다. 다른 디바이스들은 키보드 같은 다른 수단들을 통한 사용자에 의한 입력을 허용할 수 있다.

상기 전기적 통신들은 도 1b에서 물리적 연결들로 도시되나, 상기 전기적 통신들이 무선 통신 시스템 또는 네트워크 같은 다른 수단들에 의해 제공될 수 있음에 유의해야 한다.

본원에서 기술된 예시 시스템에서, 상기 광원 102 는 단일 디바이스 116 내에 카메라 114 와 함께 배치된다. 추가적으로, 상기 프로세서 122 는 동일한 디바이스 116 내에 상기 광원 102 및 상기 카메라 114 와 함께 배치될 수 있다. 상기 디바이스 116은 카메라, 스마트 폰, 랩탑, 검안경 또는 이미지들을 캡처할 수 있고 프로세서 능력을 포함하는 어떠한 다른 디바이스일 수 있다. 그러나, 다른 예시 시스템들에서는 상기 광원 102, 상기 카메라 114 및 상기 프로세서 122 각각이 별개의 디바이스들에 위치할 수 있음에 유의해야 한다. 특정 예시 시스템에서, 상기 광원 102 및 상기 카메라 114는 단일 디바이스 내에 포함될 수 있고, 캡처된 이미지들을 저장하도록 더 구성될 수 있다. 상기 캡처된 이미지들은 그 다음에 프로세서를 포함하는 별개의 디바이스로 전송될 수 있고, 상기 프로세서는 본원에서 개시된 것처럼 상기 캡처된 이미지들을 처리하도록 구성된다.

도 2는 사시를 검출하기 위한 예시 시스템 100을 도시한다. 상기 시스템은 상기 카메라 114, 상기 광원 102 및 상기 프로세서 122 를 포함하는 디바이스 200을 포함한다. 상기 타깃 104 는 상기 디바이스 200으로부터 상기 거리, d_l-t, 110만큼 오프셋 된다. 상기 디바이스 200 및 상기 타깃 104 는 상기 점선 202에 의해 정의된 디바이스 평면 내에 각각 위치하고, 상기 디바이스 평면은 상기 축 108에 수직이고 점선 204에 의해 정의된 얼굴 평면에 평행하다. 상기 얼굴 평면 204 는 피검사자의 오른쪽 눈 206 과 왼쪽 눈 208의 전면을 가로지르도록 도 2에서 개략적으로 도시된, 상기 피검사자의 얼굴에 의해 정의된 평면이다.

상기 오른쪽 눈 206 과 왼쪽 눈 208 은 거리, d_eyes, 210만큼 떨어져 있다. 상기 디바이스 200, 및 더 구체적으로는 상기 광원 102 와 상기 카메라 114, 가 상기 오른쪽 눈 206 과 상기 왼쪽 눈 208 사이 중심에 위치되고 상기 평면 204로부터 거리, d_d-f, 212 만큼 떨어져 위치된다. 실제로, 상기 거리, d_d-f, 212 는 도 2에서 묘사된 것만큼 정확하게 정의되지 않을 수도 있고 예를 들어, 상기 광원으로부터 상기 피검사자 머리까지의 거리로 단순하게 측정될 수 있다. 그러나, 상기 거리, d_d-f, 212 는 일반적으로 0.5 미터에서 3 미터 범위 내이고 상기 거리, d_d-f, 212 의 측정에서 그러한 부정확은 레퍼런스 반사 오프셋의 결정(하기 기술된)에 크게 영향을 주지 않을 것이다. 다른 예시적 실시 예들에서는, 상기 거리 d_d-f 212 는 상기 카메라 114 에 의해 측정될 수도 있다.

상기 광원 102 는 라인들 214 및 216을 따라 상기 눈들 206, 208을 향해 빛을 방출하도록 구성된다. 이는 상기 방출된 빛 214, 216 이 상기 눈들 206, 208과 접촉하는 곳에서 상기 눈들 206, 208 위의 위치들 218, 220 에서 보여지는 광원 반사들을 초래한다. 상기 광원은 상기 눈들 206, 208 의 각막으로부터 반사된다.

상기 눈들 206, 208 은 상기 타깃 104를 상기 눈들 206, 208 뒤에 황반 중심 부분인 중심와 222, 224 를 사용하여 바라본다. 상기 중심와 222, 224 는 시선들 226, 228을 따라 상기 눈의 동공들(도 3에서 도시된)을 통해 상기 타깃 104를 바라본다.

도 3은 도 2의 왼쪽 눈의 근접 개략도를 도시한다. 도 2에서도 나타나는 도 3에 대응하는 특징들은 동일한 참조부호들이 주어진다.

