KR20230053062A - 영상을 활용한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 객체의 얼굴을 향하여 다양한 거리와 각도로 움직임이 가능한 로봇팔과 객체 영상 인식을 활용하여 레이저를 조사하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 객체의 피부 표면온도를 측정하는 온도 센서, 객체의 영상을 촬영하는 카메라, 동작 모드를 설정하는 모드선택 스위치, 수동 조작으로 비상 정지신호를 발생하는 비상정지 스위치, 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정하는 클라이언트 단말부, 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작을 제어하기 위한 객체의 특징부 정보를 로봇팔 제어부에 전달하여 레이저를 조사하고 온도 센서 및 비상정지 스위치를 체크하여 레이저 조사 동작을 제어하는 레이저 조사 제어부, 객체의 특징부 정보로 로봇팔의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부, 로봇팔 제어부에 의해 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 이동 및 회전하는 로봇팔, 레이저 에너지를 발생시켜 레이저 프로브에 전달하는 레이저 발생부, 및 로봇팔의 첨단부에서 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사하는 레이저 프로브를 포함하는, 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법을 제공하여, 객체의 얼굴 표면과 일정 거리를 유지하면서 시술 또는 치료가 필요한 부분에 균일하고 안전하게 레이저 조사를 실시할 수 있게 한다.
이를 위하여 본 발명은 객체의 피부 표면온도를 측정하는 온도 센서, 객체의 영상을 촬영하는 카메라, 동작 모드를 설정하는 모드선택 스위치, 수동 조작으로 비상 정지신호를 발생하는 비상정지 스위치, 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정하는 클라이언트 단말부, 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작을 제어하기 위한 객체의 특징부 정보를 로봇팔 제어부에 전달하여 레이저를 조사하고 온도 센서 및 비상정지 스위치를 체크하여 레이저 조사 동작을 제어하는 레이저 조사 제어부, 객체의 특징부 정보로 로봇팔의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부, 로봇팔 제어부에 의해 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 이동 및 회전하는 로봇팔, 레이저 에너지를 발생시켜 레이저 프로브에 전달하는 레이저 발생부, 및 로봇팔의 첨단부에서 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사하는 레이저 프로브를 포함하는, 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법을 제공하여, 객체의 얼굴 표면과 일정 거리를 유지하면서 시술 또는 치료가 필요한 부분에 균일하고 안전하게 레이저 조사를 실시할 수 있게 한다.
Description
본 발명은 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 객체(또는 피시술자, 이하는 '객체'라 통칭하기로 함)의 얼굴을 향하여 다양한 거리와 각도로 움직임이 가능한 로봇팔에 레이저 프로브(또는 핸드피스, 이하 '프로브'라 통칭하기로 함)를 탈부착 가능하게 고정하고, 카메라 영상으로 객체의 특징부를 추출하여 특징부 좌표를 계산하고 좌표값들로 로봇팔의 움직임을 제어할 수 있도록 함으로써 객체의 얼굴 표면과 일정 거리를 유지하면서 시술 또는 치료가 필요한 부분에 균일한 간격으로 레이저 조사를 실시할 수 있게 하며, 레이저 조사시 객체의 피부 표면온도 상승여부 및 비상정지스위치를 감지하여 레이저 조사를 제어할 수 있도록 함으로써 시술자와 피시술자 간의 비대면으로 안전하면서도 균일한 레이저 시술이 이루어질 수 있게 하여 시술자 및 피시술자에게 편리함과 안전성을 부여할 수 있는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 피부과에서 시행되는 대부분의 레이저 치료는, 시술자가 핸드피스(Handpiece)를 손으로 직접 잡고 피부 치료를 받는 환자의 얼굴 가까이에서 치료를 하고 있다.
하지만 사람이 직접 레이저를 조사하는 핸드피스를 사용하게 된다면, 예를 들어 최근의 코로나19 바이러스와 같은 전염병이 유행하는 상황에서 사람 사이에 거리가 인접하게 되므로 전염의 위험성이 존재하며, 대상 피부에 균일한 조사를 하기가 어렵다.
피부과에서 피부 미백치료로 가장 많은 치료 방법으로 선택되고 있는 레이저토닝이나, 탄력을 좋아지게 하는 제네시스, 롱펄스 Nd-Yag와 같은 치료는 얼굴 전체에 일정한 양의 레이저를 골고루 조사하는 것이 중요한 치료들이며, 레이저 핸드피스를 멀리 떨어뜨려서 조사하여도 피부에 도달하는 단위 면적당 에너지의 양을 일정하게 유지하는 콜리미네이션 기술을 사용하여 레이저 핸드피스를 환자의 피부에 직접 대지 않고 어느 정도 거리를 두고 레이저 조사를 할 수 있는 치료들이다.
이러한 피부 레이저 치료를 위해서는 핸드피스를 시술자가 직접 손에 잡고 일일이 방향과 위치, 움직이는 속도를 조절해가며 얼굴을 향해 조사해야 하는데, 만약 얼굴 전체에 일정한 양의 레이저를 골고루 조사하는 것을 목적으로 할 경우, 시술자가 아무리 노력을 기울인다 하더라도 손을 움직여 얼굴 전체를 일정한 속도로 고르게 치료하는 목적을 달성하기는 매우 어렵다.
그리고 피부 치료를 위해 정확한 레이저의 양이 피부에 도달하게 하려면 레이저광의 특성상 피부표면에 대해 90°에 가깝게 레이저의 조사 각도를 유지해 주어야 레이저 치료의 이상적인 효과를 끌어낼 수 있다. 하지만 고정된 자세로 앉아 있는 시술자가 오른손이든, 왼손이든 한 손으로 핸드피스를 쥐고 동측 얼굴로부터 반대측 얼굴까지 고르게, 그것도 피부 표면의 90°에 가깝게 유지하며 레이저를 조사하는 것은 매우 힘들고 어려운 일이다.
