KR101097539B1 - Ultrasound apparatus and method for compensating volume data - Google Patents

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Abstract

3차원 초음파 프로브의 변환소자의 회전에 의해 볼륨 데이터에 발생하는 왜곡을 보정하는 초음파 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 초음파 장치는, 복수의 특징점 및 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 사전 계산된 보정 함수를 저장하는 저장부; 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및 저장부 및 초음파 데이터 획득부에 연결되어, 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하고, 볼륨 데이터에 보정 함수를 적용하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.Disclosed are an ultrasonic apparatus and method for correcting distortion generated in volume data by rotation of a conversion element of a three-dimensional ultrasonic probe. According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasound apparatus including a storage unit configured to store a plurality of feature points and a correction function pre-calculated using a first object having structure information about the feature points; An ultrasound data acquisition unit operable to transmit an ultrasound signal to the second object and receive a ultrasound echo signal reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasound data; And a processor coupled to the storage unit and the ultrasonic data acquisition unit to form volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasonic data and to apply a correction function to the volume data.

초음파, 초음파 프로브, 스윙, 팬텀, 보정 함수, 볼륨 데이터 Ultrasound, ultrasound probe, swing, phantom, correction function, volume data

Description

볼륨 데이터를 보정하는 초음파 장치 및 방법{ULTRASOUND APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING VOLUME DATA}Ultrasonic device and method for correcting volume data {ULTRASOUND APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING VOLUME DATA}

본 발명은 초음파 장치에 관한 것으로, 특히 볼륨 데이터를 보정하는 초음파 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic device, and more particularly, to an ultrasonic device and a method for correcting volume data.

초음파 장치는 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 장치는 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있어 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.Ultrasonic devices have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasonic devices are very important in the medical field because they can provide a doctor with a high-resolution image of the inside of a subject in real time without the need for a surgical operation to directly incise and observe the subject.

초음파 장치는 2차원 초음파 영상에서 제공할 수 없었던 공간정보, 해부학적 형태 등과 같은 임상정보를 포함하는 3차원 또는 4차원 초음파 영상을 제공하고 있다. 이러한 3차원 또는 4차원 초음파 영상을 얻기 위해 3차원 초음파 프로브가 이용되고 있다.The ultrasound apparatus provides a three-dimensional or four-dimensional ultrasound image including clinical information such as spatial information and anatomical shapes that could not be provided in the two-dimensional ultrasound image. In order to obtain such a 3D or 4D ultrasound image, a 3D ultrasound probe is used.

3차원 초음파 프로브는 모터 스윙 방식 및 2D 어레이(2dimensional array) 방식으로 크게 분류된다. 2D 어레이 방식의 초음파 프로브는 고가이며 해상도가 모터 스윙 방식의 초음파 프로브에 비해 떨어진다. 모터 스윙 방식의 초음파 프로브 는 1D 어레이의 변환소자(transducer element)를 요동시킴으로써 평면상의 주사면을 이동시켜 초음파 신호를 송수신하여 주사면의 이동 범위인 3차원 영역에 해당하는 수신신호를 획득한다. 그러나, 모터 스윙 방식의 초음파 프로브는 모터에 의해 1D 어레이의 변환소자를 고속으로 스윙하면서 초음파 신호를 송수신하기 때문에, 주사면에 해당하는 수신신호를 얻지 못하고 1D 어레이의 변환소자를 이동시키면서 수신신호를 획득한다. 이로 인해, 수신신호에 왜곡이 발생하게 되는 문제점이 있다.Three-dimensional ultrasonic probes are largely classified into a motor swing method and a 2D array method. 2D array ultrasonic probes are expensive and have a lower resolution than motor swing ultrasonic probes. The ultrasonic swing probe of a motor swing type transmits and receives an ultrasonic signal by moving a scanning surface on a plane by oscillating a transducer element of a 1D array to obtain a reception signal corresponding to a three-dimensional region which is a movement range of the scanning surface. However, since the motor swing type ultrasonic probe transmits and receives an ultrasonic signal while swinging the 1D array converter elements at a high speed by a motor, the ultrasonic probe does not obtain a reception signal corresponding to the scanning surface and moves the 1D array converter element while moving the conversion signal. Acquire. For this reason, there is a problem that distortion occurs in the received signal.

