KR20190102794A - 진단결과 공유 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
진단결과 공유 장치, 방법 및 시스템을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 생성된 디지털 홀로그램을 빅데이터를 이용하여 분석함으로써, 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 디지털 홀로그램을 생성한 장치와 특정한 관계를 갖는 다른 장치로 진단 결과를 공유하는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 생성된 디지털 홀로그램을 빅데이터를 이용하여 분석함으로써, 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 디지털 홀로그램을 생성한 장치와 특정한 관계를 갖는 다른 장치로 진단 결과를 공유하는 시스템 및 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 질환의 진단결과를 각 장치마다 공유하는 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 들어 자동차, 전자기기, 디스플레이, 반도체, 식음료, 스포츠 등 산업 분야 전반에, 머신 비전(Machine Vision), 로봇, 센서, PLC, 컴퓨터 등의 요소가 결합되어 산업 자동화(Industrial Automation)가 점차 가속화되고 있다.
여기서 머신 비전이란, 물체를 검사하거나 측정하기 위해, 사람이 육안으로 판단하던 기존의 방식을 대신하여, 카메라(시각 인식), CPU, SW를 통해 산업을 자동화시켜주는 것을 의미한다.
이러한 머신 비전 기술이 의료계에도 적용되고 있다. 종래 환자의 신체 일부 내 단면 정보만을 제공하는 X-Ray, MRI 등과는 달리, 머신 비전기술은 홀로그램을 이용하여 환자의 신체 일부 모든 부분을 디지털 홀로그램으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 종래보다 구체적이고 사실적인 데이터를 이용하여, 의사들은 더 정확하고 구체적으로 환자의 질환을 진단할 수 있게 되었다.
그러나 종래에 의료계에서 이용되는 머신 비전기술은 환자의 신체부위 내 특정 부분만을 촬영하여 디지털 홀로그램을 생성하였기 때문에, 환자가 자신의 신체부위 내 모든 질환을 진단받기 위해서는 수차례 촬영하여야 하는 불편이 있었다. 예를 들어, 신체부위를 안구로 가정하면, 환자는 안구 내 모든 질환의 발병 가능성을 진단받기 위해 각막 질환을 진단받기 위한 촬영, 수정체 질환을 진단받기 위한 촬영, 망막 질환을 진단받기 위한 촬영 등 수 차례의 촬영을 수행하여야 하는 불편이 존재하였다.
또한, 특정 병원에서 촬영을 한 후, 디지털 홀로그램(촬영의 결과물)을 다른 병원(예를 들어, 특정 병원과 연계된 상급 병원)이 이용하여 진단하고자 하는 경우, 환자는 특정 병원에 디지털 홀로그램을 받으러 이동하여야 했으며, 받은 디지털 홀로그램을 다른 병원으로 제출하러 이동하여야 하는 불편이 있었다. 이에 따라, 환자의 신체 내 존재할 수 있는 질환을 1회의 촬영으로 모두 진단하고, 진단 결과를 병원 간에 공유하는 방법 및 시스템에 대한 요구가 존재하였다.
본 발명의 일 실시예는, 생성된 디지털 홀로그램을 빅데이터를 이용하여 분석함으로써, 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 디지털 홀로그램을 생성한 장치와 특정한 관계를 갖는 다른 장치로 진단 결과를 공유하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 환자의 신체 부위를 촬영하여 획득한 홀로그램을 이용하여 상기 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 시스템에 있어서, 통신부, 가시광 및 적외광을 조사하는 광원, 광을 분리하는 빔 스플리터 및 광을 검출하여 이미지를 생성하는 CCD(Charge Coupled Device)를 포함하여, 상기 환자의 신체 부위의 홀로그램을 생성하여 상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성하며, 상기 디지털 홀로그램, 상기 환자의 식별자 및 자신의 식별자를 전송하는 홀로그래픽 머신비전 장치 및 복수의 환자들의 다양한 신체 부위에 대한 디지털 홀로그램과 상기 복수의 환자들의 다양한 신체 부위에 존재하는 질환을 빅데이터로 형성하여 저장하는 데이터베이스 및 통신부를 포함하여, 상기 통신부를 이용하여 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 디지털 홀로그램, 상기 환자의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하며, 상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 분석하고 상기 데이터베이스 내 저장된 빅데이터와 수신한 디지털 홀로그램을 비교하여 상기 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 상기 환자의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 공유하는 생체질환 진단 및 공유서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치는 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 기 설정된 반경 내 위치하는 홀로그래픽 머신비전 장치이거나 환자의 동일한 신체 부위의 디지털 홀로그램을 생성하는 장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 수신한 디지털 홀로그램을 이용하여 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 서버에 있어서, 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 환자의 신체 부위의 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램, 상기 환자의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하거나, 상기 환자의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하는 통신부와 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치를 판단하며, 상기 환자의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부와 복수의 환자들의 다양한 신체 부위에 대한 디지털 홀로그램과 상기 복수의 환자들의 다양한 신체 부위에 존재하는 질환을 빅데이터로 형성하여 저장하는 데이터베이스 및 상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 분석하고 상기 데이터베이스 내 저장된 빅데이터와 수신한 디지털 홀로그램을 비교하여 상기 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하는 진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 서버를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 데이터베이스는 각 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 각 홀로그래픽 머신비전 장치 간의 관계를 추가로 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 각 홀로그래픽 머신비전 장치간의 기 설정된 관계는 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 기 설정된 반경 내 위치하는지 여부 또는 환자의 동일한 신체 부위의 디지털 홀로그램을 생성하는지 여부인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 데이터베이스는 상기 통신부가 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 수신한 디지털 홀로그램 및 진단결과를 빅데이터로 추가로 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 수신한 디지털 홀로그램을 이용하여 