KR101995894B1 - 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법에 관한 것으로서, 안구에 착용되는 렌즈의 제 1 패턴을 포함하는 제 1 영상을 준비하는 제 1 영상 준비 단계; 제 1 기준이 되는 제 2 패턴을 포함하는 제 2 영상을 준비하는 제 2 영상 준비 단계; 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 생성 단계; 및 상기 제 3 영상을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 단계;를 포함할 수 있다.

Description

안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법{Detection lens of intraocular pressure, detection apparatus and method using the same}

본 발명은 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 콘택트렌즈에 만들어진 간격을 가지고 반복되는 패턴이 안압이 변화함에 따라 패턴모양이 변화하는 것을 이미지로 얻은 후 가상의 모아레 패턴을 생성하여 안압의 변화를 측정하는 안압 감지 시스템 및 안압을 측정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 안압은 녹내장을 진단하는 데 있어 중요한 인자이나, 종합검진 등에서 안압을 측정하는 방식은 1회성 안압을 측정한다. 그러나, 안압이 높은 경우 안압은 측정하는 시점에 따라 변동이 심하기 때문에 재측정을 받거나 심각한 경우에는 입원을 하여 안압의 변동을 모니터링 하게 되는데 환자에게는 번거로운 일이 된다. 그러므로 안압을 모니터링하면서 연속으로 측정하는 기술이 필요하다.

이에 안압을 비침습적으로 연속 모니터링하기 위해 콘택트렌즈를 이용하여 안압을 측정하는 방법이 제안되어 콘택트렌즈에 센서를 삽입하는 방법이 있으나, 리더기가 상대적으로 커서 환자가 일상생활을 하는데 어려움이 있다.

최근 들어 모아레 패턴을 이용하여 안압을 측정하는 방법이 제안되었으며 안압을 측정하기 위해서 두 개의 렌즈를 겹쳐서 모아레 패턴을 생성하여 패턴 이미지를 형성하였다. 하지만, 두 개의 렌즈층을 겹치는 경우, 두 개의 층 사이에 발생하는 마찰 등의 힘에 의하여 감지능의 저하가 발생하고 렌즈를 제작하는 것이 어렵고 두꺼운 렌즈로 인해 이물감이 있어 환자에게 불편한 문제점이 있다.

