KR20160089688A - 엑스선 영상 장치, 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

엑스선 영상 장치, 및 그 제어방법을 포함할 수 있다. 일 측에 따른 엑스선 영상 장치는, 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 상기 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교하는 영상 비교부; 및 상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 영상 복원부를 포함할 수 있다.

Description

엑스선 영상 장치, 및 그 제어방법{X-RAY IMAGE APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR SAME}
대상체에 엑스선을 조사하여 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
엑스선 영상 장치는 인체나 물건과 같은 대상체에 엑스선(X-ray)을 조사하고, 대상체를 투과한 엑스선을 이용하여 대상체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 대상체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 대상체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 대상체의 내부 구조를 영상화할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 대상체 내부 구조를 용이하게 파악할 수 있어, 의료분야에서 인체 내부의 병변과 같은 이상을 검출하거나 또는 공항에서 수하물 내부를 확인하는 등으로 사용되기도 한다.
일 측에 따른 엑스선 영상 장치는, 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교하는 영상 비교부; 및 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 영상 복원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 비교부는, 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역(background region)의 픽셀 정보와 상기 제2 프레임 영상에서 관심 영역(region of interest)의 픽셀 정보를 대응되는 픽셀 별로 매핑할 수 있다.
또한, 상기 영상 비교부는, 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보, 및 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보가 대응되는 픽셀 별로 매핑된 하나 이상의 점을 포함하는 그래프를 생성할 수 있다.
또한, 상기 영상 비교부는, 상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 영상 비교부는, 상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 제한 값(constraint value)을 결정할 수 있다.
또한, 상기 영상 복원부는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제1 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값을 이용하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 영상 복원부는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 노이즈 레벨을 이용하여 상기 제1프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 영상 복원부는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 대한 제한 값을 이용하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 복원한 제1 프레임 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따른 엑스선 영상 장치는, 상기 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 저장하는 영상 저장부; 및 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 생성부는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 영상 생성부는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 밝기 값을 계산하고, 상기 픽셀 별 밝기 값을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 영상 생성부는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 노이즈 레벨을 계산하고, 상기 노이즈 레벨을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 생성한 제1 프레임 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은, 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교하는 단계; 및 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비교하는 단계는, 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역(background region)의 픽셀 정보와 상기 제2 프레임 영상에서 관심 영역(region of interest)의 픽셀 정보를 대응되는 픽셀 별로 매핑할 수 있다.
또한, 상기 비교하는 단계는, 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보, 및 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보가 대응되는 픽셀 별로 매핑된 하나 이상의 점을 포함하는 그래프를 생성할 수 있다.
또한, 상기 비교하는 단계는, 상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 비교하는 단계는, 상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 제한 값(constraint value)을 결정할 수 있다.
또한, 상기 복원하는 단계는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제1 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값을 이용하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 복원하는 단계는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 노이즈 레벨을 이용하여 상기 제1프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
또한, 상기 복원하는 단계는, 상기 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 대한 제한 값을 이용하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다.
일 측에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은, 상기 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 저장하는 단계; 및 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다/
또한, 상기 생성하는 단계는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 생성하는 단계는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 밝기 값을 계산하고, 상기 픽셀 별 밝기 값을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
또한, 상기 생성하는 단계는, 상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 노이즈 레벨을 계산하고, 상기 노이즈 레벨을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 콘솔 장치, 디스플레이 장치, 입력 장치를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 발생부의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 관심 영역과 배경 영역의 밝기 값을 달리하는 엑스선 영상 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 배경 영역을 복원하기 전의 프레임 영상 및 배경 영역을 복원한 후의 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 시간에 따라 관심 영역이 이동하는 경우를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 제2 프레임 영상 간의 관계를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 제2 프레임 영상과 특정 시간에 촬영한 제1 프레임 영상 간의 픽셀 정보를 매핑하여 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상 간의 관계를 나타내는 그래프를 생성하는 경우를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 픽셀 정보를 매핑하여 생성한 그래프를 이용하여 배경 영역을 복원하는 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 프레임 영상 내에 관심 영역과 배경 영역이 있는 경우에 있어서, 엑스선 영상 장치의 제어방법의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 프레임 영상의 전체 영역이 관심 영역인 경우에 있어서, 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 프레임 영상의 픽셀 정보를 각 픽셀 별로 합산하는 경우를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 프레임 영상 내에 전체 영역이 관심 영역인 경우에 있어서, 엑스선 영상 장치의 제어방법의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
엑스선 영상 장치는 촬영 부위, 엑스선 영상의 종류 또는 촬영 목적에 따라 그 구조나 촬영 방식이 달라질 수 있다. 구체적으로, 흉부, 팔, 다리 등을 촬영하는 일반적인 엑스선 영상 장치, 유방 촬영 기술인 맘모그래피(mammography)를 이용한 엑스선 영상 장치, 형광 투시법(fluoroscopy)을 이용한 엑스선 영상 장치, 혈관 조영술(angiography)을 이용한 엑스선 영상 장치, 심박동 기록(cardiography)을 위한 엑스선 영상 장치, 단층 촬영법(tomography)을 이용한 엑스선 영상 장치 등이 있는바, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치는 상술한 엑스선 영상 장치 중 어느 하나이거나, 두 종류 이상의 엑스선 영상 장치가 결합된 것일 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 형광 투시법(fluoroscopy)을 이용한 엑스선 영상 장치를 예로 들어 설명하기로 한다. 이하에서 설명되는 형광 투시법(fluoroscopy)을 이용한 엑스선 영상 장치는 다양한 이미징 모드에 따라 엑스선을 조사하여 촬영을 수행함으로써, 대상체에 대한 실시간 동영상, 즉 프레임 영상을 얻을 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관을 도시한 도면이다.
엑스선 영상 장치(100)에는 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 발생부(110)와 마주보도록 배치된 엑스선 검출부(120)이 마련될 수 있다. 엑스선 발생부(110)는 대상체(ob)에 대한 프레임 영상을 얻기 위하여 엑스선을 발생시키고, 발생된 엑스선을 대상체(ob)를 향해 조사할 수 있다. 보다 구체적으로, 엑스선 발생부(110)는 전원 공급부(미도시)로부터 전원을 공급받아 엑스선을 발생시키며, 관전압 및 필터 중 적어도 하나에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다.
한편, 대상체(ob)는 인간 또는 동물의 생체가 될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 엑스선 영상 장치(100)에 의해 그 내부 구조가 영상화 될 수 있는 것이라면 어떤 것이든 대상체(ob)가 될 수 있다.
엑스선 검출부(150)는 대상체(ob)를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 엑스선 검출부(150)는 검출된 엑스선을 전기적 신호인 엑스선 데이터로 변환하고, 이를 다시 영상 신호로 변환하여 대상체(ob)의 엑스선 영상인 프레임 영상을 생성할 수 있다.