즉, 핸드피스를 시술자가 직접 손에 잡고 일일이 방향과 위치, 움직이는 속도를 조절해가며 얼굴을 향해 조사하는 것은, 고르게 레이저가 조사되지 않을 가능성이 높으며, 시술자의 노력과 숙련도에 따라 피부 치료의 결과가 달라지는 등의 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 객체의 얼굴을 향하여 다양한 거리와 각도로 움직임이 가능한 로봇팔의 첨단부에 레이저 조사장치의 프로브를 탈부착 가능하게 고정하고, 카메라 영상정보로부터 객체의 얼굴을 인식하여 얼굴의 각 특징부에 대한 좌표값을 계산하고 계산된 좌표값들을 토대로 로봇팔의 움직임을 제어하여 객체의 얼굴 표면과 일정 거리를 유지하면서 시술 또는 치료가 필요한 부분에 균일한 간격으로 레이저 조사를 실시할 수 있게 하며, 레이저 조사시 객체의 피부표면온도 상승여부 및 비상정지 스위치를 감지하여 레이저 조사를 제어할 수 있도록 함으로써 시술자와 피시술자 간의 비대면 상태로 안전하면서도 균일한 레이저 시술이 이루어질 수 있게 하여 시술자 및 피시술자에게 편리함과 안전성을 부여할 수 있는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 객체의 피부 표면온도를 측정하는 온도 센서, 객체의 영상을 촬영하는 카메라, 레이저 조사 제어부의 동작 모드를 설정하는 모드선택 스위치, 객체 또는 시술자나 시술 보조자에 의한 수동 조작으로 비상 정지신호를 발생하는 비상정지 스위치, 레이저 조사 제어부에서 카메라 영상신호를 수신하여 표출하거나 레이저 조사 제어부로부터 객체의 특징부 정보의 설정 권한을 위임받아 시술자 또는 시술 보조자에 의한 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정하는 클라이언트 단말부, 카메라 영상을 수신하여 클라이언트 단말부에 전달하면서 모드선택 스위치의 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 추출하거나 클라이언트 단말부로부터 수신하여 로봇팔 제어부에 전달하고, 로봇팔 제어부 및 레이저 발생부를 구동시켜 객체의 피부에 레이저를 조사하면서 레이저 조사 도중에 온도 센서 및 비상정지 스위치를 체크하여 레이저 발생부를 비상 정지시키거나 레이저 조사를 완료하도록 레이저 조사 동작을 전체적으로 제어하는 레이저 조사 제어부, 레이저 조사 제어부에서 전달되는 객체의 특징부 정보로 로봇팔의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부, 로봇팔 제어부에 의해 제어되어 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 이동 및 회전하고 첨단부에 레이저 프로브가 탈부착 가능하게 조립되거나 분리되는 로봇팔, 레이저 조사 제어부에 의해 제어되며 레이저 에너지를 발생시켜 광섬유를 통해 레이저 프로브에 전달하는 레이저 발생부, 및 레이저 발생부의 레이저 에너지를 전달받아 로봇팔의 첨단부에서 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사하는 레이저 프로브를 포함하는, 객체인식을 활용한 레이저 조사장치이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 온도센서와 카메라를 통해 온도 측정값을 체크 및 영상신호를 수신하고 자동 또는 수동 모드선택을 위한 모드선택 스위치와 레이저 조사 정지를 위한 비상정지 스위치를 구비하여 각 스위치 조작신호를 체크하며 클라이언트 단말부와 통신 가능하게 연결되고 로봇팔의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부와 레이저 프로브가 연결된 레이저 발생부의 동작을 제어하는 레이저 조사 제어부를 구비한 레이저 조사장치에서, 상기 레이저 조사 제어부에 의해 수행되는 제어방법에 있어서, 비상정지 스위치와 온도센서를 초기화한 후 온도센서와 카메라를 구동시켜 카메라 영상을 수신하고 클라이언트 단말부에 전달하는 제1단계, 모드선택 스위치에 의한 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 영상인식을 통해 추출하거나 클라이언트 단말부로부터 수신하여 로봇팔 제어부에 전달하는 제2단계, 객체의 특징부 정보로 로봇팔 제어부 및 레이저 발생부를 구동시켜 객체의 피부에 레이저 조사를 실시하는 제3단계, 및 레이저 조사 도중에 온도센서 및 비상정지 스위치를 체크하여 레이저 발생부를 비상 정지시키고 경보를 발생시켜 시술자 또는 보조 시술자에 의한 수동 조작을 대기하거나 레이저 조사 동작을 제어하면서 레이저 조사 완료여부를 판단하는 제4단계를 포함하는, 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법이다.
본 발명에 의하면, 객체의 얼굴을 향하여 다양한 거리와 각도로 움직임이 가능한 로봇팔의 첨단부에 레이저 프로브를 설치하고 카메라 영상정보로부터 객체의 얼굴을 인식하여 계산된 좌표값들로 로봇팔의 움직임을 제어할 수 있도록 함으로써 객체의 얼굴 표면과 일정 거리를 유지하면서 시술 또는 치료가 필요한 부분에 균일한 간격으로 레이저 조사를 실시할 수 있게 하여 레이저토닝, 제네시스, 롱펄스 Nd-Yag등 여러 가지 비 접촉식 레이저 치료 또는 시술에서 조작자의 숙련도에 따라 조사 효과가 달라지는 종래의 레이저 치료 또는 시술과는 달리 객체의 피부 전체에 고르고 정확하고 안전하게 레이저를 조사하는 레이저 조사 장치가 제공될 수 있는 이점을 제공한다.
또한 본 발명은 레이저 조사시 객체의 피부표면온도 상승 및 비상정지스위치를 감지하여 레이저 조사를 자동으로 제어할 수 있도록 함으로써 시술자와 피시술자 간의 비대면 상태로 안전한 레이저 시술이 이루어질 수 있게 하여 상황에 따라 코로나19과 같은 바이러스 전염의 위험성을 줄일 수 있는 이점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 객체인식을 활용한 레이저 조사장치의 개략적인 구성을 예시한 블록도이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 객체인식을 활용한 레이저 조사장치에서 레이저 조사 제어부에 의해 수행되는 제어방법을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도이다.
도 3은 도 1의 클라이언트 단말부에서 수행되는 객체의 특징부 정보 입력 또는 설정 동작을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 객체인식을 활용한 레이저 조사장치에서 레이저 조사 제어부에 의해 수행되는 제어방법을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도이다.