이를 개선하기 위해 1차 모아레 패턴을 콘택트 렌즈에 형성하고 2차 모아레 패턴을 외부의 다른 물리적 층으로 형성하였으나, 실제 모아레 패턴을 측정시 항상 같은 각도로 측정하는 것이 용이 하지 않으며, 특히, 외부 모아레 패턴을 이용시에 렌즈와 외부 패턴이 멀어질수록 촬영 각도에 의한 패턴의 왜곡이 크게 발생하며, 두 개 층 사이를 바라보는 각도와 거리에 따라서 모아레 패턴의 이미지가 달라지는 문제점이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2차 모아레 패턴을 물리적으로 형성하기 위해 두 개의 렌즈를 사용하거나 외부의 물리적 패턴을 조사하는 방법을 없애고, 가상적인 2차 모아레 패턴을 소프트웨어적으로 생성하여 1차 모아레 패턴을 이용 모아레 무늬를 가상적으로 생성하여 안압을 측정하는 데 그 목적이 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 안압 감지 방법이 제공된다. 상기 안압 감지 방법은, 안구에 착용되는 렌즈의 제 1 패턴을 포함하는 제 1 영상을 준비하는 제 1 영상 준비 단계; 제 1 기준이 되는 소프트웨어적으로 생성된 가상의 제 2 패턴을 포함하는 제 2 영상을 준비하는 제 2 영상 준비 단계; 상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 생성 단계; 및 상기 제 3 영상을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 단계;를 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 제 1 영상 준비 단계는, 정렬마크 및 상기 제 1 패턴이 형성된 상기 렌즈를 준비하는 렌즈 준비 단계; 및 상기 안구에 착용되어 상기 렌즈에 형성된 상기 제 1 패턴을 촬영하는 촬영 단계;를 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 제 3 영상 생성 단계는, 상기 렌즈에 형성된 정렬마크를 이용하여 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 정렬하는 정렬 단계; 제 3 패턴이 형성되도록 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 겹쳐 병합하는 병합 단계; 및 상기 제 3 패턴의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 획득 단계;를 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 정렬 단계 이후에, 상기 제 1 패턴의 기울기 또는 원근감을 보상하기 위하여 상기 정렬마크를 사용하여 상기 제 1 패턴을 보정하는 필터링 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 안압 산출 단계는, 상기 제 2 패턴과 안압에 의하여 변화된 상기 제 1 패턴이 겹쳐서 형성된 상기 제 3 패턴 내에서 패턴이 변화되는 주기를 이용하여 해당 부분의 안압을 산출하는 것일 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 제 1 패턴은 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성 될 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 제 2 기준이 되는 제 4 패턴을 포함하는 제 4 영상을 준비하는 제 4 영상 준비 단계; 상기 제 1 영상과 상기 제 4 영상을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 5 영상을 생성하는 제 5 영상 생성 단계; 및 상기 제 3 영상과 상기 제 5 영상을 비교 분석하여 안압을 산출하는 비교 산출 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 방법에서, 상기 제 2 패턴은 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성되고, 상기 제 4 패턴은 동일한 주기를 갖는 직선 패턴으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 안압 감지 장치가 제공된다. 상기 안압 감지 장치는, 안구에 착용되는 렌즈의 제 1 패턴을 포함하는 제 1 영상을 촬영하는 제 1 영상 획득 장치; 제 1 기준이 되는 제 2 패턴을 포함하는 제 2 영상을 입력하는 제 2 영상 입력 장치; 상기 제 1 영상 획득 장치에서 촬영된 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 영상 입력 장치에서 입력된 제 2 패턴을 병합하여 제 3 패턴을 생성하는 제 3 영상 생성 장치; 및 상기 제 3 패턴을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 장치;를 포함할 수 있다.

상기 안압 감지 장치에서, 상기 제 1 영상 획득 장치는 상기 제 1 패턴이 형성된 렌즈를 촬영할 수 있는 카메라일 수 있다.

상기 안압 감지 장치에서, 상기 제 3 영상 생성 장치는, 상기 렌즈에 형성된 정렬마크를 이용하여 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 정렬하는 정렬부; 제 3 패턴이 형성되도록 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 겹쳐 병합하는 병합부; 및 상기 제 3 패턴의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 획득부;를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법은 일반 렌즈와 같이 이물감이 없어 환자가 일상생활을 하는데 어려움이 없으며, 안압을 측정하기 위하여 콘택트렌즈에 센서를 삽입하지 않고 렌즈를 제작하여 렌즈 제작방법이 비교적 쉽고, 측정방법도 비교적 간단하다.

그리하여, 사용자의 거부감 없이 렌즈를 삽입하여 측정할 수 있으며, 정밀하고 효과적으로 안압을 측정할 수 있고, 정렬이 일정 각도 내에선 이미지 처리로 보상이 가능하여 촬영 거리에 상관없이 처리가 가능하며, 또한, 기존의 안압 측정 장치 및 안압 측정 렌즈 보다 제작 및 생산이 쉽고 용이한 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지용 렌즈를 나타내는 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 장치 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 장치를 나타내는 구성도이다.
도 7은 도 1의 안압 감지 방법의 제 3 영상 생성 단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3의 안압 감지 방법의 제 3 영상 생성 단계 및 제 5 영상 생성 단계를 나타내는 도면이다.
도 9는 안압 감지 방법의 촬영각도별 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.
도 10은 안압 감지 방법의 안구의 압력별 원형패턴의 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.
도 11은 안압 감지 방법의 안구의 압력별 수직패턴 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.
도 12는 안압 감지 방법의 안구의 압력별 외부 모아레 패턴과 가상 모아레 패턴 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지용 렌즈를 나타내는 상면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안구 모양으로 볼록하게 형성된 몸체(1)와 몸체(1)에 일측에 적어도 하나 이상 형성되는 정렬마크(2) 및 기준이 되는 패턴과 비교 분석하여 안압을 산출할 수 있도록 안구를 덮는 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 상기 몸체(1)에 형성되는 모아레 패턴층(3)을 포함하는 안압 감지용 렌즈(10)일 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 렌즈(10)는 사용자가 일반적으로 시력보정을 위하여 사용하는 콘택트렌즈와 같은 형상이나 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 콘택트렌즈에 정렬을 위하여 일측에 표시되는 정렬마크(2)가 형성될 수 있다.