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 방법에 있어서, 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 환자의 신체 부위의 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램, 상기 환자의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하는 수신과정과 상기 환자의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 이용하여 상기 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 상기 환자를 인지하는 인지과정과 상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 분석하고, 기 저장된 디지털 홀로그램 및 진단결과에 대한 빅데이터와 수신한 디지털 홀로그램을 비교하여 상기 환자의 신체 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하는 진단과정 및 상기 진단과정을 거쳐 생성된 진단결과를 인지한 상기 환자 또는 상기 상기 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하는 전송과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 생성된 디지털 홀로그램을 빅데이터를 이용하여 분석함으로써, 1회의 촬영만으로도 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단할 수 있고, 디지털 홀로그램을 생성한 장치와 특정한 관계를 갖는 다른 장치로 진단 결과를 공유함으로써, 환자가 복수 회 촬영한 결과를 획득하러 다녀야 하는 불편을 해소할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질환 진단 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버가 디지털 홀로그램을 이용하여 질환의 가능성을 진단하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치가 디지털 홀로그램을 생성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 홀로그래픽 머신비전 장치의 동작을 보정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 질환 진단 시스템이 구현된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버가 디지털 홀로그램을 이용하여 질환의 가능성을 진단하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치가 디지털 홀로그램을 생성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 홀로그래픽 머신비전 장치의 동작을 보정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 질환 진단 시스템이 구현된 일 예를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질환 진단 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 질환 진단 시스템(100)은 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118) 및 생체질환 진단서버(120)를 포함한다.
홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 환자의 신체 일부를 촬영하여 홀로그램을 생성하며, 홀로그램을 이용하여 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성하는 장치이다. 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 환자의 신체 일부를 향해 조사광을 조사하며, 조사광을 기준광과 환자의 신체 일부로 입사시킬 입사광으로 분리하고, 기준광과 환자의 신체 일부로 입사된 후 반사된 반사광과의 간섭현상을 이용하여 환자의 신체 일부에 대한 홀로그램을 생성한다. 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 생성된 홀로그램을 이용하여 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성한다. 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성함으로써, 생체질환 진단서버(120)가 디지털 홀로그램을 이용하여 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단할 수 있도록 한다. 여기서, 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 환자의 신체 일부를 촬영하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 환자 이외의 동물 등 다른 개체의 일 부분을 촬영하여 해당 부분의 홀로그램을 생성할 수 있다. 다만, 이하에서 설명의 편의상 환자의 신체 일부에 적용되는 것으로 한정하여 설명하기로 한다. 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)에 관한 상세한 설명은 도 2 내지 5를 참조하여 설명하기로 한다.
각 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118)는 병원 내지 보건소 등 환자의 질환을 진단하는 장소에 배치될 수 있다. 각 홀로그래픽 머신 비전장치(110, 114, 118) 중 환자의 신체 일부를 촬영하여 디지털 홀로그램을 생성한 장치는 디지털 홀로그램을 생체질환 진단서버(120)로 전송함으로써, 생체질환 진단서버(120)가 질환의 가능성을 진단할 수 있도록 하고, 다른 홀로그래픽 머신 비전장치로 진단결과(광학 의료영상; 메디컬 이미지)와 디지털 홀로그램을 공유할 수 있도록 한다. 설명의 편의상, 디지털 홀로그램을 생성한 홀로그래픽 머신비전 장치는 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로 한정하고, 진단결과와 디지털 홀로그램을 공유받는 다른 홀로그래픽 머신 비전장치는 홀로그래픽 머신비전 장치(114, 118)로 한정하여 설명하기로 한다. 설명의 편의상 한정하는 것일 뿐이며, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)와 홀로그래픽 머신비전 장치(114, 118)가 서로 상이한 구성을 갖거나 상이한 기능을 하는 것은 아니다.
생체질환 진단서버(120)는 디지털 홀로그램을 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 수신하여, 디지털 홀로그램을 분석하여 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하는 장치이다. 생체질환 진단서버(120)는 유선 또는 무선통신을 이용하여 생체질환 진단서버(120)가 관리하는 각 홀로그래픽 머신 비전장치와 연결되어, 디지털 홀로그램을 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 수신한다. 디지털 홀로그램을 수신한 후, 생체질환 진단서버(120)는 디지털 홀로그램을 분석하고, 디지털 홀로그램을 생체질환 진단서버(120) 내 저장된 디지털 홀로그램 및 질환의 진단결과에 대한 빅데이터와 비교하여 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단한다. 생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 수신한 디지털 홀로그램을 빅데이터와 비교함으로써, 디지털 홀로그램을 1회 수신하더라도 환자의 신체 일부 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단할 수 있다. 또한, 생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 수신한 디지털 홀로그램 및 그를 이용해 진단한 진단결과도 마찬가지로 빅데이터로 저장한다. 여기서, 진단결과는 모든 질환의 가능성을 진단한 수치 또는 의학정보를 가진 자가 분석할 수 있도록 하는 광학 의료영상(메디컬 이미지(Medical Image)) 등 다양한 형식으로 제공될 수 있다.
