WO2020230908A1 - 사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치 - Google Patents

사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치 Download PDF

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WO2020230908A1
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WO
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strabismus
diagnosis
unit
pupil
distance
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PCT/KR2019/005640
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English (en)
French (fr)
Inventor
김현아
Original Assignee
경상대학교병원
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography

Definitions

  • the present invention relates to a strabismus diagnosis application and a strabismus diagnosis apparatus having the same.
  • Strabismus refers to a condition in which two eyes are not aligned and look at different points, and when one eye is looking at the front, the other eye moves inward or outward, or moves up or down to cause eye displacement. .
  • An aspect of the present invention provides an apparatus for diagnosing strabismus.
  • An aspect of the present invention provides a strabismus diagnosis application and a strabismus diagnosis apparatus having the same that can be used by non-experts.
  • An aspect of the present invention provides a strabismus diagnosis application capable of reducing a false diagnosis rate and a strabismus diagnosis apparatus having the same.
  • the strabismus diagnosis apparatus includes an image recognition unit for extracting an image of the front-gaze anterior segment for gazing at the front; A reference setting unit for generating a reflection reference point, a pupil reference line, and a limbus reference line to correspond to the pupil reflection point of both eyes, the pupil, and the limbus from the extracted image of the anterior eye; And a strabismus diagnosis unit for determining whether or not strabismus is determined from the first distance between the reflection reference point and the pupil reference line and the second distance between the reflection reference point and the limbus reference line for both eyes.
  • the strabismus diagnosis unit may diagnose as normal if a difference between the first and second distances of one of the two eyes and the first and second distances of the other two eyes satisfies the following, and may diagnose as strabismus if not.
  • Equation (1) ⁇ d1a-d1b ⁇ A
  • Equation (2) ⁇ d2a-d2b ⁇ B
  • d1a distance between the reflection reference point in the right eye and the pupil reference line
  • d1b distance between the reflection reference point in the left eye and the pupil reference line
  • d2a the distance between the reflection reference point in the right eye and the limbus reference line
  • d2b the distance between the reflection reference point in the left eye and the pupil reference line
  • a , B strabismus diagnosis index
  • the strabismus diagnosis unit may diagnose as normal when all of the equations (1) and (2) are satisfied.
  • the image recognition unit further extracts an image of the circumferential gaze anterior segment gazing in the circumferential direction of the front, and the strabismus diagnosis device stores the image of the circumferential gaze anterior segment together with the diagnosis result diagnosed by the strabismus diagnosis unit It may further include a diagnostic result storage unit;
  • the diagnosis result and the peripheral gaze anterior eye may be stored in the diagnosis result storage unit together with a diagnosis time.
  • the peripheral gaze anterior eye portion may include an anterior eye portion that gazes at an upper side, a right side, a lower side, a left side, an upper right side, a lower right side, an upper left side, and a lower left side than the front side.
  • An image capturing unit having a camera and capturing an image input to the image recognition unit may be further included, and the image capturing unit may be configured to automatically perform a photographing operation when the photographer takes a set posture.
  • the set posture may include a case where a distance between the photographer and the camera is positioned at a distance of 20 cm in a posture that the photographer's head is not inclined to the left and right and the camera is looking at the front.
  • the strabismus diagnosis application is a strabismus diagnosis application stored in a storage medium capable of determining strabismus, the application comprising: storing a frontal photograph taken from the front of the face of the anterior segment facing the front; Recognizing each position of the limbus, pupil, and pupil reflection point of both eyes from the front photograph and setting a reference; Diagnosing strabismus from the first distance between the reflection reference point and the pupil reference line of each of the binocular eyes recognized by the reference point setting unit, and a second distance between the reflection reference point and the limbus reference line.
  • storing photographs of an anterior segment facing a direction other than the front face may be stored, and the stored peripheral photographs may be provided to be transmitted to a medical institution together with the strabismus diagnosis result.
  • the patient's strabismus state can be continuously observed.
  • the present invention can be used as reference data in the judgment of an expert, and the false diagnosis rate can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram of a perspective diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of a perspective diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view showing the target eye of the strabismus diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 7 are diagrams illustrating a procedure for diagnosing strabismus using the strabismus diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a flow chart for the operation of the strabismus diagnosis apparatus or strabismus diagnosis application according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing an image stored in a perspective diagnosis apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • first and second used in the present specification may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • ⁇ unit may mean a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may refer to at least one hardware such as field-programmable gate array (FPGA)/application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in a memory, or at least one process processed by a processor. have.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing strabismus according to an embodiment of the present invention.
  • the strabismus diagnosis device 1 is provided to determine strabismus through an image.
  • the image may be a still image of a captured photo or video.
  • the strabismus diagnosis apparatus 1 may include a photographing unit 20 and a storage unit 30.
  • the photographing unit 20 is configured to obtain an image or video through a camera.
  • the photographing unit 20 may take a picture of the face including the eyes of the person to be diagnosed through zooming in or zooming out.