상기 정렬마크(2)는, 렌즈에 형성되어 있는 패턴과 기준이 되는 다른 패턴을 결합시 정렬을 하기 위하여 십자모양으로 렌즈(10)의 사방에 형성될 수 있다. 이때, 상기 정렬마크(2)는 정렬되는 방향에 따라 하나 또는 하나 이상의 마크를 가질 수 있으며, 방향성을 정렬하기 위하여 특수한 형상을 가질 수 있으나, 개수나 형상에 구애받지 않고 정렬을 위하여 형성될 수 있다.

이어서, 상기 모아레 패턴층(3)은, 안구에 착용되는 렌즈(10)의 제 1 패턴(P1)일 수 있으며, 안압에 의한 패턴의 변화를 측정하기 위하여 렌즈에 또 다른 층으로 형성될 수 있으며, 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성될 수 있다.

여기서, 모아레란 간섭무늬, 물결무늬, 격자무늬라고도 하며, 규칙적으로 되풀이되는 모양을 여러 번 거듭하여 합쳐졌을 때, 이러한 주기의 차이에 따라 시각적으로 만들어지는 줄무늬를 말한다.

또한, 모아레 패턴 기술은 표면의 변형 상태의 특징이 모델 격자로 불리는 격자에 의하여 나타난다. 즉, 상기 모아레 패턴 기술은 기준 무늬를 측정할 대상물체에 투사하면 대상물의 표면형상에 따라 변형되어진 무늬가 생성되며, 기준 무늬와 변형된 무늬가 서로 간섭을 일으켜 형성된 등고선 형태의 무늬를 통하여 3차원의 형상 영상 정보를 추출해내는 방법이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 장치 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 장치를 나타내는 구성도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 안압 감지 장치는, 안구에 착용되는 렌즈(10)의 제 1 패턴(P1)을 포함하는 제 1 영상(100)을 촬영하는 제 1 영상 획득 장치(20)와 제 1 기준이 되는 소프트웨어적으로 생성된 가상의 제 2 패턴(P2)을 포함하는 제 2 영상(200)을 입력하는 제 2 영상 입력 장치(30)와 제 1 영상 획득 장치(20)에서 촬영된 상기 제 1 패턴(P1)과 제 2 영상 입력 장치(30)에서 입력된 제 2 패턴(P2)을 병합하여 제 3 패턴(P3)을 생성하는 제 3 영상 생성 장치(40) 및 제 3 패턴(P3)을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 장치(50)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제 1 영상 획득 장치(10)는 정렬마크(2) 및 제 1 패턴(P1)이 형성된 렌즈(10)가 사용자의 안구에 착용되어 렌즈(10)에 형성된 제 1 패턴(P1)을 촬영하여 제 1 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 또한, 상기 제 1 영상 획득 장치(20)는 제 1 패턴(P1)이 형성된 렌즈(10)를 촬영할 수 있는 카메라일 수 있으며, 모바일, 화상 카메라 또는 기타 촬영장치 일 수 있다.

이어서, 상기 제 2 영상 입력 장치(20)는, 제 1 영상(100)과 병합을 위하여 제 2 영상(200)을 입력하는 단계이다. 이때, 제 2 영상(200)은 측정 주체의 서버, 모바일, 컴퓨터 또는 측정 장치의 내부에 소프트웨어적으로 생성된 가상의 패턴을 포함하는 영상 또는 이미지일 수 있다.

