KR100367932B1 - 초음파영상검색장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파영상검색장치에 관한 것으로, 검색대상을 선택하기 위한 키워드 및 초음파영상을 입력하는 입력수단과, 입력수단을 통해 입력된 초음파영상의 특징을 추출하는 특징추출수단과, 이전 획득된 다수의 초음파영상과 각 초음파영상에 대한 주석정보 및 영상특성정보를 데이터베이스화하여 저장하는 저장수단과, 디스플레이수단, 및 입력수단으로부터 키워드가 입력되거나 특징추출수단에서 특징이 추출되면 저장수단의 주석정보 및 영상특성정보와 비교하여 유사한 정도에 따라 저장수단에 들어있는 초음파영상들을 화면출력하도록 제어하는 제어수단을 포함한다. 따라서, 본 발명은 기저장된 광대한 양의 초음파영상을 효율적으로 검색할 수 있으며, 웹서버등의 네트워크 연결하여 초음파영상을 검색할수 있는 효과를 제공한다.

Description

초음파영상검색장치{An apparatus for searching ultrasonic image}
본 발명은 초음파영상진단시스템에 관한 것으로, 초음파영상진단시스템에 기 저장된 초음파영상들중 원하는 초음파영상을 검색하고, 검색결과 원하는 초음파영상과 유사한 순서대로 디스플레이할 수 있는 초음파 영상검색장치에 관한 것이다.
전자공학의 발달에 따라 초음파 영상분야에 많은 변화가 이루어지고 있으며 그 중 가장 대표적인 것이 영상을 디지털방식으로 처리하고 저장하는 것이다. 따라서, 초음파영상진단시스템은 디지털화된 영상을 저장하므로, 광대한 양의 초음파영상을 저장할 수 있다. 이러한 광대한 양의 기 저장된 초음파영상에 대해 원하는 영상을 검색하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 동영상압축 방법의 표준화안인 MPEG등에서도 연속되는 프레임 중 특정영상을 찾아 가는 영상검색 방법이 최근 활발히 연구되고 있으며, 의료 영상분야에서는 MRI영상들에 대해서 주파수 변환방법등을 이용하여 영상을 검색하는 방법이 연구되고 있다.
하지만, 대부분의 영상검색방법들은 일반적인 자연계 영상들을 대상으로 한 방법으로 주로 개인용 컴퓨터등에서만 응용되는 것이며, 의료영상에 대한 영상검색에 있어서도 영상의 방향성등이 고정되어 있는 특수한 경우에만 가능한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 초음파진단시스템과 같은 인체 장기의 크기 및 위치를 변화시키거나 잡음이 심한 영상에 대해서도 영상검색할 수 있으며, 웹서버등의 네트워크 연결하여 초음파영상을 검색할수 있는 초음파 영상검색장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 영상검색장치를 나타내는 블록도,
도 2는 도 1장치의 초음파 영상검색결과를 보여주는 화면상태도,
도 3은 도 1의 초음파영상검색장치가 PC와 연결되어 웹상에서 응용된 일예를 보여주는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 영상입력부 12 : 전처리부
13 : 영상변환부 14 : 특징추출부
15 : 키워드입력부 16 : 제어부
17 : 데이터베이스부 18 : 유사도계산부
19 : 디스플레이부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초음파영상검색장치는 검색대상을 선택하기 위한 키워드 및 초음파영상을 입력하는 입력수단과, 입력수단을통해 입력된 초음파영상의 특징을 추출하는 특징추출수단과, 이전 획득된 다수의 초음파영상과 각 초음파영상에 대한 주석정보 및 영상특성정보를 데이터베이스화하여 저장하는 저장수단과, 디스플레이수단, 및 입력수단으로부터 키워드가 입력되거나 특징추출수단에서 특징이 추출되면 저장수단의 주석정보 및 영상특성정보와 비교하여 유사한 정도에 따라 저장수단에 들어있는 초음파영상들을 화면출력하도록 제어하는 제어수단을 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 영상검색장치를 나타내는 블록도이다. 도 1에 보여지는 장치는 초음파영상을 입력받는 영상입력부(11)와, 입력된 영상을 전처리하기 위한 전처리부(12)와, 영상변환하는 영상변환부(13), 및 입력영상의 특징을 추출하는 특징추출부(14)를 구비한다. 특징추출부(14)의 출력단에 연결된 제어부(16)는 키워드입력부(15)로부터 키워드입력받도록 연결된다. 여기서, 키워드는 문자나 음성형태 모두 가능하다. 이하, 문자를 키워드로 입력하는 예로 한다. 또한, 제어부(16)는 데이터베이스부(17) 및 디스플레이부(19)로 출력가능하도록 연결되며, 유사도계산부(18)와 입출력가능하도록 연결된다.