  • the photographing unit 20 may generate light through a flash when photographing by a camera.
  • the flash and the lens of the camera can be placed close together.
  • the person to be diagnosed can be photographed by looking at the camera lens in front and operating the flash. In this process, the light generated from the flash may be reflected to the cornea to form a pupil reflection point.
  • the pupil reflection point may be disposed at the center of the pupil.
  • it is difficult to arrange the flash position and the camera lens at the same position they may be arranged as close as possible to reduce errors.
  • the photographing unit 20 may be configured to automatically perform a photographing operation when the subject to be diagnosed takes a set posture. That is, the photographing unit 20 may be photographed by the controller 10 when the subject to be diagnosed takes a certain posture. The photographing unit 20 may automatically perform photographing when the subject to be diagnosed takes a certain posture.
  • the set posture may include a case where the subject gazes at the camera in front of the subject, and the subject’s head coincides with a virtual vertical line. Also, the set posture may include a case where the distance between the subject and the camera is 20 cm. Since the subject to be diagnosed is configured to take a picture when he or she takes a set posture, it is possible to prevent the subject from being distracted for the operation of the photographing unit 20 and to perform more stable photography. However, the set posture and the distance between the diagnosis subject and the camera are not limited thereto, and may be changed according to the user's setting. That is, the distance between the subject to be diagnosed and the camera may be preferably 20 cm. However, if the distance between the subject to be diagnosed and the camera is positioned within a set distance range, it may be operated to satisfy the distance between the subject and the camera.
  • the storage unit 30 may store a program or application for the operation of the control unit 10, and an image generated by the photographing unit 20 may be stored. In addition, data received from an external device through the communication unit 50 may be stored in the storage unit 30.
  • the storage unit 30 includes a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory) magnetic memory, magnetic It may include at least one type of storage medium among a disk and an optical disk.
  • the strabismus diagnosis apparatus 1 may include a control unit 10.
  • the control unit 10 generally controls the overall operation of the strabismus diagnosis device 1.
  • the controller 10 may control the operation of the photographing unit 20, the storage unit 30, the display unit 40, and the communication unit 50.
  • the control unit 10 may operate the strabismus diagnosis application stored in the storage unit 30 to make strabismus determination from the captured image.
  • the operation of the photographing unit 20 may be operated by a strabismus diagnosis application. That is, the strabismus diagnosis application may diagnose strabismus based on an image stored in the storage unit 30, or an image captured by the photographing unit 20 may be input by operating the photographing unit 20.
  • the strabismus diagnosis apparatus 1 may include a display unit 40 and a communication unit 50.
  • the display unit 40 may be provided in the strabismus diagnosis apparatus 1 and may be configured to output a photographed image or a strabismus diagnosis result. An image and a diagnosis process and result may be output on the display unit 40.
  • the communication unit 50 may transmit the image or image data obtained through the photographing unit 20 to an external device, for example, an external device of a medical institution.
  • the communication unit 50 may receive a control signal from an external device and transmit it to the control unit 10.
  • the communication unit 50 may transmit/receive necessary data and control signals to and from an external device.
  • the external device may transmit and receive necessary data and control signals with the communication unit 50.
  • the communication unit 50 may include a wireless communication module.
  • the strabismus diagnosis device (1) and external devices are not limited, and a dedicated monitoring device, a desktop computer, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, and a mobile phone ), smart phone, smart watch, smart glass, e-book reader, portable multimedia player (PMP), portable game console, navigation device, digital camera , DMB (digital multimedia broadcasting) player, digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder video recorder) and a digital video player, but are not limited thereto.
  • PMP portable multimedia player
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • the application or software of the present invention includes instructions for executing the operations described with reference to the drawings in the present invention.
  • the storage unit 30 stores commands for executing the application of the present invention, or temporarily stores commands by loading them from a storage device.
  • the control unit 10 drives the application of the present invention by executing a command stored or loaded in the memory.
  • FIG. 2 is a block diagram of a strabismus diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing an eye that is a target of the strabismus diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 to 7 are A diagram of a procedure for diagnosing strabismus using a strabismus diagnosis device according to an embodiment.
  • the strabismus diagnosis apparatus 1 may include an image recognition unit 60.
  • the image recognition unit 60 may input an image stored in the storage unit 30 or captured by the photographing unit 20.
  • the image recognition unit 60 may input images of both eyes 90. An image photographed from the front of the face of the front-facing eye may be input to the image recognition unit 60.
  • the image recognition unit 60 is provided so that an image stored in the storage unit 30 or captured by the photographing unit 20 is input to recognize the anterior eye part 90a facing the front. As shown in FIG. 3, the image recognition unit 60 may recognize an anterior segment of a subject to be diagnosed. However, the present invention is not limited thereto, and the object recognized by the image recognition unit 60 may be recognized only by the anterior eye portion 90a facing the front, and a face front photograph including the anterior eye portion 90a facing the front is recognized. It could be.
  • the strabismus diagnosis device 1 may include a reference setting unit 65 and a strabismus diagnosis unit 70.