그리하여, 사용자의 거부감 없이 렌즈를 삽입하여 측정할 수 있으며, 기존의 콘택트렌즈에 센서를 삽입하지 않고 렌즈를 제작하여 렌즈의 제작 및 생산이 쉽고 용이한 안압 감지용 렌즈, 안압 감지 장치 및 이를 이용한 안압 감지 방법을 제공할 수 있다.

이어서, 상기 제 3 영상 생성 장치(40)는, 렌즈(10)에 형성된 정렬마크(2)를 이용하여 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)을 정렬하는 정렬부(41)와 제 3 패턴(P3)이 형성되도록 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)을 겹쳐 병합하는 병합부(42) 및 제 3 패턴(P3)의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 3 영상(300)을 생성하는 제 3 영상 획득부(43)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 정렬부(41)에서는 모아레 패턴의 변화를 확인 할 수 있도록, 제 1 패턴(P1)을 포함하는 제 1 영상(100)의 정렬마크(2)와 제 2 패턴(P2)을 포함하는 제 2 영상(200)의 정렬마크(2)를 이용하여 상기 두 영상을 정렬을 시킨후, 상기 병합부(42)에서 정렬된 제 1 영상(100)과 제 2 영상(200)을 겹친다. 이어서, 상기 획득부(43)에서는 겹쳐진 제 1 영상(100)과 제 2 영상(200)에서 패턴의 주기가 겹쳐 새롭게 생성되는 제 3 영상(300)을 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이고, 도 7은 도 1의 안압 감지 방법의 제 3 영상 생성 단계를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 안압 감지 방법은, 제 1 영상 준비 단계(S10)와, 제 2 영상 준비 단계(S20)와, 제 3 영상 생성 단계(S30) 및 안압 산출 단계(S40)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 안구에 착용되는 렌즈(10)의 제 1 패턴(P1)을 포함하는 제 1 영상(100)을 준비하는 제 1 영상 준비 단계(S10)와 제 1 기준이 되는 소프트웨어적으로 생성된 가상의 제 2 패턴(P2)을 포함하는 제 2 영상(200)을 준비하는 제 2 영상 준비 단계(S20)와 제 1 영상(100)과 제 2 영상(200)을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 3 영상(300)을 생성하는 제 3 영상 생성 단계(S30) 및 제 3 영상(300)을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 단계(S40)를 포함할 수 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 영상 준비 단계(S10)는 정렬마크(2) 및 제 1 패턴(P1)이 형성된 렌즈(10)를 준비하는 렌즈 준비 단계(S11) 및 안구에 착용되어 상기 렌즈(10)에 형성된 제 1 패턴(P1)을 촬영하는 촬영 단계(S12)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 영상(100)은, 안압에 따라 변형된 렌즈의 패턴인 것으로 외부 카메라로 획득할 수 있다.

도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 영상 준비 단계(S20)는, 제 1 영상(100)과 병합을 위한 제 2 패턴(P2)이 형성된 제 2 영상(200)을 준비하는 단계이다. 이때, 제 2 영상(200)은 측정 주체의 서버, 모바일, 컴퓨터 또는 측정 장치의 내부에 소프트웨어적으로 생성된 가상의 패턴일 수 있다.

도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 영상 생성 단계(S30)는, 렌즈(10)에 형성된 정렬마크(2)를 이용하여 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)을 정렬하는 정렬 단계(S31)와 제 1 패턴(P1)의 기울기 또는 원근감을 보상하기 위하여 정렬마크(2)를 사용하여 제 1 패턴(P1)을 보정하는 필터링 단계(S34)와 제 3 패턴(P3)이 형성되도록 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)을 겹쳐 병합하는 병합 단계(S32) 및 제 3 패턴(P3)의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 3 영상(300)을 생성하는 제 3 영상 획득 단계(S33)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈(10)에 형성된 정렬마크(2)를 이용하여 정렬 후, 이미지의 기울기를 정렬마크(2)로부터 원근감 보상을 한 후, 가상 모아레 패턴을 포함하는 제 2 영상(200)과 콘택트 렌즈(10)에서 획득된 모아레 패턴을 포함하는 제 1 영상(100)과 겹친 후 발생하는 패턴 모양의 변화인 제 3 영상(300)를 획득할 수 있다.

