KR101126917B1 - Image processing system and method for forming oblique slice images using 3 dimension images - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대상체의 3차원 영상을 이용하여 다수의 오블리크 단면영상을 형성하는 영상 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 외부로부터 입력되는 영상신호에 기초하여 3차원 영상 데이터를 형성하고, 형성된 3차원 영상 데이터에서 기준 단면을 디스플레이하고, 디스플레이된 기준 단면에 설정된 기준선을 기준으로 하여 동일한 간격으로 이격되는 다수의 등간격 선을 기준 단면 상에 설정하며, 3차원 영상 데이터에 기초하여 기준선 및 상기 다수의 등간격 선에 해당되는 다수의 오블리크 단면영상을 형성하는 대상체의 3차원 초음파 영상을 이용하여 다수의 오블리크 단면영상을 형성하는 초음파 진단 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention relates to an image processing system and method for forming a plurality of oblique cross-sectional images using a three-dimensional image of an object, wherein the three-dimensional image data is formed by forming three-dimensional image data based on an image signal input from the outside. The reference section is displayed in the data, and a plurality of equidistant lines spaced at equal intervals based on the reference line set in the displayed reference section are set on the reference section, and the reference line and the plurality of lights are based on the 3D image data. Provided are an ultrasound diagnosis system and method for forming a plurality of oblique cross-sectional images using a 3D ultrasound image of an object forming a plurality of oblique cross-sectional images corresponding to a gap line.
3차원 영상, 기준단면, 기준선, 오블리크 단면영상 3D image, reference section, reference line, oblique section image
Description
도 1은 종래의 초음파 진단 시스템을 이용하여 형성한 기준 단면영상과 오블리크 단면 영상의 예를 보이는 예시도.1 is an exemplary view showing an example of a reference cross-sectional image and an oblique cross-sectional image formed using a conventional ultrasonic diagnostic system.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구성을 보이는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasound diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 영상 프로세서의 동작을 설명하는 플로우챠트.3 is a flowchart illustrating the operation of an image processor according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 기준선 및 다수의 인접선의 예를 보이는 예시도.4A to 4C are exemplary views showing examples of a baseline and a plurality of adjacent lines according to an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따라 기준 단면영상과 다수의 오블리크 단면영상을 디스플레이하는 예를 보이는 예시도.5a to 5c are exemplary views showing an example of displaying a reference cross-sectional image and a plurality of oblique cross-sectional images according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
100 : 초음파 진단 시스템 110 : 프로브100: ultrasound diagnostic system 110: probe
112 : 트랜스듀서 120 : 빔 포머112: transducer 120: beam former
130 : 영상 신호 프로세서 140 : 스캔 컨버터130: video signal processor 140: scan converter
150 : 영상 프로세서 160 : 디스플레이부150: image processor 160: display unit
본 발명은 영상 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 대상체의 3차원 영상을 이용하여 다수의 오블리크 단면영상을 형성하는 영상 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing system, and more particularly, to an image processing system and method for forming a plurality of oblique cross-sectional images using a three-dimensional image of an object.
영상 처리 시스템은 대상체의 영상을 처리하여 디스플레이하는 장치로서, 다양한 분야에서 이용되고 있다. 영상 처리 시스템의 일예로서, 초음파 진단을 위한 영상 처리 시스템(이하, 초음파 진단 시스템이라 함)을 설명한다.An image processing system is an apparatus for processing and displaying an image of an object, and is used in various fields. As an example of an image processing system, an image processing system (hereinafter, referred to as an ultrasound diagnostic system) for ultrasound diagnosis will be described.
초음파 진단 시스템은 피검체의 체표로부터 체내의 소망 부위를 향하여 초음파 신호를 조사하고, 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 이용하여 연부조직의 단층이나 혈류에 관한 이미지를 무침습으로 얻는 장치이다. 이 장치는 X선 진단장치, X선 CT스캐너(Computerized Tomography Scanner), MRI(Magnetic Resonance Image), 핵의학 진단장치 등의 다른 화상진단장치와 비교할 때, 소형이고 저렴하며, 실시간으로 표시 가능하고, X선 등의 피폭이 없어 안전성이 높은 장점을 갖고 있어, 심장, 복부, 비뇨기 및 산부인과 진단을 위해 널리 이용되고 있다.The ultrasonic diagnostic system irradiates an ultrasonic signal from a body surface of a subject to a desired part of the body, and uses the information of the reflected ultrasonic signal (ultrasonic echo signal) to obtain an image of soft tissue tomography or blood flow in a non-invasive manner. to be. Compared with other imaging devices such as X-ray diagnostics, X-ray CT scanners, magnetic resonance images, nuclear medicine diagnostics, etc., these devices are compact, inexpensive, and real-time displayable. Since there is no exposure to X-rays and the like, it has high safety and is widely used for diagnosing the heart, abdomen, urinary gynecology and gynecology.