  • the reference setting unit 65 may set a reference point and a reference line on the anterior eye portion 90a facing the front recognized by the image recognition unit 60.
  • the reference setting unit 65 includes an limbus reference line 96a corresponding to the limbus 96, a pupil reference line 94a corresponding to the pupil 94, and a reflection reference point corresponding to the pupil reflection point 92 through which light from the flash is reflected. (92a) can be set.
  • the reference setting unit 65 may set the reflection reference point 92a, the pupil reference line 94a, and the limbus reference line 96a as shown in FIGS. 4 to 7 based on the image of the anterior eye 90a illustrated in FIG. 3. Reference points and baselines can be applied to both eyes.
  • the strabismus diagnosis unit 70 is provided to diagnose strabismus from a reference point and a reference line set by the reference setting unit 65.
  • the strabismus diagnosis unit 70 may determine strabismus based on the arrangement position of the reflection reference point 92a.
  • the strabismus diagnosis unit 70 may determine normal or strabismus based on the arrangement position of the reflection reference point 92a.
  • the strabismus diagnosis unit can diagnose strabismus from the distance between the reflection reference point and the pupil reference line, and the distance between the reflection reference point and the limbus reference line.
  • the distance between the reflection reference point and the pupil reference line may be defined as a first distance
  • the distance between the reflection reference point and the limbus reference line may be defined as a second distance.
  • the first and second distances may mean the minimum distance between each reference point and the reference line.
  • a certain range can be defined as the strabismus diagnosis index.
  • Equation (1) ⁇ d1a-d1b ⁇ A
  • Equation (2) ⁇ d2a-d2b ⁇ B
  • d1a distance between the reflection reference point in the right eye and the pupil reference line
  • d1b distance between the reflection reference point in the left eye and the pupil reference line
  • d2a the distance between the reflection reference point in the right eye and the limbus reference line
  • d2b the distance between the reflection reference point in the left eye and the pupil reference line
  • a , B strabismus diagnosis index
  • the difference between the distances exceeds a certain range (A, B), it can be diagnosed as strabismus. That is, if the equations (1) and (2) are not satisfied, it may be diagnosed as strabismus.
  • the set ranges (A, B) are not limited, and may be adjusted by the subject or medical staff.
  • the strabismus diagnosis unit can diagnose strabismus even when the difference between any one of the first and second distances between the left eye and the right eye exceeds a predetermined range. That is, it can be diagnosed as normal only when all of Equations (1) and (2) are satisfied.
  • the strabismus diagnosis apparatus 1 may include a diagnosis result storage unit 75.
  • the diagnosis result storage unit 75 may store a result diagnosed by the strabismus diagnosis unit 70.
  • the diagnosis result storage unit 75 may store an image that is a basis for diagnosis and a diagnosis result together.
  • the diagnosis result may be stored in the diagnosis result storage unit 75 together with the diagnosis time.
  • the data stored in the diagnosis result storage unit 75 may be used as reference data for doctors later.
  • the data stored in the diagnosis result storage unit 75 through the communication unit 50 of the strabismus diagnosis device 1 is transmitted to an external device accessible to the doctor, so that the doctor can determine the progression of strabismus or the presence or absence of strabismus based on the data. It can also be used as a reference in judgment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a strabismus diagnosis apparatus or a strabismus diagnosis application according to an embodiment of the present invention.
  • the image recognition unit 60 may recognize an image captured by the photographing unit 20 or an image stored in the storage unit 30 (S110). The image recognition unit 60 may recognize the anterior segment of the image.
  • the recognized anterior segment may be configured with a reflection reference point 92a, a pupil reference line 94a, and a limbus reference line 96a by the reference setting unit 65 (S120).
  • the strabismus diagnosis unit 70 diagnoses strabismus through a distance difference between the reflection reference point 92a and the reference lines (S130).
  • the diagnosed result may be output through the display unit 40.
  • the display unit 40 may output a diagnosis result together with an image used for diagnosis.
  • the diagnosed result may be stored in the diagnosis result storage unit 75.
  • the diagnosed result can be stored together with the diagnosis time. Thereafter, the doctor of the medical institution may diagnose strabismus by referring to the diagnosis result for each diagnosis time stored in the strabismus diagnosis apparatus 1.
  • the diagnosis result for each diagnosis time stored in the diagnosis result storage unit 75 is transmitted to an external device through the communication unit 50, so that a doctor or medical institution using the external device may know the progression of strabismus of the diagnosis subject.
  • the subject of diagnosis can receive an accurate diagnosis of the presence or absence of strabismus, and it is possible to judge the presence of strabismus and receive transitional measures without visiting a medical institution each time.
  • FIG. 9 is a view showing an image stored in the stereoscopic diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the image recognition unit 60 may input an image (hereinafter, referred to as "front image”) of the anterior segment 90a viewed from the front of the face.
  • the image recognition unit 60 may input an image (hereinafter, referred to as “peripheral image”) photographed from the front of the face of the anterior eye portions 90b to 90i looking around, not from the front.