이때, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)은 각각 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

상기 안압 산출 단계(S40)는, 제 2 패턴(P2)과 안압에 의하여 변화된 제 1 패턴(P1)이 겹쳐서 형성된 제 3 패턴(P3) 내에서 패턴이 변화되는 주기를 이용하여 해당 부분의 안압을 산출할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안압 감지 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 도 3의 안압 감지 방법의 제 3 영상 생성 단계 및 제 5 영상 생성 단계를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 안압 감지 방법은, 제 1 영상 준비 단계(S10)와, 제 2 영상 준비 단계(S20)와, 제 3 영상 생성 단계(S30)와, 제 4 영상 준비 단계(S50)와, 제 5 영상 생성 단계(S60) 및 비교 산출 단계(S70)를 포함할 수 있다.

여기서, 제 1 영상 준비 단계(S10)와, 제 2 영상 준비 단계(S20)와, 제 3 영상 생성 단계(S30)는 앞서 자세히 서술하여 자세한 설명은 생략하였다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 영상 준비 단계(S50)는 제 2 기준이 되는 제 4 패턴(P4)을 포함하는 제 4 영상(400)을 준비하는 단계로서, 제 1 영상(100)과 병합을 위한 제 4 패턴(P4)이 형성된 제 4 영상(400)을 준비하는 단계이다. 이때, 제 4 영상(400)은 측정 주체의 서버, 모바일, 컴퓨터 또는 측정 장치의 내부에 소프트웨어적으로 생성된 가상의 패턴일 수 있다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 5 영상 생성 단계(S60)는, 제 1 영상(100)과 제 4 영상(400)을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 5 영상(500)을 생성하는 단계로서, 렌즈(10)에 형성된 정렬마크(2)를 이용하여 제 1 패턴(P1)과 제 4 패턴(P4)을 정렬하는 정렬 단계와 제 1 패턴(P1)의 기울기 또는 원근감을 보상하기 위하여 정렬마크(2)를 사용하여 제 1 패턴(P1)을 보정하는 필터링 단계와 제 4 패턴(P4)이 형성되도록 제 1 패턴(P1)과 제 4 패턴(P4)을 겹쳐 병합하는 병합 단계 및 제 5 패턴(P5)의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 5 영상(500)을 생성하는 제 5 영상 획득 단계(S60)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 렌즈(10)에 형성된 정렬마크(2)를 이용하여 정렬 후, 이미지의 기울기를 정렬마크(2)로부터 원근감 보상을 한 후, 가상 모아레 패턴을 포함하는 제 4 영상(400)과 콘택트 렌즈(10)에서 획득된 모아레 패턴을 포함하는 제 1 영상(100)과 겹친 후 발생하는 패턴 모양의 변화인 제 5 영상(500)를 획득할 수 있다.

이때, 상기 제 2 패턴(P2)은 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성되고, 상기 제 4 패턴(P4)은 동일한 주기를 갖는 직선 패턴으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

상기 비교 산출 단계(S70)는, 제 3 영상(300)과 제 5 영상(500)을 비교 분석하여 안압을 산출하는 단계로서, 제 4 패턴(P4)과 안압에 의하여 변화된 제 1 패턴(P1)이 겹쳐서 형성된 제 5 패턴(P5) 내에서 패턴이 변화되는 주기를 이용하여 해당 부분의 안압을 산출할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험예를 설명한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.

[실험예]

도 9는 안압 감지 방법의 촬영각도별 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.

실험은 가상 모아레 패턴을 사용시에 정렬에 대한 검증을 하기 위하여 실험이다. 역시서, 1차 모아레 패턴은 제 1 영상(100)일수 있고, 가상 2차 모아레 패턴은 상기 제 2 영상(200) 또는 제 5 영상(500)일 수 있다.