본 발명은 보정 함수를 이용하여 볼륨 데이터의 보정 처리를 수행하여 3차원 초음파 프로브의 변환소자의 회전에 의해 발생하는 왜곡을 보정할 수 있는 초음파 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an ultrasonic apparatus and method capable of correcting distortion caused by rotation of a conversion element of a three-dimensional ultrasonic probe by performing a correction process of volume data using a correction function.

본 발명에 따른 초음파 장치는, 복수의 특징점 및 상기 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 초음파 프로브내의 변환소자의 회전에 의한 왜곡을 보정하기 위한 사전 계산된 보정 함수를 저장하는 저장부; 상기 초음파 프로브를 포함하고, 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 상기 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및 상기 저장부 및 상기 초음파 데이터 획득부에 연결되어, 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하고, 상기 볼륨 데이터에 상기 보정 함수를 적용하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.The ultrasonic apparatus according to the present invention stores a pre-calculated correction function for correcting distortion caused by rotation of a conversion element in an ultrasonic probe by using a plurality of feature points and a first object having structural information about the feature points. Storage unit; An ultrasonic data acquisition unit including the ultrasonic probe and operable to transmit ultrasonic signals to a second object and to receive ultrasonic echo signals reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasonic data; And a processor connected to the storage unit and the ultrasonic data acquisition unit to form volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasonic data and to apply the correction function to the volume data. It includes.

또한 본 발명에 따른 볼륨 데이터 보정 방법은, a) 복수의 특징점 및 상기 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 초음파 프로브내의 변환소자의 회전에 의한 왜곡을 보정하기 위한 사전 계산된 보정 함수를 마련하는 단계; b) 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 상기 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계; c) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하는 단계; 및 d) 상기 볼륨 데이터에 상기 보정 함수를 적용하는 단계를 포함한다.In addition, the volume data correction method according to the present invention, a) a pre-calculated for correcting the distortion caused by the rotation of the conversion element in the ultrasonic probe using a plurality of feature points and the first object having the structure information for the plurality of feature points Providing a correction function; b) transmitting an ultrasound signal to a second object through the ultrasound probe and receiving an ultrasound echo signal reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasound data; c) forming volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasound data; And d) applying the correction function to the volume data.

또한 본 발명에 따른 볼륨 데이터를 보정하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은, a) 복수의 특징점 및 상기 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 초음파 프로브내의 변환소자의 회전에 의한 왜곡을 보정하기 위한 사전 계산된 보정 함수를 마련하는 단계; b) 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 상기 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계; c) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하는 단계; 및 d) 상기 볼륨 데이터에 상기 보정 함수를 적용하는 단계를 포함한다.A computer-readable recording medium storing a program for performing a method for correcting volume data according to the present invention, the method comprising: a) a first object having a plurality of feature points and structural information on the plurality of feature points; Providing a pre-calculated correction function for correcting distortion caused by rotation of the transducer in the ultrasonic probe; b) transmitting an ultrasound signal to a second object through the ultrasound probe and receiving an ultrasound echo signal reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasound data; c) forming volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasound data; And d) applying the correction function to the volume data.

본 발명은 3차원 초음파 프로브의 변환소자의 회전에 의해 발생하는 왜곡을 보정할 수 있어 보다 정확한 3차원 또는 4차원 초음파 영상을 제공할 수 있다.The present invention can correct the distortion caused by the rotation of the conversion element of the three-dimensional ultrasound probe can provide a more accurate three-dimensional or four-dimensional ultrasound image.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치(100)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 장치(100)는 저장부(110), 초음파 데이터 획득부(120), 프로세서(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The ultrasound apparatus 100 may include a storage 110, an ultrasound data acquirer 120, a processor 130, and a display 140.

저장부(110)는 복수의 특징점 및 복수의 특징점에 대한 구조정보(이하, 제1 구조정보라 함)를 갖는 팬텀(phantom)을 이용하여 사전 계산된 보정 함수를 저장한다. 일례로서, 팬텀(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 사전 설정된 개수(예를 들어 10×10)의 특징점(210)을 가지며 상대적인 구조정보를 갖는다. 상대적인 구조정보는 특징점 간의 거리정보(XI, YI, C) 및 특징점의 전체 거리정보(X, Y) 및 특징점의 절대 좌표 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The storage unit 110 stores a pre-calculated correction function using a phantom having a plurality of feature points and structure information about the feature points (hereinafter, referred to as first structure information). As an example, the phantom 200 has a predetermined number of feature points 210 (eg, 10 × 10) as shown in FIG. 2 and has relative structural information. The relative structure information may include at least one of distance information (XI, YI, C) between feature points, total distance information (X, Y) of feature points, and absolute coordinate information of feature points.