  • the surrounding images are upper (90b), upper right (90c), right (90d), lower right (90e), lower (90f), lower left (90g), left (90h), upper left (90i). It may include an image taken from the front of the face of the anterior segment facing the.
  • the image recognition unit 60 may input a front image and a surrounding image stored in the storage unit 30 or captured by the photographing unit 20.
  • the front image whether or not strabismus can be diagnosed by the reference setting unit 65 and the strabismus diagnosis unit 70.
  • the result diagnosed by the strabismus diagnosis unit 70 may be stored in the diagnosis result storage unit 75.
  • the surrounding image may be stored in the diagnosis result storage unit 75 together with the front image as shown in FIG. 9. That is, the surrounding image may not be diagnosed by the reference setting unit 65 and the strabismus diagnosis unit 70 and may be stored together with the front image in the diagnosis result storage unit 75.
  • the front image, the peripheral image, and the strabismus diagnosis result stored in the diagnosis result storage unit 75 may be used by a doctor or a medical institution as a reference material for medical judgment.
  • Data in the diagnosis result storage unit 75 may be transmitted to an external device accessible to a doctor through the communication unit 50. Doctors or medical institutions may use the received data as a reference in determining the progression of strabismus or the presence or absence of strabismus.
  • the surrounding image is not subject to strabismus diagnosis by the reference setting unit 65 and the strabismus diagnosis unit 70.
  • the present invention is not limited thereto, and the surrounding images are also subject to strabismus diagnosis by the reference setting unit 65 and the strabismus diagnosis unit 70, so that the accuracy of strabismus diagnosis can be improved.

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Abstract

사시진단장치는 정면을 응시하는 정면응시 전안부의 이미지를 추출하는 영상인식부, 추출된 전안부의 이미지에서 양안의 동공반사점과, 동공과, 윤부에 각각 대응되도록 각각 반사기준점, 동공기준선, 윤부기준선을 생성하는 기준설정부, 양안 각각의 반사기준점과 동공기준선사이의 제 1 거리, 반사기준점과 윤부기준선 사이의 제 2 거리로부터, 사시여부를 판단하는 사시진단부를 포함한다.

Description

사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치
본 발명은 사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치에 관한 것이다.
사시란 두 눈이 정렬되지 않고 서로 다른 지점을 바라보는 상태로, 한쪽 눈으로 정면을 주시하고 있을 때 다른쪽 눈은 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하거나, 위 또는 아래로 이동하여 안구변위가 일어나는 상태를 말한다.
국내 12세 미만 소아의 사시 유병률은 1% 로 알려져 있으며, 적절한 시기에 사시를 발견하여 치료하지 않으면 시력이 발달하지 않는 약시 및 입체시의 영구적 손실로 남을 가능성이 있다. 그러나 아시아인의 눈 모양 특징상 정상 환아도 내사시처럼 보이는 경우가 있고 (가성 내사시), 이에 따르면 외사시가 있는 환아도 정상으로 보이는 경우가 종종 있다. 또한 사시가 있는 환아의 평가에 있어 중요한 것의 한가지는 집에서 보호자가 관찰할 때 사시가 일과중 50% 이상 발현되는지 등의 발현 횟수인데, 많은 보호자는 비전문가이므로 이에 대한 정확한 평가가 어려운 것이 사실이다.
본 발명의 일 측면은 사시를 진단하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 비전문가도 사용가능한 사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 오진률을 줄일 수 있는 사시진단어플리케이션 및 이를 갖는 사시진단장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 사시진단장치는 정면을 응시하는 정면응시 전안부의 이미지를 추출하는 영상인식부; 상기 추출된 전안부의 이미지에서 양안의 동공반사점과, 동공과, 윤부에 각각 대응되도록 반사기준점, 동공기준선, 윤부기준선을 생성하는 기준설정부; 양안에 대해 상기 반사기준점과 동공기준선사이의 제 1 거리, 상기 반사기준점과 윤부기준선 사이의 제 2 거리로부터, 사시여부를 판단하는 사시진단부;를 포함한다.
상기 사시진단부는, 상기 양안 중 어느 하나의 제 1, 2 거리와, 다른 하나의 제 1, 2 거리의 차이가 다음을 만족하는 경우 정상으로 진단하고, 만족하지 못하는 경우 사시로 진단할 수 있다.
수학식(1) │d1a - d1b│≤ A
수학식(2) │d2a - d2b│≤ B
(d1a : 우안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d1b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d2a : 우안의 반사기준점과 윤부기준선간의 거리, d2b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, A, B : 사시진단지수)
상기 사시진단부는, 상기 수학식 (1), (2)를 모두 만족하는 경우 정상으로 진단할 수 있다.
상기 영상인식부는 상기 정면의 주위방향을 응시하는 주위응시 전안부의 이미지를 더 추출하며, 상기 사시진단장치는, 상기 사시진단부에 의해 진단된 진단결과와 함께 상기 주위응시 전안부의 이미지가 저장되는 진단결과저장부;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단결과와 상기 주위응시 전안부는 진단시간과 함께 상기 진단결과저장부에 저장될 수 있다.