한편, 엑스선 영상 장치는 대상체에 관한 실시간 동영상, 즉 프레임 영상을 촬영하기 때문에, 안정성을 확보하기 위해 대상체로 조사되는 엑스선의 선량을 줄이는 것이 중요한 문제로 인식되고 있으며 엑스선의 선량을 줄이기 위한 다양한 연구 및 개발이 진행되고 있다.
또한, 엑스선 영상 장치(100)에는 필터부(130)가 마련될 수 있다. 엑스선 영상 장치(100)는 필터부(130)를 통해 프레임 영상의 전체 영역 중에서 관심 영역(Region Of Interest, ROI)에는 높은 선량의 엑스선을 조사하고, 배경 영역(background region)은 낮은 선량의 엑스선을 조사함으로써, 전체 선량을 줄일 수 있다. 즉, 엑스선 영상 장치(100)는 관심 영역의 바깥 영역, 즉 배경 영역에 대해서만 필터부(130)를 거쳐 낮은 선량의 엑스선을 조사시킴으로써, 전체 선량을 줄일 수 있다.
한편, 관심 영역의 위치는 시간에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 의사가 카테터(catheter)나 가이드 와이어(guidewire)와 같은 시술 도구가 위치한 곳을 중점적으로 관찰해야 하는 경우, 시술 도구가 위치한 영역이 관심 영역에 해당할 수 있다. 이 때, 의사가 시술 도구를 조종함에 따라, 관심 영역의 위치는 변할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치(100)는 추적 알고리즘을 통해 필터부(130)의 이동을 제어하여, 관심 영역에만 높은 선량의 엑스선을 조사할 수 있다. 추적 알고리즘은 관심 있는 수술 도구 또는 대상 부위의 움직임을 추적하는 알고리즘으로서, 공지된 다양한 알고리즘을 이용할 수 있다.
한편, 엑스선 영상 장치(100)는 대상체(ob)를 수용하는 테이블(102)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 발생부(110)로부터 엑스선이 조사되는 동안 대상체(ob)는 테이블(102)에 위치하여, 엑스선 발생부(110)와 엑스선 검출부(120) 사이에 위치할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엑스선 발생부(100)와 엑스선 검출부(150)는 C형 암(C-arm, 104)의 서로 마주보는 양단부에 각각 마련될 수 있다. C형 암(104)은 Z축으로 표시된 수평축(horizontal axis)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 또한, C형 암(104)은 화살표 (a) 방향으로 원형(circular) 또는 반원형(semicircular)의 형태로 회전할 수 있다.
또한, C형 암(104)은 천장(ce)에 설치된 지지부(106)에 장착될 수 있고, 지지부(106)는 X축으로 표시된 수직축(vertical axis)을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치(100)는 C형 암(104) 및 지지부(106)의 회전을 통해 대상체(ob)의 다양한 관심 영역에 대해 다양한 방향에서 프레임 영상들을 생성할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 콘솔 장치, 디스플레이, 입력 장치를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), C형 암(104), 지지부(106), 테이블(102), 대상체(ob)에 대한 설명은 앞서 기재한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
엑스선 영상 장치(100)에는 디스플레이(410)가 마련될 수 있다. 디스플레이(410)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있다. 디스플레이(410)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 사용자는 디스플레이(410)를 터치하여 각종 제어 명령을 입력할 수 있다.
또한, 엑스선 영상 장치(100)에는 입력부(420)가 마련될 수 있다. 사용자는 입력부(420)를 조작하여 각종 제어 명령을 입력할 수 있다. 한편, 입력부(420)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 입력부(420)는 각종 버튼, 마우스, 키보드, 트랙볼(track-ball), 트랙패드(track-pad), 스틱(stick), 핸들 등으로 구현될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)에는 콘솔 장치(10)가 마련될 수 있다. 콘솔 장치(10)는 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120) 중 적어도 하나와 유선 또는 무선으로 연결되어, 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 및 필터부(130) 중 적어도 하나와 각종 제어 명령이나 데이터를 송신하거나 또는 수신할 수 있다.
예를 들어, 콘솔 장치(10)는 터치 스크린 타입으로 구현된 디스플레이부(410) 또는 입력부(420)를 통해 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받아, 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 및 필터부(130) 중 적어도 하나로 송신할 수 있다. 이하에서는 엑스선 영상 장치의 구성 요소 중 하나인 엑스선 발생부에 대해서 설명하도록 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 발생부의 단면을 도시한 도면이다.
엑스선 발생부(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(90)를 포함하며, 엑스선 튜브(90) 헤드 또는 엑스선 튜브(90) 어셈블리라고도 한다. 엑스선 튜브(90)는 양극(113)과 음극(115)을 포함하는 2극 진공관(111)으로 구현될 수 있고, 관체는 규산경질 유리 등을 재료로 하는 유리관일 수 있다.
음극(115)은 필라멘트(118)와 전자를 집속시키는 집속 전극(117)을 포함하며, 집속 전극(117)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다. 집속 전극(117)은 유리관(111) 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고, 음극(115)의 필라멘트(118)를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킬 수 있다. 필라멘트(118)의 일 예로 텅스텐 필라멘트(118)를 사용할 수 있고, 필라멘트(118)에 연결된 전기도선(116)에 전류를 가하여 필라멘트(118)를 가열할 수 있다.
양극(113)은 주로 구리로 구성되고, 음극(115)과 마주보는 쪽에 타겟 물질(114)이 도포 또는 배치되며, 타겟 물질(114)로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질(114)의 녹는점이 높을수록 초점 크기(focal spot size)가 작아질 수 있다.
그리고, 음극(115)과 양극(113) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극(113)의 타겟 물질(114)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킬 수 있다. 발생된 엑스선은 윈도우(119)를 통해 외부로 조사되며, 윈도우(119)의 재료로는 베릴륨(Be) 박막을 사용할 수 있다. 이 때, 윈도우(119)의 전면 또는 후면에는 필터부를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다.
타겟 물질(114)은 로터(112)에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질(114)이 회전하게 되면 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있고, 초점 크기가 감소된다.
엑스선 튜브(110)의 음극(115)과 양극(113) 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고, 결과적으로 타겟 물질(114)에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가될 수 있다. 엑스선 튜브(110)에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다.
따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있는바, 대상체(ob)의 종류나 특성에 따라 조사되는 엑스선의 에너지 및 세기를 제어할 수 있다.
