KR20230146766A - 투과형 광원을 이용한 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법 - Google Patents

투과형 광원을 이용한 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법 Download PDF

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조성윤
이관규
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Abstract

투과형 광원을 이용한 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 광원부, 고정부, 영상처리부 및 영상 표시부를 포함하는 피하 혈관 탐지 영상 장치로서, 상기 광원부는 유연한 면 상에 위치되어 있고 하나 이상의 적외선 광원들을 포함하고, 상기 고정부는 상기 유연한 면의 단부에 위치되어 있고, 상기 적외선 광원들은, 상기 유연한 면이 피사체를 감싸고, 상기 고정부에 의해 상기 유연한 면이 고정됨으로써, 상기 피사체의 표면을 추종하여 배치되고, 배치된 상기 적외선 광원들로부터 상기 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 상기 피사체로부터 반사되고, 상기 빛의 다른 일부는 상기 피사체를 투과하고, 상기 영상처리부는, 상기 피사체로부터 반사된 빛 및 상기 피사체를 투과한 빛을 수용하는 광학 렌즈, 상기 광학 렌즈를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터, 상기 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부를 포함하고, 상기 영상 표시부는 상기 카메라 검출부에서 검출된 영상 정보를 출력한다.

Description

투과형 광원을 이용한 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법{Apparatus and Method for detecting blood vessels under the skin using transmissive light sources}
본 발명은 적외선 광원을 이용하여 피부 아래에 위치하는 혈관을 가시화할 수 있는 피하 혈관 탐지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 투과형 적외선 광원과 반사형 적외선 광원의 결합을 통하여 고품질의 영상을 얻을 수 있는 피하 혈관 탐지 시스템에 관한 것이다.
의료 산업 및 미용 산업에 있어서, 잘못된 수술 또는 시술을 방지하기 위해서는 관찰이 어려운 피하 혈관의 위치를 정확하게 탐지하는 것이 매우 중요하다.
반사된 적외선을 이용한 혈관 탐지 장치는 KR 10-1999-0083994 A 등의 문헌에 기재되어 있다. 그러나, 이는 2 차원적인 혈관 탐지만이 가능하고, 3 차원적인 혈관 탐지는 어렵다는 단점이 있다. 또한, 적외선이 침투하는 깊이가 제한적이어서 관찰하기 어려운 피하 혈관들을 확인하기가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 적외선이 아닌 가시광선을 이용하여 피하 혈관을 탐지하는 종래 기술의 경우에는, 피하 혈관 탐지를 위하여 조사하는 빛 (가시광선) 이 눈에 통증을 유발하고 고품질의 혈관 영상을 얻을 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적외선이 피부 아래를 보다 깊이 침투하도록 하고, 3D의 혈관 탐지가 가능하도록 하고, 눈에 통증을 유발하지 않고, 고품질의 영상을 얻을 수 있는 피하 혈관 탐지 영상 및 피하 혈관 탐지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 노이즈를 감소시키는 피하 혈관 탐지 영상 및 피하 혈관 탐지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 과제들을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 광원부, 고정부, 영상처리부 및 영상 표시부를 포함하는 피하 혈관 탐지 영상 장치로서, 상기 광원부는 유연한 면 상에 위치되어 있고 하나 이상의 적외선 광원들을 포함하고, 상기 고정부는 상기 유연한 면의 단부에 위치되어 있고, 상기 적외선 광원들은, 상기 유연한 면이 피사체를 감싸고, 상기 고정부에 의해 상기 유연한 면이 고정됨으로써, 상기 피사체의 표면을 추종하여 배치되고, 배치된 상기 적외선 광원들로부터 상기 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 상기 피사체로부터 반사되고, 상기 빛의 다른 일부는 상기 피사체를 투과하고, 상기 영상처리부는, 상기 피사체로부터 반사된 빛 및 상기 피사체를 투과한 빛을 수용하는 광학 렌즈, 상기 광학 렌즈를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터, 상기 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부를 포함하고, 상기 영상 표시부는 상기 카메라 검출부에서 검출된 영상 정보를 출력한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 상기 유연한 면 상에 위치되어 있고 상기 피사체가 