이와 같이 구성된 도 1장치의 동작을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1장치는 사용자가 영상 또는 키워드중의 어느것으로 영상을 탐색할 것인지를 키워드입력부(15)를 통해 선택할 수 있다. 즉, 키워드입력부(15)의 키메트릭스로부터 문자를 입력하거나, 영상입력부(11)로부터 초음파영상을 입력받아 사용자가 원하는 영상을 검색한다. 영상 및 키워드로부터 원하는 영상을 검색하기 위해서 도 1장치의 데이터베이스부(17)는 기저장된 초음파영상뿐만아니라 각각의 초음파영상에 대응하는 영상정보인 주석정보와 영상특성정보를 저장한다. 여기서, 주석정보는 사용자가 키워드를 입력하는 경우에 영상검색 하기 위한 정보이며, 영상특성정보는 사용자가 초음파영상을 입력하는 경우에 영상검색 하기 위한 영상의 신호분포나 주파수성분의 히스토그램과 같은 통계적인 정보이다.
먼저, 사용자가 문자를 입력해 영상검색하고자하는 경우, 키워드입력부(15)의 키메트릭스를 이용해 키워드를 입력한다. 영상검색을 위한 키워드신호가 제어부(16)로 입력되면, 제어부(16)는 키워드신호를 유사도계산부(18)로 출력한다. 또한, 제어부(16)는 데이터베이스부(17)의 기저장된 초음파영상에 대응하는 영상정보를 유사도계산부(18)로 출력하도록 제어한다. 유사도계산부(18)는 제어부(16)로부터 입력된 키워드신호와 데이터베이스부(17)의 영상정보중 주석정보들을 비교하여 유사도를 출력한다. 제어부(16)는 유사도계산부(18)로부터 출력되는 유사도를 갖는 초음파영상을 데이터베이스부(17)에서 독출한다. 제어부(16)는 데이터베이스부(17)에서 독출한 초음파영상을 유사도가 높은 순서대로 화면출력되도록 신호처리하여 출력한다. 디스플레이부(19)는 제어부(16)로부터의 신호처리된 영상신호를 도 2에 도시된 바와 같이 화면출력한다. 즉, 유사도가 높은 화면순서로 검색영상을 출력하며, 제 1 검색영상을 선택한 경우에는 해당 영상과 주석정보 및 영상특성정보를 함께 디스플레이한다.