이하, 본 발명의 실시예에 따라 저장부(110)에 저장되는 보정 함수를 계산하는 절차를 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 보정 함수를 계산하는 절차를 보이는 흐름도이다.Hereinafter, a procedure of calculating a correction function stored in the storage 110 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. 3 is a flowchart showing a procedure for calculating a correction function according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 초음파 장치(100)는 초음파 신호를 팬텀에 송신하고 팬텀으로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득한다(S102). 여기서, 모터 회전에 의한 초음파 데이터의 왜곡을 방지하기 위해 초음파 신호의 송수신을 위해 2D 어레이(two-dimensional array)가 이용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the ultrasound apparatus 100 transmits an ultrasound signal to the phantom and receives an ultrasound echo signal reflected from the phantom to obtain a plurality of ultrasound data (S102). Here, a 2D array may be used to transmit and receive an ultrasonic signal in order to prevent distortion of ultrasonic data due to motor rotation.

초음파 장치(100)는 획득된 초음파 데이터를 이용하여 초음파 영상을 형성한다(S104). 초음파 영상은 복수의 프레임으로 이루어지는 3차원 초음파 영상일 수 있다.The ultrasound apparatus 100 forms an ultrasound image by using the acquired ultrasound data (S104). The ultrasound image may be a 3D ultrasound image including a plurality of frames.

초음파 장치(100)는 형성된 3차원 초음파 영상을 분석하여 3차원 초음파 영상에서 팬텀의 특징점을 검출한다(S106). 특징점은 미분연산자에 의한 밝기값의 변화를 이용하여 검출할 수 있다. 일실시예에서, 특징점은 소벨(Sobel), 프리윗(Prewitt), 로버트(Robert) 또는 캐니(Canny) 마스크 등과 같은 경계 마스크(edge mask)를 이용하여 검출될 수 있다. 다른 실시예에서, 특징점은 구조 텐서(structure tensor)를 이용한 고유값(eigen value)의 차로부터 검출될 수 있다.The ultrasound apparatus 100 analyzes the formed 3D ultrasound image and detects feature points of the phantom in the 3D ultrasound image (S106). The feature point can be detected using a change in the brightness value by the differential operator. In one embodiment, the feature point may be detected using an edge mask such as Sobel, Prewitt, Robert or Canny mask. In another embodiment, the feature point can be detected from the difference in eigen values using a structure tensor.

초음파 장치(100)는 검출된 특징점을 이용하여 특징점에 대한 구조정보(이하, 제2 구조정보라 함)를 형성한다(S108). 제2 구조정보는 특징점들 간의 거리 정보 및 절대 좌표 정보중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 특징점들 간의 거리와 특징점의 절대 좌표는 공지된 다양한 방법을 이용하여 산출될 수 있으므로 본 실시예에서 상세하게 설명하지 않는다.The ultrasound apparatus 100 forms structure information (hereinafter, referred to as second structure information) about the feature point by using the detected feature point (S108). The second structural information includes at least one of distance information and absolute coordinate information between feature points. In addition, the distance between the feature points and the absolute coordinates of the feature points may be calculated using various known methods, and thus are not described in detail in this embodiment.

초음파 장치(100)는 팬텀의 제1 구조정보 및 제2 구조정보를 이용하여 보정함수를 형성한다(S110). 일례로서, 초음파 장치(100)는 제1 구조정보(x1, y1, z1)와 제2 구조정보(x2, y2, z2)를 이용하여 아래의 수학식과 같이 보정 함수(H)를 계산한다.The ultrasound apparatus 100 forms a correction function using the first structural information and the second structural information of the phantom (S110). As an example, the ultrasound apparatus 100 may use the first structural information (x 1 , y 1 , z 1 ) and the second structural information (x 2 , y 2 , z 2 ) as described below. Calculate

Figure 112011030812516-pat00009
Figure 112011030812516-pat00009

여기서, 보정 함수(H)는 호모그래피 추정(homography estimation) 방법, 방사 왜곡(radial distortion) 방법 등을 이용하여 계산될 수 있으므로 본 실시예에서 상세하게 설명하지 않는다. 전술한 바와 같이 계산된 보정 함수는 저장부(110)에 저장된다.Here, the correction function H may be calculated using a homography estimation method, a radial distortion method, and so on, and thus will not be described in detail in the present embodiment. The correction function calculated as described above is stored in the storage 110.