관찰되도록 하는 관찰부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 상기 유연한 면 상에 위치되어 있고 상기 적외선 광원들의 세기가 조절되도록 하는 조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치에서는, 상기 고정부를 통하여 상기 피사체에 대한 상기 적외선 광원들의 거리 또는 각도를 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치에서는, 상기 적외선 광원들이 상기 광원부에 일정한 간격으로 배치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 과제들을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 광원부에 포함되어 있는 적외선 광원들이 피사체의 표면을 추종하도록 상기 적외선 광원들을 배치하는 단계로서, 상기 광원부는 유연한 면 상에 위치되어 있고 하나 이상의 적외선 광원들을 포함하고, 고정부는 상기 유연한 면의 단부에 위치되어 있고, 상기 적외선 광원들은 상기 유연한 면이 피사체를 감싸고 상기 고정부에 의해 상기 유연한 면이 고정됨으로써 상기 피사체의 표면을 추종하여 배치되는, 적외선 광원들을 배치하는 단계, 광원부를 통하여 적외선을 피사체에 조사하는 단계로서, 배치된 상기 적외선 광원들로부터 상기 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 상기 피사체로부터 반사되고, 상기 빛의 다른 일부는 상기 피사체를 투과하는, 적외선을 피사체에 조사하는 단계, 상기 피사체로부터 반사된 빛 및 상기 피사체를 투과한 빛을 적외선 투과 필터에 통과시키는 단계, 카메라 검출부를 통하여 상기 적외선 투과 필터로부터 통과된 빛을 검출하는 단계, 및 카메라 검출부에 의해 검출된 영상 정보를 영상 표시부에 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 상기 유연한 면 상에 위치되어 있는 관찰부를 통하여 상기 피사체를 관찰하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 상기 유연한 면 상에 위치되어 있는 조절부를 통하여 상기 적외선 광원들의 세기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 상기 고정부를 통하여 상기 피사체에 대한 상기 적외선 광원들의 거리 또는 각도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법에 의하면, 상기 적외선 광원들을 상기 광원부에 일정한 간격으로 배치할 수 있다.
본 발명에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법은, 적외선 광원이 피사체의 표면을 추종하도록 배치됨으로써, 피사체로부터 반사되는 빛뿐만 아니라, 상기 피사체를 투과하는 빛 또한 피하 혈관 탐지를 위하여 이용하고, 이로써 적외선이 피부 아래를 보다 깊이 침투하도록 하며, 3 차원의 피하 혈관 탐지가 가능하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법은, 고정부 및 조절부를 포함함으로써, 피사체에 대한 적외선 광원의 거리, 각도 또는 세기를 조절하도록 하고, 이로써 고품질의 혈관 영상을 얻을 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법은, 투과형 광원을 사용함으로써, 반사된 적외선만을 이용하는 종래 기술의 경우에 발생할 수 있는 피부 표면의 난반사가 방지되도록 하여, 노이즈를 방지하거나 현저하게 감소시킬 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법은, 유연한 면 상에 광원부 및 고정부를 위치시킴으로써, 다양한 신체 부위에 대한 피하 혈관 탐지를 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치의 유연한 면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치의 시스템도를 나타낸다.
도 4(a)는 종래의 피하 혈관 탐지 영상 장치에서의 피하 혈관 탐지 원리를 나타낸다.
도 4(b)는 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치에서의 피하 혈관 탐지 원리를 나타낸다.
도 5(a)는 종래의 피하 혈관 탐지 원리에 의해 얻어진 피하 혈관 탐지 영상을 나타낸다.
도 5(b)는 본 발명의 피하 혈관 탐지 원리에 의해 얻어진 피하 혈관 탐지 영상을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치를 사용하는 일 실시예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치의 유연한 면을 나타내며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치의 시스템도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 광원부 (11), 고정부 (13), 영상 처리부 (20), 및 영상 표시부 (30) 를 포함한다. 구체적으로, 광원부 (11) 및 고정부 (13) 에 대하여 설명한 후, 영상 처리부 (20) 및 영상 표시부 (30) 에 대해서 설명하기로 한다.