상기 주위응시 전안부는, 정면보다 상측, 우측, 하측, 좌측, 우상측, 우하측, 좌상측, 좌하측을 응시하는 전안부를 포함할 수 있다.
카메라를 갖고, 상기 영상인식부로 입력되는 이미지를 촬영하는 영상촬영부;를 더 포함하고, 상기 영상촬영부는, 촬영자가 설정된 자세를 취하는 경우 자동으로 촬영동작이 수행되도록 구성될 수 있다.
상기 설정된 자세는, 촬영자의 고개가 좌우로 기울어지지 않고 상기 카메라를 정면을 주시하는 자세에서 촬영자와 상기 카메라의 거리가 20cm 거리에 위치하는 경우를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 사시진단 어플리케이션은 사시를 판단 가능한 저장매체에 저장된 사시진단 어플리케이션으로서, 상기 어플리케이션은, 정면을 바라보는 전안부를 얼굴의 정면에서 촬영한 정면사진이 저장되는 단계; 상기 정면사진으로부터 양안의 윤부와, 동공과, 동공반사점의 각 위치를 인식하고 기준을 설정하는 단계; 상기 기준점설정부에 의해 인식된 상기 양안 각각의 상기 반사기준점과 동공기준선사이의 제 1 거리, 상기 반사기준점과 윤부기준선 사이의 제 2 거리로부터, 사시를 진단하는 단계;를 포함하는 사시판단 어플리케이션.
상기 정면사진에서 정면이 아닌 다른 방향을 바라보는 전안부를 촬영한 주위사진들이 저장되는 단계;를 더 포함하고, 상기 저장된 주위사진들은 상기 사시 진단결과와 함께 의료기관으로 송신가능하게 마련될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 부모 등 비전문가도 사시환자의 눈 정렬 상태를 쉽게 기록하고 평가하여 사시 발현 빈도를 객관적으로 알 수 있다..
본 발명의 일 측면에 따르면 환자의 사시상태를 지속적으로 관찰할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 전문가의 판단에 있어서 참고적 자료로 사용할 수 있으며, 오진률을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 대상이 되는 눈을 도시한 도면.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치에 의한 사시여부진단과정에 관한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치 또는 사시진단어플리케이션의 동작에 대한 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시진단장치에 저장되는 이미지를 도시한 도면.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 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.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 블록도이다.
사시진단장치(1)는 영상을 통해 사시를 판단하도록 마련된다. 영상은 촬영된 사진, 동영상의 정지화면일 수도 있다.
사시진단장치(1)는 촬영부(20)와 저장부(30)를 포함할 수 있다.
촬영부(20)는 카메라를 통해 이미지 또는 영상을 얻을 수 있도록 구성된다. 촬영부(20)는 줌인 또는 줌 아웃을 통해 진단대상자의 눈을 포함한 얼굴부위를 촬영할 수 있다. 촬영부(20)는 카메라에 의한 촬영시 플래시를 통해 광을 발생시킬 수 있다. 플래시와 카메라의 렌즈는 가깝게 배치될 수 있다. 진단대상자는 카메라의 렌즈를 정면으로 바라보고 플래시를 동작시키며 촬영이 될 수 있다. 이 과정에서 플래시에서 발생한 광은 각막에 반사되어, 동공반사점을 형성할 수 있다. 플래시의 위치와 카메라의 렌즈가 동일한 위치이고, 진단대상자가 정상인 경우 동공반사점은 동공의 중심에 배치될 수 있다. 그러나 플래시의 위치와 카메라의 렌즈가 동일한 위치에 배치되는 것은 어려우므로 오차를 줄이기 위해 최대한 가깝게 배치될 수 있다.
촬영부(20)는 진단대상자가 설정된 자세를 취하는 경우 자동으로 촬영동작이 수행되도록 구성될 수 있다. 즉, 촬영부(20)는 진단대상자가 일정자세를 취하는 경우 제어부(10)에 의해 촬영이 이루어질 수 있다. 촬영부(20)는 진단대상자가 일정자세를 취하는 경우 자동으로 촬영을 수행할 수 있다.
설정된 자세는 진단대상자가 카메라를 정면으로 응시하고, 진단대상자의 고개가 가상의 수직선과 일치하는 경우를 포함할 수 있다. 또한 설정된 자세는 진단대상자와 카메라사이의 거리가 20cm 인 경우를 포함할 수 있다. 진단대상자는 설정된 자세를 취하면 촬영이 이루어지도록 구성됨으로서, 진단대상자가 촬영부(20)의 동작을 위해 자세가 흐트러지는 것을 방지할 수 있으며, 보다 안정적인 촬영이 이루어 질 수 있다. 그러나 설정된 자세와 진단대상자와 카메라사이의 거리는 이에 한정되지 않으며, 사용자의 설정에 의해 변형될 수 있다. 즉, 진단대상자와 카메라사이의 거리가 바람직하게는 20cm일 수 있으나, 설정된 거리범위에 위치하면 진단대상자와 카메라 사이의 거리를 만족하는 것으로 동작될 수도 있다.