생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 수신한 디지털 홀로그램 및 그에 따른 진단결과를 해당 머신 비전장치와 기 설정된 관계에 있는 다른 홀로그래픽 머신 비전장치(114, 118)로 전송한다. 생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신 비전장치(110)로부터 생성된 디지털 홀로그램, 디지털 홀로그램의 대상인 환자의 식별자 및 디지털 홀로그램을 생성한 자신(홀로그래픽 머신 비전장치)의 식별자를 생체질환 진단서버(120)로 전송한다. 생체질환 진단서버(120)는 디지털 홀로그램을 이용하여 진단하는 것과는 별개로, 홀로그래픽 머신 비전장치(110)의 식별자와 기 설정된 관계에 있는 다른 홀로그래픽 머신 비전장치를 결정한다. 예를 들어, 기 설정된 관계는 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로부터 기 설정된 반경 내 위치하고 있거나 환자의 동일한 신체 부위의 디지털 홀로그램 만을 생성하는 장치인지 여부일 수 있다. 전술한 관계에 있는 (다른) 홀로그래픽 머신비전 장치를 구비한 장소라면, 디지털 홀로그램을 생성한 홀로그래픽 머신비전 장치를 구비한 병원의 상급병원이거나 근처에 있는 동종 질환을 치료하는 병원일 가능성이 높기 때문이다. 이처럼, 생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신 비전장치(110)와 기 설정된 관계에 있는 다른 홀로그래픽 머신 비전장치(114, 118)를 결정한 후, 홀로그래픽 머신 비전장치들(114, 118)로 디지털 홀로그램, 디지털 홀로그램의 대상인 환자의 식별자 및 디지털 홀로그램을 생성한 장치(110)의 식별자를 전송한다. 이와 같이, 생체질환 진단서버(120)가 전술한 정보를 다른 홀로그래픽 머신 비전장치(114, 118들)로 공유를 함으로써, 환자는 동일한 촬영을 다시하는 불편이나 낭비를 방지할 수 있고, 진단결과나 디지털 홀로그램 데이터를 획득하여 촬영 장소에서 다른 장소로 전달해야 하는 불편을 해소할 수 있다. 생체질환 진단서버(120)에 관한 상세한 설명은 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
질환 진단 시스템(100) 내의 각 구성에서 송수신되는 데이터(예를 들어, 환자의 신체 일부에 대한 홀로그램 정보, 디지털 홀로그램 또는 진단결과 등)는 환자의 개인정보에 해당하는 데이터로서 보안이 필요한 데이터에 해당한다. 따라서, 질환 진단 시스템(100) 내의 각 구성은 블럭체인을 구성할 수 있다. 이와 같이, 질환 진단 시스템(100) 내의 각 구성이 블럭체인을 구성함으로써, 데이터의 무단 위·변조나 편취 등을 방지할 수 있다.
촬영하고자 하는 환자의 신체 부위는 빛이 투과될 수 있는 부위를 모두 포함하는 개념으로서, 안구, 코, 귀, 입 등을 포함한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의 상, 촬영하고자 하는 환자의 신체부위를 안구로 한정하여 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 질환 진단 시스템(100)은 도 10에 도시된 바와 같이 각각의 병원(보건소, 동네 안과 및 대학병원)과 서버를 연계하여 데이터 또는 정보를 공유하는 시스템으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 광원부(210), 빔 스플리터(Beam Splitter, 220 내지 225), 미러(230 내지 236), 스캐닝부(240), 파면 분석부(250, 255), 집광 렌즈(260), 코사인 렌즈(270), 광학 렌즈(280), CCD(Charge Coupled Device, 290, 295) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
광원부(210)는 홀로그램을 생성하기 위한 조사광을 생성하여 조사한다. 조사광에는 가시광과 적외광을 모두 포함한다. 조사광에 적외광만이 포함되는 경우, 간섭현상을 발생시키는 간섭계가 아주 정밀하지 않는 한 안구의 홀로그램을 생성하기 힘들다. 이는 안구 내 각 구성간에 굴절률 차이가 크지 않아 간섭현상이 뚜렷히 발생하지 않기 때문이다. 따라서 광원부(210)는 적외광과 함께 가시광을 포함하는 조사광을 생성한다. 또한, 광원부(210)는 적외광으로 근적외광을 이용한다. 디지털 홀로그램으로 안구 전체를 분석하기 위해서 안구로 조사될 광은 안구를 투과하여야 한다. 다만, 안구는 내부에 수분을 많이 포함하고 있어, 안구로 조사될 광은 수분 투과율이 높아야 한다. 따라서 광원부(210)는 적외광으로 근적외광을 이용한다. 광원부(210)에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 광원부(210)는 가시광원(310), 적외광원(315), 핀홀 렌즈(320, 325), 빔 콜리메이터(Beam Collimator, 330, 335), 개폐기(340, 345), 미러부(350, 355), 사이드 엔드 빔 스플리터(360) 및 조리개(Aperture, 370)를 포함한다.
가시광원(310)은 가시광을 생성하여 조사한다.
적외광원(315)은 적외광을 생성하여 조사한다. 전술한 바와 같이, 적외광은 수분의 투과율이 높은 근적외광일 수 있다.