광원부 (11) 는 유연한 면 (10) 상에 위치되어 있고, 하나 이상의 적외선 광원 (12) 들을 포함한다. 적외선 광원 (12) 은 적외선 LED, 백열 전구, 할로겐, 나트륨램프, EL (Electroluminescent) 램프일 수 있으나, 적외선을 방출할 수 있으면 어떠한 형태도 가능하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나 이상의 적외선 광원 (12) 들은 광원부 (11) 상에 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 적외선 광원 (12) 들은 광원부 (11) 상에 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
고정부 (13) 는 유연한 면 (10) 상에 위치되어 있다. 고정부 (13) 는 유연한 면 (10) 상의 모든 지점에 위치될 수 있고, 바람직하게는 유연한 면 (10) 의 단부에 위치될 수 있다. 또한, 고정부 (13) 는 유연한 면 (10) 의 일면, 타면, 또는 양면 모두에 위치될 수 있다. 고정부 (13) 는 고정부 (13) 간에 접합될 수 있다면 어떠한 재료로도 구성될 수 있으며, 예를 들어 밸크로 (Velcro), 스냅단추, 단추 등일 수 있다.
유연한 면 (10) 은 성질이 유연하여 압력에 의하여 굴곡 가능한 면이며, 두께, 재질 등은 한정되지 않는다. 유연한 면 (10) 에 압력을 가하여 유연한 면 (10) 을 구부릴 수 있고, 고정부 (13) 간의 접합을 통하여 유연한 면 (10) 은 둥글게 말아질 수 있다. 예를 들어, 유연한 면 (10) 은 피사체를 감싸면서 구부러질 수 있고, 고정부 (13) 에 의하여 유연한 면 (10) 이 피사체를 감싼 상태로 유지 또는 고정될 수 있다. 유연한 면 (10) 상에서 고정부 (13) 의 폭은 자유롭게 조절될 수 있어서 피사체에 대한 적외선 광원 (12) 들의 거리 또는 각도가 자유롭게 조절될 수 있다. 나아가, 유연한 면 (10) 이 둥글게 말아지는 경우에 그 직경 또한 자유롭게 조절할 수 있다. 이러한 구성을 통하여, 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 다양한 신체 부위에 배치 또는 고정될 수 있으며, 이로써 다양한 신체 부위에 대한 피하 혈관 탐지를 가능하도록 한다.
유연한 면 (10) 은 그 양면 중에 광원부 (11) 가 위치되어 있는 면이 피사체를 향하도록 둥글게 말아질 수 있고, 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들은 피사체의 표면을 추종하여 배치될 수 있다. 피사체의 표면을 추종하도록 배치된 적외선 광원 (12) 들은 다양한 각도로 피사체를 향해 적외선을 조사할 수 있다. 이와 같이 배치된 적외선 광원 (12) 들을 통하여 피사체에 적외선을 조사하는 경우, 빛은 피사체로부터 반사되거나 피사체를 투과할 수 있다. 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 이용하여, 적외선이 피부 아래를 보다 깊이 침투하도록 하고, 3D 의 혈관 탐지가 가능하도록 하고, 눈에 통증을 유발하지 않고, 고품질의 혈관 영상을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 빛을 다양한 각도로 피사체에 조사하기 때문에, 반사된 적외선만을 이용하는 종래 기술의 경우에 발생할 수 있는 피부 표면의 난반사가 방지되도록 하여, 노이즈를 방지하거나 현저하게 감소시킬 수 있다.