조사되는 엑스선이 일정 에너지 대역을 갖는 경우, 에너지 대역은 상한과 하한에 의해 정의될 수 있다. 에너지 대역의 상한, 즉 조사되는 엑스선의 최대 에너지는 관전압의 크기에 의해 조절될 수 있고, 에너지 대역의 하한, 즉 조사되는 엑스선의 최소 에너지는 필터에 의해 조절될 수 있다. 필터를 이용하여 저에너지 대역의 엑스선을 여과시키면, 조사되는 엑스선의 평균 에너지를 높일 수 있다.
아울러, 도면에는 도시되지 않았으나 엑스선 발생부(110)는 윈도우(119)의 전면에 배치되는 콜리메이터를 더 포함할 수 있는바, 콜리메이터는 엑스선 튜브(110)에서 조사되는 엑스선의 조사 범위를 조절할 수 있고, 엑스선의 산란을 감소시킬 수 있다. 이하에서는 엑스선 영상 장치의 구성 요소에 대해서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 관심 영역과 배경 영역의 밝기 값을 달리하는 엑스선 영상 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 필터부(130), 영상 비교부(140), 영상 복원부(150), 제어부(160), 메모리(170), 및 인터페이스부(400)를 포함한다. 영상 비교부(140), 영상 복원부(150), 제어부(160), 및 인터페이스부(400)는 엑스선 영상 장치(100) 내에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있다.
엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 및 필터부(130)에 대한 설명은 앞서 기재한 바와 동일하므로, 생략하도록 한다.
영상 비교부(140)는 엑스선 검출부(120)로부터 생성된 프레임 영상들을 비교할 수 있다. 엑스선 영상 장치(100)가 동작하는 동안, 대상체를 촬영한 프레임 영상은 시간에 따라 계속 획득될 수 있다. 이하에서 설명되는 제1 프레임 영상은 특정 시간 t(t≥0)에 대상체를 촬영한 프레임 영상을 의미하고, 제2 프레임 영상은 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 프레임 영상을 의미한다. 예를 들어, 특정 시간 t가 현재인 경우, 제1 프레임 영상은 현재 프레임 영상에 대응되며, 제2 프레임 영상은 과거 프레임 영상에 대응될 수 있다.
영상 비교부(140)는 시간에 따라 엑스선 검출부(120)로부터 생성된 프레임 영상들을 비교할 수 있다. 이 때, 프레임 영상 내에 포함된 모든 픽셀들 간의 비교도 가능하지만, 엑스선 발생부(110)는 관심 영역에 대해 높은 선량의 엑스선을 조사하므로, 배경 영역보다 관심 영역에 포함된 픽셀에 보다 정확한 픽셀 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 영상 비교부(140)는 과거 프레임 영상 내에서 관심 영역의 픽셀들을, 현재 프레임 영상 내에서 배경 영역에 포함된 픽셀들과 비교하는데 이용할 수 있다.
이하에서 설명되는 픽셀 정보는 프레임 영상 내에 포함된 픽셀들의 특성과 관련된 정보를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 픽셀 정보는 해당 픽셀의 밝기 값, 즉 강도 레벨(intensity level)에 관한 정보를 포함할 뿐만 아니라, 해당 픽셀의 노이즈 레벨에 관한 정보를 포함한다. 픽셀 정보는 일 실시예에 한정되지 않고, 프레임 영상으로부터 획득 가능한 다양한 정보가 포함될 수 있으며 제한이 없다.
예를 들어, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보와 메모리(170)에 저장된 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보를 비교할 수 있다. 이외에도, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보와 엑스선 영상 장치(100)의 외부에 위치한 메모리 또는 웹 서버 등에 저장된 제2 프레임 영상의 관심 영역의 픽셀 정보를 비교할 수 있다.
프레임 영상 내의 전체 영역은 고정되어 있어도, 관심 영역의 위치는 시간에 따라 변화할 수 있다. 이에 대응하여, 관심 영역의 바깥에 해당하는 배경 영역의 위치도 변화할 수 있다. 즉, 제1 프레임 영상에서 배경 영역이 해당하는 영역이 제2 프레임 영상에서는 관심 영역에 해당하는 영역일 수 있다. 따라서, 제1 프레임 영상의 배경 영역의 경우, 낮은 선량의 엑스선을 통해 촬영한 제1 프레임 영상의 배경 영역보다, 높은 선량의 엑스선을 통해 촬영한 제2 프레임 영상의 관심 영역의 픽셀 정보에 더 정확하고 자세한 정보가 포함되어 있을 수 있다. 따라서, 영상 비교부(140)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상에서 높은 선량을 조사한 관심 영역의 픽셀 정보를 이용함으로써, 제1 프레임 영상의 배경 영역을 보다 정교하게 복원(restoration)할 수 있다.
이하에서 설명되는 복원이란 영상의 화질을 향상 시키는 프로세스를 의미한다. 예를 들어, 배경 영역의 복원이란 배경 영역과 관심 영역의 밝기 차이를 보상하고, 노이즈 제거 기법을 이용하여 배경 영역의 영상 화질을 향상시키는 것을 의미한다. 앞서 본 바와 같이, 엑스선 영상 장치는 관심 영역에 대해서만 필터부를 개방시켜 높은 선량의 엑스선을 조사하고, 배경 영역에 대해서는 필터부를 통해 낮은 선량의 엑스선을 조사할 수 있다. 이에 따라, 관심 영역의 프레임 영상의 밝기는 밝으나, 배경 영역은 어둡고 노이즈가 많아, 복원하기 전까진 대상체를 식별하기 어려울 수 있다. 따라서, 엑스선 영상 장치는 배경 영역을 복원하는 프로세스가 요구된다.
영상 비교부(140)는 특정 시간 전에 촬영한 복수의 제2 프레임 영상 중에서 일부만 제1 프레임 영상과 픽셀 별로 매핑할 수 있다. 즉, 영상 비교부(140)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상 중에서 필요한 것만을 제1 프레임 영상과 픽셀 별로 매핑할 수 있다.
또는, 영상 비교부(140)는 특정 시간 전에 촬영한 복수의 제2 프레임 영상 전부를 제1 프레임 영상과 픽셀 별로 매핑할 수 있다. 즉, 영상 비교부(140)는 사용자 또는 미리 설정된 기준에 따라 제2 프레임 영상 중에서 제1 프레임과 매핑할 영상을 결정하여, 픽셀 별로 매핑할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 프레임 영상을 촬영한 특정 시간 t를 기준으로, 영상 비교부(140)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보와 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보를 픽셀 별로 대응시켜 하나의 점에 매핑할 수 있다. 영상 비교부(140)는 각 점마다 좌표를 설정하여 그래프 상에 배치할 수 있다. 이에 따라, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상의 배경 영역과 제2 프레임 영상의 관심 영역 내에 포함된 픽셀들의 특성을 파악할 수 있는 그래프를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 그래프의 x축은 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 밝기 값에 대응하며, y축은 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 밝기 값에 대응할 수 있다. 즉, 그래프 상에서 배치된 점들의 x축 좌표 값은 해당 점에 매핑된 픽셀이 t초일 때의 밝기 값에 기초하여 결정되고, y축 좌표 값은 해당 점에 매핑된 픽셀이 t초 이전일 때의 밝기 값에 기초하여 결정될 수 있다.