초음파 데이터 획득부(120)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득한다. 초음파 데이터 획득부(120)에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The ultrasound data acquisition unit 120 transmits an ultrasound signal to the object and receives ultrasound signals (that is, ultrasound echo signals) reflected from the object to obtain ultrasound data. The ultrasound data acquisition unit 120 will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부(120)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 데이터 획득부(120)는 송신신호 형성부(121), 복수의 변환소자(transducer element)(도시하지 않음)를 포함하는 초음파 프로브(122), 빔 포머(beam former)(123) 및 초음파 데이터 형성부(124)를 포함한다.4 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit 120 according to an embodiment of the present invention. The ultrasound data acquisition unit 120 includes an ultrasound probe 122 including a transmission signal forming unit 121, a plurality of transducer elements (not shown), a beam former 123, and ultrasound data. The forming unit 124 is included.

송신신호 형성부(121)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 도 6에 도시된 바와 같이 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 도 6에서는 프레임(Pi(1≤i≤N))이 팬(fan) 형태로 획득되는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않는다. 프레임은 B 모드(brightness mode) 영상을 포함할 수 있다.The transmission signal forming unit 121 forms a transmission signal for obtaining each of the frames Pi (1 ≦ i ≦ N) as shown in FIG. 6 in consideration of the position and focusing point of the conversion element. In FIG. 6, the frame Pi (1 ≦ i ≦ N) is described as being obtained in the form of a fan, but is not limited thereto. The frame may include a B mode image.

초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 송신신호가 제공되면, 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 수신신호는 아날로그 신호이다. 초 음파 프로브(122)는 복수의 변환소자를 일정 각도로 스윙하면서 초음파 신호를 송수신하도록 동작하는 3D(dimensional) 프로브를 포함한다.When the transmission signal is provided from the transmission signal forming unit 121, the ultrasound probe 122 converts the transmission signal into an ultrasound signal and transmits the ultrasound signal to the object, and receives the ultrasound echo signal reflected from the object to form a reception signal. The received signal is an analog signal. The ultrasonic probe 122 includes a 3D probe that operates to transmit and receive an ultrasonic signal while swinging a plurality of conversion elements at an angle.

빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 수신신호가 제공되면, 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(123)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호에 시간 지연을 가하여 디지털 신호를 수신집속시켜 수신집속신호를 형성한다.When the received signal is provided from the ultrasound probe 122, the beam former 123 converts the received signal into analog and digital to form a digital signal. In addition, the beam former 123 adds a time delay to the digital signal in consideration of the position and the focusing point of the conversion element to receive and focus the digital signal to form a reception focus signal.

초음파 데이터 형성부(124)는 빔 포머(123)로부터 수신집속신호가 제공되면, 수신집속신호를 이용하여 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터는 RF(radio frequency) 또는 IQ(in-phase/quardrature) 데이터일 수 있다. 또한, 초음파 데이터 형성부(124)는 초음파 데이터를 형성하는데 필요한 다양한 신호 처리(예를 들어, 게인(gain) 조절, 필터링 처리 등)를 수행할 수 있다.When the reception focus signal is provided from the beam former 123, the ultrasound data forming unit 124 forms ultrasound data using the reception focus signal. The ultrasound data may be radio frequency (RF) or in-phase / quardrature (IQ) data. In addition, the ultrasound data forming unit 124 may perform various signal processing (for example, gain control, filtering processing, etc.) required to form the ultrasound data.

다시 도 1을 참조하면, 프로세서(130)는 저장부(110) 및 초음파 데이터 획득부(120)에 연결된다. 프로세서(130)는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 제공되는 초음파 데이터를 이용하여 볼륨 데이터를 형성한다. 또한, 프로세서(130)는 저장부(110)에 저장된 보정 함수를 이용하여 변환소자의 스윙에 의해 발생하는 볼륨 데이터의 왜곡 보정 처리를 수행한다. 프로세서(130)에 대해서는 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Referring back to FIG. 1, the processor 130 is connected to the storage 110 and the ultrasound data acquirer 120. The processor 130 forms volume data by using the ultrasound data provided from the ultrasound data acquirer 120. In addition, the processor 130 performs a distortion correction process of the volume data generated by the swing of the conversion element by using a correction function stored in the storage unit 110. The processor 130 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(130)의 구성을 보이는 블록도이다. 프로세서(130)는 볼륨 데이터 형성부(131) 및 보정부(132)를 포함한다. 아울러, 프로세서(130)는 영상 형성부(133)를 더 포함할 수 있다.5 is a block diagram showing the configuration of a processor 130 according to an embodiment of the present invention. The processor 130 includes a volume data forming unit 131 and a correction unit 132. In addition, the processor 130 may further include an image forming unit 133.