영상 처리부 (20) 는 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 수용하는 광학 렌즈 (21), 광학 렌즈 (21) 를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터 (22), 적외선 투과 필터 (22) 를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부 (23) 를 포함할 수 있다. 영상 처리부 (20) 는 자체 CPU (Central Processing Unit) 를 가지고 획득된 영상 정보를 가공할 수 있는 장비일 수 있고, 예를 들어, Windows 운영체제 PC (Personal Computer), 리눅스 기반 PC, Android 기반 테블릿 PC 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 적외선 광원을 이용하여 눈에 보이지 않는 적외선을 피사체를 향해 조사하고, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 카메라가 관찰하는 방식을 통하여 피하 혈관의 탐지를 가능하도록 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 광학 렌즈 (21) 를 이용하여 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들로부터 조사되어, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 수용할 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 렌즈는 광학 줌렌즈일 수도 있으며, 광학 줌렌즈를 통하여 광학적으로 확대된 영상을 얻을 수 있다. 디지털 영상 처리를 통한 화면 확대와는 달리 렌즈를 이용하여 원본 영상 자체를 확대함으로써, 영상의 흐려짐이 없고, 선명한 확대 영상을 얻을 수 있다. 이를 토대로 굵기가 가늘어서 식별이 불가능한 모세 혈관 등을 뚜렷하게 탐지할 수 있다. 아울러, 광학 렌즈 내부에 셔터를 장착하여 들어오는 영상의 세기를 조절하는 기능을 포함하도록 할 수도 있다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들로부터 조사되어 피사체로부터 반사되거나 피사체를 투과한 빛을, 카메라 검출부 (23) 에 의하여 검출되기 전에 적외선 투과 필터 (22) 를 통과시킴으로써, 노이즈 제거를 효과적으로 할 수 있다. 적외선 투과 필터 (22) 는 광원의 파장을 선택적으로 거르는 데 쓰는 것이 아니라 외부 광원에 의한 노이즈가 검출기로 들어오는 것을 막기 위한 목적으로 쓰인다. 예를 들어, 적외선 LED 는 10nm의 좁은 파장 영역을 가지기 때문에 램프 등 광대역 파장의 광원을 썼을 때 특정 파장을 선택하기 위해 반드시 필요한 필터의 효과도 동시에 가지고 있어서 전체적으로는 이중의 필터링 효과를 갖는 구조이다. 적외선 LED 에 의해 특정 파장에 의한 혈액의 흡수가 강화되고, 광학 필터에 의해 외부 광원에 의한 잡음이 차단되기 때문에 영상의 선명도가 극대화될 수 있다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 카메라 검출부 (23) 를 통하여 혈관의 영상 정보를 디지털 데이터의 형태로 얻음으로써, 용이하게 상기 영상 정보를 가공하여 원하는 형태로 가시화할 수 있다. 예를 들면, 디지털화된 혈관 이미지정보를 이용하므로 혈관의 정확한 위치를 별도의 선으로 표현하는 등 다양한 형태로 가시화할 수 있으므로 이를 이용하여 혈관의 정확한 위치 탐지에 도움을 줄 수 있다. 또한, 영상에 다양한 색상을 첨가하여 실제 피부에 있는 혈관을 보는 혈관을 보는 것과 같은 효과를 얻을 수 있도록 실제 관찰 대상의 색 및 형태를 구현할 수 있다. 또한, 카메라 검출부 (23) 는 이미지 센서로서, 하나 이상의 CCD (Charge-Coupled Device Camera) 디지털 카메라 또는 하나 이상의 CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) 카메라를 포함할 수 있으며, 복수개의 CCD 디지털 카메라 또는 CMOS 카메라를 포함하는 것을 통하여 흑백의 혈관 영상과 천연색 피부의 영상을 각각 획득하고, 획득된 영상들을 결합할 수도 있다.
본 발명의 영상 표시부 (30) 는 영상 처리부 (20) 에서 처리된 피하 혈관 탐지 영상을 표시한다. 또한, 영상 표시부 (30) 는 카메라 검출부 (23) 로부터 획득된 영상이 소정의 조건을 만족하는 경우에 피하 혈관 탐지 영상 및/또는 광의 조사가 올바르게 수행되고 있음을 안내 메시지를 표시할 수 있고, 카메라 검출부 (23) 로부터 획득된 영상이 소정의 조건을 만족하지 않는 경우에는 경고 또는 안내 문구를 표시할 수도 있다. 또한, 영상 표시부 (30) 는 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치를 사용하는데 있어서 필요한 각종 정보를 표시할 수도 있다. 본 발명의 영상 표시부 (30) 는 USB 포트가 연결될 수 있는 화면 디스플레이가 있는 전자기기로서, 예를 들어, 모니터, 빔 프로젝터, 디지털 액자, TV 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 관찰부 (14) 를 더 포함할 수 있다. 관찰부 (14) 는 유연한 면 (10) 의 일부가 개방된 형태일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 관찰부 (14) 는 네모 형상으로 개방된 형태일 수 있고, 원, 타원, 세모 형상으로 개방된 형태일 수도 있다. 관찰부 (14) 의 형상은 전술한 바와 같은 형상에 한정되지 않으며, 유연한 면 (10) 의 적어도 일부가 개방된 형태이면 다양한 형상일 수 있다. 