대상체의 움직임이 고정되어 있으며, 프레임 영상의 전체 영역이 고정되어 있는 경우, 서로 다른 시간에 촬영된 복수의 프레임 영상 내에서 동일 좌표에 위치한 픽셀들은 동일한 영역에 관한 픽셀 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 영상 비교부(140)는 복수의 프레임 영상 내에서 동일 좌표에 위치한 픽셀끼리 매칭시켜 하나의 점에 매핑할 수 있다. 이때, 엑스선 영상 장치는 각 점에 매핑된 픽셀의 픽셀 정보를 이용하여 해당 점의 x축, 및 y축 좌표 값을 설정함으로써, 그래프 상에 각각의 점들을 배치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상 내에서 동일 좌표에 위치한 픽셀을 하나의 점에 매핑시켜 그래프 상에 배치하려는 경우, 영상 비교부(140)는 해당 점에 매핑된 픽셀의 제1 프레임 영상에서의 밝기 값을 기초로 해당 점의 x축 좌표 값을 설정하고, 제2 프레임 영상에서의 밝기 값을 기초로 해당 점의 y축 좌표 값을 설정하여 그래프 상에 배치할 수 있다. 이러한 방식에 따라, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상 내에서 배경 영역에 해당하면서, 제2 프레임 영상 내에서 관심 영역에 해당하는 픽셀들이 매핑된 점들을 포함하는 그래프를 생성할 수 있다.
다만, 대상체의 움직임 또는 시술 부위의 변경 등에 따라, 서로 다른 시간에 촬영된 복수의 프레임 영상 내에 촬영되는 영역은 달라질 수 있다. 즉, 복수의 프레임 영상 내에서 동일 좌표에 위치한 픽셀들은 서로 다른 영역에 관한 픽셀 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 영상 비교부(140)는 복수의 프레임 영상 간의 영상 정합 과정을 통해 복수의 프레임 영상 내에 포함된 픽셀들 간의 좌표를 정합시킬 수 있다. 이하에서 설명되는 영상 정합 과정은 복수의 프레임 영상 간의 좌표를 하나의 좌표로 정합시키는 과정을 의미한다. 예를 들어, 프레임 영상 간의 정합 과정은 탄성 정합, 비강체 정합 등과 같이 기 공지된 방식에 의해 수행될 수 있으며, 제한이 없다.
영상 비교부(140)는 영상 정합 과정을 통해 좌표를 정합시킨 복수의 프레임 영상 내에서 동일 좌표에 위치한 픽셀끼리 매칭시켜 하나의 점에 매핑할 수 있다. 이때, 영상 비교부(140)는 해당 점에 매핑된 픽셀의 픽셀 정보를 이용하여 해당 점의 좌표를 설정함으로써, 그래프 상에 배치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 영상 비교부(140)는 해당 점에 매핑된 픽셀의 제1 프레임 영상에서의 밝기 값을 기초로 x축 좌표 값을 설정하고, 해당 점에 매핑된 픽셀의 제2 프레임 영상에서의 밝기 값을 기초로 y축 좌표 값을 설정할 수 있다. 이러한 방식에 따라, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상에서 관심 영역에 속하며, 제2 프레임 영상에서 배경 영역에 해당하는 부분의 픽셀들이 매핑된 점들을 그래프 상에 배치할 수 있다.한편, 영상 비교부(140)는 시간이 경과함에 따라 지속적으로 생성되는 프레임 영상에서 배경영역과 다음 생성되는 프레임 영상에서 관심영역의 픽셀 정보를 하나의 점에 매핑시킨 다음, 좌표를 설정하여 그래프 상에 업데이트할 수 있다. 이 때, 영상 비교부(140)는 현재의 프레임 영상과 시간적으로 가까운 프레임 영상에 대해서는 가중치를 주어 그래프 상에 업데이트할 수도 있다. 즉, 좌표를 설정하는 방법은 다양하며, 제한이 없다.
영상 비교부(140)는 그래프를 이용하여 특정 시간과 특정 시간 전의 픽셀 별 밝기 값의 차이가 어느 정도 나는지 여부, 노이즈 레벨의 차이가 어느 정도 나는지 여부 등을 파악할 수 있다. 이에 따라, 영상 비교부(140)는 제1 프레임 영상 내에서 배경 영역을 복원할 때, 밝기 값을 어느 정도 보상해줘야 하는지, 노이즈 레벨을 어느 정도로 설정해야 하는지 등을 결정할 수 있다.
영상 복원부(150)는 결정한 노이즈 레벨, 및 밝기 값을 이용하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원할 수 있다. 즉, 영상 복원부(150)는 과거 촬영한 프레임 영상 내에 포함된 픽셀 정보를 이용하여 보다 정교하게 배경 영역을 복원할 수 있다.
영상 복원부(150)는 그래프로부터 획득 가능한 정보에 기초하여 다양한 방법을 통해 배경 영역을 복원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 그래프는 x축과 y축이 각각 제1 프레임 영상의 관심 영역, 제2 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값에 대응하므로, 각 점들은 제1 프레임 영상, 및 제2 프레임 영상의 대응 관계를 나타낸다. 이에 따라, 영상 복원부(150)는 대응 관계에 기초하여 다이렉트 매핑을 통해 배경 영역의 픽셀을 개별적으로 복원할 수 있다. 즉, 영상 복원부(150)는 대응 관계에 기초하여 각각의 픽셀 마다, 밝기 값의 보상 정도, 노이즈 레벨을 어느 정도 설정해야 하는지를 결정하여, 각각의 픽셀마다 복원할 수 있다.
또 다른 예로, 영상 복원부(150)는 그래프 내에 표시된 점들의 분포 경향성을 유한 개의 파라미터로 나타내어 밝기 값, 및 노이즈 레벨의 제한 값(constraint value)을 설정하여 배경 영역을 복원할 수도 있다. 이외에도, 영상 복원부(150)는 그래프를 통해 획득 가능한 정보를 기초로 다양한 방법을 통해 배경 영역을 복원할 수 있으며, 제한이 없다.
제어부(160)는 사용자로부터 입력 받은 제어 명령에 따라 엑스선 영상 장치(100)의 동작을 실행하도록 제어 신호를 각 동작을 수행하는 구성으로 전달할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 전반적인 동작 및 엑스선 영상 장치(100)의 내부 구성 요소들의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 전원부가 공급하는 전원을 엑스선 영상 장치(100)의 내부 구성요소들에 전달되도록 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 제어부(500)는 엑스선 발생부(100)가 대상체(ob)에 조사되는 엑스선의 선량, 엑스선의 세기 및 조사되는 엑스선의 방향 등을 제어할 수 있다.