또한, 적외광원(315)은 가시광원(310)이 가시광을 조사하는 것과 동시에 적외광을 조사할 수도 있고, 가시광원(310)과 번갈아가며 광을 조사할 수도 있다.
핀홀 렌즈(320, 325)는 수신되는 광을 분산시킨다. 핀홀 렌즈(320)는 가시광원(310)으로부터 조사된 가시광을 수신하며, 수신된 가시광을 분산시킨다. 핀홀 렌즈(325)는 적외광원(315)으로부터 조사된 적외광을 수신하며, 수신된 적외광을 분산시킨다.
빔 콜리메이터(330, 325)는 유입되는 광의 발산을 억제하여 평행광을 생성한다. 각 빔 콜리메이터(330, 325)는 각 핀홀 렌즈(320, 325)에서 발산되는 가시광 또는 적외광을 수신하여, 더 이상 발산되지 않도록 가시광 또는 적외광에 대해 평행광을 생성한다.
개폐기(340, 345)는 가시광 또는 적외광이 조사되는 경로를 차단하거나 개방한다. 가시광원(310)과 적외광원(315)가 번갈아가며 광을 조사할 경우 또는 기타 다른 필요에 의해 특정 광 또는 양 광(가시광, 적외광)을 모두 차단해야할 필요가 있는 경우, 개폐기(340, 345)는 가시광 및/또는 적외광이 조사되는 경로를 차단하여 광이 환자의 신체 일부로 조사되지 않도록 한다.
미러(350, 355)는 가시광 및 적외광을 사이드 엔드 빔 스플리터(360)로 반사시킨다. 각 미러(350, 355)는 서로 다른 각도로 배치되어 가시광과 적외광이 각각 사이드 엔드 빔 스플리터(360)로 진행하도록 가시광 및 적외광을 사이드 엔드 빔 스플리터(360)로 반사시킨다.
사이드 엔드 빔 스플리터(360)는 각 방향으로 입사되는 가시광 및 적외광을 수신하여, 동일한 방향으로 조사되는 합성광(도 2를 설명하며 언급한 조사광에 해당)을 생성한다. 사이드 엔드 빔 스플리터(360)는 가시광을 수신하여 반사시키는 구성과 적외광을 수신하여 반사시키는 구성을 구비하여, 각 구성을 이용해 각 방향으로 입사되는 가시광 및 적외광을 수신한다. 사이드 엔드 빔 스플리터(360)는 상이한 방향을 입사되는 가시광 및 적외광을 합성하여 동일한 방향으로 반사시킨다.
조리개(Aperture, 370)는 사이드 엔드 빔 스플리터(360)에서 합성되어 반사된 합성광의 주파수 성분 중 기 설정된 주파수 성분을 제거한다. 합성광에는 광질(코히어런스(Coherence) 특성)을 떨어뜨리는 잡광 성분들이 포함된다. 이러한 잡광 성분들은 홀로그램 및 디지털 홀로그램이 생성되는 데 있어 악영향을 미칠 뿐이어서, 제거하는 것이 바람직하다. 조리개(370)는 광원(210)에서 조사되는 조사광의 코히어런스(Coherence)를 증가시키고자, 합성광의 잡광 성분을 제거한다. 이에 따라, 합성광의 가 간섭성이 증가한다.
한편, 광원부(210)는 도 4와 같이 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 광원부의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원부(210)는 가시광원(310), 적외광원(315), 핀홀 렌즈(320), 빔 콜리메이터(330), 개폐기(340), 사이드 엔드 빔 스플리터(360), 조리개(370) 및 광원 회전부(410)를 포함한다.
가시광원(310), 적외광원(315), 핀홀 렌즈(320), 빔 콜리메이터(330), 개폐기(340), 사이드 엔드 빔 스플리터(360), 조리개(370)는 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 광원부(210)와 동일한 구성에 해당한다. 다만, 제1 실시예에 따른 광원부(210)와 상이한 점은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원부(210)는 핀홀 렌즈(320), 빔 콜리메이터(330), 개폐기(340)를 한 개만 구비한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광원부(210)는 전술한 구성을 한개 만을 구비하고도, 가시광과 적외광을 포함한 합성광을 생성하기 위해, 광원 회전부(410)를 구비한다.
광원 회전부(410)는 광원(310, 315)의 위치를 순차적으로 회전시켜, 핀홀 렌즈(320)로 조사되는 광원의 종류를 변경한다. 즉, 가시광과 적외광이 순차적으로 핀홀 렌즈(320)로 조사되도록 광원 회전부(410)는 광원(310, 315)의 위치를 순차적으로 회전시킨다. 광원 회전부(410)는 모터로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 광원의 위치를 변경하키 위한 동력을 제공할 수 있는 장치라면 어떠한 장치로 구현되어도 무방하다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 빔 스플리터(220)는 광원부(210)에서 조사된 조사광의 일부를 제1 파면 분석부(250)로, 나머지는 제1 미러(230)로 분리한다.
제2 빔 스플리터(221)는 제1 미러(230)에서 반사된 조사광을 안구에 입사되지 않아 위상의 변화가 없는 기준 광과 안구에 입사되어 위상의 변화가 발생하는 입사광으로 분리한다.
제3 빔 스플리터(222)는 제3 미러(232)에서 반사된 입사광을 통과시키며, 안구에서 반사되어 나온 반사광을 제4 빔 스플리터(223)로 반사시킨다.