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치는 관찰부 (14) 를 더 포함하고, 관찰부 (14) 가 개방된 형태를 갖도록 함으로써, 피사체에 광을 조사함과 동시에 피사체를 관찰하고 피사체에 대하여 원하는 시술, 수술, 또는 채혈이 가능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 유연한 면 (10) 이 손목을 추종하는 경우에는, 관찰부 (14) 를 통하여 손목의 피부를 관찰할 수 있고 손목의 피부에 대하여 원하는 시술, 수술, 또는 채혈도 가능하다. 이 경우, 영상 표시부 (30) 에 디스플레이된 피하 혈관 탐지 영상을 참조하여 혈관의 위치를 정확하게 파악하여 원하는 시술, 수술, 또는 채혈이 가능하도록 할 수 있다. 본 발명의 관찰부 (14) 를 통하여 시술, 수술, 또는 채혈 등이 행하여질 수 있기 때문에, 본 발명의 관찰부 (14) 는 행위부로 지칭될 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 영상 장치는, 조절부 (15) 를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 조절부 (15) 를 통하여 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들의 세기가 조절될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치의 작동 원리 및 피하 혈관 탐지 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은 광원부 (11) 에 포함되어 있는 적외선 광원 (12) 들이 피사체의 표면을 추종하도록 적외선 광원 (12) 들을 배치하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들은, 유연한 면 (10) 이 피사체를 감싸고 고정부 (13) 에 의해 유연한 면 (10) 이 고정됨으로써, 피사체의 표면을 추종하여 배치될 수 있다. 본 발명에 있어서, 광원부 (11) 에 포함되어 있는 적외선 광원 (12) 들이 피사체의 표면을 추종하도록 적외선 광원 (12) 들을 배치하는 단계는 상술한 바와 같은 방법에 한정되는 것은 아니며, 적외선 광원 (12) 들이 피사체의 표면을 추종하여 배치될 수 있기만 하면 된다.
또한, 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은 광원부 (11) 를 통하여 적외선을 피사체에 조사하는 단계를 포함한다. 본 발명에 있어서, 적외선을 피사체에 조사하는 단계는 적외선 광원 (12) 들을 배치하는 단계 후에 수행될 수 있고, 적외선 광원 (12) 들을 배치하는 단계 전에 수행될 수도 있다. 적외선 광원 (12) 들을 배치하는 단계를 수행한 후에 적외선을 피사체에 조사하는 단계를 수행하는 경우, 적외선 광원 (12) 들로부터 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 피사체로부터 반사되고, 적외선 광원 (12) 들로부터 피사체를 향해 조사된 빛의 다른 일부는 피사체를 투과한다.
이하에서는, 종래의 피하 혈관 탐지 방법과 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법의 차이점 및 이로 인한 본 발명의 효과에 대하여 설명한다.
종래의 피하 혈관 탐지 방법에서는, 적외선을 피사체에 조사하고 피사체로부터 반사된 빛을 이용하여 피하 혈관을 탐지하였다. 이와 같은 종래의 피하 혈관 탐지 방법에 의하면, 도 4(a) 에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상의 피하 혈관을 2 차원 (2D) 의 형상으로만 관찰할 수 있다.
반면에, 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에서는, 적외선 광원이 피사체의 표면을 추종하도록 배치되고 피사체에 적외선을 조사한다. 이 경우, 적외선 광원으로부터 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 피사체로부터 반사되고, 적외선 광원으로부터 피사체를 향해 조사된 빛의 다른 일부는 피사체를 투과하여, 영상 처리부 (20) 의 광학 렌즈 (21) 를 향한다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에서는, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 이용함으로써, 도 4(b) 에 도시된 바와 같이, 피하 혈관을 3 차원 (3D) 의 형상으로 관찰할 수 있다. 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 광원이 피사체의 표면을 추종하도록 광원을 배치한 후, 피사체에 광을 조사하고, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 이용함으로써, 빛이 피부 아래를 보다 깊이 침투하도록 하고, 3D 의 혈관 탐지가 가능하도록 하고, 눈에 통증을 유발하지 않고, 고품질의 영상을 얻을 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 빛을 다양한 각도로 피사체에 조사하기 때문에, 반사된 적외선만을 이용하는 종래 기술의 경우에 발생할 수 있는 피부 표면의 난반사가 방지되도록 하여, 노이즈를 방지하거나 현저하게 감소시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5(a) 는 반사된 적외선을 이용하는 종래 기술의 피하 혈관 탐지 방법에 의한 혈관 탐지 결과물을 나타내고, 도 5(b) 는 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에 의한 혈관 탐지 결과물을 나타낸다. 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에 의한 혈관 탐지 결과물에서는, 혈관이 3D 의 형상으로 관찰되고, 종래의 피하 혈관 탐지 방법으로는 관찰하기 어려웠던 피하 혈관들이 추가적으로 확인되었다.