한편, 엑스선 영상 장치(100)는 인터페이스부(400)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(400)는 디스플레이를 통해 프레임 영상을 표시할 수 있다. 또는, 인터페이스부(400)는 입력부를 통해 사용자로부터 각종 제어 명령, 및 각종 데이터 중 적어도 하나를 입력 받을 수 있다. 입력부는 각종 버튼, 마우스, 키보드, 트랙볼(track-ball), 트랙패드(track-pad), 스틱(stick), 핸들 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 디스플레이가 터치 스크린 타입으로 구현된 경우, 디스플레이는 입력부의 기능을 수행할 수 있다.
즉, 인터페이스부(400)는 사용자에게 프레임 영상을 제공하거나 또는 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있는 모든 장치와 연동하여, 사용자에게 프레임 영상을 제공하거나 또는 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다.
메모리(170)에는 실시간으로 촬영되는 프레임 영상들이 저장될 수 있다. 메모리는 RAM, ROM, 플래쉬 메모리뿐만 아니라, SD(Secure Digital) 카드, SSD(Solid State Drive) 카드 등과 같이 카드 형태의 메모리 카드로 구현될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 배경 영역을 복원하기 전의 프레임 영상 및 배경 영역을 복원한 후의 프레임 영상을 도시한 도면이다.
도 5(a)는 배경 영역(2)을 복원하기 전의 프레임 영상(1)을 도시한 도면이고, 도 5(b)는 배경 영역(2)을 복원한 후의 프레임 영상(1)을 도시한 도면이다.
도 5(a)를 참조하면, 엑스선 영상 장치는 관심 영역(3)에 대해서만 필터부를 개방시켜 높은 선량으로 엑스선을 조사할 수 있다. 이에 대응하여, 엑스선 영상 장치는 배경 영역(2)에 대해서는 필터부를 통해 낮은 선량의 엑스선을 조사할 수 있다. 이에 따라, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 관심 영역(3)의 프레임 영상(1)의 밝기는 밝으나, 배경 영역(2)은 어둡고 노이즈가 많아, 복원하기 전까진 대상체를 식별하기 어려울 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 엑스선 영상 장치는 배경 영역(2)을 복원한 프레임 영상(4)을 제공할 수 있다. 배경 영역(2)을 복원함에 있어, 엑스선 영상 장치는 배경 영역(2)의 밝기 값을 어느 정도 보상해줘야 하는지가 문제될 뿐만 아니라, 노이즈를 어느 정도 제거해줘야 하는지가 문제될 수 있다.
이때, 엑스선 영상 장치는 촬영된 프레임 영상들에 포함된 픽셀 정보를 이용하여 배경 영역(2)의 밝기 값을 어느 정도 보상해줘야 하는지 또는 노이즈를 어느 정도 제거해줘야 하는지를 보다 명확하게 결정할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 배경 영역(2)을 보다 정교하게 복원할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 시간에 따라 프레임 영상 내에서 관심 영역이 이동하는 경우를 도시한 도면이다.
도 6(a)는 t-2초일 때의 프레임 영상(5)을 도시한 도면이고, 도 6(b)는 t-1초 일 때의 프레임 영상(6)을 도시한 도면이고, 또한 도 6(c)는 t초일 때의 프레임 영상(7)을 도시한 도면이다.
프레임 영상(5, 6, 7)을 촬영하는 전체 영역은 고정되어 있다고 가정 할 때, 프레임 영상(5, 6, 7) 내의 관심 영역은 도 6과 같이 변화할 수 있다. 이에 대응하여, 관심 영역의 바깥에 해당하는 배경 영역 또한 변화할 수 있다.
따라서, 과거 프레임 영상 내에서는 관심 영역이었지만, 현재 프레임 영상 내에서는 배경 영역에 해당하는 영역이 발생할 수 있다. 예를 들어, t-2초일 때 프레임 영상(5)의 관심 영역이 t-1초일 때 프레임 영상(6) 내에서는 배경 영역일 수 있다. 또 다른 예로, t-1초일 때 프레임 영상(6)의 관심 영역이 t초일 때 프레임 영상(7) 내에서는 배경 영역일 수 있다. 따라서, 엑스선 영상 장치는 과거에 촬영된 프레임 영상 내에서 관심 영역의 픽셀 정보를 이용할 경우, 현재 프레임 영상의 배경 영역을 보다 정확하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 보다 정교하게 배경 영역을 복원할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 제2 프레임 영상 간의 관계를 도시한 도면이다.
전체 영역이 고정된 프레임 영상(10)에 있어서, 도 7(a)는 t초일 때 관심 영역(11), 및 t-2초일 때 관심 영역을 포함한 프레임 영상(10)을 도시한 도면이다. 또한, 도 7(b)는 t초일 때 관심 영역(11), 및 t-1초일 때 관심 영역을 포함한 프레임 영상(10)을 도시한 도면이다.
도 7(a)를 참조하면, 엑스선 영상 장치는 t초일 때 배경 영역에 해당하는 영역 중에서 t-2초일 때 관심 영역에 해당하는 영역(12)의 픽셀 정보를 이용하여 프레임 영상(10)의 배경 영역을 복원할 수 있다. 마찬가지로, 도 7(b)를 참조하면, 엑스선 영상 장치는 t초 일 때 배경 영역에 해당하는 영역 중에서 t-1초일 때 관심 영역(13)에 해당하는 영역의 픽셀 정보를 이용하여 프레임 영상(10)의 배경 영역을 복원할 수 있다.
즉, t초 일 때 엑스선 영상 장치는 높은 선량의 엑스선을 관심 영역으로 조사하기 때문에, 관심 영역에 대해서는 정확한 영상을 획득할 수 있다. 그러나, 배경 영역은 필터부를 거쳐 낮은 선량의 엑스선을 조사하기 때문에, 어둡게 출력될 뿐만 아니라 배경 영역의 픽셀 정보도 획득하기 어렵다. 따라서, 엑스선 영상 장치는 t초 이전에 촬영된 프레임 영상 내에서 관심 영역에 속한 픽셀들의 픽셀 정보를 이용하여 그래프를 생성하고, 그래프로부터 획득 가능한 통계적 분포에 따라 t초의 프레임 영상의 배경 영역을 복원 하는데 이용되는 파라미터들을 어느 정도로 설정해야 할지를 판단할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 제2 프레임 영상과 특정 시간에 촬영한 제1 프레임 영상 간의 픽셀 정보를 매핑하여 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상 간의 관계를 나타내는 그래프를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.