저장부(30)는 제어부(10)의 동작을 위한 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있고, 촬영부(20)에서 생성된 영상이 저장될 수 있다. 또한 저장부(30)에는 통신부(50)를 통해 외부기기로부터 수신한 데이터가 저장될 수 도 있다. 저장부(30)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
사시진단장치(1)는 제어부(10)를 포함할 수 있다.
제어부(10)는 통상적으로 사시진단장치(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(10)는 촬영부(20), 저장부(30), 디스플레이부(40), 통신부(50)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(10)는 저장부(30)에 저장된 사시진단 어플리케이션을 동작시켜, 촬영된 영상으로부터 사시판단이 이루어지도록 할 수 있다. 촬영부(20)의 동작은 사시진단 어플리케이션에 의해 동작될 수도 있다. 즉, 사시진단 어플리케이션은 저장부(30)에 저장된 이미지를 기초로 사시진단할 수 도 있으며, 촬영부(20)를 동작시켜 촬영부(20)에 의해 촬영된 영상이 입력될 수도 있다.
사시진단장치(1)는 디스플레이부(40)와 통신부(50)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(40)는 사시진단장치(1)에 마련되어, 촬영된 영상 또는 사시진단결과가 출력될 수 있도록 구성될 수 있다. 디스플레이부(40)에는 영상과, 진단의 과정 및 결과가 출력될 수 있다.
통신부(50)는 촬영부(20)를 통해 얻은 이미지 또는 영상데이터를 외부기기, 예를들어 의료기관의 외부기기로 전송할 수 있다. 통신부(50)는 외부기기로부터 제어신호를 받아들여 제어부(10)로 전달할 수 있다. 통신부(50)는 외부기기와 필요한 데이터 및 제어신호등을 송수신할 수 있다. 외부기기는 통신부(50)와 필요한 데이터 및 제어신호를 송수신할 수 있다. 통신부(50)는 무선통신모듈을 포함할 수 있다.
사시진단장치(1)와 외부기기는 한정되지 않으며, 전용모니터링 기기, 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 내비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 어플리케이션 또는 소프트웨어는 본 발명에서 도면을 참고로 설명한 동작을 실행하기 위한 명령어들(instructions)을 포함한다. 저장부(30)는 본 발명의 어플리케이션을 수행하기 위한 명령어들을 저장하고 있거나, 저장장치로부터 명령어를 로드하여 일시 저장한다. 제어부(10)는 메모리에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행하여 본 발명의 어플리케이션을 구동한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 블록도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치의 대상이 되는 눈을 도시한 도면, 도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치에 의한 사시여부진단과정에 관한 도면이다.
사시진단장치(1)는 영상인식부(60)를 포함할 수 있다.
영상인식부(60)는 저장부(30)에 저장되거나 촬영부(20)에 의해 촬영된 영상이 입력될 수 있다. 영상인식부(60)는 양안(90)의 영상이 입력될 수 있다. 영상인식부(60)에는 정면을 바라본 눈을 얼굴의 정면에서 촬영한 영상이 입력될 수 있다.
영상인식부(60)는 저장부(30)에 저장되거나 촬영부(20)에 의해 촬영된 영상이 입력되어, 정면을 바라보는 전안부(90a)를 인식할 수 있도록 마련된다. 영상인식부(60)는 도 3과 같이 진단대상자의 전안부를 인식할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 영상인식부(60)에 의해 인식되는 대상은 정면을 바라보는 전안부(90a)만 인식될 수도 있으며, 정면을 바라보는 전안부(90a)를 포함하는 얼굴정면사진이 인식될 수도 있다.
사시진단장치(1)는 기준설정부(65)와 사시진단부(70)를 포함할 수 있다.
기준설정부(65)는 영상인식부(60)에 의해 인식된 정면을 바라보는 전안부(90a)에 기준점, 기준선을 설정할 수 있다.
기준설정부(65)는 윤부(96)에 대응되는 윤부기준선(96a), 동공(94)에 대응되는 동공기준선(94a), 플래시에 의한 광이 반사되는 동공반사점(92)에 대응되는 반사기준점(92a)을 설정할 수 있다. 기준설정부(65)는 도 3에 도시된 전안부(90a)의 이미지를 기준으로 도 4 내지 7과 같이 반사기준점(92a), 동공기준선(94a), 윤부기준선(96a)을 설정할 수 있다. 기준점과 기준선들은 양안에 적용될 수 있다.
사시진단부(70)는 기준설정부(65)에 의해 설정된 기준점과 기준선으로부터 사시여부를 진단하도록 마련된다.
사시진단부(70)는 반사기준점(92a)의 배치위치를 기반으로 사시를 판단할 수 있다. 사시진단부(70)는 반사기준점(92a)의 배치위치를 기반으로 정상 또는 사시를 판단할 수 있다.
