KR100465526B1 - Method for processing digital X-ray image - Google Patents
Method for processing digital X-ray image Download PDFInfo
- Publication number
- KR100465526B1 KR100465526B1 KR10-2002-0007430A KR20020007430A KR100465526B1 KR 100465526 B1 KR100465526 B1 KR 100465526B1 KR 20020007430 A KR20020007430 A KR 20020007430A KR 100465526 B1 KR100465526 B1 KR 100465526B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- frequency component
- low frequency
- high frequency
- component image
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 claims description 13
- 210000001370 mediastinum Anatomy 0.000 claims description 8
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 claims description 4
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003709 image segmentation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 201000003144 pneumothorax Diseases 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 208000008128 pulmonary tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5205—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/10—Image enhancement or restoration using non-spatial domain filtering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10116—X-ray image
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
본 발명은 의학분야에 적용되는 다양한 종류의 디지털 방사선 영상을 해부학 적 특성에 따라 인체부위별로 최적화 시킴으로써 임상적 가치가 높은 양질의 영상 으로 제공할 수 있게 하는 디지털 방사선 영상의 처리방법에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 디지털 방사선 영상을 통하여 보다 쉽고 빠르게 영상의 비정상적인 특징 들을 식별할 수 있도록 함으로써 진단적 효율성을 증대시키는 디지털 방사선 영상 의 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital radiation image processing method for providing a high quality image of high clinical value by optimizing various types of digital radiographic images applied to the medical field by anatomical characteristics according to anatomical characteristics. On the other hand, the present invention relates to a digital radiographic image processing method for increasing diagnostic efficiency by enabling to easily and quickly identify abnormal features of the image through the digital radiographic image.
이를 위한 본 발명은, 디지털 방사선 영상기기의 a-Si 디텍터(Amorphous Silicon detector)에 의해 검출된 디지털 방사선 영상의 처리방법에 있어서, 상기 디텍터에 의해 검출된 입력영상(INPUT(x,y))을 명암값이 개선된 영상으로 하기 위해 로그함수를 이용하여 로그스트레칭(log stretching)한 로그스트레칭 영상(f(x,y))을 아래 공식에 의해 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention, in the method for processing a digital radiation image detected by an a-Si detector (Amorphous Silicon detector) of the digital radiation imaging apparatus, the input image (INPUT (x, y)) detected by the detector And obtaining a log stretching image f (x, y) that is log stretched using a logarithmic function to obtain an image having improved contrast.
Description
본 발명은 디지털 방사선 영상의 처리방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 의학분야에 적용되는 다양한 종류의 디지털 방사선 영상을 해부학적 특성에 따라 인체부위별로 최적화된 임상적 가치가 높은 양질의 영상으로 제공할 수 있게 하는 디지털 방사선 영상의 처리방법에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 디지털 방사선 영상을 통해서 보다 쉽고 빠르게 영상의 비정상적인 특징들을 식별할 수 있도록 함으로써 진단적 효율성을 증대시키는 디지털 방사선 영상의 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital radiographic image processing method, and more particularly, to provide various types of digital radiographic images applied to the medical field as high quality images having high clinical value optimized for each human part according to anatomical characteristics. The present invention relates to a digital radiation image processing method. On the other hand, the present invention relates to a digital radiographic image processing method for increasing diagnostic efficiency by allowing an abnormal feature of an image to be easily and quickly identified through a digital radiographic image.
잘 알려진 바와 같이, 방사선의 발견 이후 지금까지 방사선은 산업적으로 그리고 의학적으로 매우 중요하게 사용되고 있다. 그러나, 지금까지의 방사선 영상은 거의 모두 필름을 이용한 아날로그 방식으로써 수십년 동안 큰 발전이 없었다.As is well known, since the discovery of radiation, radiation has been of great importance industrially and medically until now. However, until now, almost all radiological images have been developed using analog film-based methods.