특히, 종래의 초음파 진단 시스템은 초음파 에코신호에 기초하여 형성된 3차원 초음파 영상에서 기준 단면, 예를 들어 3차원 초음파 영상의 정면, 측면 및 상 면을 각각 나타내는 코로널 단면(Coronal view), 새지털 단면(Sagital view) 및 액셜 단면(Axial view)을 디스플레이하고, 디스플레이된 기준 단면에 임의의 선(예를 들어, 직선 또는 곡선)을 설정하며, 설정된 선에 해당되는 단면 영상을 디스플레이하는 오블리크 단면영상 표시 기능을 제공하고 있다.In particular, the conventional ultrasound diagnostic system has a coronal view and a digital image representing a reference section, for example, a front, side, and top surface of a 3D ultrasound image, respectively, based on an ultrasound echo signal. Oblique cross section that displays a section view and an axial view, sets an arbitrary line (for example, a straight line or a curve) to the displayed reference section, and displays a cross section image corresponding to the set line. It provides a video display function.
즉, 종래의 초음파 진단 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 기준 단면영상 표시 영역(11)에 기준 단면영상을 디스플레이하고, 오블리크 단면영상 표시 영역(12)에 기준 단면영상 상에 설정된 임의의 선(직선 또는 곡선)에 해당되는 오블리크 단면영상을 디스플레이한다.That is, the conventional ultrasound diagnosis system displays a reference cross-sectional image on the reference cross-sectional
그러나, 종래의 초음파 진단 시스템은 오블리크 단면영상 표시 영역(12)에 하나의 오블리크 단면영상을 디스플레이하기 때문에, 디스플레이된 오블리크 단면영상에 인접한 단면영상들과 현재 디스플레이된 오블리크 단면영상 간의 연관성 등을 관측할 수 없는 문제점이 있다.However, since the conventional ultrasound diagnostic system displays one oblique cross-sectional image in the oblique cross-sectional
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대상체의 3차원 영상 데이터에서 기준 단면 상에 설정된 기준선을 기준으로 하여 동일한 간격으로 이격되는 등간격 선을 설정하고, 기준선 및 다수의 등간격 선에 해당되는 다수의 오블리크 단면영상을 형성하여 디스플레이하는 영상 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, and sets equal intervals spaced at equal intervals on the basis of the reference line set on the reference section in the three-dimensional image data of the object, corresponding to the reference line and a plurality of equal interval lines It is an object of the present invention to provide an image processing system and method for forming and displaying a plurality of oblique cross-sectional images.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 영상 처리 시스템은 외부로부터 입력되는 영상신호에 기초하여 3차원 영상 데이터를 형성하기 위한 영상 데이터 형성수단; 상기 3차원 영상 데이터에서 기준 단면을 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단; 및 상기 3차원 영상 데이터 및 상기 기준 단면에 설정된 기준선에 기초하여, 상기 기준선으로부터 동일한 간격으로 이격되는 다수의 등간격 선을 상기 기준 단면에 설정하고, 상기 기준선 및 다수의 등간격 선에 해당되는 다수의 오블리크 단면영상을 형성하기 위한 수단을 포함한다.In order to achieve the above object, the image processing system of the present invention comprises image data forming means for forming three-dimensional image data based on an image signal input from the outside; Display means for displaying a reference section in the three-dimensional image data; And a plurality of equidistant lines spaced at equal intervals from the reference line based on the 3D image data and the reference line set in the reference section, the plurality of equidistant lines corresponding to the reference line and the plurality of equidistant lines. Means for forming an oblique cross-sectional image of a.
또한, 본 발명의 오블리크 단면영상 형성 방법은 a) 외부로부터 입력되는 영상신호에 기초하여 3차원 영상 데이터를 형성하는 단계; b) 상기 3차원 영상 데이터에서 기준 단면을 디스플레이하는 단계; c) 상기 기준 단면에 설정된 기준선을 기준으로 하여 동일한 간격으로 이격되는 다수의 등간격 선을 상기 기준 단면 상에 설정하는 단계; 및 d) 상기 3차원 영상 데이터에 기초하여 상기 기준선 및 상기 다수의 등간격 선에 해당되는 다수의 오블리크 단면영상을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the oblique cross-sectional image forming method of the present invention comprises the steps of: a) forming three-dimensional image data based on an image signal input from the outside; b) displaying a reference section in the 3D image data; c) setting a plurality of equidistant lines spaced at equal intervals on the reference section based on the reference line set on the reference section; And d) forming a plurality of oblique cross-sectional images corresponding to the reference line and the plurality of equidistant lines based on the 3D image data.