앞서 본 바와 같이, 전체 영역이 고정된 프레임 영상(10)에 있어서, 도 8의 왼쪽 프레임 영상(10)은 t초일 때 관심 영역(11), 및 t-2초일 때 관심 영역(12)을 포함한 프레임 영상(10)을 도시한 도면이다. 또한, 도 8의 오른쪽 프레임 영상(10)은 t초일 때 관심 영역(11), 및 t-1초일 때 관심 영역(13)을 포함한 프레임 영상(10)을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, t-2초일 때 관심 영역(12)에 해당하면서, t초일 때 배경 영역에 해당하는 영역의 픽셀들(14, 15)에 대해, 엑스선 영상 장치는 t-2초일 때 픽셀 정보가 포함된 픽셀들(15)과 t초일 때 픽셀 정보가 포함된 픽셀들(14)을 동일 좌표에 위치한 픽셀 별로 매칭시킨 다음, 매칭된 픽셀들을 각각의 점에 매핑할 수 있다. 이때, 대상체의 움직임이 고정되어 있으며, 전체 영역이 고정되어 있는 경우, 엑스선 영상 장치는 동일 좌표에 위치한 픽셀끼리 매칭시켜 픽셀 별로 각각의 점에 매핑할 수 있다. 다만, 전체 영역이 고정되어 있지 않은 경우, 엑스선 영상 장치는 영상 정합 과정을 통해 t-2초일 때 픽셀 정보가 포함된 픽셀들(15)과 t초일 때 픽셀 정보가 포함된 픽셀들(14)의 좌표를 정합시킨 후, 동일 좌표에 위치한 픽셀끼리 매칭시켜 픽셀 별로 각각의 점에 매핑할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 각 점에 매핑되는 픽셀의 픽셀 정보를 이용하여 각 점의 좌표를 설정하고, 이를 기초로 그래프 상에 점들을 배치할 수 있다. 또한, 이러한 방법에 따라, 엑스선 영상 장치는 t-1초일 때 관심 영역(13)에 해당하면서, t초일 때 배경 영역에 해당하는 영역 내의 픽셀(16, 17)들을 각각의 점에 매핑시켜 그래프 상에 배치할 수 있다.
이에 따라, 엑스선 영상 장치는 도 8의 아래에 같은 그래프를 생성할 수 있다. 그래프의 x축은 t초일 때 배경 영역의 밝기 값, 즉 현재 배경 영역의 강도를 의미하고, y축은 t초 이전일 때 관심 영역의 밝기 값, 즉 과거 관심 영역의 강도를 의미한다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 현재 배경 영역의 밝기 값과 과거 관심 영역의 밝기 값 간의 대응 관계를 파악할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 엑스선 영상 장치는 점들의 통계 분포를 이용하여 노이즈 분포 정도를 파악할 수 있고, 이를 모델링하여 배경 영역을 복원할 때 노이즈 레벨의 설정 제한값을 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 엑스선 영상 장치는 각 점들에 현재 배경 영역의 밝기 값과 과거 관심 영역의 밝기 값 간의 대응 관계에 관한 정보가 매핑된 것을 이용하여, 픽셀 별로 직접 밝기 값과 노이즈 레벨을 설정함으로써, 배경 영역의 픽셀을 각각 복원할 수도 있다. 즉, 엑스선 영상 장치는 과거 관심 영역에 해당하는 픽셀들의 픽셀 정보를 이용하여 다양한 방법을 통해 현재 배경 영역을 복원할 수 있으며, 방법에는 제한이 없다.
도 9는 일 실시예에 따른 픽셀 정보를 매핑하여 생성한 그래프를 이용하여 배경 영역을 복원하는 방법을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치는 관심 영역(2)과 배경 영역(3)을 나누어 촬영할 수 있다. 이 때, 프레임 영상(1)에서 배경 영역(3)을 복원함에 있어서, 엑스선 영상 장치는 그래프로부터 획득된 정보를 이용하여 보다 정교하게 복원할 수 있다. 즉, 엑스선 영상 장치는 그래프를 통해 노이즈의 분포 경향성, 밝기 값의 차이 정도를 파악하고, 이를 이용하여 배경 영역(3)을 복원할 수 있다. 따라서, 배경 영역(3)을 복원함에 있어 과거 관심 영역에 해당하는 픽셀 정보들을 이용할 뿐이고, 복원하는 방법 자체에는 제한이 없다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 배경 영역을 복원한 프레임 영상(4)를 생성할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 프레임 영상 내에 관심 영역과 배경 영역이 있는 경우에 있어서, 엑스선 영상 장치의 제어방법의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
엑스선 영상 장치는 엑스선을 조사하여 대상체의 내부를 촬영한 프레임 영상을 생성할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 필터부를 제어하여, 관심 영역과 배경 영역으로 나눈 프레임 영상을 획득할 수 있다. 즉, 엑스선 영상 장치는 대상체에서 얻고자 하는 부분에 대해서만 엑스선의 선량을 높게 설정하여, 전체 선량을 줄일 수 있다. 이에 따라, 필터부를 거치지 않고, 엑스선의 선량을 높게 설정하여 촬영한 영역, 즉 관심 영역은 해상도가 높고, 노이즈가 적다. 이에 반해, 관심 영역의 바깥에 해당하는 배경 영역은 해상도가 낮고, 노이즈가 많다.
이에 따라, 엑스선 영상 장치는 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교할 수 있다(1000). 제1 프레임 영상과 제2 프레임 영상은 관심 영역과 배경 영역으로 분리되어 있으며, 관심 영역과 배경 영역이 일치하거나 또는 일치하지 않을 수도 있다.
엑스선 영상 장치는 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보를 획득할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 제2 프레임 영상 중에서 높은 선량을 조사하여 촬영한 관심 영역의 픽셀 정보를 획득하여, 제2 프레임 영상에서 관심 영역에 포함된 픽셀들의 특성을 파악할 수 있다.
이에 따라, 제1 프레임 영상에서 배경 영역에 해당하여 픽셀들의 특성을 파악하기 어려운 경우, 엑스선 영상 장치는 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보를 이용하여 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀들을 정확하게 파악할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 제2 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보와 제1 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보를 픽셀 별로 하나의 점에 매핑시킨 다음, 좌표를 설정하여 그래프 상에 배치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 그래프는 2차원으로 도시될 수 있다. 이 때, x축은 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값을 의미하고, y축은 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 별 밝기 값을 의미할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 별 밝기 값에 따라 픽셀 각각에 대해 좌표를 설정하여 그래프 상에 배치할 수 있다.