볼륨 데이터 형성부(131)는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 제공되는 초음파 데이터를 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 볼륨 데이터(310)를 형성한다. 볼륨 데이터는 복수의 프레임으로 이루어지고 밝기값을 갖는 복수의 복셀(voxel)을 포함한다. 도 7에 있어서, 도면부호 321 내지 323은 서로 직교하는 A 단면(sagittal view), B 단면(coronal view) 및C 단면(axial view)을 각각 나타낸다. 또한, 도 7에 있어서, 축(axial) 방향은 초음파 프로브(122)의 변환소자를 기준으로 초음파 신호의 진행 방향을 나타내고, 측면(lateral) 방향은 스캔라인(scanline)의 이동 방향을 나타내며, 고도(elevation) 방향은 3차원 초음파 영상의 깊이 방향으로서 프레임의 스캔 방향(즉, 주사면의 이동 방향)을 나타낸다.The volume data forming unit 131 forms the volume data 310 as shown in FIG. 7 by using the ultrasonic data provided from the ultrasonic data obtaining unit 120. The volume data includes a plurality of voxels composed of a plurality of frames and having brightness values. In FIG. 7, reference numerals 321 to 323 denote a cross section A, a cross section B, and a cross section C that are orthogonal to each other. In addition, in FIG. 7, the axial direction represents the traveling direction of the ultrasonic signal based on the conversion element of the ultrasonic probe 122, and the lateral direction represents the moving direction of the scanline. The (elevation) direction is a depth direction of the 3D ultrasound image, and represents a scanning direction of the frame (that is, a moving direction of the scanning surface).

보정부(132)는 저장부(110)에 저장된 보정 함수를 이용하여 볼륨 데이터의 보정 처리를 수행한다. 일례로서, 보정부(132)는 저장부(110)에서 보정 함수(H)를 추출하고, 볼륨 데이터의 복셀들 각각의 좌표에 추출된 보정 함수(H)를 적용하여 변환소자의 스윙에 의한 왜곡이 보정된 볼륨 데이터를 형성한다.The correction unit 132 performs correction processing of the volume data by using the correction function stored in the storage unit 110. As an example, the correction unit 132 extracts the correction function H from the storage unit 110 and applies the correction function H extracted to the coordinates of each of the voxels of the volume data, thereby causing distortion due to the swing of the conversion element. This corrected volume data is formed.

영상 형성부(133)는 보정부(132)에 의해 보정된 볼륨 데이터를 렌더링(rendering)하여 3차원 초음파 영상을 형성한다. 렌더링은 레이 케스팅 렌더링 (ray-casting rendering), 표면 렌더링(surface rendering) 등을 포함한다.The image forming unit 133 renders the volume data corrected by the correcting unit 132 to form a 3D ultrasound image. Rendering includes ray-casting rendering, surface rendering, and the like.

다시 도 1을 참조하면, 디스플레이부(140)는 프로세서(130)로부터 제공되는 적어도 하나의 3차원 초음파 영상을 디스플레이한다.Referring back to FIG. 1, the display 140 displays at least one 3D ultrasound image provided from the processor 130.

본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 이루 어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 장치의 구성을 보이는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 특징점 및 상대적인 구조정보를 갖는 팬텀(phantom)의 예를 보이는 예시도.2 is an exemplary view showing an example of a phantom having a feature point and relative structure information.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 보정 함수를 계산하는 절차를 보이는 흐름도.3 is a flow chart illustrating a procedure for calculating a correction function in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.5 is a block diagram showing a configuration of a processor according to an embodiment of the present invention.

도 6은 프레임의 스캔 방향을 보이는 예시도.6 is an exemplary view showing a scanning direction of a frame.

도 7은 볼륨 데이터의 예를 보이는 예시도.7 is an exemplary view showing an example of volume data.