사시진단부는 반사기준점과 동공기준선간의 거리, 반사기준점과 윤부기준선의 거리로부터 사시여부를 진단할 수 있다. 반사기준점과 동공기준선간의 거리를 제 1 거리, 반사기준점과 윤부기준선의 거리를 제 2 거리로 정의할 수 있다. 제 1, 2 거리는 각 기준점과 기준선사이의 최소거리를 의미할 수 있다.
좌안과 우안중 어느 한쪽의 제 1, 2 거리와, 다른 한쪽의 제 1, 2 거리를 비교하여, 거리들의 차이가 일정범위(A, B) 이내인 경우에는 정상으로 진단할 수 있다. 즉, 다음식을 만족할 수 있다. 일정범위는 사시진단지수로 정의할 수 있다.
수학식(1) │d1a - d1b│≤ A
수학식(2) │d2a - d2b│≤ B
(d1a : 우안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d1b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d2a : 우안의 반사기준점과 윤부기준선간의 거리, d2b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, A, B : 사시진단지수)
또한 거리들의 차이가 일정범위(A, B)를 초과하는 경우 사시로 진단할 수 있다. 즉, 수학식(1), (2)를 만족하지 못하는 경우 사시로 진단될 수 있다.
설정되는 일정범위(A, B)는 한정되지 않으며, 진단대상자 또는 의료진에 의해 조절될 수 있다. 사시진단부는 좌안과 우안의 제 1, 2 거리들의 차이 중 어느 하나의 거리들의 차이가 일정범위를 초과하는 경우에도 사시로 진단할 수 있다. 즉, 수학식 (1), (2)를 모두 만족하는 경우에만 정상으로 진단될 수 있다.
사시진단장치(1)는 진단결과저장부(75)를 포함할 수 있다.
진단결과저장부(75)는 사시진단부(70)에 의해 진단된 결과가 저장될 수 있다. 진단결과저장부(75)는 진단의 기초가 된 영상과 진단결과가 함께 저장될 수 있다. 진단결과는 진단된 시간과 함께 진단결과저장부(75)에 저장될 수 있다.
진단결과저장부(75)에 저장된 데이터들은 이후 의사의 진료참고자료로 이용될 수 있다. 또한 사시진단장치(1)의 통신부(50)를 통해 진단결과저장부(75)에 저장된 데이터가 의사가 접근할 수 있는 외부기기로 송신되어, 의사는 데이터를 기초로 사시진행경과 또는 사시유무를 판단하는데 있어서 참고자료로 이용할 수도 있다.
이하는 본 발명의 사시진단장치 또는 사시진단어플리케이션에 따른 동작에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치 또는 사시진단어플리케이션의 동작에 대한 순서도이다.
영상인식부(60)는 촬영부(20)에 의해 촬영된 영상이거나, 저장부(30)에 저장된 영상을 인식할 수 있다(S110). 영상인식부(60)는 영상 중 전안부를 인식할 수 있다.
인식된 전안부는 기준설정부(65)에 의해 반사기준점(92a)과, 동공기준선(94a), 윤부기준선(96a)이 설정될 수 있다(S120).
반사기준점(92a)과 기준선들이 설정되면, 사시진단부(70)는 반사기준점(92a)과 기준선들 간의 거리차를 통해, 사시를 진단하게 된다(S130).
진단된 결과는 디스플레이부(40)를 통해 출력될 수 있다. 디스플레이부(40)에는 진단에 사용된 영상과 함께 진단결과를 출력할 수 있다.
진단된 결과는 진단결과저장부(75)에 저장될 수 있다. 진단된 결과는 진단시간과 함께 저장될 수 있다. 이후 의료기관의 의사는 사시진단장치(1)에 저장된 진단시간별 진단결과를 참고하여 사시를 진단할 수 있다. 또한 진단결과저장부(75)에 저장된 진단시간별 진단결과는 통신부(50)를 통해 외부기기로 전달되어, 외부기기를 사용하는 의사 또는 의료기관은 진단대상자의 사시진행경과를 알 수도 있다.
이를 통해 진단대상자는 사시유무에 대해 정확한 진단을 받을 수 있으며, 매번 의료기관을 방문하지 않아도 사시유무판단 및 경과조치를 받을 수 있게 된다.
이하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시진단장치에 관하여 설명한다.
설명에 있어서, 앞서 설명한 구성과 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사시진단장치에 저장되는 이미지를 도시한 도면이다.
영상인식부(60)는 정면을 바라본 전안부(90a)를 얼굴의 정면에서 촬영한 영상(이하 “정면영상”)이 입력될 수 있다. 또한 영상인식부(60)는 정면이 아닌 주위를 바라본 전안부(90b 내지 90i)을 얼굴의 정면에서 촬영한 영상(이하 “주위영상”)이 입력될 수 있다. 주위영상은 도 9와 같이 상측(90b), 우상측(90c), 우측(90d), 우하측(90e), 하측(90f), 좌하측(90g), 좌측(90h), 좌상측(90i)을 바라보는 전안부을 얼굴의 정면에서 촬영한 영상을 포함할 수 있다.