이에 따라, 엑스선 영상 장치는 그래프에 배치된 점들을 이용하여 점들의 통계적 분포를 파악할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 엑스선 영상 장치는 점들을 x축 또는 y축으로 투영한 다음, 점들의 분포도와 관련된 분산을 계산할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 계산 결과를 이용하여 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 노이즈 레벨의 분포 경향성, 밝기 값의 분포 경향성 등을 파악할 수 있다. 이외에도, 엑스선 영상 장치는 그래프 상에 분포된 점들을 이용하여 다양한 정보를 도출할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 그래프로부터 도출된 정보를 이용하여 제1 프레임 영상에서 배경 영역에 포함된 픽셀들을 복원할 때, 밝기 값을 어느 정도로 설정해야 하는지 판단할 수 있다. 또한, 엑스선 영상 장치는 그래프로부터 도출된 정보를 이용하여 제1 프레임 영상에서 배경 영역에 포함된 픽셀들을 복원할 때, 노이즈 레벨을 어느 정도로 설정해야 하는지 판단할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 제1 프레임 영상의 배경 영역을 보다 정교하게 복원할 수 있다(1010). 한편, 환자의 움직임 또는 시술 부위의 변경 등으로 프레임 영상 내의 전체 영역이 변화되는 경우, 엑스선 영상 장치는 제2 프레임 영상과 제1 프레임 영상 간의 영상 정합 과정을 수행한 다음, 영상이 정합된 후, 픽셀 정보를 하나의 점에 매핑시킬 수 있다.
엑스선 영상 장치는 디스플레이를 통해 복원한 제1 프레임 영상을 표시할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치에 포함된 디스플레이(410)를 통해 제1 프레임 영상을 표시할 수 있다. 또한, 엑스선 영상 장치는 외부에 존재하는 디스플레이(410)와 유, 무선으로 연결되어, 제1 프레임 영상을 표시할 수도 있다. 이하에서는 프레임 영상의 전체 영역이 관심 영역에 해당하는 경우, 엑스선 영상 장치의 동작에 대해서 살펴본다.
도 11은 일 실시예에 따른 프레임 영상의 전체 영역이 관심 영역인 경우에 있어서, 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 필터부(130), 제어부(150), 영상 저장부(190), 영상 생성부(180), 및 인터페이스부(400)를 포함한다. 제어부(150), 영상 저장부(190), 영상 생성부(180), 및 인터페이스부(400)는 엑스선 영상 장치(100) 내에 내장된 시스템 온 칩에 집적될 수 있다. 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 및 필터부(130)에 관한 설명은 앞서 기재한 바와 동일하므로, 생략하도록 한다.
영상 저장부(190)는 시간에 따라 지속적으로 생성되는 프레임 영상을 메모리에 저장할 수 있다. 영상 저장부(190)는 엑스선 영상 장치(100)에 내장되어 데이터를 저장할 수 있는 메모리에 프레임 영상을 저장하거나 또는 외부의 메모리에 프레임 영상을 저장할 수도 있다. 메모리는 RAM, ROM, 플래쉬 메모리뿐만 아니라, SD(Secure Digital) 카드, SSD(Solid State Drive) 카드 등과 같이 카드 형태의 메모리 카드로 구현될 수 있다.
영상 생성부(180)는 저장된 프레임 영상으로부터 픽셀 정보를 획득하고, 이를 이용하여 보다 밝고, 노이즈가 적은 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프레임 영상의 전체 영역이 관심 영역에 해당하는 경우, 영상 생성부(180)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상들의 픽셀 정보를 픽셀 별로 합산할 수 있다.
이하에서 설명되는 픽셀 정보는 프레임 영상 내에 포함된 복수의 픽셀에 대한 정보를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 픽셀 정보는 해당 픽셀의 밝기 값, 즉 강도 레벨(intensity level)에 관한 정보를 포함할 뿐만 아니라, 해당 픽셀의 노이즈 레벨에 관한 정보를 포함한다. 픽셀 정보는 일 실시예에 한정되지 않고, 이 밖에 영상 내에서 확인 가능한 다양한 정보가 포함될 수 있으며 제한이 없다.
일 실시예에 따르면, 영상 생성부(180)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상들의 픽셀 별 밝기 값을 픽셀 별로 합산하여, 각 픽셀의 밝기가 어느 정도여야 하는지를 파악할 수 있다. 또 다른 예로, 영상 생성부(180)는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상들의 픽셀 별 노이즈 레벨을 합산하여, 각 픽셀의 노이즈 레벨이 어느 정도가 적정한지 여부를 파악할 수 있다. 즉, 영상 생성부(180)는 동일한 영역을 촬영한 과거의 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 현재의 프레임 영상을 보다 정교하게 복원할 수 있다.
이 때, 제1 프레임과 시간적으로 가까운 제2 프레임 영상의 픽셀 정보가 다른 제2 프레임 영상의 픽셀 정보 보다 더 유용할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성부(180)는 시간적으로 가까운 제2 프레임 영상으로부터 획득한 픽셀 정보에 가중치를 부가할 수 있다. 즉, 영상 생성부(180)가 제2 프레임 영상으로부터 획득한 픽셀 정보를 이용하여 제1 프레임 영상을 생성하는 방법은 다양할 수 있다.
한편, 프레임 영상의 영역은 고정되어 있지 않을 수 있다. 예를 들어, 환자의 움직임, 시술 부위의 이동에 따라 프레임 영상의 영역은 변화할 수 있다. 이 때, 영상 생성부(180)는 제2 프레임 영상 간의 영상 정합 과정을 먼저 수행한 후, 제2 프레임 영상에서 대응되는 픽셀 별로 픽셀 정보를 합산할 수 있다. 따라서, 프레임 영상의 영역이 고정되어 있지 않더라도, 영상 생성부(180)는 제1 프레임 영상을 생성함에 있어, 영상 정합 과정을 통해 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 프레임 영상의 픽셀 정보를 각 픽셀 별로 합산하는 경우를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 엑스선 영상 장치는 프레임 영상을 지속적으로 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 12의 왼쪽에 도시된 프레임 영상(20)은 t-3초에 촬영된 프레임 영상을 의미하고, 도 12의 가운데에 도시된 프레임 영상(21)은 t-2초에 촬영된 프레임 영상을 의미하며, 도 12의 오른쪽에 도시된 프레임 영상(22)은 t초에 촬영된 프레임 영상을 의미한다.
일 실시예에 따르면, 프레임 영상의 전체 영역이 고정되어 있는 경우, 엑스선 영상 장치는 t초 전에 생성된 프레임 영상(20, 21, 22)의 각각의 픽셀들로부터 픽셀 정보를 획득할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 획득한 픽셀 정보를 대응되는 픽셀 별로 합산할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 복수의 프레임 영상에 포함된 픽셀들의 픽셀 정보를 전부 획득할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 획득한 픽셀 정보로부터 픽셀 별 밝기 값, 즉 강도 레벨이 어느 정도인지 통계적으로 파악할 수 있고, 노이즈 레벨이 어느 정도인지 통계적으로 파악할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 통계적 정보들을 부가적으로 이용함으로써, 보다 정교한 프레임 영상을 생성할 수 있다.