이하, 도 2 내지 도 5c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명에 따른 영상 처리 시스템의 일예로서 초음파 진단 시스템을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5C. An ultrasound diagnostic system will be described as an example of an image processing system according to the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 진단 시스템의 구성을 보이는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 진단 시스템(100)은 프로브(110), 빔 포머(Beam Former)(120), 영상신호 프로세서(130), 스캔 컨버터(Scan Converer)(140), 영상 프로세서(150) 및 디스플레이부(160)를 포함한다. 그리고, 초음파 진단 시스템(100)은 도 2에 도시하지 않았지만, 사용자가 기준 단면영상 상에 임의의 선을 설정하기 위한 입력수단(예를 들어, 마우스, 트랙볼, 키보드, 터치패드 등)과, 2차원 및 3차원 초음파 영상 데이터 등을 저장하기 위한 저장수단을 더 포함한다. 영상 신호 프로세서(130) 및 영상 프로세서(150)는 하나의 프로세서로써 구현될 수도 있다.As shown, the ultrasound
프로브(110)는 다수의 1D 또는 2D 트랜스듀서(112)를 포함한다. 프로브(110)는 각 트랜스듀서(112)에 입력되는 펄스들의 입력 시간을 적절하게 지연시킴으로써 집속된 초음파 빔(Beam)을 송신 스캔 라인(Scan line)을 따라 대상체(도시하지 않음)로 송신한다. 한편, 대상체로부터 반사된 초음파 에코신호들은 각 트랜스듀서(112)에 서로 다른 수신 시간을 가지면서 입력되고, 각 트랜스듀서(112)는 입력된 초음파 에코신호들을 빔 포머(120)로 출력한다.
빔 포머(120)는 각 트랜스듀서(112)로부터 입력된 초음파 에코신호들을 적절하게 시간 지연시키고, 시간 지연된 초음파 에코신호들을 합산함으로써 송신 스캔 라인 상의 송신 집속점(도시하지 않음)에서 반사된 에너지의 레벨을 표시하는 신호인 수신 집속빔을 출력한다.The
영상 신호 프로세서(130), 예를 들어 DSP(Digital Signal Processor)는 빔 포머(120)에 의해 집속된 초음파 에코신호들에 기초하여 초음파 에코신호들의 크기를 검출하는 포락선 검파 처리를 수행하여 초음파 영상 데이터를 형성한다. 즉, 영상 신호 프로세서(130)는 각 스캔 라인 상에 존재하는 다수의 점의 위치 정보 및 각 점에서 얻어지는 데이터에 기초하여 2차원 초음파 영상 데이터를 형성한다. 여 기서, 2차원 초음파 영상 데이터는 각 점의 X-Y 좌표계 상의 좌표, 수직 스캔 라인에 대한 각 스캔 라인의 각도 정보, 및 각 점에서 얻어지는 데이터 등을 포함한다.The
스캔 컨버터(140)는 영상 신호 처리부(130)로부터 출력되는 2차원 초음파 영상 데이터에 기초하여 대상체의 3차원 초음파 영상 데이터를 형성한다.The
영상 프로세서(150)는 사용자에 의해 선택된 기준 단면에 해당되는 기준 단면영상을 형성하고, 상기 기준 단면영상 상에 설정된 기준선을 기준으로 하여 동일한 간격으로 이격되는 다수의 등간격 선을 설정하며, 설정된 기준선 및 다수의 등간격 선에 해당되는 오블리크 단면영상을 형성한다. 영상 프로세서(150)의 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5c를 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명한다.The
영상 프로세서(150)에 의해 형성된 기준 단면영상과 오블리크 단면영상은 디스플레이부(160)에 디스플레이된다.The reference cross-sectional image and the oblique cross-sectional image formed by the
이하, 도 3 내지 도 5c를 참조하여 영상 프로세서(150)의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 프로세서(150)의 동작을 설명하는 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the
도시된 바와 같이, 2차원 초음파 영상 데이터에 기초하여 3차원 초음파 영상 데이터가 형성되면(S110), 영상 프로세서(150)는 사용자가 입력수단을 통해 기준 단면을 선택하는지 판단한다(S120).As shown, when the 3D ultrasound image data is formed based on the 2D ultrasound image data (S110), the
단계 S120에서 기준 단면이 선택된 것으로 판단되면, 영상 프로세서(150)는 3차원 초음파 영상 데이터에 기초하여 선택된 기준 단면에 해당되는 기준 단면영상 을 형성하고(S130), 형성된 기준 단면영상을 도 5에 도시된 바와 같이 기준 단면영상 표시 영역(210)에 디스플레이한다(S140).If it is determined in step S120 that the reference section is selected, the
이어서, 영상 프로세서(150)는 사용자가 입력수단을 통해 기준 단면영상 표시 영역(210)에 디스플레이된 기준 단면영상 상에 기준선을 설정하는지 판단한다(S150).Subsequently, the