각도, 카파, 300 은 상기 중심와 224 및 상기 동공의 중심 302 로부터 얻어지는 라인과 시선 228 사이에서 정의된다. 상기 각도 카파는 안과학 분야 내에서 알려진 각도이므로 통상의 기술자에게 알려져 있다. 일반적으로, 상기 각도 카파는 다수의 피검사자들에 대해 대략 3 도 이다. 본원에서 개시된 예시 장치들과 방법들에서, 상기 각도 카파는 3도나, 특정인구에 대한 카파의 다른 평균값으로 추측될 수 있다. 다른 예시 장치들이나 방법들에서, 상기 각도 카파는 피검사자에 대해 미리 측정되었을 수도 있고 그 측정값이 사용될 수도 있다. 추가적으로, 각도, 알파, 304 는 상기 눈 208의 가상의 중간점 308 과 상기 광원 반사점 220 사이에 상기 눈 208의 중심 306에서 정의될 수 있다. 알파 304 는 또한 도 2의 상기 축 108과 상기 시선 216 사이에 도시된다. 도 2에서 도시된 알파 304 는 도 3에서 도시된 알파 304 와 상응하는 각도이므로 같은 값을 가진다. 상기 눈 208 의 가상의 중간점 308 는 상기 중심점 306으로부터 구해지고 상기 축 108에 평행한 라인이 상기 눈 208의 표면과 교차하는 지점이다. 이러한 가상의 중간점 208 은 하기에 명시된 레퍼런스 데이터의 계산에 도움이 된다.

도 2와 도 3를 참조하면, 레퍼런스 데이터는 사시가 아닌 눈의 예상 반사 오프셋 거리 310 를 나타내는 것으로 결정될 수 있다. 상기 반사 오프셋 거리 310 은 상기 동공의 중심 302 와 상기 광원 반사 220 사이의 거리이다. 레퍼런스 반사 오프셋 거리 310을 계산하는 예시적 방법은 상기 왼쪽 눈 208 에 대하여 하기에 명시되어 있다. 유사한 방법이 상기 오른쪽 눈 206에도 성립될 수 있다.

알파 304 는 아래 수식에 의해 결정된다:

이는 상기 거리 d_d-f 가 상기 디바이스 평면 202로부터 상기 눈 208의 중심 306까지 거리와 같다고 가정한다. 이 가정은 d_d-f 가 상기 눈 208의 반경보다 훨씬 크다면 안정한 가정이다. 다음으로 상기 광원 반사 220 과 상기 가상의 중간점 308 사이의 직선 거리, d_r-m 은 아래 수식에 의해 결정된다:

r 은 상기 눈 208의 반경, 예를 들어, 상기 중심 306부터 상기 가상의 중간점 308까지 거리.

각도, 베타, 는 상기 시선 228 과 상기 축 108에 평행한 직선 사이에서 정의될 수 있고 상기 디바이스 평면 202에 왼쪽 중심와 224 를 연결 시킬 수 있다. 상기 중심와 224가 상기 눈 208의 중심 306의 똑바로 뒤에 있다고 가정한다면, 이 가정은 d_d-f 가 r 에 비해 상대적으로 크고 시선 각도가 충분히 작다면 안정한 가정이다. 상기 각도 베타는 아래 수식에 의해 결정될 수 있다:

이제, 상기 눈 208 표면상의 상기 가상의 중간점 308 과 상기 동공 302의 중심 사이의 거리는 아래 수식에 의해 결정될 수 있다:

d 는 상기 눈 208 의 직경.

상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 그러므로 아래와 같이 결정된다:

상기는 레퍼런스 반사 오프셋을 결정하기 위한 하나의 예시 방법을 기술한다. 많은 다른 방법들이 기초 삼각 함수들을 사용하여 이용될 수 있음에 유의해야 한다. 상기 기술된 방법은 특정한 가정들을 하고, 이러한 가정들은 결정된 레퍼런스 반사 오프셋 값에 큰 영향 없이 계산 속도를 향상시킨다. 상기 가정들은 상기 거리, d_d-f,212 가 상기 피검사자의 얼굴 영역에서 상기 거리들, 예를 들어 상기 눈의 반경, 보다 훨씬 크고, 시선들 226, 228의 상기 축 108에 대한 각도들이 작다는 사실에 기초한다. 그러나, 그러한 가정들이 안전하지 못하게 된다면 상기 레퍼런스 반사 오프셋을 결정하는 더 정확한 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 거리, d_d-f,212의 상대적 크기와 상기 피검사자의 얼굴 영역에서의 상기 거리들, 예를 들어 상기 눈의 반경, 및 상기 축 108에 대한 시선들 226, 228 의 각도들이 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리의 정확성에 크게 영향을 미치기 시작한다면 사용될 수 있다.

사시를 검출하기 위한 검사를 수행할 때, 피검사자는 상기 광원 102 를 마주하고 그들의 눈 206, 208을 똑바로 하여 타깃 104 에 초점을 맞추도록 지시 받는다. 그런 다음 이미지는 상기 카메라 114 에 의해 촬영된다.