그러나, 최근 반도체 공학과 전기전자공학의 발전에 따라 이제는 반도체를 이용한 디지털 방식으로 방사선 영상을 획득할 수 있게 되었다. 디지털 방사선 영상을 획득하는 디지털 방사선 영상기기에는 원자력 기술, 반도체 기술, 의공학 기술 등이 종합적으로 적용되어 있어, 디지털 방사선 영상을 실시간으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 의학적 또는 산업적으로 널리 이용되고 있는 필름을 대체하고 있다. 즉, 오래동안 필름을 이용한 아날로그 타입의 방사선 영상기기들은 디지털 방사선 영상기기에 의해 급속히 대체되고 있는데, 이들 디지털 방사선 영상기기들은 CR(Computed Radiography) 및 CCD(Charge Coupled Device), a-Si(amorphous Silicon), a-Se(amorphous Selenium) 등을 이용한다. 상기와 같이 CR 및 CCD, a-Si, a-Se 등을 이용하는 디지털 방사선 영상기기들이 등장함으로써 디지털 방사선 영상의 진단적 유용성 증대 및 선명한 영상을 얻기 위한 많은 노력들이 진행되고 있다.However, with the recent development of semiconductor engineering and electrical and electronic engineering, it is now possible to acquire radiographic images digitally using semiconductors. Nuclear technology, semiconductor technology, and medical engineering technology are comprehensively applied to digital radiographic imaging equipment that acquires digital radiographic images, and not only can provide digital radiographic images in real time, but also is widely used in medical or industrial applications. Is replacing. In other words, analog-type radiographic imaging apparatuses using film have been rapidly replaced by digital radiographic imaging apparatuses for a long time. These digital radiographic imaging apparatuses are equipped with CR (Computed Radiography), CCD (Charge Coupled Device) and a-Si (amorphous Silicon). ) and a-Se (amorphous Selenium). As digital radiation imaging apparatuses using CR, CCD, a-Si, a-Se, and the like have emerged as described above, many efforts have been made to increase diagnostic usefulness of digital radiation images and to obtain clear images.
도 1에 디지털 방사선 영상기기 시스템을 개략적으로 나타내 보였다.1 schematically shows a digital radiation imaging system.
도 1을 참조하면, 디지털 방사선 영상이 디텍터(Detector; 10)에 의해 검출되고, 디텍터(10)에 의해 검출된 디지털 방사선 영상은 영상 단말기 시스템(20)에 전송되어 의료영상정보로서 사용된다.Referring to FIG. 1, a digital radiation image is detected by a detector 10, and the digital radiation image detected by the detector 10 is transmitted to the image terminal system 20 and used as medical image information.
그런데, 상기와 같이 디지털 방사선 영상의 진단적 유용성과 선명한 영상을얻기 위한 많은 노력들이 진행되고 있음에도 불구하고, 현재 디지털 방사선 영상기기들은 의학분야에서 다양한 종류의 디지털 방사선 영상의 인체부위별 해부학적 특성에 따른 최적화된 영상을 제공하지 못하고 있는 문제점을 가지고 있다.However, although many efforts have been made to obtain a diagnostic usefulness and a clear image of a digital radiographic image as described above, digital radiation imaging apparatuses are currently used in anatomical characteristics of various parts of the human body in various fields in the medical field. There is a problem that does not provide an optimized image.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 의학분야에 적용되는 다양한 종류의 디지털 방사선 영상을 해부학적 특성에 따라 인체부위별로 최적화된 임상적 가치가 높은 양질의 영상으로 제공할 수 있게 하는 디지털 방사선 영상의 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, it is possible to provide a variety of digital radiographic images applied to the medical field in a high quality image of high clinical value optimized for each part of the body according to the anatomical characteristics It is an object of the present invention to provide a method for processing a digital radiographic image.
본 발명의 다른 목적은 디지털 방사선 영상을 통해서 보다 쉽고 빠르게 영상의 비정상적인 특징들을 식별할 수 있도록 함으로써 진단적 효율성을 증대시키는 디지털 방사선 영상의 처리방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for processing a digital radiographic image which increases diagnostic efficiency by enabling an easy and quick identification of abnormal features of the image through the digital radiographic image.