여기서, 도 9는 가상 2차 모아레 패턴을 사용한 경우와 실체 외부 2차 모아레 패턴을 사용한 경우, 촬영각도에 따라 달라지는 모아레 패턴을 실험하였다. 여기서, 가상 2차 모아레 패턴을 사용한 경우는 이미지 처리를 미실시한 경우와 실시한 경우로, 모든 촬영은 기준각도에서 0도, 10도, 20도, 30도로 카메라를 기울이며 촬영을 실시하였다.

도 9에 도시된 바와 같이, 가상 2차 모아레 패턴을 이용하고 이미지 보상을 안한 경우가 각도에 따른 패턴 변화가 가장 컸으며, 두 번째로 변화가 컸던 것은 실제 외부 2차 모아레 패턴을 사용한 경우로, 촬영된 이미지를 가운데의 정렬 마크로 정렬을 하고 각도에 따른 차이를 얻은 결과가 두 번째로 변화가 컷다.

또한, 10도 정도의 각도 변화에서는 패턴 차이가 크지 않았으나 각도가 20도, 30도로 커짐에 따라 밝은 영역이 크게 증가하여 패턴 차이가 커짐을 확인 할 수 있다.

가상 2차 모아레 패턴을 이용하고 이미지 처리를 실시한 경우, 10도와 20도에서는 거의 패턴의 변화를 확인할 수 없었으며, 30도 이상에서 패턴이 희미하게 발생하는 것을 볼 수 있으나, 다른 두 경우(가상 2차 모아레 패턴을 이용하고 이미지 처리를 미실시한 경우와 외부 2차 모아레 패턴을 이용한 경우) 보다 매우 작은 것을 확인할 수 있다.

실험예와 같이 1차 모아레 패턴의 렌즈만을 사용하고, 가상 2차 모아레 패턴을 이용하여도 외부의 2차 모아레 패턴을 이용한 것과 비슷하거나 더 좋은 결과를 얻을 수 있는 것을 나타낸다.

도 10은 안압 감지 방법의 안구의 압력별 원형패턴의 이미지의 차이를 나타내는 실험예이고, 도 11은 안압 감지 방법의 안구의 압력별 수직패턴 이미지의 차이를 나타내는 실험예이다.

도 10 및 도 11은 가상 2차 모아레 패턴으로 도 8에서 도시되었던 원형과 직선형 패턴을 이용하여 압력 변화를 가할 때 나타나는 렌즈 모양의 변화를 촬영 후 정렬 마크를 이용한 정렬 및 원근감을 보상한 후에 가상 2차 모아레 패턴을 겹치며, 생선된 모아레 패턴을 관측한 결과를 나타내고 있다.

구체적으로, 도 10은 원형 모양의 가상 2차 모아레 패턴을 이용한 경우 0, 10, 15, 20, 25 mmHg의 압력 변화에 따른 패턴 모양을 나타내고 있으며, 도 11은 수직형 직선 모양의 가상 모아레 패턴을 이용하여 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 mmHg의 압력 변화에 대한 패턴의 변화를 나타내는 도면이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 원형 패턴의 경우 패턴의 모양이 변화가 있으나, 이를 쉽게 알기 어렵고, 이를 해석하고 정량하기 어려움이 있으나, 수직형 가상 패턴을 사용시 패턴의 변화가 일정하게 일어나고 있기에 쉽게 정량화 할 수 있을 것이다.

도 12는 안압 감지 방법의 안구의 압력별 외부 모아레 패턴과 가상 모아레 패턴 이미지의 차이를 나타내는 실험예로서, 실제 외부 2차 모아레 패턴과 가상 2차 모아레 패턴을 이용한 경우의 패턴 변화의 결과를 확인 하기 위하여 두 경우의 이미지를 비교한 것이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 실제 외부 2차 모아레 패턴을 이용한 경우에 가상 2차 모아레 패턴을 이용한 경우와 비슷하게 패턴 변화가 주로 양 끝에서 발생하였으며, 압력이 바뀜에 따라 사선모양의 패턴이 커지거나 작아지는 등 일련의 영상 변화 경향은 동일하였다.