다른 예로, 환자의 움직임, 시술 부위의 이동에 따라 프레임 영상의 영역은 변화할 수 있다. 이 때, 영상 생성부(180)는 프레임 영상 간의 영상 정합 과정을 먼저 수행할 수 있다. 이에 따라, 영상 생성부(180)는 정합된 프레임 영상으로부터 픽셀 정보를 획득하고, 대응되는 픽셀 별로 픽셀 정보를 합산하는 연산을 수행할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 프레임 영상 내에 전체 영역이 관심 영역인 경우에 있어서, 엑스선 영상 장치의 제어방법의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
엑스선 영상 장치는 엑스선을 조사하여 대상체의 내부를 촬영한 프레임 영상을 생성할 수 있다. 엑스선 영상 장치는 필터부를 제어하여, 관심 영역과 배경 영역으로 나눈 프레임 영상을 획득할 수 있다. 즉, 엑스선 영상 장치는 대상체에서 얻고자 하는 부분에 대해서만 엑스선의 선량을 높게 설정하여, 전체 선량을 줄일 수 있다. 이때, 프레임 영상 내에 전체 영역이 관심 영역인 경우, 엑스선 영상 장치는 프레임 영상의 전체 영역에 대해 엑스선의 선량을 높게 설정할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 시간에 따라 획득한 프레임 영상을 저장할 수 있다(1300). 예를 들어, 엑스선 영상 장치는 내장된 메모리에 프레임 영상을 저장하거나 또는 외장 메모리에 프레임 영상을 저장할 수 있다. 다른 예로, 엑스선 영상 장치는 유선 또는 무선으로 연결되어, 웹 상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web Storage) 또는 클라우드 서버에 프레임 영상을 저장할 수도 있다.
엑스선 영상 장치는 저장한 프레임 영상들을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 새롭게 획득하려는 프레임 영상을 보다 정교하게 획득하게 할 수 있다. 이하에서 설명되는 제2 프레임 영상은 특정 시간 전에 획득한 영상으로서, 엑스선 영상 장치에 저장된 프레임 영상을 의미하고, 제 1프레임 영상은 특정 시간에 획득하려는 영상을 의미한다.
엑스선 영상 장치는 획득한 픽셀 정보에 연산 프로세스를 적용하여 제1 프레임 영상을 생성함에 있어 유용한 정보들을 도출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 엑스선 영상 장치는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상들의 픽셀 별 밝기 값을 픽셀 별로 합산하여, 각 픽셀의 밝기가 어느 정도여야 하는지를 파악할 수 있다. 또 다른 예로, 엑스선 영상 장치는 특정 시간 전에 촬영한 제2 프레임 영상들의 픽셀 별 노이즈 레벨을 합산하여, 각 픽셀의 노이즈 레벨이 어느 정도가 적정한지 여부를 파악할 수 있다. 즉, 엑스선 영상 장치는 동일한 영역을 촬영한 과거의 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 현재의 프레임 영상을 보다 정확하게 생성할 수 있다.
한편, 프레임 영상의 전체 영역이 고정되어 있지 않더라도, 엑스선 영상 장치는 영상 정합 과정을 통해 복수의 프레임 영상들을 정합할 수 있다. 이에 따라, 엑스선 영상 장치는 대응되는 픽셀 별로 픽셀 정보를 획득하고, 이를 이용하여 제1 프레임 영상을 생성할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
9: 콘솔 장치
20, 21, 22: 프레임 영상
90: 엑스선 튜브
410: 디스플레이
420: 입력부

Claims (26)

  1. 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 상기 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교하는 영상 비교부; 및
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 영상 복원부
    를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 비교부는,
    상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역(background region)의 픽셀 정보와 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상에서 관심 영역(region of interest)의 픽셀 정보를 대응되는 픽셀 별로 매핑하는 엑스선 영상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영상 비교부는,
    상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보, 및 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보가 대응되는 픽셀 별로 매핑된 하나 이상의 점을 포함하는 그래프를 생성하는 엑스선 영상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상 비교부는,
    상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나를 결정하는 엑스선 영상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 영상 비교부는,
    상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 제한 값(constraint value)을 결정하는 엑스선 영상 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 복원부는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제1 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값을 이용하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 복원부는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 노이즈 레벨을 이용하여 상기 제1프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 복원부는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 대한 제한 값을 이용하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복원한 제1 프레임 영상을 표시하는 디스플레이부
    를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  10. 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 저장하는 영상 저장부; 및
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 상기 특정 시간에서 상기 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상을 생성하는 영상 생성부
    를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 밝기 값을 계산하고, 상기 픽셀 별 밝기 값을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 영상 생성부는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 노이즈 레벨을 계산하고, 상기 노이즈 레벨을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 생성한 제1 프레임 영상을 표시하는 디스플레이부
    를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
  15. 특정 시간에서 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상과 상기 특정 시간 전에 상기 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 단계
    를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역(background region)의 픽셀 정보와 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상에서 관심 영역(region of interest)의 픽셀 정보를 대응되는 픽셀 별로 매핑하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 정보, 및 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상에서 관심 영역의 픽셀 정보가 대응되는 픽셀 별로 매핑된 하나 이상의 점을 포함하는 그래프를 생성하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는,
    상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나를 결정하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는,
    상기 생성한 그래프에 기초하여 상기 제1 프레임 영상에서 배경 영역의 픽셀 별 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 제한 값을 결정하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 복원하는 단계는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제1 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값을 이용하여 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 복원하는 단계는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과에 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 노이즈 레벨을 이용하여 상기 제1프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 복원하는 단계는,
    상기 제1 프레임 영상과 상기 하나 이상의 제2 프레임 영상의 비교 결과를 기초로 결정된 제2 프레임 영상의 배경 영역의 밝기 값, 및 노이즈 레벨 중 적어도 하나에 대한 제한 값을 이용하여 상기 제1 프레임 영상의 배경 영역을 복원하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  23. 특정 시간 전에 대상체를 촬영한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 이용하여 특정 시간에서 상기 대상체를 촬영한 제1 프레임 영상을 생성하는 단계
    를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보를 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 밝기 값을 계산하고, 상기 픽셀 별 밝기 값을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 저장한 하나 이상의 제2 프레임 영상의 픽셀 정보에 기초하여 제2 프레임 영상의 픽셀 별 노이즈 레벨을 계산하고, 상기 노이즈 레벨을 전부 합산한 결과를 이용하여 상기 제1 프레임 영상을 생성하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.
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