도 4를 참조하면, 사시 검출을 위해 상기 이미지를 처리하는 예시적 방법이 도시된다.

룩업 테이블(look-up table)의 일부를 형성할 수 있는 레퍼런스 데이터는 피검사자 얼굴내의 다른 특징들과 연관된 픽셀 값(예를 들어, 강도 및 색상들)들을 가리키는 데이터, 및 피검사자 눈 영역 내의 다른 특징들과 연관된 픽셀 값들을 가리키는 데이터를 포함하여 제공된다. 예를 들어, 상기 레퍼런스 데이터는 다양한 피부 타입들에 일반적인 RGB 값의 범위들, 공막 픽셀들에 일반적인 RGB 값의 범위들, 동공 픽셀들에 일반적인 RGB 값의 범위들 등을 포함할 수 있다.

이미지 데이터는 상기 프로세서 122 에 의해 상기 메모리 120으로부터 수신된다 400. 상기 프로세서 122는 상기 이미지 데이터가 상기 피검사자의 상기 왼쪽과 오른쪽 눈들 206, 208 둘 다를 포함하는지를 결정하고 상기 눈들 206, 208 의 위치를 결정하기 위해 상기 이미지 데이터를 미리 처리한다 402. 이를 위해서, 상기 프로세서 122 는 상기 이미지 데이터의 픽셀들이 상기 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈 영역에 관련된 픽셀들을 포함하는지 결정하기 위해 상기 기술된 레퍼런스 데이터를 사용한다.

상기 이미지 데이터가 상기 피검사자의 눈들 206, 208을 포함하는 것으로 결정되면, 상기 눈 특징들의 정확한 위치들이 결정된다 404. 상기 눈 특징들에 대한 정확한 위치들을 결정하기 위해, 상기 프로세서 122 는 상기 이미지 데이터 내의 상기 픽셀들을 재 분류하고 이 데이터를 처리하고 분석한다. 더 구체적으로, 본 발명의 비 제한적인 예에서, 상기 픽셀들의 상대적 밝기는, 각각의 눈 206, 208에 대해, 상기 광원 반사 218, 220의 중심 및 상기 동공 중심 302 에 대한 정확한 파라미터 값들을 결정하기 위해 사용된다. 예시 시스템들에서, 상기 프로세서 122 는 상기 왼쪽과 오른쪽 눈들 206, 208 각각에 대해 상기 광원 반사 218, 220의 중심 및 상기 동공 중심 302 에 위치하도록 구성된다.

상기 눈들 206, 208 각각의 개략적 위치는 각 눈 영역의 다른 부분들/특징들, 예를 들어 동공 및 공막 구역들, 에 연관된 인접 픽셀들을 그룹화하고 수를 세어 결정된다. 이러한 픽셀들의 가중 중심이 계산되고, 상기 가중 중심은 상기 눈 206, 208의 개략적인 중심이 되도록 취해진다. 높이보다 네 배 더 큰 너비를 갖고 각 눈 영역에서 픽셀수의 네 배 면적을 커버하는 직사각형이 각 가중 중심 주위에 정의된다.

상기 픽셀들은 각 눈 영역에서 다른 특징들의 픽셀 수에 대한 상기 RGB 값들에 기초한 재 분류 기법을 사용하여 상기 직사각형 내에서 재 분류된다. 더 구체적으로, 각 눈 영역에서, 일반적인 눈 영역에서 공막에 관련된 픽셀들이 약 200,200,200 의 RGB 값들을 갖고, 눈썹이나 동공에 관련된 픽셀들이 약 30,15,15의 RGB 값들을 갖는다는 것을 고려하면서 픽셀들의 RGB 값들에 의해 상기 픽셀들의 계산이 수행된다. 이러한 값들 및 하기에 언급된 유사한 값들이 상기 레퍼런스 데이터의 제한된 예들이 아니라는 것을 이해해야 한다.

또한, 가장 밝은 픽셀들은 상기 왼쪽과 오른쪽 눈 206, 208의 각 직사각형(눈 영역) 내에서 상기 광원 반사 218, 220을 위치하기 위하여 확인된다. 이러한 픽셀들은 대략 254, 252, 250의 RGB 값들을 가질 수 있다.

상기 프로세서 122 는 상기 광원 반사 218, 220에 관련되는 가장 밝은 픽셀들의 수를 세고, 각각의 눈에서 상기 광원 반사들 218, 220의 개략적인 가중 중심들을 계산한다. 그 다음, 상기 광원 반사 218, 220의 개략적 반경(상기 광원 반사 218, 220을 커버하기에 충분히 큰)이 상기 광원 반사 픽셀들 수의 제곱근으로 결정되고 경계 정사각형 영역은 상기 반경 두 배 크기의 변들을 가지며 각 광원 반사 218, 220 주위에 정의된다.

상기 광원 반사 218, 220 의 중심과 반경 파라미터들의 개략적인 값들은 하기와 같이 더 정확한 값들에 도달하기 위해 사용된다.