도 1은 일반적인 디지털 방사선 영상기기 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a general digital radiography system.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 방사선 영상의 처리방법의 흐름도.2 is a flowchart of a method for processing a digital radiation image according to the present invention;
도 3a 및 도 3b 각각은 본 발명에 따른 저주파 성분의 선별적 압축 및 고주파 성분의 선별적 증강을 설명하기 위한 그래프도.3A and 3B are graphs for explaining the selective compression of low frequency components and the selective enhancement of high frequency components according to the present invention.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명 방법의 각 단계별에 따른 일실시예의 영상 사진 도면.4A to 4E are video photographs of one embodiment according to each step of the method of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 방사선 영상의 처리방법은, 디지털 방사선 영상기기의 a-Si 디텍터(Amorphous Silicon detector)에 의해 검출된 디지털 방사선 영상의 처리방법에 있어서, 상기 디텍터에 의해 검출된 입력영상(INPUT(x,y))을 명암값이 개선된 영상으로 하기 위해 로그함수를 이용하여 로그스트레칭(log stretching)한 로그스트레칭 영상(f(x,y))을 아래 공식에 의해 획득하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the method for processing a digital radiation image according to the present invention is a method for processing a digital radiation image detected by an a-Si detector (Amorphous Silicon detector) of a digital radiation imaging apparatus. The log stretching image f (x, y), which is log stretched using the logarithmic function, is obtained by using the logarithm to make the input image INPUT (x, y) improved in contrast. The feature is that it comprises a step.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 로그스트레칭 영상(f(x,y)) 획득 후 해당 영상의 선예도(edge rate)를 유지하면서 노이즈를 제거하기 위해 메디안 필터를 적용하는 단계를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, after obtaining the log stretch image f (x, y), a median filter may be applied to remove noise while maintaining edge sharpness of the image.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 메디안 필터까지 적용된 로그스트레칭 영상(f(x,y))을 흉부 방사선 영상의 개선을 위해 저주파 성분 영상(fL(x,y))과 고주파 성분 영상(fH(x,y))으로 아래 공식에 의해 분리하는 단계를 포함하고,In a preferred embodiment of the present invention, the log stretch image (f (x, y)) to the median filter is applied to the low frequency component image (f L (x, y)) and the high frequency component image ( f H (x, y)), comprising the steps of
, (M,N은 정수) , (M and N are integers)
상기 단계에서 상기 저주파 성분 영상을 얻기 위해, 고주파 차단 필터링을 사용하여 처리 대상 영상 성분중 저주파 성분을 유지하고 고주파 성분을 제거하는 필터 커널(kernel)을 이용하여, 상기 처리 대상 영상의 한 픽셀값을크기의 픽셀값들의 평균값으로 대체하여 윤곽선 부분의 고주파 성분을 차단시키도록 한다.In order to obtain the low frequency component image in this step, one pixel value of the processing target image is obtained by using a filter kernel that maintains the low frequency component and removes the high frequency component from the target image component using high frequency cut filtering. The high frequency component of the contour portion is cut off by substituting the average of pixel values of size.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 저주파 성분 영상에서 폐(肺; Lung)와 종격동(終隔洞; Mediastinum)을 구분하는 경계값인 소정의 임계값(Threshold)을 설정하고 이를 통해 상기 저주파 성분 영상을 분할하는 단계를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, in the low-frequency component image, a predetermined threshold, which is a boundary for distinguishing Lung and mediastinum, is set and the low-frequency component image is set. Dividing.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 저주파 성분 영상(fL(x,y))을 상기 임계값을 기준으로 이전과 이후로 나누고 이 이전과 이후에 각각 대응되는 소정의 계수(D)에 의해 상기 저주파 성분 영상을 선별적으로 압축하는 단계를 포함하고,In a preferred embodiment of the present invention, the low-frequency component image f L (x, y) is divided into before and after based on the threshold value, and by a predetermined coefficient D respectively corresponding to before and after. Selectively compressing the low frequency component image;
상기 임계값 이후의 폐영역에 대응되는 계수는 1의 기울기를 가지며, 상기 임계값 이전의 종격동 영역에 대응되는 계수는 0.0~1.0의 기울기를 가지는 직선이다.The coefficient corresponding to the closed region after the threshold has a slope of 1, and the coefficient corresponding to the mediastinal region before the threshold is a straight line having a slope of 0.0 to 1.0.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 폐 영역에서는 고주파 성분의 영상 처리를 하지 않고 상기 종격동 영역에서는 시각성능의 개선을 향상시키기 위해 상기 고주파 성분 영상의 선별적 증강을 실시하는 단계를 포함하고,In a preferred embodiment of the present invention, the step of performing a selective enhancement of the high frequency component image to improve the visual performance in the mediastinal region without performing image processing of the high frequency component in the lung region,
상기 고주파 성분 영상을 증강시키기 위한 증강계수는 상기 종격동 영역에서는 상기 저주파 성분 영상의 계수(α(fL))로서 마이너스(-) 기울기값을 갖고, 상기 폐 영역에서는 상수 0.0~1.0의 값을 갖는다.The augmentation coefficient for augmenting the high frequency component image has a negative slope value as the coefficient α (f L ) of the low frequency component image in the mediastinal region and a constant value of 0.0 to 1.0 in the lung region. .