또한, 사용자가 입력영상을 이용해 영상검색을 하고자하는 경우,프로브(probe)를 사용해 현재 초음파스캔하고 있는 상태에서 초음파영상을 획득한다. 이렇게 획득된 초음파영상은 영상입력부(11)를 통해 입력된다. 영상입력부(11)는 입력된 초음파영상신호를 전처리부(12)로 출력한다. 전처리부(12)는 영상입력부(11)로부터의 입력초음파영상과 데이터베이스부(17)에 기저장된 초음파영상의 밝기, 대조도등을 동일하게 하며, 입력초음파영상신호의 잡음제거 및 초음파영상내의 의미있는 영역들을 선별하는 전처리를 수행한다. 이렇게 전처리된 입력초음파영상신호는 영상변환부(13)로 출력된다. 영상변환부(13)는 입력초음파영상신호의 특징추출이 용이하도록 영상변환하는 것으로, 전처리된 입력초음파영상을 공간영역에서 주파수영역으로 변환하여 초음파영상내에 있는 주파수성분들을 체계적으로 분류하여 출력한다. 여기서, 영상변환방법으로는 웨이브렛변환 및 DCT변환등을 사용할 수 있다. 특징추출부(14)는 영상변환부(13)로부터 입력되는 영상변환된 초음파영상신호의 주파수성분들을 입력받아 이를 히스토그램화하여 특징을 추출한다. 또한, 특징추출부(14)는 변환영역 및 공간영역에서의 신호분포 및 형태, 움직임벡터정보등로 특징추출할 수 있다. 그런다음, 특징추출부(14)는 초음파영상신호의 주파수성분의 히스토그램정보를 제어부(16)로 출력한다. 제어부(16)는 히스토그램정보를 입력받아 유사도계산부(18)로 출력한다. 또한, 제어부(16)는 데이터베이스부(17)의 기저장된 초음파영상에 대응하는 영상정보를 유사도계산부(18)로 출력하도록 제어한다. 유사도계산부(18)는 제어부(16)로부터 입력된 히스토그램정보와 데이터베이스부(17)의 영상정보중 영상특성정보인 각 기저장된 초음파영상들의 히스토그램정보들을 비교하여 유사도를 출력한다. 제어부(16)는 유사도계산부(18)로부터 출력되는 유사도를 갖는 초음파영상들을 데이터베이스부(17)에서 독출한다. 제어부(16)는 데이터베이스부(17)에서 독출한 초음파영상들을 유사도가 높은 순서대로 화면출력되도록 신호처리하여 출력한다. 디스플레이부(19)는 제어부(16)로부터의 신호처리된 영상신호를 도 2에 도시된 바와 같이 화면출력한다. 여기서, 데이터베이스부(17)에 진단정보가 함께 저장된 경우에는 복수의 검색결과영상과 함께 진단정보도 화면출력할 수 있다. 즉, 유사도가 높은 화면순서로 검색영상을 출력하며, 제 1 검색영상을 선택한 경우에는 해당 영상과 주석정보 및 영상특성정보를 함께 디스플레이한다.
또한, 전술한 초음파영상검색장치는 초음파영상진단시스템에서 독립적으로 사용될 뿐만아니라 네트워크를 통해 웹상에 연결하여 영상검색하는 것도 가능하다. 이를 도 3에 도시하였다. 도 3의 장치는 초음파영상검색장치(31)가 PC(32) 및 웹서버(33)와 연결되어 상호 영상검색을 데이터 및 검색결과영상을 송수신할 수 있다. 더나아가, 인터넷 또는 인트라넷에 연결된 복수의 초음파영상검색장치, PC 및 워크스테이션(work-station)들과 연결되어 영상정보를 상호 송수신하여 영상검색할 수 있다. 또한, 네트워크의 서버에 검색대상의 초음파영상들을 기저장하고 있는 데이터베이스를 구축하여 복수의 초음파영상검색장치를 서버와 연결하여 영상검색하는 것도 가능하다.
전술한 실시예에서는 입력초음파영상의 특징을 추출하기 위해 영상변환하여 특징추출하는 영상변환부(13)를 구성으로 하였다. 본 발명의 다른실시예는 영상변환부(13)대신에 영상강화부(미도시)를 대체하는 구성으로 동일기능을 수행한다. 도 1을 참조하면, 영상강화부는 전처리부(12)와 특징추출부(14)사이에 구성되며, 전처리부(12)로부터 전처리된 초음파영상을 입력받아 영상분할이나 윤곽추출등을 통해서 공간 영역내에서 영상의 특징을 강조하여 출력한다. 그러면, 특징추출부(14)는 영상강화부로부터 영상강화된 초음파영상을 입력받아 초음파영상의 특징을 추출한다. 상기한, 실시예들에서 제시하는 초음파영상은 2차원 및 3차원 초음파영상 모두에 적용가능하다.