각 경계 정사각형 내에서, 픽셀들은 광원 반사 픽셀들, 일반적으로 아주 밝은 값과 아주 어두운 값 사이 중간 값들을 가지는 광원 반사 경계 픽셀들 및 다른 픽셀들의 일반적인 값들에 대해 상응하는 레퍼런스 데이터에 따라 재 분류된다. 더 정확한 가중 광원 반사 218, 220 중심은 각 눈 206, 208에 대해 상기 광원 반사 픽셀들의 명도를 그들의 가중치로 사용하여 계산된다. 상기 가중 중심을 계산할 때, 얼마나 밝은 지에 비례해서, 밝은 픽셀은 하나의 픽셀로 계산되고 경계 픽셀은 하나 픽셀보다 적게 계산된다. 그러므로, 완전 밝은 것과 완전 어두운 것 사이의 중간에 있는 픽셀은 반 픽셀로 계산될 것이다. 새로이 계산된 중심은 픽셀 단위로 정수가 될 수도 있고 아닐 수도 있다.

다음으로, 각 눈의 동공 구역의 중심은 상기 직사각형 영역 내에 위치한다. 상기 광원 반사 218, 220 은 상기 직사각형으로부터 제거된다. 그러므로 상기 프로세서 122는 상기 직사각형 영역의 카피(copy)를 만들고 그로부터 광원 반사 218, 220을 제거하고 상기 동공에 관련된 픽셀들로 각각의 픽셀들을 대체하기 위해 카피된(copied) 이미지를 처리한다. 이제 상기 광원 반사 218, 220 에 의해 커버되는(covered) 영역과 연관된 픽셀들은 근처의 다른 눈 부분 픽셀들의 가중 평균인 RGB 값들로 지정된다. 상기 대체된 픽셀들 각각은 상기 동공과 홍채 구역들에 의한 상기 광원 반사 220의 개략적 대체가 되는, 상기 광원 반사 218, 220 바깥의 가장 가까운 픽셀의 RGB값으로 지정된다. 상기 제거된 광원 반사 218, 220 내의 상기 대체 픽셀들은 대응하는 레퍼런스 데이터를 이용하여 전술한 바와 같이 동공, 홍채, 공막 및 다른 것들(피부, 눈썹, 등을 포함하는)에 상응하는 것으로 재 분류된다.

더 구체적으로, 각 눈 영역의 어두운 픽셀들은 약 12, 12, 12 RGB 값들을 갖는 동공 관련된 픽셀들로 분류되고, 이러한 픽셀들의 수가 정해진다. 그 다음, 이러한 어두운 픽셀들의 가중 중심이 정해지고 상기 동공의 개략적인 중심으로 간주된다. 상기 동공 구역을 커버하기에 충분히 큰 상기 동공의 개략적 반경은 동공 연관된 픽셀들의 수의 제곱근으로 정해지고 상기 반경의 두 배 길이 변을 갖는 정사각형이 상기 개략적 중심을 둘러싸는 것으로 정의된다.

상기 경계 정사각형 내의 픽셀들은 "동공 픽셀들"(일반적으로 아주 어두운), "동공 경계 픽셀들"(일반적으로 살짝 밝은 값들을 갖는) 및 "다른 픽셀들"로 재 분류된다. 가중 중심은 상기 동공 경계 픽셀들이 그들의 암도(darkness)에 비례하는 가중치를 부여 받는 이러한 분류를 사용하여 계산된다. 상기 결과는 각 눈의 동공의 정확한 중심 302 으로 고려되고, 그 결과는 픽셀 단위로 정수일 수도 아닐 수도 있다.

각 눈의 동공의 중심 302 은 각각의 눈에 대해, 예를 들어 상기 광원 반사 218, 220 과 상기 동공 중심 302 간 거리인 상기 반사 오프셋 거리 310을 결정 406 하기 위해 상기 눈에서 레퍼런스 포인트로 사용된다. 상기 이미지에서 다른 점들이 상기 반사 오프셋 거리 310을 결정하기 위한 레퍼런스 포인트로 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 상기 눈의 망막의 빛 반사인 망막 반사는 상기 반사 오프셋 거리 310을 결정하기 위한 레퍼런스 포인트로 사용될 수 있다. 하기 설명된 바와 같이, 예시 방법들 및 장치에서 사용되는 광원은 임의의 파장을 갖는 빛을 방출할 수 있으므로 이 빛은 망막 반사를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 구체적 예시 방법들 및 장치에서, 상기 망막 반사는 가시광선이나 적외선을 사용하여 생성될 수 있다.

상기 결정된 반사 오프셋 거리 310 은 둘 간의 차이를 계산 408 하기 위해 상기 기술된 레퍼런스 반사 오프셋 거리에 비교된다.