제4 빔 스플리터(223)는 제3 빔 스플리터(222)에서 반사된 반사광의 일부를 제2 파면 분석부(250)로, 나머지는 광학 렌즈(280)로 분리한다.
제5 빔 스플리터(224)는 광학 렌즈(280)로부터 입사되는 반사광과 반사광과 상이한 방향에서 입사되는 기준광을 수신하여, 동일한 방향으로 반사시킨다. 이에 따라, 제5 빔 스플리터(224)는 반사광과 기준광의 간섭현상을 유발하여 환자의 신체 부위에 대한 홀로그램을 발생시킨다.
제6 빔 스플리터(225)는 간섭현상에 의해 발생한 홀로그램을 제1 CCD(290)와 제2 CCD(295)로 입사되도록 분리한다.
제1 미러부(230)는 제1 빔 스플리터(220)에서 분리된 조사광을 제2 빔 스플리터(221)로 반사시킨다.
제2 미러부(232)는 스캐닝부(240)에서 반사된 입사광을 안구 방향으로 반사시킨다.
제3 미러부(234)는 제2 빔 스플리터(221)에서 분리된 기준광을 제5 빔 스플리터(224)로 반사시킨다.
제4 미러부(236)는 제6 빔 스플리터(225)에서 분리된 홀로그램을 제2 CCD(295)로 반사시킨다.
스캐닝부(240)는 기 설정된 범위 내에서 각도를 변형할 수 있어, 스캐닝부(240)로 입사되는 입사광의 입사각을 변형한다. 안구의 모든 부분으로 입사광이 입사된 후 반사되어야, 안구의 모든 부분에 대한 홀로그램이 생성될 수 있다. 그러나 안구의 구조상 둥근 모양을 가지고 있으며, 안구의 내부로 광이 조사되기 위해서는 작은 반경을 갖는 수정체를 통과해야만 한다. 이러한 점을 고려할 때, 단순히 특정 각도로 고정된 미러를 이용하는 경우, 안구의 모든 부분에 온전히 입사광이 입사될 수 없을 가능성이 농후하다. 따라서 스캐닝부(240)는 기 설정된 범위 내에서 각도를 변형하여, 안구의 전 부분(각막, 수정체, 안구의 내부 구성 등)으로 온전히 입사광이 입사될 수 있도록 한다.
제1 파면(Wavefront) 분석부(250)는 조사광을 수신하여 조사광의 파면 등 조사광의 광질을 분석한다. 제1 파면 분석부(250)는 조사광의 광질을 분석하여, 조사광이 기 설정된 기준에 부합하는 품질을 갖는지를 판단하며, 기 설정된 기준에 부합하는 품질을 갖지 못한 경우, 조사광의 품질과 기 설정된 기준에 부합하는 품질이 얼마나 차이를 갖는지를 확인한다. 예를 들어, 조사광의 품질은 위상정보가 될 수 있으며, 제1 파면 분석부(250)는 조사광의 위상의 위상을 분석하여 조사광의 위상이 기 설정된 기준에 부합하는 위상(예를 들어, 0˚)인지를 확인할 수 있다. 조사광은 추후 제2 빔 스플리터(221)에 의해 기준광과 입사광으로 이용될 광이기 때문에, 제1 파면 분석부(250)는 조사광이 분리되기 전에 조사광의 품질을 미리 분석한다. 제1 파면 분석부(250)는 조사광의 품질 분석 결과를 제어부(미도시)로 전송하여, 조사광의 품질 분석 결과에 따라 제어부(미도시)가 보정할 수 있도록 한다.
제2 파면 분석부(255)는 반사광을 수신하여, 반사광의 파면 등 반사광의 광질을 분석한다. 제2 파면 분석부(255)도 제1 파면 분석부(250)와 마찬가지로 반사광의 품질을 분석하며, 반사광의 품질 분석 결과를 제어부(미도시)로 전송하여, 반사광의 품질 분석 결과에 따라 제어부(미도시)가 보정할 수 있도록 한다.
집광 렌즈(260)는 제2 미러부(232)에서 반사된 입사광을 집광하여, 입사광을 안구로 온전히 입사시킨다.
코사인 렌즈(270)는 홀로그램의 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성할 수 있도록, 홀로그램의 위상정보를 분리한다. 홀로그램은 진폭정보와 위상정보를 모두 포함하고 있다. 그러나 홀로그램을 이용해 디지털 홀로그램을 생성하는 CCD는 위상정보와 관련하여 음의 위상을 구분할 수 있는 것은 아니다. 즉, 홀로그램이 아무런 변형없이 그대로 CCD로 입력된다면, CCD는 진폭과 관련된 디지털 홀로그램만을 온전히 생성할 뿐, 위상과 관련된 디지털 홀로그램은 온전히 생성할 수 없게 된다. 이에 따라, 코사인 렌즈(270)는 위상과 관련된 디지털 홀로그램을 생성할 CCD(295)의 전방에 배치되어 홀로그램의 위상값을 온전히 CCD가 파악할 수 있도록 한다. 여기서, 코사인 렌즈(270)는 홀로그램의 위상값을 분리하는 구성이면 어떠한 구성으로 대체될 수 있다. 예를 들어, AOM(Acousto-Optic Modulator) 또는 EOM(Electro-Optic Modulator) 등과 같이 홀로그램을 위상 및 진폭으로 분리할 수 있는 구성이라면 어떠한 구성으로 대체될 수 있다.