도 3은 도 1의 클라이언트 단말부에서 수행되는 객체의 특징부 정보 입력 또는 설정 동작을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 청구범위의 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 범주 내에서 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 레이저 조사장치는 레이저 발생부에서 발생된 레이저 에너지를 광섬유를 통해 전달받아 레이저 프로브를 통해 조사되도록 하는 장치로서, 피부 관리, 치료, 시술을 위해 폭 넓게 사용될 수 있다.
또한 본 명세서에서 레이저 프로브란 레이저 발생부에서 만들어진 레이저가광섬유를 통해 전달되어 조사되는 구성품을 의미하며 이는 레이저 조사장치에 전용으로 설계된 기구물일 수도 있고, 여러 기성 레이저 발생 장치의 여러 다양한 핸드피스가 장착되어 프로브로 사용될 수 있다. 이하, 특별히 명시하지 않는 한, 프로브라는 용어는 전용 프로브와 기존 레이저 발생부의 시술자용 핸드피스를 아우르는 의미로 이용된다.
도 1은 본 발명에 따른 객체인식을 활용한 레이저 조사장치의 개략적인 구성을 예시한 블록도로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 조사장치는 온도 센서(110), 카메라(120), 모드선택 스위치(130), 비상정지 스위치(140), 클라이언트 단말부(150), 레이저 조사 제어부(160), 로봇팔 제어부(170), 로봇팔(171), 레이저 발생부(180), 레이저 프로브(181)를 포함하여 구성될 수 있다.
온도 센서(110)는 레이저 조사 제어부(160)에 의해 직접 연결되어 레이저 조사 제어부(160)에 의해 동작하며, 카메라(120) 및 레이저 프로브(181)와 함께 로봇팔(171)의 첨단부에 설치되어 객체의 피부로부터 일정거리 이격된 위치에서 비접촉 방식으로 객체의 피부 표면온도를 측정하여 온도 측정값을 레이저 조사 제어부(160)에 전달한다. 이를 위해 온도센서는 비접촉식 온도센서로서 측정 대상의 적외선 방사율로 온도를 측정하는 적외선 온도계가 사용될 수 있으며 본 발명의 실시예에 이에 한정되지 않음은 자명하다.
카메라(120)는 레이저 조사 제어부(160)에 직접 연결되어 레이저 조사 제어부(160)에 의해 동작하며, 온도 센서(110) 및 레이저 프로브(181)와 함께 로봇팔(171)의 첨단부에 설치되어 객체의 피부로부터 일정거리 이격된 위치에서 객체의 영상을 촬영하여 레이저 조사 제어부(160)에 전달한다. 이러한 카메라(120)는 로봇팔의 이동 및 회전에 따라 여러 각도, 여러 위치에서 객체를 실시간 촬영하여 치료받는 사진이나 동영상을 생성하고, 이를 통해 객체의 레이저 조사위치(치료 부위 및 그 주변 부위)나 치료상태 등의 확인이 가능하게 한다. 이러한 카메라(120)는 치료 또는 시술부위의 3차원 공간좌표를 얻기 위해서 깊이 정보(피사체, 즉 치료부위와 카메라 유닛간의 거리 정보)를 파악할 수 있는 스테레오 카메라인 것이 좋다.
또한 이러한 카메라(120)는 UV램프와 UV필터를 사용하여 UV촬영이 가능하도록 구성할 수 있는데, UV 촬영신호는 객체의 색소 상태 및 수분 상태를 측정할 수 있게 하므로 이러한 상태 정보를 바탕으로 사람의 색소량에 따라 다른 레이저 조사량을 설정하게 하는데도 도움을 준다. 만약, UV촬영으로 색소 분석을 활용한다면 색소가 더 많은 부위에 더 많은 레이저가 조사되도록 레이저 조사기의 이동경로를 프로그래밍함으로서 얼굴의 부위마다 레이저 조사량을 다르게 조절할 수도 있을 것이다. 또한, 이러한 스테레오 카메라(또는 거리 측정수단)를 이용하여 치료 부위와 프로브 간의 거리를 파악하여 객체와 레이저 프로브와의 거리에 따라 레이저 조사량을 조절하여 코나 광대뼈 등 굴곡진 부위에 대해서도 항상 일정한 양의 레이저 조사가 이루어질 수 있다.
모드선택 스위치(130)는 레이저 조사 제어부(160)에 직접 연결되며 시술자나 시술 보조자에 의한 수동 조작으로 레이저 조사 제어부(160)의 동작 모드를 수동모드, 자동모드, 완전 수동모드 중의 어느 하나로 설정한다. 수동모드에서는 후술될 클라이언트 단말부에서 시술자 또는 보조 시술자가 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정하거나 레이저 프로브의 레이저 조사 동작 및 로봇팔의 움직임을 수동으로 조작할 수 있다. 자동모드에서는 객체 인식을 통해 객체의 특징부 정보를 추출하거나 레이저 프로브의 레이저 조사 동작 및 로봇팔의 움직임을 자동으로 조작할 수 있다. 완전 수동모드에서는 시술자 또는 시술 보조자가 클라이언트 단말부의 디스플레이화면 상의 객체 얼굴을 보면서 화면상의 한 지점을 드래그하면 로봇팔이 그 위치에 따라서 이동하거나 회전하면서 레이저를 조사할 수 있다. 또한 이러한 완전 수동모드에서는 조이스틱을 구비하여 조이스틱을 움직이게 되면 로봇팔이 그 위치에 따라서 이동하거나 회전하면서 레이저를 조사할 수 있다.
비상정지 스위치(140)는 레이저 조사 제어부(160)에 직접 연결되며 객체 또는 시술자나 시술 보조자에 의한 수동 조작으로 비상정지신호를 발생시켜 레이저 조사 제어부(160)에 전달한다. 이러한 비상정지 스위치는 예를 들면 손에 파지하고 눌러 작동시킬 수 있는 형태로서, 작동 기계가 평소와 다른 이상 작동을 하는 것이 느껴지거나, 통상적인 피부 관리 또는 시술 또는 치료 중에 발생하지 않는 소리가 나거나, 비정상적으로 한 곳에만 집중적으로 레이저가 조사되는 것이 느껴지거나, 뜨거움이나 통증 등이 느껴지는 등의 비정상적인 상황에서 스위치를 눌러 대비하는 것으로, 비상 상황에서 객체를 보호하는 역할을 한다. 이러한 비상정지 스위치는 비정상적인 상황이 감지될 경우 누르도록 객체에게 설명되고 교육될 수 있다.