또한, 전술한 실시예에서는 검색대상을 선택하기 위해 키워드를 입력하는 경우와 초음파영상을 입력하는 경우로 나누어 설명하였으나, 키워드와 초음파영상을 동시에 입력받아 주석정보와 영상특성정보를 함께 검색하여 두개의 유사도를 조합하여 상호보완적으로 초음파영상을 검색하는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명은 기저장된 광대한 양의 초음파영상을 효율적으로 검색할 수 있으며, 웹서버등의 네트워크 연결하여 초음파영상을 검색할수 있는 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 초음파영상검색장치에 있어서,
    검색대상을 선택하기 위한 키워드 및 초음파영상을 입력하는 입력수단;
    상기 입력수단을 통해 입력된 초음파영상의 특징을 추출하는 특징추출수단;
    이전 획득된 다수의 초음파영상과 각 초음파영상에 대한 주석정보 및 영상특성정보를 데이터베이스화하여 저장하는 저장수단;
    디스플레이수단; 및
    상기 입력수단으로부터 키워드가 입력되거나 상기 특징추출수단에서 특징이 추출되면 상기 저장수단의 주석정보 및 영상특성정보와 비교하여 유사한 정도에 따라 상기 저장수단에 들어있는 초음파영상들을 화면출력하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 초음파영상검색장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입력수단은
    검색하고자 하는 영상의 키워드를 문자 및 음성으로 입력하는 키워드입력부; 및
    초음파영상을 입력하는 영상입력부를 포함하는 초음파영상검색장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 특징추출수단은
    입력초음파영상을 상기 저장수단에 기저장된 초음파영상의 조건들과 동일하도록 전처리하는 전처리부;
    상기 전처리부로부터 전처리된 초음파영상을 입력받아 변환영역에서 특징을 추출할 경우 웨이브렛변환, DCT변환등을 포함하여 영상을 변환하는 영상변환부; 및
    상기 영상변환된 신호를 입력받아 입력초음파영상의 특징을 추출하는 특징추출부를 포함하는 초음파영상검색장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 특징추출수단은
    입력초음파영상과 상기 데이터베이스부에 기저장된 초음파영상의 조건들을 동일하게 전처리하는 전처리부;
    상기 전처리부로부터 전처리된 초음파영상을 입력받아 공간영역에서 특징을 추출할 경우 영상분할, 윤곽추출등을 포함하여 영상을 강화하는 영상강화부; 및
    상기 영상강화된 신호를 입력받아 입력초음파영상의 특징을 추출하는 특징추출부를 포함하는 초음파영상검색장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 특징추출부는 검색에 이용되는 영상특성정보들, 즉 변환영역 및 공간영역에서의 신호분포 및 형태, 움직임벡터정보등을 추출하는 초음파영상검색장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 입력수단으로부터 키워드가 입력되면 상기 주석정보와 비교하며, 초음파영상이 입력되면 상기 영상특성정보와 비교하는 초음파영상검색장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 입력수단으로부터 키워드와 초음파영상을 입력받아 주석정보와 영상특성정보를 상호보완적으로 비교하는 초음파영상검색장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 키워드 및 입력초음파영상을 입력으로하여 주석정보 및 영상특성정보를 비교하여 유사정도를 판단하여 진단에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있는 유사도계산부를 더 포함하는 초음파영상검색장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단은
    복수의 초음파영상이 화면출력되도록 하여 선택된 초음파영상에 대해서는 주석정보와 통계적 정보를 함께 디스플레이하도록 하는 초음파영상검색장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 초음파영상검색장치는
    인터넷 또는 인트라넷에 연결된 복수의 초음파영상장치, PC, 워크스테이션들과 영상정보를 상호 송수신하여 검색하며, 네트워크상에 초음파영상서버등에 저장되어 있는 초음파영상검색도 가능한 것을 특징으로 하는 초음파영상검색장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 초음파영상검색장치는
    2차원 및 3차원 초음파영상중의 어느 하나를 검색대상으로 하는 초음파영상검색장치.
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