광학 렌즈(280)는 반사광을 확산시킨다. 광학 렌즈(280)없이 바로 기준광과 반사광이 결합되는 경우, 상대적으로 해상도가 낮은 홀로그램이 생성되게 된다. 따라서 해상도를 높여, 디지털 홀로그램의 분석 결과의 정확도와 신뢰도를 높이기 위해, 광학 렌즈(280)는 입사되는 반사광을 확산시킨다.
CCD(290, 295)는 홀로그램을 수신하여 디지털 홀로그램을 생성한다. CCD(290)는 홀로그램을 수신하여 진폭에 관한 디지털 홀로그램을 생성하며, CCD(295)는 코사인 렌즈(270)를 거친 홀로그램을 수신하기 때문에, 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성한다.
제어부(미도시)는 제1 파면 분석부(250) 및 제2 파면 분석부(255)와 연결되어, 각 파면 분석부(250, 255)의 품질 분석결과에 따라, 기준광 또는 입사광의 품질을 보정한다. 전술한 바와 같이, 기준광 또는 입사광의 품질이 기 설정된 기준에 부합하는 품질과 오차를 가질 수 있다. 이처럼, 기준광 또는 입사광의 품질이 기 설정된 기준에 부합하는 품질과 오차를 갖는 상태에서 바로 디지털 홀로그램을 생성하는 경우, 부정확한 디지털 홀로그램이 생성되거나 확인이 곤란한 불명확한 디지털 홀로그램이 생성될 우려가 존재한다. 따라서 제어부(미도시)는 각 파면 분석부(250, 255)로부터 수신한 기준광 또는 입사광의 품질 분석결과를 토대로 기준광 또는 입사광의 품질을 보정한다. 예를 들어, 기준광 또는 입사광의 품질은 위상정보가 될 수 있으며, 제어부(미도시)는 기 설정된 기준과의 오차만큼 기준광 또는 입사광의 위상을 보정할 수 있다.
제어부(미도시)는 CCD(290, 295)와 추가로 연결되어, CCD(290, 295)에서 생성된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램을 수신한다. 제어부(미도시)는 수신한 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램을 이용하여 환자의 신체 부위에 관한 재구성 이미지(Reconstruction Image)를 생성할 수 있다. 제어부(미도시)는 추가적으로 환자의 식별자를 수신하며, 수신한 환자의 식별자, 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램 및 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자를 생체질환 진단서버(120)로 전송한다. 제어부의 각 구성에 관한 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부는 통신부(510), 데이터 분석부(520), 오차 보정부(530) 및 동작 조절부(540)를 포함한다.
통신부(510)는 각 파면 분석부(250, 255)의 품질 분석결과를, CCD(290, 295)에서 생성된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램을, 외부(미도시)로부터 환자의 식별자를 수신한다.
통신부(510)는 환자의 식별자, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자 및 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램을 생체질환 진단서버(120)로 전송한다.
데이터 분석부(520)는 각 파면 분석부(250, 255)의 품질 분석결과를 이용하여, 기준광 또는 입사광의 품질의 보정 필요여부 및 보정의 정도 등을 분석한다. 데이터 분석부(520)는 각 파면 분석부(250, 255)의 품질 분석결과를 이용하여, 기준광 또는 입사광의 품질의 보정이 필요한지 여부를 분석한다. 기준광 또는 입사광의 품질의 보정이 필요한 경우, 데이터 분석부(520)는 기준광 또는 입사광에 필요한 보정의 정도를 분석한다.
오차 보정부(530)는 데이터 분석부(520)의 분석결과에 따라 보정을 수행한다.
동작 조절부(540)는 조리개(370) 또는 스캐닝부(240)의 동작을 조절한다. 동작 조절부(540)는 조리개(370)의 잡광 성분의 제거 정도, 스캐닝부(240)의 반사각을 조절한다. 동작 조절부(540)는 데이터 분석부(520)의 분석결과를 이용하여 조리개(370) 또는 스캐닝부(240)의 동작을 조절할 수 있다. 동작 조절부(540)는 데이터 분석부(520)의 기준광 분석결과를 이용하여 조리개(370)의 동작을 보다 세밀하게 조절할 수 있다. 또한, 동작 조절부(540)는 데이터 분석부(520)의 반사광 분석결과를 이용하여 스캐닝부(240)의 동작을 보다 세밀하게 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버(120)는 통신부(610), 제어부(620), 데이터베이스(630) 및 진단부(640)를 포함한다.
통신부(610)는 환자의 식별자, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자 및 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램을 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로부터 수신한다.
통신부(610)는 환자의 식별자, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자, 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭과 위상에 대한 디지털 홀로그램 및 진단결과를 다른 홀로그래픽 머신비전 장치(114, 118)로 전송한다.