그런 다음 상기 차이가 차이 임계 값보다 작은지 결정되고 410, 이는 상기 피검사자가 사시를 갖는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 특히, 상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 작으면, 상기 시스템 100 은 상기 피검사자가 사시를 갖지 않는다고 결정한다.

예시적 차이 임계 값들은 0.07 mm부터 0.13 mm까지의 범위 내에 있을 수 있다. 특정 예시적 차이 임계 값은 0.1mm 이다.

결정 결과 410 은 상기 디스플레이 124를 통한 상기 사용자에 대한 출력이다.

상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 큰 것으로 결정되면, 이는 상기 피검사자가 타깃을 바라보고 있지 않거나, 상기 피검사자가 사시이고 타깃을 바라보고 있는 것을 가리킬 수 있다. 그러므로, 상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 더 크다면, 상기 시스템 100 은 사용자에게 검사가 다시 수행되어야 한다는 지시를 출력할 수 있다.

도 5를 참조하면, 시스템의 배열이 상기 광원 102 에 대한 복수의 위치들에서의 타깃 104와 함께 도시된다. 도 5 에서, 복수의 타깃 104a 내지 104h 는 상기 디바이스 평면 202 내 다른 위치들에서 도시된다. 그러나, 상기 시스템은 상기 다른 위치들 각각으로 이동 가능한 단지 한 개의 타깃 104 만을 포함할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 상기 디바이스 평면 202 는 도 5 가 도시된 종이에 평행하다.

도 5의 예시 시스템에서, 여덟 개의 타깃 104a 내지 104h 는 상기 광원 102에 대해 균등 각도상으로 이격되어 배치된다. 추가적으로, 상기 광원 102로부터 각각의 상기 타깃들 104a 내지 104h까지 거리가 동일하다. 결과적으로, 상기 타깃들 104a 내지 104h 는 중심의 상기 광원 102와 함께 가상의 원의 원주 위에 위치한다. 또 다른 예시 시스템들에서는 다른 수의 타깃들 및/또는 다른 타깃 배치들을 가질 수 있음을 유의하여야 한다.

도 5의 시스템을 사용하여 피검사자가 사시를 가지는지를 결정할 때, 상기 개시된 바와 같이 여덟 개의 이미지들이 획득되고 각각 처리된다. 상기 여덟 개의 이미지들 각각에서, 피검사자는 그들의 눈을 상기 타깃 104a 내지 104h 의 다른 하나에 고정한다. 도 5의 예시 시스템에서, 상기 광원 102 와 각각의 타깃들 104a 내지 104h 간의 거리가 같기 때문에 각각의 캡처된 이미지에 대해 동일한 레퍼런스 반사 오프셋 거리가 사용될 수 있다. 또는, 다른 레퍼런스 반사 오프셋 거리가 각각의 이미지에 대해 결정될 수 있다.

특히, 다른 레퍼런스 반사 오프셋 거리들의 결정은 상기 광원 102 와 각각의 타깃들 104a 내지 104h 간의 거리가 같지 않은 시스템들에서 요구될 수 있다. 그러한 경우들에서, 상기 기술된 상기 레퍼런스 반사 오프셋을 결정하는 원칙들을 필요에 따라, 변경된 값들과 함께 각 이미지에 적용한다.

도 5의 시스템의 사용은 복수의 이미지들에서 동반 사시의 검출을 허용한다. 동반 사시는 영향을 받는 눈이 피검사자가 보는 모든 방향에서 사시를 갖는 것이다. 모든 눈 근육들이 적절하게 동작하고 있으므로, 비마비 사시라고도 불린다. 동반사시의 경우 상기 피검사자의 눈들은 항상 다른 방향들을 마주본다. 도 5의 시스템이 각각에서 피검사자가 다른 방향을 바라보는 복수의 이미지들을 획득하기 때문에, 동반 사시의 존재가 결정될 수 있다.

예시 시스템들과 방법들에서, 이미지 임계 값이 사용될 수 있으며, 그 결과 하한 차이 임계 값보다 차이가 작은 이미지들 수가 이미지 임계 값보다 크다면, 상기 피검사자는 동반 사시를 갖지 않는 것으로 결정된다.

도 5의 예시 시스템에서, 상기 이미지 임계 값은 다섯 개 이미지들이 될 수 있다. 다른 예시 시스템들에서, 상기 이미지 임계 값은 캡처된 이미지들 수의 50% 보다 더 클 수 있다.

예시 시스템들과 방법들은 하한 차이 임계 값 (상기 정의된) 과 상기 언급된 하한 임계 값보다 높은 상한 차이 임계 값들을 포함할 수 있다. 상한 임계 값은 상기 피검사자가 상기 타깃을 바라보고 있는지 아닌지를 결정하기 위한 것이다. 즉, 상기 결정된 반사 오프셋 거리와 상기 레퍼런스 반사 오프셋 차이간 차이가 아주 커서 상기 상한 임계 값보다 더 크다면, 이는 상기 피검사자가 상기 타깃을 바라보고 있지 않았음을 가리킨다. 그러므로, 상기 차이가 상기 상한 임계 값보다 더 크다면, 상기 사용자는 상기 기술된 바와 같이 또 다른 검사를 수행하도록 지시 받고 현재 검사 결과들은 버려진다.