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 저주파 성분 영상의 선별적 압축 영상(D[fL(x,y)])과 상기 고주파 성분 영상의 선별적 증강 영상(fH(x,y)α(fL))을 공식에 의해 합함으로써 임상적 가치가 높은 양질의 영상(fresult)을 획득하는 단계를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the selective compressed image D [f L (x, y)] of the low frequency component image and the selective augmented image f H (x, y) α ( f L )) Formula By combining by the step of obtaining a high quality image (f result ) of high clinical value.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디지털 방사선 영상의 처리방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a digital radiographic image processing method according to the present invention. In the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known technologies or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예는 a-Si(amorphous silicon) 디텍터(10; 도 1)을 사용한다. 즉, 본 발명의 일실시예는 a-Si 디텍터(10)를 이용한 디지털 방사선 영상기기(20; 도 1)로부터 획득한 초기영상을 입력영상으로 한다(S10).First, a preferred embodiment of the present invention uses a-Si (amorphous silicon) detector 10 (Fig. 1). That is, in one embodiment of the present invention, the initial image acquired from the digital radiation imaging apparatus 20 (FIG. 1) using the a-Si detector 10 is an input image (S10).
S10 단계에 의한 입력영상(INPUT(x,y))의 명암값을 개선하기 위해 상기 입력영상은 공식 1의 로그함수에 의해 로그스트레칭(log stretching) 처리되어 명암이 개선된 로그스트레칭 영상(f(x,y))으로 변환된다(S20).In order to improve the contrast value of the input image INPUT (x, y) by the step S10, the input image is log stretched by the log function of Equation 1, thereby improving the contrast. x, y)) (S20).
공식 1; Formula 1;
공식 1에 의해 로그스트레칭 영상(f(x,y))을 획득한 후 이 로그스트레칭 영상의 선예도(edge rate)를 유지하면서 노이즈를 제거하기 위해 메디안 필터를 적용한다. S20 단계에서 메디안 필터까지 적용된 영상을 도 4a에 나타내 보였다. S20 단계에서 메디안 필터는 당업자에게 널리 알려진 공지 필터이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.After obtaining the log stretch image f (x, y) by Equation 1, a median filter is applied to remove noise while maintaining the edge rate of the log stretch image. The image applied to the median filter at step S20 is shown in FIG. 4A. Since the median filter is well known to those skilled in the art at step S20, a detailed description thereof will be omitted.
상기 입력영상(INPUT(x,y))이 공식 1에 의해 로그스트레칭 영상으로 되고 메디안 필터까지 적용된 영상(f(x,y))은 공식 2에 의해 저주파 성분 영상(fL(x,y))으로 분리되는데(S30), 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.The input image INPUT (x, y) becomes a logstretching image by Equation 1 and the image f (x, y) applied to the median filter is a low-frequency component image (f L (x, y)) by Equation 2. It is separated into (S30), looking at this as follows.
공식 2;, (M,N은 정수)Formula 2; , (M and N are integers)
본 발명 방법에서는 흉부 방사선 영상의 효과적인 개선을 위하여 도 4a에 도시한 영상을 저주파 및 고주파 성분으로 분리한 후에 그 각각을 별도로 처리한다.In the method of the present invention, the image shown in FIG. 4A is separated into low frequency and high frequency components for effective improvement of the chest radiographic image, and each of them is processed separately.