클라이언트 단말부(150)는 카메라의 영상신호를 표출하는 디스플레이와 레이저 조사를 위한 객체의 특성정보 및 레이저 발생부의 특성정보를 입력 또는 설정하기 위한 사용자 인터페이스가 포함된 컴퓨터 단말기 또는 모바일 장치로 구현될 수 있으며, 이러한 클라이언트 단말부(150)는 레이저 조사 제어부(160)와 데이터 통신 가능하게 연결되어 카메라(120)의 영상신호를 수신하여 디스플레이에 표출하거나, 모드선택 스위치(130)가 수동모드로 설정된 상태에서 레이저 조사 제어부(160)로부터 객체의 특징부 정보 설정 권한을 위임받아 시술자 또는 시술 보조자가 사용자 인터페이스를 통해 입력 또는 설정하는 값을 객체의 특징부 정보로서 입력받아 저장하고 입력 또는 설정된 객체의 특징부 정보를 레이저 조사 제어부(160)에 전송한다. 이러한 클라이언트 단말부(150)로부터 입력 또는 설정되고 수신되는 객체의 특징부 정보는 시술자 또는 시술 보조자에 의해 입력 또는 설정되는 객체의 얼굴 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역(또는 포인트)의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역(또는 포인트)의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역(또는 포인트)의 좌표값, 횟수와 시간값 정보 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 영역의 좌표값은 기미, 탄력, 모공, 피부결, 주름 등에 필요한 영역 시술 또는 치료에 사용될 수 있으며, 포인트의 좌표값은 점, 잡티, 주근깨. 흑자 등에 필요한 포인트 시술 또는 치료에 사용될 수 있을 것이다.
레이저 조사 제어부(160)는 카메라(120)의 영상을 수신하여 클라이언트 단말부(150)에 전달하면서 모드선택 스위치(130)에 의해 설정된 동작모드에 따라 로봇팔(171)의 이동 범위 및 회전 동작을 제어하기 위해, 굴곡, 눈, 코, 입, 귀, 눈썹, 점, 문신, 상처 등의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 추출하거나 클라이언트 단말부(150)로부터 수신하여 로봇팔 제어부(170)에 전달한다. 여기서 모드선택 스위치(130)가 자동모드로 설정된 경우에 레이저 조사 제어부(160)는 카메라 영상으로부터 객체를 인식하고 인식된 객체의 굴곡, 눈, 코, 입, 귀, 눈썹, 점, 문신, 상처 등의 특징부에 대한 좌표값을 산출하여 로봇팔 제어부(170)에 전달한다. 반면에 모드선택 스위치(130)가 수동모드로 설정된 경우 레이저 조사 제어부(160)는 클라이언드 단말부(150)로 설정 권한 위임정보를 전송하고 그 후에 설정 권한이 위임된 클라이언트 단말부(150)로부터 수신되는 클라이언트 설정정보, 즉 클라이언트 단말부(150)에서 사용자 인터페이스를 통해 시술자 또는 시술 보조자에 의해 입력 또는 설정되는 객체의 특징부에 대한 좌표값과 횟수 및 시간값을 수신하여 로봇팔 제어부(170)에 전달한다. 여기서 레이저 조사 제어부에서 클라이언트 단말부로 전달되는 설정 권한 위임정보는 클라이언트 단말부와 레이저 조사 제어부 사이에서 사전에 설정된 신호일 수 있으며, 이러한 설정 권한 위임정보는 특정 신호로 한정되지 않음은 물론이다.
이후 레이저 조사 제어부(160)는 로봇팔 제어부(170) 및 레이저 발생부(180)를 구동시켜 객체의 피부에 대한 레이저 조사 동작을 제어한다. 이러한 레이저 조사 도중에 레이저 조사 제어부(160)는 온도 센서(110)의 측정값 및 비상정지 스위치(140)의 동작상태를 체크하여 그 체크 결과에 따라 레이저 발생부(180)를 비상 정지시키거나 레이저 조사를 완료하도록 레이저 조사 동작을 전체적으로 제어한다. 여기서 레이저 조사 제어부(160)에는 레이저 조사시 객체의 피부 표면에서 측정되는 온도값을 비교하기 위한 기준치를 설정하여 저장할 수 있으며, 이러한 기준치는 예를 들면 피부에 화상을 입힐 우려가 있는 온도인 43±1℃일 수 있다. 이로써 레이저 조사 제어부(160)는 온도 센서의 측정값이 미리 설정된 기준치를 초과하거나 비상정지 스위치가 온 조작되는 경우 레이저 발생부(180)의 동작을 정지시키고 경보를 출력하여 시술자 또는 시술 보조자에 의한 수동 조작을 통해 사후 대처가 있을 때까지 동작을 대기하며, 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과하지도 않고 비상정지 스위치도 온 조작되지 않는 경우 레이저 조사를 완료하도록 레이저 조사 동작을 제어한다.
로봇팔 제어부(170)는 레이저 조사 제어부(160)와 연결되어 레이저 조사 제어부(160)에서 전달되는 객체의 특징부에 대한 좌표값, 또는 좌표값과 횟수 및 시간값으로 로봇팔의 움직임을 제어하여, 로봇팔에 고정 또는 조립된 레이저 프로브를 객체의 얼굴면에 부딪히지 않고 일정한 간격으로 이격되게 유지시키면서 조사가 필요한 부분에만 균일하게 레이저를 조사하도록 로봇팔의 움직임을 제어한다.
로봇팔(171)은 로봇팔 제어부에 의해 움직임이 제어되어 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 이동 및 회전 가능하도록 설치되며 레이저 프로브가 탈부착 가능하게 첨단부에 조립되거나 분리된다.
레이저 발생부(180)는 레이저 조사 제어부와 연결되어 레이저 조사 제어부의 제어신호에 의해 자동으로 구동 또는 정지되며 레이저 에너지를 발생시켜 광섬유를 통해 레이저 프로브에 전달한다.