예시 시스템들에서, 상기 프로세서 122 는 상기 광원 102, 상기 타깃 104 및 상기 피검사자의 상대적인 위치들에 기초하여 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리 310을 결정할 수 있다. 이 정보는 상기 광원 102, 상기 타깃 104 및 상기 피검사자 간의 각각의 거리를 측정할 수 있고 그 거리들을 상기 프로세서에 입력할 수 있는, 상기 시스템의 사용자에 의해 제공될 수 있다. 그러면 상기 프로세서는 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리 310을 도 4의 방법의 일환으로 결정할 수 있다.

그러나, 상기 프로세서 122 가 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리 310을 결정한다는 것이 본원에서 개시된 시스템들과 방법들의 본질적 특징이 아님을 유의하여야 한다. 예시 시스템들과 방법들에서, 이미지들은 피검사자에 대하여 상기 시스템이 미리 정해진 레이아웃(layout)으로 배치되어 있는 동안 캡처될 수 있다. 즉, 상기 광원 102 와 상기 타깃 104 간의 거리와 상기 얼굴 평면 202 와 상기 디바이스 평면 204 간의 거리는 미리 정해질 수 있고 상기 시스템 100 은 미리 정의된 레이아웃(layout)에 배치될 수 있다. 그러한 경우들에서, 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리 310은 미리 계산되어 상기 프로세서에 공급될 수 있다.

예시 시스템들은 카메라 플래시 같은 광원 및 다채로운 빛을 깜빡이는 LED 광 같은 고정 타깃과 함께 사진을 촬영하도록 구성된 카메라 부분을 포함하는 디바이스를 포함할 수 있다. 예시 시스템들에서 상기 고정 타깃은 카메라 자체 부분의 일부를 형성하나, 일반적으로 5에서 10 센티미터 범위 안의 거리만큼 한 쪽으로 오프셋 된다. 상기 카메라 부분은 일반적으로 환자를 똑바로 마주할 때, 각각의 눈에서 등거리일 수 있다.

피검사자의 이미지를 촬영하는 것은 본원에서 개시된 시스템들과 방법들의 본질적 특징이 아니다. 예시 시스템들에서, 이미지들은 이전에 상기 프로세서로부터 원격지들에서 촬영되었을 수 있고 사시를 검출하기 위해 상기 프로세서에 전송될 수도 있다.

"카메라"라는 용어는 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 전자기파를 검출하도록 구성된 임의의 카메라 또는 센서를 포함한다. 따라서, 상기 카메라는 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 전자기파를 이용하여 이미지들을 캡처하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 카메라는 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 전자기파를 검출하기 위한 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다.

본원에서 개시된 구체적 방법들과 장치에서, 상기 카메라는 적외선, 가시광선 및 자외선을 포함하는 광 스펙트럼을 사용하여 이미지들을 캡처하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 카메라는 하나 이상의 적외선 전자기파, 가시광선 전자기파 및 자외선 전자기파를 검출하기 위한 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다.

추가적으로, 예시 방법들과 장치에서 사용되는 광원은 상기 카메라에 의해 감지되는 전자기파에 대응되는 전자기파를 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 카메라가 적외선 전자기파를 사용하여 이미지들을 캡처하도록 구성된다면, 광원은 적외선 전자기파를 방출하도록 구성될 수 있고 가시광선 전자기파와 자외선 전자기파의 경우에도 유사하다. 예시 방법들과 장치에서, 상기 타깃 104 로부터 오프셋 된 상기 광원 102 는 적외선을 방출하도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 광원 102 는 가시광선을 방출하도록 구성될 수 있고 상기 시스템 100은 적외선 및/또는 자외선을 방출하도록 구성된 하나 이상의 광원을 더 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 추가 광원들은 상기 카메라 114에 의해 검출 가능한 망막 반사를 생성하기 위해 배치될 수 있다.

다른 예시 장치와 방법들에서, 상기 광원 102는 지속적인 적외선을 방출하고 피검사자의 눈 위에 망막 반사와 각막 반사를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 카메라 114 는 상기 피검사자의 눈에서 적외선 이미지를 획득하기 위해 작동될 수 있고 망막 반사 및/또는 각막 반사는 상기 이미지가 사시를 나타내는지를 결정하는데 사용될 수 있다.

유리하게, 본원에서 개시된 상기 적외선 이미지들은 어두운 조건들에서 캡처될 수 있으므로 동공 팽창(그러므로 망막 반사)이 증가된다.