이러한 결과는 가상 2차 모아레 패턴을 이용하여도 외부 2차 모아레 패턴을 이용한 경우와 비슷한 결과를 나타낼 수 있는 것을 나타내며, 이에 따라 가상 2차 모아레 패턴을 이용한 경우 패턴 변화에 대하여 정량화를 시켰다.

이때, 가상 2차 모아레 패턴을 사용하여 얻은 이미지를 가장자리 추출을 실시한 후에 방향성에 대한 히스토그램을 얻은후, 특정 각도에 대하여 값을 얻으면, 압력에 따른 값들을 정량화 할 수 있으며, 이 때 주로 45도의 각도를 주로 추출하였으며, 다른 각도를 적용해도 비슷한 결과를 얻었다.

그리하여, 정렬이 일정 각도 내에선 이미지 처리로 보상이 가능하여 촬영 거리에 상관없이 처리가 가능한 효과를 가지고 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 : 몸체
2 : 정렬마크
3 : 모아레 패턴층
10 : 렌즈
20 : 제 1 영상 획득 장치
30 : 제 2 영상 입력 장치
40 : 제 3 영상 생성 장치
41 : 정렬부
42 : 병합부
43 : 획득부
100 : 제 1 영상
200 : 제 2 영상
300 : 제 3 영상
400 : 제 4 영상
500 : 제 5 영상
P1 : 제 1 패턴
P2 : 제 2 패턴
P3 : 제 3 패턴
P4 : 제 4 패턴
P5 : 제 5 패턴

Claims (11)

1. 안구에 착용되는 렌즈의 제 1 패턴을 포함하는 제 1 영상을 준비하는 제 1 영상 준비 단계;
   제 1 기준이 되는 소프트웨어적으로 생성된 가상의 제 2 패턴을 포함하는 제 2 영상을 준비하는 제 2 영상 준비 단계;
   상기 제 1 영상과 상기 제 2 영상을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 생성 단계; 및
   상기 제 3 영상을 분석하여 안압을 산출하는 안압 산출 단계;를 포함하고,
   상기 제 3 영상 생성 단계는,
   상기 렌즈에 형성된 정렬마크를 이용하여 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 정렬하는 정렬 단계;
   제 3 패턴이 형성되도록 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 겹쳐 병합하는 병합 단계; 및
   상기 제 3 패턴의 모아레 패턴 모양 변화를 획득하여 제 3 영상을 생성하는 제 3 영상 획득 단계;를 포함하며,
   상기 정렬 단계 이후에,
   상기 제 1 패턴의 기울기 또는 원근감을 보상하기 위하여 상기 정렬마크를 사용하여 상기 제 1 패턴을 보정하는 필터링 단계;
   를 더 포함하는, 안압 감지 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제 1 영상 준비 단계는,
   정렬마크 및 상기 제 1 패턴이 형성된 상기 렌즈를 준비하는 렌즈 준비 단계; 및
   상기 안구에 착용되어 상기 렌즈에 형성된 상기 제 1 패턴을 촬영하는 촬영 단계;
   를 포함하는, 안압 감지 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 안압 산출 단계는,
   상기 제 2 패턴과 안압에 의하여 변화된 상기 제 1 패턴이 겹쳐서 형성된 상기 제 3 패턴 내에서 패턴이 변화되는 주기를 이용하여 해당 부분의 안압을 산출하는 것인, 안압 감지 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제 1 패턴은 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성되는, 안압 감지 방법.
7. 제1항에 있어서,
   제 2 기준이 되는 제 4 패턴을 포함하는 제 4 영상을 준비하는 제 4 영상 준비 단계;
   상기 제 1 영상과 상기 제 4 영상을 병합하여 모아레 패턴을 포함하는 제 5 영상을 생성하는 제 5 영상 생성 단계; 및
   상기 제 3 영상과 상기 제 5 영상을 비교 분석하여 안압을 산출하는 비교 산출 단계;
   를 더 포함하는, 안압 감지 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제 2 패턴은 동일한 주기를 갖는 원형 패턴으로 형성되고,
   상기 제 4 패턴은 동일한 주기를 갖는 직선 패턴으로 형성되는, 안압 감지 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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