레이저 프로브(181)는 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사할 수 있도록 상기 로봇팔의 첨단부에 회전 가능하게 설치되며 레이저 발생부와 광섬유로 연결되어 레이저 발생부의 레이저 에너지를 전달받아 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사한다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 객체인식을 활용한 레이저 조사장치에서 레이저 조사 제어부에 의해 수행되는 제어방법을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도이고, 도 3은 레이저 조사 제어부의 설정 권한 위임에 의해 도 1의 클라이언트 단말부에서 수행되는 객체의 특징부에 대한 좌표값과 횟수 및 시간값 입력 또는 설정 동작을 설명하기 위하여 예시한 동작 흐름도로서, 본 발명에 따른 레이저 조사장치 제어방법은 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 영상 촬영단계(a), 특징부 정보 전송단계(b), 로봇팔 및 레이저 구동단계(c), 및 레이저 조사 제어단계(d)를 포함하여 이루어질 수 있고, 복귀단계(e)를 더 포함하여 다른 실시 형태로 구현될 수도 있다.
이러한 본 발명의 레이저 조사장치 제어방법은 온도센서(110)와 카메라(120)를 초기화한 상태에서 온도센서(110)와 카메라(120)를 통해 온도 측정값의 체크 및 영상신호를 수신하고 자동 또는 수동 모드선택을 위한 모드선택 스위치(130)와 레이저 조사 정지를 위한 비상정지 스위치(140)를 구비하여 각 스위치 조작신호를 체크하며 클라이언트 단말부(150)와 통신 가능하게 연결되고 로봇팔(171)의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부(170)와 레이저 프로브(181)가 연결된 레이저 발생부(180)의 동작을 제어하는 레이저 조사 제어부(160)를 구비한 레이저 조사장치에서 상기 레이저 조사 제어부(160)에 의해 수행될 수 있다.
영상 촬영단계(a)는 비상정지 스위치(140)와 온도센서(110)를 초기화하는 단계(S101), 온도센서(110)와 카메라(120)를 구동시키는 단계(S102), 카메라에서 촬영되는 영상을 수신하는 단계(S103), 및 수신된 카메라 영상을 클라이언트 단말부(150)에 전달하는 단계(S104)를 포함하여 이루어질 수 있다.
특징부 정보 전송단계(b)는 모드선택 스위치(130)의 동작 상태를 체크하는 단계(S105)와, 모드선택 스위치에 의해 설정된 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 영상인식을 통해 추출하거나 클라이언트 단말부(150)로부터 수신하여 로봇팔 제어부(170)에 전달하는 단계(S106-S111)들을 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 특징부 정보 전송단계에서 (b1) 모드선택 스위치가 수동모드로 선택된 경우, 레이저 조사 제어부(160)는 클라이언트 단말부(150)에 설정권한 위임 정보를 전송하고 수신 대기(S106)하면서 클라이언트 단말부(150)로부터 전송되는 객체의 특징부 정보를 수신(S107)하여 로봇팔 제어부에 전달(S108)하는 단계를 선택하여 수행한다. 이러한 수동모드에서 레이저 조사 제어부(160)는 객체의 특징부 정보 설정권한을 클라이언트 단말부(150)에 위임하기 위한 설정 권한 위임 정보를 클라이언트 단말부(150)에 전달하고 수신 대기하게 되며, 클라이언트 단말부(150)는 도 3에 예시된 바와 같이 레이저 조사 제어부(160)에서 설정 권한 위임 정보가 수신(S201)되면 설정 권한을 위임받게 되며, 설정 권한 위임 정보를 수신하는 경우 클라이언트 단말부(150)는 시술자 또는 시술 보조자가 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정할 수 있는 화면을 디스플레이(S202)할 수 있다. 이러한 상태에서 클라이언트 단말부(150)는 디스플레이 상태에서 시술자 또는 시술 보조자에 의해 객체의 특징부 정보가 입력 또는 설정되는지를 판단(S203)하여 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정받아 저장(S204)한다. 이때 클라이언트 단말부(150)에서 입력 또는 설정되는 객체의 특징부 정보는 객체의 촬영 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역의 좌표값, 횟수와 시간값 정보 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이후 입력 또는 설정 완료여부를 판단(S205)하여 설정이 완료되면(S205의 Y분기) 클라이언트 단말부(150)는 저장된 객체의 특징부 정보를 레이저 조사 제어부(160)에 전달(S206)한다. 여기서 클라이언트 단말부(150)에서 레이저 조사 제어부(160)에 전달되는 객체의 특징부 정보도 객체의 촬영 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역의 좌표값, 횟수와 시간값 정보 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반면에, (b2) 모드선택 스위치가 자동모드로 선택된 경우, 레이저 조사 제어부(160)는 카메라 영상으로부터 객체의 특징부 인식을 수행(S109)하여 객체의 특징부에 대한 좌표값을 추출(S110)하고, 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보로서 상기 추출된 좌표값을 로봇팔 제어부(170)에 전송(S111)하는 단계를 수행한다.
한편, 모드선택 스위치가 완전 수동모드(도시 생략)로 선택된 경우, 시술자 또는 시술 보조자가 클라이언트 단말부의 디스플레이화면 상의 객체 얼굴을 보면서 화면상의 한 지점을 드래그하면 레이저 조사 제어부(160)는 로봇팔이 그 위치에 따라서 이동하거나 회전하면서 레이저를 조사하도록 설정될 수 있다. 또한 이러한 완전 수동모드에서는 조이스틱을 구비하여 조이스틱을 움직이게 되면 로봇팔이 그 위치에 따라서 이동하거나 회전하면서 레이저를 조사할 수도 있다.
로봇팔 및 레이저 구동단계(c)는 전송된 객체의 특징부 정보로 로봇팔 제어부(170) 및 레이저 발생부(180)를 구동시켜 객체의 피부에 레이저 조사를 실시하는 로봇팔 및 레이저 구동단계(S112)이다.