저주파 성분 영상 분리시 고주파 차단 필터링을 사용하여 처리대상의 영상 성분중 저주파 성분을 유지하고 고주파 성분을 제거하는 필터 커널(kernel)을 이용하여 결과영상(fL(x,y)), 즉 공식 2에 의해 획득되고 도 4b에 도시한 바와 같은 영상을 얻는다. 즉, 영상의 한 픽셀값을 MXN 크기의 픽셀값들의 평균값으로 대체함으로써 윤곽선 부분의 고주파 성분이 차단되어 저주파 성분만 남게 한다. 필터 커널의 선정은 종격동(終隔洞, mediastinum)내에 있는 혈관(血管), 결절(結節)등 진단적으로 중요한 구조물들을 포함하는 크기이어야 하며, 필터 커널의 선정은 영상개선 효과에 큰 영향을 미친다. 따라서, 커널의 크기 MXN이 적절히 선정된다.When the low frequency component image is separated, the resultant image (f L (x, y)), that is, Equation 2, is used by using a filter kernel that maintains low frequency components and removes high frequency components using high frequency cut-off filtering. Is obtained by and obtains an image as shown in FIG. 4B. That is, by replacing a pixel value of an image with an average value of pixel values of MXN size, the high frequency component of the contour portion is cut off, leaving only the low frequency component. The selection of the filter kernel should be of a size that includes diagnostically important structures such as blood vessels and nodules in the mediastinum, and the selection of the filter kernel has a significant effect on the image improvement effect. Therefore, the kernel size MXN is appropriately selected.
S30 단계에서 공식 2에 의해 저주파 성분 분리된 영상(fL(x,y))에서 폐(肺; Lung)와 종격동(終隔洞; Mediastinum)을 구분하는 경계값인 소정의 임계값을 설정하고 이를 통해 저주파 성분 영상을 분리한다(S40). 이에 대해 부가적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 일반적으로 방사선 영상에서 밝은 영역과 어두운 영역은 거의 같은 비율의 크기로 영상을 점유한다는 점에 착안하여 저주파 성분 영상(fL(x,y))에서의 임계값(threshold)을 설정한다. 여기서, 상기 임계값은 폐(肺,Lung)와 종격동(終隔洞, mediastinum)을 구분하는 경계값이 된다. S40 단계에 의해 저주파 성분 영상에서 임계값에 의해 분할된 영상을 도 4c에 나타내 보였다.In step S30, a predetermined threshold value, which is a boundary value that distinguishes the lung and the mediastinum from the low frequency component separated image (f L (x, y)) by Equation 2, is set. The low frequency component image is separated through (S40). If this is additionally described as follows. That is, in general, the light and dark areas in the radiographic image occupy the image at substantially the same ratio, and set a threshold in the low frequency component image f L (x, y). Here, the threshold value is a boundary value that distinguishes the lung and mediastinum. The image divided by the threshold value in the low frequency component image by the step S40 is shown in Figure 4c.
한편, S20 단계에서 상기 메디안 필터까지 적용된 로그스트레칭영상(f(x,y))은 흉부 방사선 영상의 개선을 위해 공식 3에 의해 고주파 성분 영상(fH(x,y))으로 분리한다(S50).Meanwhile, the log stretch image f (x, y) applied to the median filter in step S20 is separated into a high frequency component image f H (x, y) by Equation 3 to improve the chest radiographic image (S50). ).
공식 3; Formula 3;
공식 3에 따르면, 고주파 성분 영상의 분리는 도 4a에 도시한 영상(f(x,y))에서 저주파 성분 영상을 차감으로써 달성된다. S50 단계에서 공식 3에 의해 분리된 고주파 성분 영상의 일실시예의 영상을 도 4d에 나타내 보였다.According to Equation 3, separation of the high frequency component image is achieved by subtracting the low frequency component image from the image f (x, y) shown in FIG. 4A. An image of one embodiment of the high frequency component image separated by Equation 3 at step S50 is shown in FIG. 4D.