제어부(620)는 수신한 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자를 이용하여, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)와 기 설정된 관계를 갖는 다른 홀로그래픽 머신비전 장치를 판단한다. 전술한 바와 같이, 기 설정된 관계는 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로부터 기 설정된 반경 내 위치하고 있거나 환자의 동일한 신체 부위의 디지털 홀로그램 만을 생성하는 장치인지 여부일 수 있다. 전술한 관계에 있는 (다른) 홀로그래픽 머신비전 장치를 구비한 장소라면, 디지털 홀로그램을 생성한 홀로그래픽 머신비전 장치를 구비한 병원의 상급병원이거나 근처에 있는 동종 질환을 치료하는 병원일 가능성이 높기 때문이다. 이처럼, 제어부(620)는 홀로그래픽 머신비전 장치(110)와 기 설정된 관계를 갖는 다른 홀로그래픽 머신비전 장치를 판단한다.
제어부(620)는 수신한 환자의 식별자, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)의 식별자, 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭과 위상에 대한 디지털 홀로그램과 진단결과를 다른 홀로그래픽 머신비전 장치(114, 118)로 전송하도록 통신부(610)를 제어한다.
데이터베이스(630)는 복수의 환자들로부터 각 환자들의 다양한 신체부위에 대한 디지털 홀로그램 및 각 환자들의 다양한 신체부위 내에 존재하는 질환을 빅데이터로 형성하여 저장한다. 데이터베이스(630)는 환자로부터 진단을 위한 디지털 홀로그램을 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로부터 수신하기 이전에, 수많은 환자들의 다양한 신체 부위에 대한 디지털 홀로그램과 디지털 홀로그램을 이용하여 진단한 진단결과를 수집하여 빅데이터를 형성한다. 이처럼, 데이터베이스(630)가 빅데이터를 형성하여 저장함으로써, 검사를 하고자 하는 환자의 신체 부위에 대한 디지털 홀로그램을 1회 수신하더라도 환자의 신체부위 내 존재하는 모든 질환의 발병 가능성을 진단할 수 있다.
또한, 데이터베이스(630)는 검사를 하고자 하는 환자의 디지털 홀로그램 및 진단결과를 진단부(640)로부터 수신하여 이를 빅데이터로 저장한다. 이처럼, 생체질환 진단서버(120)에서 진단의 횟수가 증가할 수록, 누적되는 데이터의 량이 많아져 진단의 정확도와 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
진단부(640)는 품질 분석결과에 따라 보정된 진폭과 위상에 대한 디지털 홀로그램을 분석하며, 데이터베이스(630) 내 저장된 빅데이터를 이용하여 환자의 신체 부위 내 모든 질환의 발병가능성을 진단한다. 진단부(640)는 데이터베이스(630) 내 저장된 빅데이터를 이용하여 해당 디지털 홀로그램이 실제 환자의 안구 내 이상이 있어 생성된 것인지 또는 안구의 곡률에 의해 반사되어 생성된 것인지를 판단한다. 사람의 안구모양은 사람마다 상이할 수 있어, 상대적으로 보다 굴곡이 있는 안구모양을 갖는 사람이 존재할 수 있다. 진단부(640)는 생성된 진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램이 환자의 안구 내 이상이 있어 생성된 것인지 또는 본래의 안구의 모양에 의해 생성된 것인지를 빅데이터를 이용하여 분석한다.
진폭 및 위상에 대한 디지털 홀로그램이 환자의 안구 내 이상이 있어 생성된 것인 경우, 진단부(640)는 빅데이터를 이용하여 환자의 신체 부위 내 모든 질환의 발병가능성을 진단한다. 진단부(640)는 딥러닝을 이용하여 데이터베이스 내 저장된 디지털 홀로그램과 해당 홀로그램에서의 진단결과를 파악하고, 홀로그래픽 머신비전 장치(110)로부터 수신한 환자의 디지털 홀로그램과 비교한다. 이에 따라, 진단부(640)는 환자의 신체 부위 내 모든 질환의 발병가능성을 진단한다.
진단부(640)는 환자의 디지털 홀로그램과 진단결과를 데이터베이스(630)로 전달하여 저장한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체질환 진단서버가 디지털 홀로그램을 이용하여 질환의 가능성을 진단하는 방법을 도시한 순서도이다. 생체질환 진단서버가 디지털 홀로그램을 이용하여 질환의 가능성을 진단하는 방법에 대해서는 도 1 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
생체질환 진단서버(120)는 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 환자의 식별자, 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자 및 디지털 홀로그램을 수신한다(S710).
생체질환 진단서버(120)는 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 디지털 홀로그램의 대상을 인지한다(S720).
생체질환 진단서버(120)는 데이터베이스 내 저장된 데이터와 진단정보를 이용하여 디지털 홀로그램의 대상이 해당 부위에 가질 수 있는 모든 질병의 가능성을 진단한다(S730).
생체질환 진단서버(120)는 진단결과를 디지털 홀로그램의 대상 또는 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송한다(S740).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 머신비전 장치가 디지털 홀로그램을 생성하는 방법을 도시한 순서도이다. 홀로그래픽 머신비전 장치가 디지털 홀로그램을 생성하는 방법은 도 2 내지 4를 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 가시광과 적외광을 포함하는 조사광을 환자의 신체 부위로 조사한다(S810).
홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 조사광을 기준광과 환자의 신체부위로 입사될 입사광으로 스플릿한다(S820).
홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 환자의 신체부위에서 반사된 반사 광을 기준광의 방향으로 스플릿한다(S830).
홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 반사광과 기준광의 간섭현상을 이용하여 환자의 신체부위에 대한 홀로그램을 생성한다(S840).
홀로그래픽 머신비전 장치(110)는 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성한다(S850).