레이저 조사 제어단계(d)는 레이저 조사 도중에 온도센서(110)의 측정값과 비상정지 스위치(140)의 동작상태를 체크(S113)하여 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과(S114의 Y분기)하거나 비상정지 스위치(140)가 온 조작(S115의 Y분기)되는 경우 레이저 발생부(180)를 비상 정지(S116)시키고 경보를 발생(S117)시킨 후 시술자 또는 보조 시술자에 의한 수동 조작을 대기(S118)하는 단계, 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과하지도 않고(S114의 N분기) 비상정지 스위치(140)도 온 조작상태가 아닌경우(S115의 N분기)에는 레이저 조사 동작을 제어하면서 레이저 조사 완료여부를 판단(S119)하는 단계를 포함한다.
복귀단계(e)는 레이저 조사 제어단계의 판단 결과 레이저 조사 완료가 확인(S119의 Y분기)되면 레이저 발생부(180)의 동작을 정지시키고 로봇팔 제어부(170)를 초기 또는 기설정된 안전위치로 복귀(S120)시키는 단계를 포함한다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법에서 이루어지는 전체적인 동작 흐름은 다음과 같다.
먼저 레이저 조사 제어부(160)가 동작을 개시한 초기에 비상정지 스위치(140)와 온도센서(110)를 초기화(S101)한 후, 온도센서(110)와 카메라(120)를 구동(S102)시켜 카메라에서 촬영되는 영상을 수신(S103)하는 영상 촬영단계를 수행하고, 이때 수신된 카메라 영상을 클라이언트 단말부(150)에 전송(S104)함으로써 클라이언트 단말부(150)의 디스플레이에서 현재 카메라를 통해 촬영되는 객체의 영상을 표출할 수 있게 한다. 이로써 시술자 또는 시술 보조자 등은 시술 또는 치료 등을 위한 객체의 상태를 확인할 수 있게 된다.
이어서 레이저 조사 제어부(160)는 모드선택 스위치(130)의 동작 상태를 체크(S105)하여 모드선택 스위치가 수동모드로 설정되어 있는지 자동모드로 설정되어 있는지를 판단하여, 모드선택 스위치에 의해 설정된 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 클라이언트 단말부(150)로부터 수신하여 로봇팔 제어부(170)에 전송(S106-S108)하거나, 카메라영상으로부터 영상인식을 통해 추출하여 로봇팔 제어부(170)에 전송(S109-S111)하는 특징부 정보 전송단계를 수행한다.
즉, 이러한 특징부 정보 전송단계에서 모드선택 스위치가 수동모드로 선택된 경우 레이저 조사 제어부(160)는 클라이언트 단말부(150)에 설정권한 위임 정보를 전송하고 클라이언트 단말부(150)로부터의 정보 수신을 대기(S106)하며, 이후 클라이언트 단말부(150)로부터 객체의 특징부 정보가 수신되면(S107의 Y분기), 해당 정보를 수신하여 로봇팔 제어부에 전송(S108)한다. 이러한 수동모드에서 레이저 조사 제어부(160)는 통신 가능하게 연결된 클라이언트 단말부(150)에 객체의 특징부 정보 설정권한을 위임하기 위한 설정 권한 위임 정보를 전달할 수 있게 되며, 클라이언트 단말부(150)에서는 도 3에 예시된 바와 같이 레이저 조사 제어부(160)에서 설정 권한 위임 정보가 수신되면(S201의 Y분기) 객체의 특징부 정보 설정 권한을 위임받게 된다.
이러한 설정 권한 위임 정보를 레이저 조사 제어부(160)로부터 수신하는 경우 클라이언트 단말부(150)는 시술자 또는 시술 보조자가 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정할 수 있는 화면을 디스플레이(S202)하고, 디스플레이 상태에서 시술자 또는 시술 보조자에 의해 객체의 특징부 정보가 입력 또는 설정되는지의 여부를 판단(S203)하여, 시술자 또는 시술 보조자에 의해 입력 또는 설정되는 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정받아 저장(S204)한다. 이때 클라이언트 단말부(150)를 통해 시술자 또는 시술 보조자가 입력 또는 설정할 수 있는 객체의 특징부 정보는 객체의 촬영 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역의 좌표값, 횟수와 시간값 정보들로서, 레이저 시술 또는 치료를 위해 레이저 조사를 필요로 하는 객체의 특징부 정보가 된다.
이후 클라이언트 단말부(150)는 입력 또는 설정 완료여부를 판단(S205)하여 설정이 완료되면(S205의 Y분기) 저장된 객체의 특징부 정보를 레이저 조사 제어부(160)에 전달(S206)하고 동작을 종료한다.
한편, 특징부 정보 전송단계에서 모드선택 스위치가 자동모드로 선택된 경우 레이저 조사 제어부(160)는 카메라 촬영 영상으로부터 객체의 특징부, 즉 굴곡, 눈, 코, 입, 귀, 눈썹, 점, 문신, 상처 등의 특징부 인식을 수행(S109)하여 각 특징부에 대한 좌표값을 추출(S110)하고, 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보로서 상기 추출된 좌표값을 로봇팔 제어부(170)에 전송(S111)한다.
다음으로 레이저 조사 제어부(160)는 상기 전송한 객체의 특징부 정보로 로봇팔 제어부(170) 및 레이저 발생부(180)를 구동(S112)시킴으로써 로봇팔의 첨단부에 조립 또는 고정되어 객체와 일정한 거리를 유지하면서 객체를 향하여 다양한 각도와 방향으로 이동 및 회전하는 레이저 프로브(181)를 이용하여 객체의 피부 표면에 균일하면서도 안정적인 레이저 조사를 실시할 수 있게 한다.
이와 같은 레이저 조사를 실시하는 도중에 레이저 조사 제어부(160)는 온도센서(110)의 측정값과 비상정지 스위치(140)의 동작상태를 체크(S113)하여 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과(S114의 Y분기)하거나 비상정지 스위치(140)가 온 조작(S115의 Y분기)되는 경우 레이저 발생부(180)를 비상 정지(S116)시키고 경보를 발생(S117)시킴으로써 시술자 또는 보조 시술자에게 비상 상황임을 인지할 수 있게 하고, 이후에는 시술자 또는 보조 시술자에 의한 수동 조작을 대기(S118)한다. 반면에 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과하지도 않고(S114의 N분기) 비상정지 스위치(140)도 온 조작상태가 아닌경우(S115의 N분기)에는 레이저 조사 동작을 제어하면서 레이저 조사 완료여부를 판단(S119)하여, 레이저 조사 완료가 확인되면(S119의 Y분기) 레이저 발생부(180)의 동작을 정지시키고 로봇팔 제어부(170)를 초기 또는 기설정된 안전위치로 복귀(S120)시킨 후 모든 동작을 종료하게 된다.