이와 같은 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에 의하면, 빛을 다양한 거리 또는 각도로 조사할 수 있고, 피사체가 광원에 노출되는 면적이 증가되어, 보이지 않았던 피하 혈관들을 추가적으로 확인할 수 있다. 또한, 종래 기술의 피하 혈관 탐지 방법에 의하면 피부가 두꺼운 경우에 피하 혈관들을 눈으로 확인하기 어려웠던 반면에, 본 발명의 피하 혈관 탐지 방법에 의하면 피부가 두꺼운 경우에도 피하 혈관들을 눈으로 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 피사체로부터 반사된 빛 및/또는 피사체를 투과한 빛을 적외선 투과 필터에 통과시키는 단계를 포함한다. 광학 렌즈 (21) 를 통과한 빛은 적외선 투과 필터 (22) 를 통과하지만 그 외의 빛들은 투과하지 못하기 때문에 혈관의 영상을 포함하는 적외선 영상정보만이 카메라 검출부 (23) 에 도달하게 되며, 이를 통해 효과적인 노이즈 제거 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 적외선 투과 필터 (22) 로부터 통과된 빛을 영상 처리부 (20) 에 포함된 카메라 검출부 (23) 로 획득하는 단계를 포함한다. 적외선 투과 필터 (22) 를 통과한 혈관의 영상을 포함하는 적외선 영상정보 만이 카메라 검출부 (23) 에 도달한다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 카메라 검출부 (23) 에서 검출된 빛을 이용하여 영상 정보를 가공 및 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 피하 혈관 탐지 방법은, 생성 또는 처리된 영상 정보를 출력 및 디스플레이하는 단계를 포함한다. 영상 정보를 출력 및 디스플레이하는 단계는 시술자가 원하는 형태로 혈관 정보가 가시화 될 수 있도록 혈관의 위치를 별도의 선으로 표현하거나 색상을 입히는 등 영상 정보를 가공하여 출력 및 디스플레이하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 유연한 면의 일부가 개방되어 있는 관찰부 (14) 를 통하여 피사체를 관찰하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 피사체에 광을 조사함과 동시에 관찰부 (15) 를 통하여 피사체를 관찰하고 피사체에 대하여 원하는 시술, 수술, 또는 채혈하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 영상 표시부 (30) 에 디스플레이된 피하 혈관 탐지 영상을 참조하여 혈관의 위치를 정확하게 파악하여 원하는 시술, 수술, 또는 채혈이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 유연한 면 (10) 상에 위치되어 있는 조절부 (15) 를 통하여 적외선 광원 (12) 들의 세기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법은, 고정부 (13) 를 통하여 피사체에 대한 적외선 광원 (12) 들의 거리 또는 각도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피하 혈관 탐지 방법에 의하면, 적외선 광원 (12) 들을 광원부 (11) 에 일정한 간격으로 배치할 수 있다.