상기와 같이 해서 저주파 성분 영상과 고주파 성분 영상이 분리되고(S30, S50), 저주파 성분 영상에서 영상 분할(S40)이 이루어졌으면, 저주파 성분 영상의 선별적 압축과 고주파 성분 영상의 선별적 증강이 실행되는데, 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.When the low frequency component image and the high frequency component image are separated as described above (S30 and S50), and the image segmentation is performed on the low frequency component image (S40), the selective compression of the low frequency component image and the selective enhancement of the high frequency component image are performed. If you look at it as follows.
먼저, 저주파 성분 영상(fL(x,y))의 선별적 압축의 실행에 대해 살펴보면, 종격동 영역의 저주파 성분은 진단적으로 유용하지 않으면서 종격동의 다이나믹 레인지를 넓게 하는 요인으로 간주되기 때문에 선별적으로 압축한다. 저주파 성분 영상(fL(x,y))의 다이나믹 레인지는 도 3a에 도시한 바와 같이 소정의 계수 D에 의해 압축되는데, 도 3a에 있어서 D는 임계값(threshold) 이후의 폐영역에 대해서는 계수 D를 기울기 1.0으로 유지하고 임계값 이전의 종격동 영역에서는 g(0.0 ~1.0)의 기울기를 갖는 부분직선이다.First, the selective compression of the low frequency component image f L (x, y) shows that the low frequency component of the mediastinal region is considered to be a factor for widening the dynamic range of the mediastinum without being diagnostically useful. To compress. The dynamic range of the low frequency component image f L (x, y) is compressed by a predetermined coefficient D, as shown in FIG. 3A, where D is a coefficient for the closed region after the threshold. D is kept at a slope of 1.0 and is a partial straight line with a slope of g (0.0-1.0) in the mediastinal region before the threshold.
따라서, 저주파 성분 영상의 압축 계수 D는 종격동 영역의 저주파 성분에 대한 다이나믹 레인지를 선별적으로 압축하는 효과를 가져온다. 도 3a에 있어서,은 저주파 성분 영상에 대해 선별적 압축한 결과영상이다(S60).Therefore, the compression coefficient D of the low frequency component image has the effect of selectively compressing the dynamic range for the low frequency component of the mediastinal region. In FIG. 3A, Is a result of selectively compressing a low frequency component image (S60).
다음, 고주파 성분 영상(fH(x,y))의 선별적 증강의 실행에 대해 살펴보면, 흉부 영상에서 고주파 성분 영상은 혈관, 기관지, 폐조직 등 주요 정상 부위 뿐만 아니라 기흉(氣胸), 폐결절(肺結節), 폐결핵(肺結核)과 같은 주요 병변들의 특징을 포함하는 것으로 진단시에 매우 중요하다. 폐영역에는 배경에 정상 조직들에 의한 고주파 성분이 많이 존재하여 구조적 잡음으로 작용함으로써 고주파 성분의 증강시에 오히려 검출하고자 하는 병변에 대한 신호대 잡음비가 낮아질 수 있다. 따라서, 본 발명 방법에서는 폐영역에서는 고주파 성분의 처리를 하지 않는다.Next, the execution of the selective enhancement of the high frequency component image (f H (x, y)), the high-frequency component image in the chest image, as well as the major normal areas such as blood vessels, bronchus, lung tissue, pneumothorax, pulmonary nodules ( V), including features of major lesions such as pulmonary tuberculosis, is very important at diagnosis. In the lung region, there are many high frequency components of the normal tissues in the background, which act as structural noise, thereby lowering the signal-to-noise ratio of the lesion to be detected upon enhancement of the high frequency component. Therefore, the method of the present invention does not process high frequency components in the closed region.
종격동 영역에서는 전반적으로 단순한 배경을 가지고 있으면서 심장 후위(心臟 後位, retrocardiac area) 및 횡격막 하부(橫隔膜 下部, subdiaphragmatic) 등에서는 폐조직이 중첩되어 나타나므로 병변의 발생소지가 있으나 영상획득시 검출감도가 저하된 상태로서 대조도가 약화된다. 따라서, 본 발명 방법에서는 종격동 영역에 대한 선별적 고주파 성분의 증강을 실시함으로써 종격동에서의 시각성능의 개선을 달성하는데, 이에 대해 살펴보면 다음과 같다. .Although the mediastinal region has a simple background in general, lung tissue overlaps in the retrocardiac area and the subdiaphragmatic area of the diaphragm, resulting in lesions. As the state is lowered, the contrast is weakened. Therefore, the present invention achieves improvement of visual performance in mediastinum by performing selective augmentation of high frequency components in mediastinal region, which will be described below. .