이로써 본 발명에 의한 객체 인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법은 객체 인식과 로봇팔을 이용하게 되므로 객체가 눕거나, 앉거나, 엎드리거나, 얼굴을 돌리거나, 이동 중에도 객체의 피부표면과 일정한 거리를 유지시키면서 레이저 조사가 가능하여 레이저 시술 또는 치료시 시술자 또는 피시술자에게 편리함을 부여할 수 있으며, 또한 로봇팔을 이용하여 객체가 폐쇄된 환경에 노출되지 않게 하므로 레이저 시술 또는 치료시 개방감을 느낄 수 있어 심리적 편안함을 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 객체 인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법은 로봇팔을 이용하여 다양하고 정밀한 각도로 레이저 조사가 가능할 뿐만 아니라 피부에 초근접하여 레이저를 조사할 수 있게 하므로 피부 표면에 대해 초근접 조사 및 균일한 조사가 가능하게 하여 레이저 시술 도는 치료효과를 극대화시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 객체 인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법은 로봇팔을 이용하여 시술자 또는 시술 보조자와 객체 간에 직접 대면할 필요가 없어지므로 코로나 등 전염병에 의한 감염 위험으로부터 안전하게 대비할 수 있게 다.
또한 본 발명에 의한 객체 인식을 활용한 레이저 조사장치 및 그 제어방법은 온도 센서 및 비상정시 스위치 등을 이용하여 안전한 레이저 시술 또는 치료가 가능하게 되므로 레이저 시술 시 발생할 수 있는 화상 등 부작용을 방지할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 온도센서 120 : 카메라
130 : 모드선택 스위치 140 : 비상정지 스위치
150 : 클라이언트 단말부 160 : 레이저 조사 제어부
170 : 로봇팔 제어부 171 : 로봇팔
180 : 레이저 발생부 181 : 레이저 프로브
130 : 모드선택 스위치 140 : 비상정지 스위치
150 : 클라이언트 단말부 160 : 레이저 조사 제어부
170 : 로봇팔 제어부 171 : 로봇팔
180 : 레이저 발생부 181 : 레이저 프로브
Claims (15)
- 레이저 조사 제어부에 연결되어 레이저 조사 제어부에 의해 동작하며 로봇팔의 첨단부에 설치되어 객체의 영상을 촬영하는 카메라(120);
카메라의 영상을 수신하여 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 추출하여 로봇팔 제어부에 전달하고, 로봇팔 제어부 및 레이저 발생부를 구동시켜 객체의 피부에 레이저를 조사하는 동작을 전체적으로 제어하는 레이저 조사 제어부(160);
레이저 조사 제어부에서 전달되는 객체의 특징부 정보로 로봇팔의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부(170);
로봇팔 제어부에 의해 제어되어 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 이동 및 회전하고 첨단부에 레이저 프로브가 탈부착 가능하게 조립되거나 분리되는 로봇팔(171);
레이저 조사 제어부에 의해 제어되며 레이저 에너지를 발생시켜 광섬유를 통해 레이저 프로브에 전달하는 레이저 발생부(180); 및
레이저 발생부의 레이저 에너지를 전달받아 로봇팔의 첨단부에서 객체의 얼굴을 향하여 다양한 각도로 레이저를 조사하는 레이저 프로브(181);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제1항에 있어서,
레이저 조사 제어부에 연결되어 레이저 조사 제어부에 의해 동작하며 로봇팔의 첨단부에 설치되어 객체의 피부 표면온도를 측정하는 온도 센서(110);
레이저 조사 제어부에 연결되며 레이저 조사 제어부의 동작 모드를 설정하는 모드선택 스위치(130);
레이저 조사 제어부에 연결되며 객체 또는 시술자나 시술 보조자에 의해 조작되어 비상 정지신호를 발생하는 비상정지 스위치(140); 및
레이저 조사 제어부와 데이터 통신 가능하게 연결되어 카메라 영상신호를 수신하여 표출하거나 레이저 조사 제어부로부터 객체의 특징부 정보의 설정 권한을 위임받아 시술자 또는 시술 보조자에 의해 객체의 특징부 정보를 입력 또는 설정받고, 입력 또는 설정된 객체의 특징부 정보를 레이저 조사 제어부에 전송하는 클라이언트 단말부(150);를 더 포함하고,
상기 레이저 조사 제어부(160)는
카메라의 영상을 수신하여 클라이언트 단말부에 전달하면서 모드선택 스위치의 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 추출하거나 클라이언트 단말부로부터 수신하여 로봇팔 제어부에 전달하고, 로봇팔 제어부 및 레이저 발생부를 구동시켜 객체의 피부에 레이저를 조사하면서 레이저 조사 도중에 온도 센서 및 비상정지 스위치를 체크하여 레이저 발생부를 비상 정지시키거나 레이저 조사를 완료하도록 레이저 조사 동작을 전체적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제2항에 있어서, 상기 클라이언트 단말부(150)는,
카메라의 영상신호를 표출하는 디스플레이와 레이저 조사를 위한 객체의 특징부 정보 및 레이저 발생부의 특징정보를 입력 또는 설정하기 위한 사용자 인터페이스가 포함된 컴퓨터 단말기 또는 모바일 장치로 구현되는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제2항에 있어서, 상기 클라이언트 단말부(150)는,
상기 레이저 조사 제어부에서 전송되는 설정 권한 위임 정보의 수신을 통해 설정 권한을 위임받으며,
시술자 또는 시술 보조자에 의해 입력 또는 설정되는 객체의 특징부 정보를 입력받아 저장하고, 저장된 객체의 특징부 정보를 레이저 조사 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제4항에 있어서, 상기 클라이언트 단말부(150)로부터 전송되는 객체의 특징부 정보는,
객체의 얼굴 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역의 좌표값, 횟수와 시간값 정보 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제2항에 있어서, 상기 레이저 조사 제어부는,