도 6는 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치를 사용하는 일 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 유연한 면 (10) 상의 광원부 (11) 의 적외선 광원 (12) 들이 팔 하완의 피부의 표면을 추종하도록 배치된 일 실시예를 나타낸다. 고정부 (13) 에 의하여 유연한 면 (10) 이 피부를 감싸도록 고정되어 있으며, 관찰부 (14) 가 상부로 배치되어 있다. 이 경우, 본 발명의 피하 혈관 탐지 영상 장치 및 피하 혈관 탐지 방법에 의하여 팔 하완의 피하 혈관들이 정확하게 관찰되는 것이 가능하고, 나아가 관찰부 (행위부) 를 통하여 팔 하완에 대한 시술, 수술, 또는 채혈이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 유연한 면
11: 광원부
12: 적외선 광원
13: 고정부
14: 관찰부
15: 조절부
20: 영상 처리부
21: 광학 렌즈
22: 적외선 투과 필터
23: 카메라 검출부
30: 영상 표시부

Claims (10)

  1. 광원부, 고정부, 영상처리부 및 영상 표시부를 포함하는 피하 혈관 탐지 영상 장치로서,
    상기 광원부는 유연한 면 상에 위치되어 있고 하나 이상의 적외선 광원들을 포함하고,
    상기 고정부는 상기 유연한 면의 단부에 위치되어 있고,
    상기 적외선 광원들은, 상기 유연한 면이 피사체를 감싸고, 상기 고정부에 의해 상기 유연한 면이 고정됨으로써, 상기 피사체의 표면을 추종하여 배치되고,
    배치된 상기 적외선 광원들로부터 상기 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 상기 피사체로부터 반사되고, 상기 빛의 다른 일부는 상기 피사체를 투과하고,
    상기 영상처리부는:
    상기 피사체로부터 반사된 빛 및 상기 피사체를 투과한 빛을 수용하는 광학 렌즈;
    상기 광학 렌즈를 통과한 빛이 투과하는 적외선 투과 필터; 및
    상기 적외선 투과 필터를 투과한 빛을 검출하는 카메라 검출부를 포함하고,
    상기 영상 표시부는 상기 카메라 검출부에서 검출된 영상 정보를 출력하는, 피하 혈관 탐지 영상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연한 면의 일부가 개방되어 있는 관찰부를 더 포함하는, 피하 혈관 탐지 영상 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연한 면 상에 위치되어 있고 상기 적외선 광원들의 세기가 조절되도록 하는 조절부를 더 포함하는, 피하 혈관 탐지 영상 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부를 통하여 상기 피사체에 대한 상기 적외선 광원들의 거리 또는 각도를 조절하는, 피하 혈관 탐지 영상 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 광원들은 상기 광원부에 일정한 간격으로 배치되어 있는, 피하 혈관 탐지 영상 장치.
  6. 광원부에 포함되어 있는 적외선 광원들이 피사체의 표면을 추종하도록 상기 적외선 광원들을 배치하는 단계로서, 상기 광원부는 유연한 면 상에 위치되어 있고 하나 이상의 적외선 광원들을 포함하고, 고정부는 상기 유연한 면의 단부에 위치되어 있고, 상기 적외선 광원들은 상기 유연한 면이 피사체를 감싸고 상기 고정부에 의해 상기 유연한 면이 고정됨으로써 상기 피사체의 표면을 추종하여 배치되는, 적외선 광원들을 배치하는 단계;
    광원부를 통하여 적외선을 피사체에 조사하는 단계로서, 배치된 상기 적외선 광원들로부터 상기 피사체를 향해 조사된 빛의 일부는 상기 피사체로부터 반사되고, 상기 빛의 다른 일부는 상기 피사체를 투과하는, 적외선을 피사체에 조사하는 단계;
    상기 피사체로부터 반사된 빛 및 상기 피사체를 투과한 빛을 적외선 투과 필터에 통과시키는 단계;
    카메라 검출부를 통하여 상기 적외선 투과 필터로부터 통과된 빛을 검출하는 단계; 및
    카메라 검출부에 의해 검출된 영상 정보를 영상 표시부에 디스플레이하는 단계를 포함하는, 피하 혈관 탐지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유연한 면의 일부가 개방되어 있는 관찰부를 통하여 상기 피사체를 관찰하는 단계를 더 포함하는, 피하 혈관 탐지 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유연한 면 상에 위치되어 있는 조절부를 통하여 상기 적외선 광원들의 세기를 조절하는 단계를 더 포함하는, 피하 혈관 탐지 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정부를 통하여 상기 피사체에 대한 상기 적외선 광원들의 거리 또는 각도를 조절하는 단계를 더 포함하는, 피하 혈관 탐지 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 적외선 광원들을 상기 광원부에 일정한 간격으로 배치하는, 피하 혈관 탐지 방법.

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