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 홀로그래픽 머신비전 장치의 동작을 보정하는 방법을 도시한 순서도이다. 제어부가 홀로그래픽 머신비전 장치의 동작을 보정하는 방법은 도 5를 참조하여 상세히 설명하였기 때문에, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(미도시)는 조사광 또는 환자의 신체부위에서 반사된 반사광의 위상값 등 품질 측정결과를 제1 또는 제2 파면 분석부로부터 수신한다(S910).
제어부(미도시)는 조사광 또는 반사광의 광질 측정결과를 분석한다(S920).
제어부(미도시)는 분석 결과에 따라 반사광의 성질을 보정한다(S930).
도 7 내지 9에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 7 내지 9에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7 내지 9는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 7 내지 9에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 질환 진단 시스템
110, 114, 118: 홀로그래픽 머신비전 장치
120: 생체질환 진단서버
210: 광원부
220 내지 225: 빔 스플리터
230, 232, 234, 236: 미러
240: 스캐닝부
250, 255: 파면 분석부
260: 집광렌즈
270: 코사인 렌즈
280: 광학렌즈
290, 295: CCD
310: 가시광원
315: 적외광원
320, 325: 핀홀 렌즈
330, 335: 빔 콜리메이터
340, 345: 개폐부
350, 355: 미러
360: 빔 스플리터
370: 조리개
410: 광원 회전부
510, 610: 통신부
520: 데이터 분석부
530: 오차 보정부
540: 동작 조절부
620: 제어부
630: 데이터베이스
640: 진단부
110, 114, 118: 홀로그래픽 머신비전 장치
120: 생체질환 진단서버
210: 광원부
220 내지 225: 빔 스플리터
230, 232, 234, 236: 미러
240: 스캐닝부
250, 255: 파면 분석부
260: 집광렌즈
270: 코사인 렌즈
280: 광학렌즈
290, 295: CCD
310: 가시광원
315: 적외광원
320, 325: 핀홀 렌즈
330, 335: 빔 콜리메이터
340, 345: 개폐부
350, 355: 미러
360: 빔 스플리터
370: 조리개
410: 광원 회전부
510, 610: 통신부
520: 데이터 분석부
530: 오차 보정부
540: 동작 조절부
620: 제어부
630: 데이터베이스
640: 진단부
Claims (5)
- 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 수신한 디지털 홀로그램을 이용하여 개체의 일 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 방법에 있어서,
상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 개체의 일 부위의 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램, 상기 개체의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하는 수신과정;
상기 개체의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 이용하여 상기 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 상기 개체를 인지하는 인지과정;
상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 분석하고, 기 저장된 디지털 홀로그램 및 진단결과를 분석하여 상기 개체의 일 부위 내 존재할 수 있는 질환의 가능성을 진단하는 진단과정; 및
상기 진단과정을 거쳐 생성된 진단결과를 인지한 상기 개체 또는 상기 상기 디지털 홀로그램을 전송한 장치와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하는 전송과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유방법. - 개체의 일 부위를 촬영하여 획득한 홀로그램을 이용하여 상기 개체의 일 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 시스템에 있어서,
통신부, 가시광 및/또는 적외광을 조사하는 광원, 상기 광원을 개체의 신체 부위로 조사하여 홀로그램을 생성하여, 상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 생성하며, 상기 디지털 홀로그램, 상기 개체의 식별자 및 자신의 식별자를 전송하는 홀로그래픽 머신비전 장치; 및
통신부를 포함하여, 상기 통신부를 이용하여 상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 디지털 홀로그램, 상기 개체의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하며, 상기 홀로그래픽 머진비전 장치로 부터 수신한 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램 정보를 기초로 상기 개체의 신체 부위 내 존재할 수 있는 질환의 가능성을 진단하고, 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 상기 개체의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 공유하는 생체질환 진단 및 공유서버
를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치는,
상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 기 설정된 반경 내 위치하는 홀로그래픽 머신비전 장치이거나 개체의 동일한 일 부위의 디지털 홀로그램을 생성하는 장치인 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 시스템. - 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 수신한 디지털 홀로그램을 이용하여 개체의 일 부위 내 존재할 수 있는 모든 질환의 가능성을 진단하고, 진단결과를 공유하는 진단결과 공유 서버에 있어서,
상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 상기 개체의 일 부위의 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램, 상기 개체의 식별자 및 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 수신하거나, 상기 개체의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하는 통신부;
상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자를 이용하여 상기 홀로그래픽 머신비전 장치와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치를 판단하며, 상기 개체의 식별자, 상기 디지털 홀로그램 및 진단결과 중 일부 또는 전부를 상기 홀로그래픽 머신비전 장치의 식별자와 기 설정된 관계를 갖는 홀로그래픽 머신비전 장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부; 및
상기 홀로그램의 진폭 및 위상에 관한 디지털 홀로그램을 분석하여 상기 개체의 일 부위 내 존재할 수 있는 질환의 가능성을 진단하는 진단부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 서버. - 제4항에 있어서,
상기 각 홀로그래픽 머신비전 장치간의 기 설정된 관계는,
상기 홀로그래픽 머신비전 장치로부터 기 설정된 반경 내 위치하는지 여부 또는 개체의 동일한 일 부위의 디지털 홀로그램을 생성하는지 여부인 것을 특징으로 하는 진단결과 공유 서버.
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