모드선택 스위치가 자동 모드로 설정된 경우 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보로서 카메라 영상으로부터 영상 인식을 통해 객체의 얼굴영역을 추출하고 추출된 객체의 얼굴영역으로부터 얼굴 특징좌표값을 계산하여 로봇팔 제어부에 전달하는 것을 특징으로 ㅎ하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제2항에 있어서, 상기 레이저 조사 제어부는,
모드선택 스위치가 수동 모드로 설정된 경우 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보로서 클라이언드 단말부에서 설정 및 전송되는 특징부 정보를 수신하여 로봇팔 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 제2항에 있어서, 상기 레이저 조사 제어부는,
레이저 조사 도중에 온도 센서의 측정값 및 비상정지 스위치의 동작상태를 체크하여, 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과하거나 비상정지 스위치가 온 조작되는 경우 레이저 발생부를 비상 정지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치. - 영상 촬영을 위한 카메라(120)와 로봇팔(171)의 움직임 제어를 위한 로봇팔 제어부(170)와 레이저 프로브(181)에 레이저를 방출하는 레이저 발생부(180) 및 레이저 조사 동작 제어를 위한 레이저 조사 제어부(160)를 구비한 레이저 조사장치에서, 상기 레이저 조사 제어부(160)에 의해 수행되는 제어방법에 있어서,
(a) 카메라(120)를 구동시켜 영상을 수신하는 영상 촬영단계;
(b) 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 영상인식을 통해 추출하여 로봇팔 제어부(170)에 전달하는 특징부 정보 전송단계; 및
(c) 상기 전송된 특징부 정보로 로봇팔 제어부(170) 및 레이저 발생부(180)를 구동시켜 객체의 피부에 레이저 조사를 실시하는 로봇팔 및 레이저 구동단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 제9항에 있어서,
(d) 레이저 조사 완료여부를 확인하여 레이저 발생부(180)의 동작을 정지시키고 로봇팔 제어부(170)를 초기 또는 기설정된 안전위치로 복귀시키는 복귀단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 온도센서(110)와 카메라(120)를 통해 온도 측정값의 체크 및 영상신호를 수신하고 자동 또는 수동 모드선택을 위한 모드선택 스위치(130)와 레이저 조사 정지를 위한 비상정지 스위치(140)를 구비하여 각 스위치 조작신호를 체크하며 클라이언트 단말부(150)와 통신 가능하게 연결되고 로봇팔(171)의 움직임을 제어하는 로봇팔 제어부(170)와 레이저 프로브(181)가 연결된 레이저 발생부(180)의 동작을 제어하는 레이저 조사 제어부(160)를 구비한 레이저 조사장치에서, 상기 레이저 조사 제어부(160)에 의해 수행되는 제어방법에 있어서,
(a) 비상정지 스위치(140)와 온도센서(110)를 초기화한 후 온도센서(110)와 카메라(120)를 구동시켜 카메라 영상을 수신하고 클라이언트 단말부(150)에 전달하는 영상 촬영단계(S101-S104);
(b) 모드선택 스위치(130)의 동작 상태를 체크하여 모드선택 스위치에 의해 설정된 동작모드에 따라 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보를 카메라영상으로부터 영상인식을 통해 추출하거나 클라이언트 단말부(150)로부터 수신하여 로봇팔 제어부(170)에 전달하는 특징부 정보 전송단계(S105-S111);
(c) 상기 전송된 특징부 정보로 로봇팔 제어부(170) 및 레이저 발생부(180)를 구동시켜 객체의 피부에 레이저 조사를 실시하는 로봇팔 및 레이저 구동단계(S112); 및
(d) 상기 레이저 조사 도중에 온도센서(110)의 측정값 및 비상정지 스위치(140)의 동작상태를 체크하여 체크 결과에 따라 레이저 발생부(180)를 비상 정지시키고 경보를 발생시켜 시술자 또는 보조 시술자에 의한 수동 조작을 대기하거나 레이저 조사 동작을 제어하면서 레이저 조사 완료여부를 판단하는 레이저 조사 제어단계(S113-S119);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 제11항에 있어서,
(d) 상기 레이저 조사 제어단계의 판단 결과 레이저 조사 완료가 확인되면 레이저 발생부(180)의 동작을 정지시키고 로봇팔 제어부(170)를 초기 또는 기설정된 안전위치로 복귀시키는 복귀단계(S120);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 제11항에 있어서, 상기 특징부 정보 전송단계는,
(b1) 모드선택 스위치가 수동모드로 선택된 경우 클라이언트 단말부에 설정권한 위임 정보를 전송하고 수신 대기하면서 클라이언트 단말부로부터 전송되는 객체의 특징부 정보를 수신하여 로봇팔 제어부에 전달하는 단계(S106-S108);를 선택 수행하고,
(b2) 모드선택 스위치가 자동모드로 선택된 경우 로봇팔의 이동 범위 및 회전 동작 제어를 위한 객체의 특징부 정보로서 카메라 영상으로부터 얼굴 인식을 통해 객체의 특징부 정보를 추출하는 단계(S109-S111);를 선택 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 제13항에 있어서, 상기 클라이언트 단말부로부터 수신되는 객체의 특징부 정보는,
시술자 또는 시술 보조자에 의해 입력 또는 설정되는 객체의 얼굴 영상 중에서 레이저 조사를 제외시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 추가시킬 영역의 좌표값, 레이저 조사를 집중할 영역의 좌표값, 횟수와 시간값 정보 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법. - 제11항에 있어서, 상기 레이저 조사 제어단계는,
레이저 조사 중에 온도 센서의 측정값이 기설정된 기준치를 초과하거나 비상정지 스위치가 온 조작되는 경우 레이저 발생부를 비상 정지시키는 것을 특징으로 하는 객체인식을 활용한 레이저 조사장치 제어방법.
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| KR20110049077A (ko) | 2009-11-04 | 2011-05-12 | 김모경 | 고주파 치료기의 핸드피스 |
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