영상인식부(60)는 저장부(30)에 저장되거나 촬영부(20)에 의해 촬영된 정면영상과 주위영상이 입력될 수 있다. 정면영상은 기준설정부(65), 사시진단부(70)에 의해 사시여부가 진단될 수 있다. 사시진단부(70)에 의해 진단된 결과는 진단결과저장부(75)에 저장될 수 있다. 주위영상은 진단결과저장부(75)에 정면영상과 함께 도 9와 같이 저장될 수 있다. 즉, 주위영상은 기준설정부(65)와 사시진단부(70)에 의해 진단되지 않고 진단결과저장부(75)에 정면영상과 함께 저장될 수 있다.
진단결과저장부(75)에 저장된 정면영상, 주위영상, 사시진단결과는 의사 또는 의료기관에 의해 의료판단의 참고자료로 이용될 수 있다. 진단결과저장부(75)의 데이터는 통신부(50)를 통해 의사가 접근할 수 있는 외부기기로 송신될 수도 있다. 의사 또는 의료기관은 수신된 데이터를 기초로 사시진행경과 또는 사시유무를 판단하는데 있어서 참고자료로 이용할 수도 있다.
본 실시예에서 주위영상은 기준설정부(65)와 사시진단부(70)에 의해 사시진단의 대상이 되지 않는 것을 설명하였다. 그러나 이에 한정되지 않고 주위영상도 기준설정부(65)와 사시진단부(70)에 의해 사시진단의 대상이 되어 보다 사시진단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 정면을 응시하는 정면응시 전안부의 이미지를 추출하는 영상인식부;
    상기 추출된 전안부의 이미지에서 양안의 동공반사점과, 동공과, 윤부에 각각 대응되도록 각각 반사기준점, 동공기준선, 윤부기준선을 생성하는 기준설정부;
    상기 양안 각각의 상기 반사기준점과 동공기준선사이의 제 1 거리, 상기 반사기준점과 윤부기준선 사이의 제 2 거리로부터, 사시여부를 판단하는 사시진단부;를 포함하는 사시진단장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사시진단부는,
    상기 양안 중 어느 하나의 제 1, 2 거리와, 다른 하나의 제 1, 2 거리의 차이가 다음을 만족하는 경우 정상으로 진단하고, 만족하지 못하는 경우 사시로 진단하는 사시진단장치.
    수학식(1) │d1a - d1b│≤ A
    수학식(2) │d2a - d2b│≤ B
    (d1a : 우안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d1b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, d2a : 우안의 반사기준점과 윤부기준선간의 거리, d2b : 좌안의 반사기준점과 동공기준선간의 거리, A, B : 사시진단지수)
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사시진단부는, 상기 수학식 (1), (2)를 모두 만족하는 경우 정상으로 진단하는 사시진단장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상인식부는 상기 정면의 주위방향을 응시하는 주위응시 전안부의 이미지를 더 추출하며,
    상기 사시진단장치는,
    상기 사시진단부에 의해 진단된 진단결과와 함께 상기 주위응시 전안부의 이미지가 저장되는 진단결과저장부;를 더 포함하는 사시진단장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 진단결과와 상기 주위응시 전안부는 진단시간과 함께 상기 진단결과저장부에 저장되는 사시진단장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 주위응시 전안부는,
    정면보다 상측, 우측, 하측, 좌측, 우상측, 우하측, 좌상측, 좌하측을 응시하는 전안부를 포함하는 사시진단장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    카메라를 갖고, 상기 영상인식부로 입력되는 이미지를 촬영하는 촬영부;를 더 포함하고,
    상기 촬영부는, 촬영자가 설정된 자세를 취하는 경우 자동으로 촬영동작이 수행되도록 구성되는 사시진단장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 설정된 자세는, 촬영자의 고개가 좌우로 기울어지지 않고 상기 카메라를 정면을 주시하는 자세에서 촬영자와 상기 카메라의 거리가 20cm 거리에 위치하는 경우를 포함하는 사시진단장치.
  9. 사시를 판단 가능한 저장매체에 저장된 사시진단 어플리케이션으로서,
    상기 어플리케이션은,
    정면을 바라보는 전안부를 얼굴의 정면에서 촬영한 정면사진이 저장되는 단계;
    상기 정면사진으로부터 양안의 윤부와, 동공과, 동공반사점의 각 위치를 인식하고 기준을 설정하는 단계;
    상기 기준점설정부에 의해 인식된 상기 양안 각각의 상기 반사기준점과 동공기준선사이의 제 1 거리, 상기 반사기준점과 윤부기준선 사이의 제 2 거리로부터,, 사시를 진단하는 단계;를 포함하는 사시판단 어플리케이션.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정면사진에서 정면이 아닌 다른 방향을 바라보는 전안부를 촬영한 주위사진들이 저장되는 단계;를 더 포함하고,
    상기 저장된 주위사진들은 상기 사시 진단결과와 함께 의료기관으로 송신가능하게 마련되는 사시진단 어플리케이션.
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