단계 S150에서 기준선이 기준 단면영상 상에 설정된 것으로 판단되면, 영상 프로세서(150)는 기준 단면영상 상에 설정된 기준선의 좌표 정보를 검출하고(S160), 검출된 좌표 정보에 기초하여, 기준선으로부터 동일한 간격으로 이격되고 평행한 다수의 등간격 선을 설정한다(S170). 여기서, 등간격 선은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 기준선을 기준으로 하여 하측(도 4a), 상하측(도 4b) 및 상측(도 4c)으로 설정되며, 등간격 선의 개수는 사용자에 의해 변경될 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는 기준선 및 등간격 선을 직선으로 하였지만, 다른 실시예서는 기준선 및 등간격 선을 곡선으로 할 수도 있다.If it is determined in step S150 that the reference line is set on the reference section image, the
영상 프로세서(150)는 사용자가 입력수단을 통해 오블리크 선(여기서, 오블리크 선은 기준선 및 다수의 등간격 선을 포함함)을 소정 각도로 회전시키는지 판단한다(S180).The
단계 S180에서 오블리크 선이 회전되지 않는 것으로 판단되면, 단계 S200을 수행하는 한편, 단계 S180에서 오블리크 선이 소정 각도로 회전되는 것으로 판단되면, 영상 프로세서(150)는 입력수단을 통해 입력된 회전 각도 정보에 기초하여 오블리크 선을 회전시킨다(S190).If it is determined in step S180 that the oblique line is not rotated, while performing step S200, and if it is determined in step S180 that the oblique line is rotated at a predetermined angle, the
영상 프로세서(150)는 각 오블리크 선 상에서 소정 개수, 보다 바람직하게는 수백 개의 샘플링 점을 획득하고(S200), 획득된 샘플링 점에 기초하여, 각 오블리크 선에 해당되는 오블리크 단면영상을 형성하며(S210), 형성된 오블리크 단면영상을 각 오블리크 선에 해당되는 오블리크 단면영상 표시 영역(220)에 디스플레이한다(S220). 예를 들어, 오블리크 선이 도 4a와 같이 설정되면, 영상 프로세서(150)는 기준 단면영상과 오블리크 단면영상을 도 5a와 같이 디스플레이하고, 오블리크 선이 도 4b와 같이 설정되면, 영상 프로세서(150)는 기준 단면영상과 오블리크 단면영상을 도 5b와 같이 디스플레이하며, 오블리크 선이 도 4c와 같이 설정되면, 영상 프로세서(150)는 기준 단면영상과 오블리크 단면영상을 도 5c와 같이 디스플레이할 수 있다.The
이어서, 영상 프로세서(150)는 본 실시예에 따른 오블리크 단면영상 형성 프로세스가 종료되는지 판단하여(S230), 오블리크 단면영상 형성 프로세스가 종료되는 것으로 판단되면, 영상 프로세서(150)는 초음파 진단 시스템(100)에서 실행되고 있는 오블리크 단면영상 프로세스를 종료하는 한편, 오블리크 단면영상 형성 프로세스가 종료되지 않는 것으로 판단되면, 단계 S150으로 되돌아간다.Subsequently, the
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the present invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.
예로서, 본 실시예에서는 기준 단면영상 상에 설정된 하나의 기준선을 기준으로 다수개의 등간격 선을 설정하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 기 준 단면영상 상에 다수개의 기준선을 설정하고, 설정된 다수개의 기준선을 기준으로 하여 각 기준선에 대한 다수개의 등간격 선을 설정할 수도 있다.For example, in the present exemplary embodiment, a plurality of equidistant lines are set based on one reference line set on the reference cross-sectional image, but in another embodiment, a plurality of reference lines are set on the reference cross-sectional image, Multiple equally spaced lines for each baseline may be set based on the two baselines.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기준 단면영상 상에 다수개의 오블리크 선을 설정하고, 각 오블리크 선에 대응하는 오블리크 단면영상을 형성하여 디스플레이함으로써, 사용자가 각 단면영상 간의 연관성을 용이하게 관측할 수 있다.As described above, according to the present invention, a plurality of oblique lines are set on a reference cross-sectional image, and an oblique cross-sectional image corresponding to each oblique line is formed and displayed, thereby allowing a user to easily associate with each cross-sectional image. Can be observed.
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2005
- 2005-10-13 KR KR1020050096372A patent/KR101126917B1/en active IP Right Grant
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