병원에서의 이미지 처리
보행 분석에 혁신을 가져온 고속 카메라
산업:생명 과학Client:시미 리얼리티 모션 시스템즈 GmbH
시미 리얼리티 모션 시스템즈 GmbH 는 동작 및 행동 분석용 제품을 개발, 생산 및 유통하는 회사입니다. 1992년에 설립된 이 회사는 의학, 스포츠, 산업 및 엔터테인먼트 분야의 움직임 데이터 수집 및 분석에 주력해 왔습니다.
상황
보행 분석을 통해 복잡한 보행 장애나 하중에 따른 통증에 대한 정확한 수술 계획, 보조기구 제공 및 물리 치료 조치를 취할 수 있습니다. 보행, 적외선 기반 3D 측정은 최대 120분이 소요되며, 특히 어린이나 파킨슨병 환자의 경우 적용해야 하는 마커가 많기 때문에 시간이 많이 걸립니다.
도전 과제
이미지 기반 시스템은 절차 및 마커의 수를 줄여야 합니다. 카메라는 견고하고 다루기 쉬워야 하며 해상도는 최소 1920 x 1080픽셀 이상이어야 합니다. 트랙의 계획 길이가 최소 15m 이상이어야 하므로 평가 PC를 중간에 배치할 경우 평가 PC와 카메라 사이의 거리는 최소 7.5m가 되어야 합니다.
솔루션
이미지 기반 방식은 인위적인 3D 재구성 외에도 8대의 고속 카메라를 사용하여 환자의 보행 패턴을 실시간으로 보여줍니다. 이미지 기반 방식은 적외선 기반 시스템보다 훨씬 적은 수의 개별 마커를 사용할 뿐만 아니라 실루엣 추적을 사용하여 마커 없는 보행 분석을 수행할 수 있습니다. 따라서 마커를 부착할 필요가 없으며 보행 분석 절차가 전반적으로 더 빠르고 덜 복잡해집니다. 사람의 눈은 초당 약 20장의 이미지로 제한되지만 고속 카메라는 그보다 몇 배나 많은 이미지를 캡처할 수 있습니다. 따라서 숙련된 정형외과 전문의는 임상 검사에서 충분한 정보가 제공되지 않더라도 보행 장애의 원인과 결과를 파악할 수 있습니다. HD 카메라가 수집하는 데이터의 양은 방대하지만, 이제 더 저렴하고 빠른 스토리지 옵션을 통해 이 데이터를 저장하고 일상적인 임상 진료에 사용할 수 있습니다.
어떻게 작동하나요?
네트워크 기반 솔루션을 사용하면 케이블 길이에 비해 버퍼가 충분하지만, 기가비트 이더넷 HD 카메라 8대를 사용하면 약 120MB/s의 가용 네트워크 대역폭이 빠르게 초과됩니다(8 x 1920 x 1080 x 30(초당 이미지 수) x 8(비트 이미지 데이터) = 약 500MB/s).
하나의 솔루션이 제공됩니다.듀얼 GigE 카메라 BVS CA-GX2이 솔루션은 링크 집선을 통해 두 개의 기가비트 이더넷 라인을 묶어 약 340MB/s의 네트워크 대역폭을 제공할 수 있습니다. 또한 이 카메라는 256MB의 이미지 메모리를 제공하여 적절한 설정으로 대역폭 부족을 보완할 수 있습니다.
장점
애플리케이션의 가장 중요한 기능은 무엇인가요?
- FGPA(필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이)
- 256MB 이미지 메모리
- 링크 어그리게이션
- 스마트 기능: 대역폭 브레이크
제품
발루프 포트폴리오를 살펴본 결과, BVS CA-GX2-0024ZC가 솔루션으로 선정되었습니다. BVS CA-GX2-0024ZC는 소니의 Pregius IMX174 센서를 사용합니다. 1936 x 1216픽셀의 해상도로 Full HD를 지원하며 최대 주사율은 105Hz이고 글로벌 셔터 센서입니다.