본원에서 사용된 바와 같이, "적외선 전자기파" 라는 용어는 300 GHz 부터 400 THz까지 범위 내의 진동수(1 mm 부터 750 nm까지 범위내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함한다. 더군다나, 적외선은 세 개의 서브그룹(subgroup): 300GHz부터 30THz 범위 내의 진동수 (1 mm 에서 10

범위 내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함하는 원적외선; 30 THz 에서 120 THz 범위 내의 진동수(10

에서 2.5

범위내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함하는 중적외선; 및 120 THz에서 400 THz 범위 내의 진동수(2.5

에서 750 nm 범위 내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함하는 근적외선으로 나눠질 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, "가시광선 전자기파" 라는 용어는 인간의 눈에 보이는 모든 빛을 포함한다. 이 빛은 400 THz 에서 790 THz 범위 내의 진동수(750 nm 에서 380 nm 범위 내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함한다.

본원에서 사용된 바와 같이, "자외선 전자기파" 라는 용어는 30 PHz 에서 790 THz 범위 내의 진동수(10 nm 에서 380 nm 범위 내의 파장)를 갖는 전자기파를 포함한다.

본원에서 사용된 "이미지" 라는 용어는 비디오 데이터 및 정지 이미지 데이터를 포함한다는 것에 더 유의하여야 한다. 따라서, 본원에서 개시된 방법들과 장치는 비디오 데이터 및/또는 정지 카메라 이미지 데이터를 사용하여 구현될 수 있다. 즉, 상기 카메라는 비디오 데이터 및/또는 정지 이미지 데이터를 캡처하도록 구성될 수 있다. 추가로, 방법들은 비디오 데이터 및/또는 정지 이미지 데이터에서 수행될 수 있다. 상기 비디오 데이터 및 정지 이미지 데이터는 위에서 설명한 바와 같이, 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 상기 전자기파를 사용하여 캡처될 수 있다.

추가적으로, 본원에서 개시된 방법들과 장치에 유의하여야 한다.

당업자는 첨부된 청구항에서 정의된 본 발명의 범위 내에서 본 발명의 추가적 실시 예들을 예상할 수 있을 것이다. 특히, 본 발명은 사시를 검출하는 것에 대하여 기술되었음에도, 다른 눈 상태들에도 적용할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