도 3b에 도시한 바와 같이 고주파 성분(fH(x,y))은 증강계수에 의해 증강된다. 증강계수는 저주파 성분 영상의 계수로서 임계값을 전후하여 종격동 영역에서는 g의 (-)기울기를 가지며, 폐 영역에서는 상수 γ(0.0~1.0)의 값을 가지는 부분직선이다. 따라서, 종격동의 세부 구조물들이 선별적으로 향상된다(S70).As shown in FIG. 3B, the high frequency component f H (x, y) has an enhancement coefficient. Is reinforced by. Augmentation factor Is a coefficient of the low frequency component image and is a partial straight line having a negative slope of g in the mediastinal region before and after the threshold value and a constant γ (0.0 to 1.0) in the lung region. Therefore, detailed structures of the mediastinum are selectively improved (S70).
상기한 바와 같이 S60, S70 단계에서 개별적으로 처리되어 획득된 저주파 성분의 선별적 압축 영상과 고주파 성분의 선별적 증강 영상은 S80 단계에서 합해져 도 4e에 도시한 바와 같은 개선된 영상 결과를 얻는다.As described above, the selective compressed image of the low frequency component and the separately enhanced enhancement image of the high frequency component, which are separately processed and obtained in steps S60 and S70, are combined in step S80 to obtain an improved image result as shown in FIG. 4E.
이로써, 본 발명은 흉부의 전영역에서의 가시도를 개선하여 진단의 효율성을 향상시킨다.Thus, the present invention improves the visibility of the entire area of the chest to improve the efficiency of the diagnosis.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 방사선 영상의 처리방법은, 의학분야에 적용되는 다양한 종류의 디지털 방사선 영상을 해부학적 특성에 따라 인체부위별로 최적화된 임상적 가치가 높은 양질의 영상으로 제공할 수 있게 하는 이점을 제공한다.As described above, the digital radiographic image processing method according to the present invention provides various types of digital radiographic images applied to the medical field as high-quality images having high clinical value optimized for each human part according to anatomical characteristics. It offers the advantage of being able to.
한편, 본 발명은 디지털 방사선 영상을 통해서 보다 쉽고 빠르게 영상의 비정상적인 특징들을 식별할 수 있도록 함으로써 진단적 효율성을 증대시키는 이점을 제공한다.On the other hand, the present invention provides an advantage of increasing the diagnostic efficiency by making it possible to identify abnormal features of the image more easily and quickly through the digital radiographic image.
본 발명은 의료용 디지털 방사선 영상에 있어서 인체부위별 해부학적 특성에는 큰 차이가 있으며 이에 따라 영상 표시계 및 시각 인지계의 전달특성도 달라지는 점을 주목하여 방사선 촬영시 가장 많은 빈도를 차지하는 흉부촬영 영상의 경우에 종격동 영역에서는 국부 대조도를 개선할 수 있으며, 폐 영역에서는 병변부위가 영상표시 영역의 고감도 영역상에 표시되도록 함으로써 흉부의 전 영역에서의 가시도 개선을 달성하여 진단의 효율성을 향상시킨다.In the present invention, in the case of a chest radiography image which occupies the most frequency in radiographic imaging, it is noted that there is a big difference in the anatomical characteristics of each part of the medical digital radiography, and thus the transmission characteristics of the image display system and the visual recognition system are also different. In the mediastinal region, local contrast can be improved, and in the lung region, the lesion site is displayed on the high sensitivity area of the image display area, thereby improving the visibility of all areas of the chest, thereby improving the efficiency of diagnosis.