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 볼륨 데이터 보정 방법으로서,As a volume data correction method, a) 복수의 특징점 및 상기 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 초음파 프로브내의 변환소자의 회전에 의한 왜곡을 보정하기 위한 사전 계산된 보정 함수를 마련하는 단계;a) providing a pre-calculated correction function for correcting distortion caused by rotation of the conversion element in the ultrasonic probe by using a first object having a plurality of feature points and structural information on the plurality of feature points; b) 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 상기 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계;b) transmitting an ultrasound signal to a second object through the ultrasound probe and receiving an ultrasound echo signal reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasound data; c) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하는 단계; 및c) forming volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasound data; And d) 상기 볼륨 데이터에 상기 보정 함수를 적용하는 단계d) applying the correction function to the volume data 를 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.Volume data correction method comprising a. 제7항에 있어서, 상기 제1 대상체는 팬텀을 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.The method of claim 7, wherein the first object comprises a phantom. 제7항에 있어서, 상기 구조정보는 상기 복수의 특징점 간의 거리 정보 및 상기 복수의 특징점 각각의 절대 좌표 정보중 적어도 하나를 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.The method of claim 7, wherein the structure information includes at least one of distance information between the plurality of feature points and absolute coordinate information of each of the feature points. 제7항에 있어서, 상기 단계 a)는The method of claim 7, wherein step a) a1) 초음파 신호를 상기 제1 대상체에 송신하고 상기 제1 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계;a1) obtaining a plurality of ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to the first object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the first object; a2) 상기 단계 a1)에서 획득된 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 3차원 초음파 영상을 형성하는 단계;a2) forming a 3D ultrasound image by using the plurality of ultrasound data obtained in step a1); a3) 상기 3차원 초음파 영상에서 상기 복수의 특징점을 검출하는 단계;a3) detecting the plurality of feature points in the 3D ultrasound image; a4) 상기 검출된 복수의 특징점을 이용하여 상기 검출된 복수의 특징점 각각에 대한 구조정보를 형성하는 단계; 및a4) forming structural information on each of the detected plurality of feature points using the detected plurality of feature points; And a5) 상기 구조정보 및 상기 단계 a4)에서 형성된 구조정보를 이용하여 상기 보정 함수를 형성하는 단계a5) forming the correction function using the structure information and the structure information formed in step a4) 를 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.Volume data correction method comprising a. 제7항에 있어서, 상기 단계 d)는8. The method of claim 7, wherein step d) 상기 복수의 복셀 각각의 좌표에 상기 보정 함수를 적용하는 단계Applying the correction function to the coordinates of each of the plurality of voxels 를 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.Volume data correction method comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein e) 상기 보정 함수가 적용된 볼륨 데이터를 렌더링하여 초음파 영상을 형성하는 단계e) forming an ultrasound image by rendering the volume data to which the correction function is applied; 를 더 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.Volume data correction method further comprising. 제12항에 있어서,The method of claim 12, f) 상기 초음파 영상을 디스플레이하는 단계f) displaying the ultrasound image 를 더 포함하는 볼륨 데이터 보정 방법.Volume data correction method further comprising. 볼륨 데이터를 보정하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은,A computer-readable recording medium storing a program for performing a method of correcting volume data, the method comprising: a) 복수의 특징점 및 상기 복수의 특징점에 대한 구조정보를 갖는 제1 대상체를 이용하여 초음파 프로브내의 변환소자의 회전에 의한 왜곡을 보정하기 위한 사전 계산된 보정 함수를 마련하는 단계;a) providing a pre-calculated correction function for correcting distortion caused by rotation of the conversion element in the ultrasonic probe by using a first object having a plurality of feature points and structural information on the plurality of feature points; b) 상기 초음파 프로브를 통해 초음파 신호를 제2 대상체에 송신하고 상기 제2 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 초음파 데이터를 획득하는 단계;b) transmitting an ultrasound signal to a second object through the ultrasound probe and receiving an ultrasound echo signal reflected from the second object to obtain a plurality of ultrasound data; c) 상기 복수의 초음파 데이터를 이용하여 복수의 복셀(voxel)을 포함하는 볼륨 데이터를 형성하는 단계; 및c) forming volume data including a plurality of voxels using the plurality of ultrasound data; And d) 상기 볼륨 데이터에 상기 보정 함수를 적용하는 단계d) applying the correction function to the volume data 를 포함하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for performing a method comprising a.
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