Claims

사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법에서,
상기 적어도 하나의 이미지는 광원과 상기 광원으로부터 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 획득되며, 상기 방법은, 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈 각각에 대해:
상기 이미지로부터, 상기 눈에서 상기 눈의 레퍼런스 포인트와 광원의 반사 간의 거리인, 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계;
상기 대응하는 왼쪽 또는 오른쪽 눈에 대한 상기 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리간의 차이를 결정하는 단계, 여기서, 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원, 상기 타깃 및 상기 피검사자 머리의 상대적인 위치들에 기초하여 결정됨; 및
상기 차이가 차이 임계 값보다 작은지를 결정하는 단계를 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 이미지는 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 축에 수직인 디바이스 평면에 상기 광원과 상기 타깃이 위치하는 장치를 사용하여 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 2항에 있어서,
상기 광원 및 상기 타깃 중 하나가 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축 상의 상기 피검사자 앞에 위치하여, 상기 타깃, 상기 광원 및 상기 피검사자 머리가 직각 삼각형을 형성하게 하는 장치를 사용하여 상기 이미지가 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 3항에 있어서,
상기 광원이 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축 상에 위치하는 장치를 사용하여 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지를 획득하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 5항에 있어서,
상기 타깃이 어텐션 그래버(attention grabber)를 포함하고, 상기 이미지를 획득하는 단계는 상기 피검사자의 주의를 끌어서 상기 피검사자의 눈들이 상기 타깃에 고정(fixate)하도록 어텐션 그래버(attention grabber)를 작동하는 단계를 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 6항에 있어서,
상기 이미지가 상기 어텐션 그래버(attention grabber)가 작동하는 동안 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 어텐션 그래버(attention grabber)는 적어도 하나의 광, 섬광 및 소리를 생성하는 수단을 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피검사자가 상기 타깃에 눈들을 고정(fixate)하도록 지시하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원으로부터 상기 타깃까지 거리 및 상기 광원 또는 상기 타깃으로부터 상기 피검사자의 머리까지 거리에 기초해 결정되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 피검사자가 마주하는 방향을 정의하는 상기 축을 따라 상기 디바이스 평면부터 상기 피검사자 머리까지 거리에 기초하여 결정되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 눈의 레퍼런스 포인트가 상기 눈의 동공 중심을 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 작은 경우에는 상기 피검사자 눈들의 이미지에 사시가 존재하지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지가 복수의 이미지들을 포함하고, 상기 복수의 이미지들 각각이 상기 광원에 대한 다른 위치에서의 타깃과 함께 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 이미지들이 상기 광원에 대해 복수의 각도상으로 이격된 위치들에서의 상기 타깃과 함께 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 16항에 있어서,
상기 복수의 각도상으로 이격된 위치들이 균등 각도상으로 이격된 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 15 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차이가 상기 차이 임계 값보다 작은 이미지들의 수가 이미지 임계 값보다 더 큰 지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 이미지들의 수가 상기 이미지 임계 값보다 더 크다면, 상기 피검사자가 동반사시를 갖지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차이 임계 값이 하한 임계 값이고, 상기 방법은 상기 차이가 상기 하한 임계 값보다 크다면 상기 차이가 상한 임계 값보다 더 큰 지를 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 20항에 있어서,
상기 차이가 상기 상한 임계 값 보다 더 크다면 상기 피검사자가 상기 타깃을 바라보지 않는다고 결정하는 단계를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지가 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 전자기파의 검출에 의해 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
제 22항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지가 적외선 전자기파, 가시광선 전자기파 및 자외선 전자기파 중 적어도 하나의 검출에 의해 획득되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지가 비디오 데이터 및 정지 이미지 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 방법.
컴퓨터에서 실행될 때, 제 1항 내지 제 24항의 방법을 실시하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 1항 내지 제 24항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치.
제 26항에 있어서,
카메라와 광원을 더 포함하고, 각각은 상기 프로세서와 전기적으로 통신하며, 상기 카메라는 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 이미지를 획득하도록 구성되는 장치.
제 27항에 있어서,
상기 카메라가 상기 전자기 스펙트럼의 임의의 부분에서의 전자기파의 검출에 의해 이미지를 획득하도록 구성되는 장치.
제 27항 또는 제 28항에 있어서,
상기 카메라가 적외선 전자기파, 가시광선 전자기파 및 자외선 전자기파 중 적어도 하나의 검출에 의해 이미지를 획득하도록 구성되는 장치.
제 28항 또는 제 29항에 있어서,
상기 광원이 상기 카메라에 의해 검출 가능한 상기 전자기파에 해당하는 전자기파를 방출하도록 구성되는 장치.
제 26항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 광원을 더 포함하며 제1 광원은 가시광선 전자기파를 방출하도록 구성되고 상기 제2 광원은 적외선 전자기파를 방출하도록 구성되며, 상기 제2 광원은 상기 타깃을 보는 피검사자의 눈에서 망막반사를 생성하도록 위치되는 장치.
제 26항 내지 제 31항의 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라가 비디오 데이터 및 정지 이미지 데이터 중 적어도 하나를 캡처하도록 구성되는 장치.
사시를 검출하기 위한 적어도 하나의 이미지를 처리하는 시스템에서,
상기 시스템은
카메라;
광원;
상기 광원으로부터 오프셋 된 타깃; 및
상기 카메라 및 상기 광원과 전기적으로 통신하는 프로세서를 포함하며,
상기 카메라는 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 이미지를 캡처하도록 구성되고,
상기 프로세서는 제 1항 내지 제 24항의 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 사시를 검출하기 위한 적어도 하나의 이미지를 처리하는 시스템.
제 26항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 따른 장치; 및
타깃을 포함하는 부품들의 키트.
사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스에서,
상기 이미지는 광원과 상기 광원으로부터 오프셋 된 타깃을 포함하는 장치를 사용하여 획득되며, 상기 디바이스는:
카메라로부터 이미지 데이터를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스;
상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터를 저장하기 위한 메모리; 및
상기 피검사자의 왼쪽과 오른쪽 눈 각각에 대해,
상기 이미지 데이터에서, 상기 눈에서 상기 눈의 레퍼런스 포인트와 광원 반사 간의 거리인 반사 오프셋 거리를 결정하는 단계;
상기 대응하는 왼쪽 또는 오른쪽 눈에 대한 상기 반사 오프셋 거리와 레퍼런스 반사 오프셋 거리간의 차이를 결정하는 단계, 여기서 상기 레퍼런스 반사 오프셋 거리는 상기 광원, 상기 타깃 및 상기 피검사자 머리의 상대적인 위치들에 기초하여 결정됨; 및
상기 차이가 차이 임계 값보다 더 작은지를 결정하는 단계에 의해
상기 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서를 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스.
제 35항에 있어서,
상기 이미지 데이터를 획득하고 상기 이미지 데이터를 상기 입력 인터페이스로 전송하도록 구성되는 카메라를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스.
제 36항에 있어서,
광원을 더 포함하며, 상기 광원이 빛을 방출하는 동안 상기 카메라가 상기 이미지 데이터를 획득하도록 구성되는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스.
제 35항 내지 제 37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피검사자가 사시를 갖는지에 관련한 정보를 사용자에게 디스플레이 하도록 구성되는, 디스플레이를 더 포함하는 사시를 검출하기 위해 적어도 하나의 이미지를 처리하는 디바이스.
첨부된 도면들을 참조하여 실질적으로 본원에 기술된 방법.
첨부된 도면들을 참조하여 실질적으로 본원에 기술된 장치.
첨부된 도면들을 참조하여 실질적으로 본원에 기술된 시스템.