이와 같은 본 발명에 따른 디지털 방사선 영상의 처리방법은 디지털 방사선 영상분야에서 CR(Computed Radiography) 외에 CCD, a-Si, a-Se등을 이용한 다양한방식의 디지털 영상기기들과 디지털 유방촬영기, 또는 비파괴검사용 촬용기기 등등 의료계나 산업계의 모든 디지털 방사선 영상기기의 영상 개선에 폭넓게 사용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.Such a method for processing a digital radiation image according to the present invention includes digital imaging apparatuses, digital mammograms, or nondestructive methods using various methods such as CCD, a-Si, a-Se, etc. in addition to CR (Computed Radiography) in the field of digital radiation imaging. It will be apparent to those skilled in the art that it can be widely used to improve the image of any digital radiography device in the medical or industrial field, for example, an imaging apparatus.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains may make various changes without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0007430A KR100465526B1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for processing digital X-ray image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0007430A KR100465526B1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for processing digital X-ray image |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030067310A KR20030067310A (en) | 2003-08-14 |
| KR100465526B1 true KR100465526B1 (en) | 2005-01-13 |
Family
ID=32221104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0007430A KR100465526B1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for processing digital X-ray image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100465526B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101689867B1 (en) * | 2010-09-15 | 2016-12-27 | 삼성전자주식회사 | Method for processing image, image processing apparatus and medical image system for performing the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR860001585A (en) * | 1984-08-25 | 1986-03-20 | 원본미기재 | Positron emission camera system and its shooting method |
| US6233480B1 (en) * | 1990-08-10 | 2001-05-15 | University Of Washington | Methods and apparatus for optically imaging neuronal tissue and activity |
| US6333991B1 (en) * | 1997-11-15 | 2001-12-25 | Elekta Ab | Analysis of radiographic images |
| KR20020003683A (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-15 | 최혁재 | A digital radiation image processing system |
-
2002
- 2002-02-08 KR KR10-2002-0007430A patent/KR100465526B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR860001585A (en) * | 1984-08-25 | 1986-03-20 | 원본미기재 | Positron emission camera system and its shooting method |
| US6233480B1 (en) * | 1990-08-10 | 2001-05-15 | University Of Washington | Methods and apparatus for optically imaging neuronal tissue and activity |
| US6333991B1 (en) * | 1997-11-15 | 2001-12-25 | Elekta Ab | Analysis of radiographic images |
| KR20020003683A (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-15 | 최혁재 | A digital radiation image processing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030067310A (en) | 2003-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dhawan et al. | Mammographic feature enhancement by computerized image processing | |
| US5835618A (en) | Uniform and non-uniform dynamic range remapping for optimum image display | |
| Sivaramakrishna et al. | Comparing the performance of mammographic enhancement algorithms: a preference study | |
| JP3690882B2 (en) | Image enhancement processing method and apparatus | |
| US10430930B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and image processing program for performing dynamic range compression process | |
| WO2006062013A1 (en) | Image processing device, image processing method, and image processing program | |
| JP2016214857A (en) | Medical image processor and medical image processing method | |
| JP2016087222A (en) | Image processor and program | |
| EP1577835A2 (en) | X-ray image processing apparatus and method | |
| US9595116B2 (en) | Body motion detection device and method | |
| US7889904B2 (en) | Image processing device, image processing method, program, storage medium and image processing system | |
| US20080165247A1 (en) | Image processing apparatus and method | |
| US8374417B2 (en) | Image processing method and radiographic apparatus using the same | |
| KR20130128690A (en) | Method for image processing and image processing apparatus thereof | |
| US20020057827A1 (en) | Method, apparatus, and recording medium for processing tomographic image | |
| KR100465526B1 (en) | Method for processing digital X-ray image | |
| JPH10232927A (en) | Image gradation transforming device, image gradation varying method, medium where program for implementing the same method is recorded, and infrared-ray camera | |
| JP2001148787A (en) | Image processing unit | |
| JP2007037864A (en) | Medical image processing apparatus | |
| JPH10105701A (en) | Method and device for radio graph emphasis processing | |
| JP3206217B2 (en) | Image processing device | |
| Hoeppner et al. | Equalized contrast display processing for digital radiography | |
| Döler et al. | Digital image processing techniques for cephalometric analysis | |
| JP2005182232A (en) | Luminance correcting device and method | |
| JP2002125961A (en) | Diagnostic imaging supporting unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| R401 | Registration of restoration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131230 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150227 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160129 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |