KR101341288B1 - 방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질 보증 방법 - Google Patents

방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질 보증 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선 치료기의 동작 상태를 확인할 수 있는 영상을 획득 후, 분석 작업을 통해 방사선 치료기의 품질 상태를 확인하고, 조절할 수 있는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질보증 방법에 관한 것으로, 방사선 치료기에 장착되어, 방사선 치료기 구동 상황을 표시하는 표시부재를 촬영하는 영상촬영부, 상기 표시부재가 촬영된 영상을 분석하여, 방사선 치료기의 품질 상태를 판단하는 동작을 제어하는 품질보증 제어부, 상기 품질보증 제어부의 제어 신호에 따라 상기 영상촬영부에서 획득된 영상의 윤곽선을 도출하는 영상처리부, 상기 윤곽선을 기준으로 중심점을 도출하는 중심점 도출부 및 상기 중심점의 움직임을 추적하여, 방사선 치료기의 품질을 평가하는 품질 평가부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질 보증 방법{Quality assurance system and the method for radiotherapy apparatus}
본 발명은 방사선 치료기의 품질 보증을 위한 기술로, 더 상세하게는 방사선 치료기의 동작 상태를 확인할 수 있는 영상을 획득 후, 분석 작업을 통해 방사선 치료기의 품질 상태를 확인하고, 조절할 수 있는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질보증 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 의료용 방사선 치료기를 이용한 방사선 치료는 종양부위에 방사선을 집중적으로 조사하고 주변 조직에는 최소한의 선량이 전달되도록 하는 것이 가장 중요한 요소이다. 특히, 최근 대두되는 최신의 방사선 치료인 SBRT, SRS, IMRT, TBI 등의 치료방법은 매우 급격한 흡수선량분포를 이용한다는 점에서 기존의 2D, 3D 치료 방법보다 훨씬 더 정밀성과 정확성을 요구한다.
따라서 의료용 방사선 치료기의 품질관리는 방사선 치료분야에서 더욱 관심의 대상이 되는 항목이다. 방사선 치료기 품질관리는 국제적으로 미국의 AAPM (American Association Physics and Medicine) 및 유럽의 ESTRO (European Society for Radiotherapy and Oncology)에서 제시되고 있는 권고를 따르고 있다. 이 권고는 기하학적 품질관리와 방사선량적 품질관리로 나뉠 수 있는데, 본 발명은 기하학적 품질관리에 대한 내용이다.
종래의 방사선 치료기의 기하학적 품질관리는 치료기의 3가지 기하학적 중심점(gantry & collimator, couch)을 각 장치를 움직여 가며 사람의 눈으로 확인하는 방법을 사용하여 왔다. 하지만, 이러한 종래의 방법은 방사선 치료기의 품질보증에서 요구되는 정밀도(SBRT, SRS, IMRT, TBI 등 특수치료인 경우 1mm)에 부합되지 못하고 품질보증을 실행하는 사람에 따른 개인적인 차이가 발생하게 된다. 특히, 종래의 품질보증 방법은 객관적인 데이터를 낼 수 없는 정성적인 방법이라는 점에서 객관성이 매우 떨어지고 개선의 필요성이 있다.
종래 방사선 치료기의 성능 향상을 위해 대한민국 등록특허 공보 제 10-0981781호(2010. 09. 06)와 같은 기술이 개시되고 있지만 방사선 치료기의 품질 보증을 위한 자동 평가 시스템 및 방법의 기술은 개발이 미비한 실정이다.
대한민국 등록특허 공보 10-0981781B1, 2010. 09. 06, 6쪽 내지 8쪽.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템의 목적은 방사선 치료기의 구동을 표시하는 표시부재를 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여, 방사선 치료기의 품질을 보증하는 시스템을 제공하는데 있다.
다른 목적은, 영상처리부를 포함하여, 촬영된 표시부재 영역의 윤곽선을 강조하는데 있다.
또 다른 목적은, 영상상태 판단부를 더 포함하여, 분석된 영상 상태가 방사선 치료기의 품질을 판단할 수 있는 상태인지 여부를 판단하는데 있다.
또 다른 목적은, 중심점 도출부를 포함하여, 방사선 치료기의 구동 상태를 정확하게 판단하는데 있다.
또 다른 목적은, 중심점 좌표의 움직임 범위로 방사선 치료기의 품질을 판단하는데 있다.
또 다른 목적은, 교정수리 요청부를 더 포함하여, 방사선 치료기가 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태일 경우, 교정 수치 또는 수리 요구 정보를 생성하는데 있다.
본 발명에 따른 방사선 치료 품질 보증 방법의 목적은, 방사선 치료기의 구동 시, 연동되는 표시부재를 촬영하여, 영상을 획득하고, 표시부재 영역의 중심점 움직임으로 방사선 치료기의 품질을 판단할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템은 방사선 치료기에 장착되어, 방사선 치료기 구동 상황을 표시하는 표시부재를 촬영하는 영상촬영부, 상기 표시부재가 촬영된 영상을 분석하여, 방사선 치료기의 품질 상태를 판단하는 동작을 제어하는 품질보증 제어부, 상기 품질보증 제어부의 제어 신호에 따라 상기 영상촬영부에서 획득된 영상의 윤곽선을 도출하는 영상처리부, 상기 윤곽선을 기준으로 중심점을 도출하는 중심점 도출부 및 상기 중심점의 움직임을 추적하여, 방사선 치료기의 품질을 평가하는 품질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템에 있어서, 영상처리부는 상기 표시부재가 촬영된 원본 영상에 임계값을 적용하여, 이진화하는 영상 이진화부 및 상기 영상 이진화부에서 생성된 이진화 영상에서 상기 표시부재의 윤곽선을 추출하는 윤곽선 강조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템은 품질보증 제어부와 연결되어, 상기 영상처리부의 영상 처리 결과로 생성된 윤곽선의 상태로 품질 평가가 가능한지 여부를 판단하는 영상상태 판단부를 더 포함하며, 상기 윤곽선의 상태는 윤곽선의 형태 또는 배경 영역과 픽셀 밝기값 차이에 따른 명확도로 판단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템에 있어서, 품질평가부는 상기 중심점 도출부에서 도출된 연속된 영상 프레임의 중심점 좌표를 추적하는 중심점 추적부 및 상기 중심점 좌표의 움직임 범위가 설정된 범위를 초과하는지 여부로 방사선 치료기의 품질을 판단하는 품질판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법은 (a) 영상촬영부를 이용하여, 방사선 치료기에 장착된 표시부재를 촬영하여, 방사선 치료기의 품질 보증을 위한 원본 영상을 획득하는 단계, (b) 영상처리부를 이용하여, 상기 원본 영상을 처리하여, 상기 표시부재의 윤곽선을 도출하는 단계, (c) 중심점 도출부를 이용하여, 상기 윤곽선의 중심점을 도출하는 단계 및 (d) 품질평가부를 이용하여, 중심점의 움직임으로 방사선 치료기의 품질을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, (b) 단계는 (b-1) 영상 이진화부를 이용하여, 이진화를 위한 임계값을 설정하는 단계, (b-2) 상기 임계값을 적용하여, 상기 원본 영상을 이진화하는 단계 및 (b-3) 윤곽선 강조부를 이용하여, 이진화된 영상에서 표시부재 영역의 윤곽선을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법은 (b) 단계 이후에, (e) 영상상태 판단부를 이용하여, 강조된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도에 따라 품질 평가가 가능한 영상 상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, (e) 단계는 (e-1) 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도를 산출하는 단계 및 (e-2) 산출된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하인지 판단하는 단계를 포함하고, 상기 (e-2) 단계에서 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하로 판단될 경우, 상기 영상 이진화부의 임계값을 조절하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, (d) 단계는 (d-1) 중심점 추적부를 이용하여, 연속된 영상 프레임의 중심점 움직임을 추적하는 단계, (d-2) 품질판단부를 이용하여, 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, (d-3) 상기 (d-2) 단계에서 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이하 인 경우, 정상 상태로 품질을 판단하고, (d-4) 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인 경우, 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태로 품질을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템은 방사선 치료기의 구동을 표시하는 표시부재를 촬영하고, 촬영된 영상을 분석함으로써, 방사선 치료기의 품질 보증의 정확성 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있으며, 나아가 양성자, 카본 등 입자선 치료와 같이, 차세대 방사선 치료의 정밀성을 확보하고, 방사선 치료의 질을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 방사선 치료 품질 보증 방법은, 영상으로 획득된 표시부재의 중심점 움직임으로 방사선 치료기의 품질을 정확하게 판단할 수 있으며, 이를 통해 방사선 치료기의 구동 이상 시, 신속한 유지 보수 작업이 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템의 전체 구성을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템에 있어서, 영상처리부의 상세 구성을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템에 있어서, 평가상태 표시부의 일실시예를 나타내는 실시예 화면.
도 4는 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템에 있어서, 품질평가부의 상세 구성을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법의 전체 흐름을 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, S20 단계의 상세 흐름을 나타내는 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, S30 단계의 상세 흐름을 나타내는 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 방법에 있어서, S50 단계의 상세 흐름을 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질 보증 방법을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.
[도 1]은 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템(100)의 전체 구성을 나타내는 구성도로, 영상촬영부(10), 품질보증 제어부(20), 영상처리부(30), 영상상태 판단부(40), 중심점 도출부(50), 품질평가부(60), 평가상태 표시부(70) 및 평가데이터 저장부(80)를 포함한다.
상기 영상촬영부(10)는 방사선 치료기에 장착되어, 방사선 치료기 구동 상황을 표시하는 표시부재를 촬영하는 역할을 하며, 상기 영상촬영부(10)는 방사선 치료기의 겐트리와 대응되는 위치에서 방사선 치료기에 장착된 표시부재를 촬영하는 역할을 하며, 본 발명에 있어서, 상기 표시부재는 일측이 겐트리의 내면에 장착되고, 타측이 방사선 투사 방향으로 위치한 봉 형태의 부재나 레이저 빔과 같은 광조사 장치로 구현이 가능하다.
상기 품질보증 제어부(20)는 상기 영상촬영부(10)와 연결되어, 상기 표시부재가 촬영된 영상을 분석하여, 방사선 치료기의 품질 상태를 판단하는 동작을 제어하는 역할을 한다.
상기 영상처리부(30)는 상기 품질보증 제어부(20)의 제어 신호에 따라 상기 영상촬영부에서 획득된 영상의 윤곽선을 도출하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 상기 영상처리부(30)는 [도 2]에 도시된 바와 같이, 영상 이진화부(31) 및 윤곽선 강조부(32)를 포함한다.
상기 영상 이진화부(31)는 [도 3]에 도시된 실시예 화면과 같이, 상기 표시부재가 촬영된 원본 영상에 임계값을 적용하여, 이진화하며, 상기 윤곽선 강조부(32)는 고주파 필터를 이용하여, 상기 영상 이진화부(31)에서 생성된 이진화 영상에서 상기 표시부재의 윤곽선을 추출하는 역할을 한다.
상기 영상상태 판단부(40)는 상기 품질보증 제어부(20)와 연결되어, 상기 영상처리부(30)의 영상 처리 결과로 생성된 윤곽선의 상태로 품질 평가가 가능한지 여부를 판단하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 상기 윤곽선의 상태는 윤곽선의 형태 또는 배경 영역과 픽셀 밝기값 차이에 따른 명확도로 판단되는 것이 바람직하며, 상기 영상처리부(30)에서 처리된 영상의 윤곽선이 품질 판단에 적합하지 않은 경우, 상기 영상 이진화부(31)의 임계값을 조절하여, 윤곽선을 재도출하는 것이 바람직하다.
이러한 영상상태 판단부(40)를 통해 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 작업의 정확성을 향상시킬 수 있는 것이다.
상기 중심점 도출부(50)는 상기 영상처리부(30)에서 도출된 윤곽선을 기준으로 중심점을 도출하는 역할을 하며, 본 발명에 있어서, 상기 중심점 도출부(50)는 연속된 영상 프레임의 윤곽선 영역의 중심 좌표를 산출하여, 방사선 치료기의 회전 구동에 따른 중심점의 이동 상태를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 품질평가부(60)은 상기 중심점의 움직임을 추적하여, 방사선 치료기의 품질을 평가하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 상기 품질평가부(60)는 [도 4]에 도시된 바와 같이, 중심점 추적부(61), 품질판단부(62) 및 교정수리 요청부(63)을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 중심점 추적부(61)는 상기 중심점 도출부(50)에서 도출된 연속된 영상 프레임의 중심점 좌표를 추적하는 역할을 하며, 상기 품질판단부(62)는 상기 중심점 좌표의 움직임 범위가 설정된 범위를 초과하는지 여부로 방사선 치료기의 품질을 판단하는 역할을 하며, 상기 교정수리 요청부(63)는 상기 품질판단부(60)와 연결되어, 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태로 판단 시, 교정 수치 또는 수리 요구 정보를 생성하는 역할을 한다.
이러한 품질평가부(60)를 통해 방사선 치료기의 구동 상태를 정확하게 판단할 수 있으며, 설정된 기준에 따라 품질 상태를 판단함으로써, 품질 보증에 따른 신뢰성 및 정확성을 확보할 수 있는 효과가 있는 것이다.
상기 평가상태 표시부(70)는 상기 품질보증 제어부(20)와 연결되어, 품질 평가를 위한 원본 영상 및 영상 처리에 따라 가변되는 처리 영상, 윤곽선 정보 및 중심점 좌표 중 적어도 어느 하나 이상을 외부에 표시하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서 상기 평가상태 표시부(70)는 [도 3]과 같이 구현하였으며, 획득된 영상의 경로 정보 및 상기 영상 이진화부(31)의 임계값 설정 및 조절 신호를 입력하는 임계값 조절부(311), 분석 영상을 표시하는 영상표시부(312), 윤곽선 정보(321), 중심점 좌표 정보(501) 및 품질 보증 작업 정보의 저장 입력 버튼(801)등으로 구성하였다. 이러한 평가상태 표시부(70)를 통해 방사선 치료기의 품질 보증 작업을 실시간으로 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.
상기 평가데이터 저장부(80)는 상기 품질보증 제어부(20)와 연결되어, 방사선 치료기의 품질 평가 정보를 저장하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 상기 평가데이터 저장부(80)에는 방사선 치료기의 품질 보증 작업일시, 작업자, 영상 정보, 품질 보증 판단을 위한 설정치 정보 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템을 적용 시, 방사선 치료기의 구동을 표시하는 표시부재를 촬영하고, 촬영된 영상을 분석함으로써, 방사선 치료기의 품질 보증의 정확성 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 누릴 수 있다.
[도 5]는 본 발명에 따른 방사선 치료기의 품질 보증 시스템을 통한 방사선 치료기의 품질 보증 방법의 전체 흐름을 나타내는 흐름도로, 상기 영상촬영부(10)를 이용하여, 방사선 치료기에 장착된 표시부재를 촬영하여, 방사선 치료기의 품질 보증을 위한 원본 영상을 획득하는 단계(S10)를 수행하며, 상기 S10 단계는 방사선 치료기의 겐트리 또는 콜리메이터의 회전 구동에 따른 표시부재의 상태를 동영상으로 촬영하여, 영상을 획득하는 한다.
다음으로, 상기 영상처리부(30)를 이용하여, 상기 원본 영상을 처리하여, 상기 표시부재의 윤곽선을 도출하는 단계(S20)를 수행하며, 본 발명에 따른 상기 S20 단계는 [도 6]에 도시된 바와 같이, 상기 영상 이진화부(31)를 이용하여, 이진화를 위한 임계값을 설정(S21)하고, 설정된 상기 임계값을 적용하여, 상기 원본 영상을 이진화(S23)하고, 상기 윤곽선 강조부(32)를 이용하여, 이진화된 영상에서 표시부재 영역의 윤곽선을 추출하는 단계(S25)를 수행하며, 본 발명의 실시예서 상기 S25 단계는 고주파 필터를 이용하여, 표시부재 영역의 윤곽선을 추출하도록 하였다.
다음으로, 영상상태 판단부(40)를 이용하여, 강조된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도에 따라 품질 평가가 가능한 영상 상태인지 여부를 판단하는 단계(S30)를 수행하며, 본 발명에 따른 상기 S30 단계는 [도 7]에 도시된 바와 같이, 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도를 산출하는 단계(S31)를 수행하고, 산출된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하인지 판단하는 단계(S33)를 수행한다.
상기 S33단계에서 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하로 판단될 경우, 상기 영상 이진화부의 임계값을 조절하는 단계(S35)를 수행한다.
이러한 S30 단계를 통해 불필요한 품질 보증 작업을 여러 차례 실행하지 않아도 되며, 품질 보증을 위한 최적의 영상을 제공할 수 있는 것이다.
다음으로, 상기 중심점 도출부(50)를 이용하여, 상기 윤곽선의 중심점을 도출하는 단계(S40)를 수행한다.
다음으로, 상기 품질평가부(60)를 이용하여, 중심점의 움직임으로 방사선 치료기의 품질을 평가하는 단계(S50)를 수행하고, 본 발명에 따른 상기 S50 단계는 [도 8]에 도시된 바와 같이, 중심점 추적부(61)를 이용하여, 연속된 영상 프레임의 중심점 움직임을 추적하는 단계(S51)를 수행하고, 본 발명에 있어서, 상기 S51 단계는 사전에 설정한 기준 모양을 매칭(patten maching)하여, 추적할 수도 있다.
다음으로, 상기 품질판단부(62)를 이용하여, 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인지 여부를 판단하는 단계(S53)를 수행하며, 본 발명에 있어서, 상기 S53 중심점의 움직임 이외에 윤곽선 영역의 면적 변화 및 전체 영상에서의 윤곽선 면적 등도 고려 대상이 될 수 있다.
상기 S53 단계에서 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이하 인 경우, 정상 상태로 품질을 판단(S55)하는 단계를 수행하고, 상기 S53 단계에서 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인 경우, 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태로 품질을 판단하는 단계(S57)를 수행하고, 상기 교정수리 요청부(53)를 이용하여, 교정 수치 또는 수리 요구 정보를 생성하는 단계(S59)를 수행한다.
다음으로, 평가데이터 저장부(80)를 이용하여, 방사선 치료기의 품질 보증 작업 정보를 저장하는 단계(S60)를 수행하며, 본 발명에 따른 S60 단계는 품질 보증 작업일시, 작업자, 영상 정보, 품질 보증 판단을 위한 설정치(국제 권고치) 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 저장하는 단계이며, 이를 통해 방사선 치료기의 품질 보증 정보를 체계적으로 관리할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사선 치료 품질 보증 방법을 적용 시, 영상으로 획득된 표시부재의 중심점 움직임으로 방사선 치료기의 품질을 정확하게 판단할 수 있으며, 이를 통해 방사선 치료기의 구동 이상 시, 신속한 유지 보수 작업이 이루어지도록 하는 효과가 있으며 나아가 양성자, 카본 등 입자선 치료와 같이, 차세대 방사선 치료의 정밀성을 확보하고, 방사선 치료의 질을 극대화할 수 있는 효과를 누릴 수 있다.
이상 본 발명의 실시예로 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 방사선 치료기의 품질 보증 시스템 및 그 품질 보증 방법으로 구현할 수 있다.
10 : 영상촬영부
20 : 품질보증 제어부
30 : 영상처리부
31 : 영상 이진화부
32 : 윤곽선 강조부
40 : 영상상태 판단부
50 : 중심점 도출부
60 : 품질평가부
61 : 중심점 추적부
62 : 품질판단부
63 : 교정수리 요청부
70 : 평가상태 표시부
80 : 평가데이터 저장부
100 : 방사선 치료기의 품질 보증 시스템

Claims (14)

  1. 방사선 치료기에 장착되어, 방사선 치료기 구동 상황을 표시하는 표시부재를 촬영하는 영상촬영부;
    상기 표시부재가 촬영된 영상을 분석하여, 방사선 치료기의 품질 상태를 판단하는 동작을 제어하는 품질보증 제어부;
    상기 품질보증 제어부의 제어 신호에 따라 상기 영상촬영부에서 획득된 영상의 윤곽선을 도출하는 영상처리부;
    상기 윤곽선을 기준으로 중심점을 도출하는 중심점 도출부 및
    상기 중심점의 움직임을 추적하여, 방사선 치료기의 품질을 평가하는 품질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리부는,
    상기 표시부재가 촬영된 원본 영상에 임계값을 적용하여, 이진화하는 영상 이진화부 및
    상기 영상 이진화부에서 생성된 이진화 영상에서 상기 표시부재의 윤곽선을 추출하는 윤곽선 강조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 품질보증 제어부와 연결되어, 상기 영상처리부의 영상 처리 결과로 생성된 윤곽선의 상태로 품질 평가가 가능한지 여부를 판단하는 영상상태 판단부를 더 포함하며,
    상기 윤곽선의 상태는 윤곽선의 형태 또는 배경 영역과 픽셀 밝기값 차이에 따른 명확도로 판단되는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중심점 도출부는,
    연속된 영상 프레임 상에 윤곽선의 중심 좌표를 도출하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 품질평가부는,
    상기 중심점 도출부에서 도출된 연속된 영상 프레임의 중심점 좌표를 추적하는 중심점 추적부 및
    상기 중심점 좌표의 움직임 범위가 설정된 범위를 초과하는지 여부로 방사선 치료기의 품질을 판단하는 품질판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 품질평가부는,
    상기 품질판단부와 연결되어, 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태로 판단 시, 교정 수치 또는 수리 요구 정보를 생성하는 교정수리 요청부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 품질보증 제어부와 연결되어, 품질 평가를 위한 원본 영상 및 영상 처리에 따라 가변되는 처리 영상, 윤곽선 정보 및 중심점 좌표 중 적어도 어느 하나 이상을 외부에 표시하는 평가상태 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 품질보증 제어부와 연결되어, 방사선 치료기의 품질 평가 정보를 저장하는 평가데이터 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 시스템.
  9. (a) 영상촬영부를 이용하여, 방사선 치료기에 장착된 표시부재를 촬영하여, 방사선 치료기의 품질 보증을 위한 원본 영상을 획득하는 단계;
    (b) 영상처리부를 이용하여, 상기 원본 영상을 처리하여, 상기 표시부재의 윤곽선을 도출하는 단계;
    (c) 중심점 도출부를 이용하여, 상기 윤곽선의 중심점을 도출하는 단계 및
    (d) 품질평가부를 이용하여, 중심점의 움직임 상태로 방사선 치료기의 품질을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 영상 이진화부를 이용하여, 이진화를 위한 임계값을 설정하는 단계;
    (b-2) 상기 임계값을 적용하여, 상기 원본 영상을 이진화하는 단계 및
    (b-3) 윤곽선 강조부를 이용하여, 이진화된 영상에서 표시부재 영역의 윤곽선을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    (e) 영상상태 판단부를 이용하여, 강조된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도에 따라 품질 평가가 가능한 영상 상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    (e-1) 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도를 산출하는 단계 및
    (e-2) 산출된 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하인지 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 (e-2) 단계에서 상기 윤곽선의 형태 또는 명확도가 설정치 이하로 판단될 경우, 상기 영상 이진화부의 임계값을 조절하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d-1) 중심점 추적부를 이용하여, 연속된 영상 프레임의 중심점 움직임을 추적하는 단계;
    (d-2) 품질판단부를 이용하여, 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    (d-3) 상기 (d-2) 단계에서 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이하 인 경우, 정상 상태로 품질을 판단하고,
    (d-4) 상기 중심점의 움직임 범위가 설정치 이상인 경우, 교정 또는 수리가 요구되는 이상 상태로 품질을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 (d-4) 단계 이후에,
    (d-5) 교정수리 요청부를 이용하여, 교정 수치 또는 수리 요구 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 치료기의 품질 보증 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010398A1 (ko) * 2014-07-18 2016-01-21 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
KR20190064541A (ko) * 2019-05-28 2019-06-10 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
CN111198352A (zh) * 2019-12-31 2020-05-26 苏州理工雷科传感技术有限公司 一种目标检测雷达成像的边缘提取方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10769446B2 (en) 2014-02-28 2020-09-08 Second Spectrum, Inc. Methods and systems of combining video content with one or more augmentations
US11120271B2 (en) 2014-02-28 2021-09-14 Second Spectrum, Inc. Data processing systems and methods for enhanced augmentation of interactive video content
US10521671B2 (en) 2014-02-28 2019-12-31 Second Spectrum, Inc. Methods and systems of spatiotemporal pattern recognition for video content development
US11861906B2 (en) 2014-02-28 2024-01-02 Genius Sports Ss, Llc Data processing systems and methods for enhanced augmentation of interactive video content
US10713494B2 (en) 2014-02-28 2020-07-14 Second Spectrum, Inc. Data processing systems and methods for generating and interactive user interfaces and interactive game systems based on spatiotemporal analysis of video content
EP3513566A4 (en) * 2016-09-16 2019-09-11 Second Spectrum, Inc. METHODS AND SYSTEMS FOR SPATIOTEMPOREL PATTERN RECOGNITION FOR VIDEO CONTENT DEVELOPMENT
EP3619684A4 (en) 2017-05-04 2021-06-09 Second Spectrum, Inc. METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATIC INTRINSIC CAMERA CALIBRATION USING IMAGES OF A PLANAR CALIBRATION PATTERN
US11113535B2 (en) 2019-11-08 2021-09-07 Second Spectrum, Inc. Determining tactical relevance and similarity of video sequences
JP7454456B2 (ja) 2020-06-25 2024-03-22 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び、プログラム
GB2622814A (en) * 2022-09-28 2024-04-03 Elekta Inc Quality of images for radiotherapy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008131981A (ja) 2006-11-27 2008-06-12 Fujifilm Corp 画質評価演算方法および装置ならびにプログラム
JP2008283531A (ja) 2007-05-11 2008-11-20 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像読取システム及び画像読取装置の評価方法
JP2009039411A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像の品質評価方法、品質評価装置及びプログラム
JP2013022309A (ja) 2011-07-22 2013-02-04 Shimadzu Corp 画質評価方法およびそれを用いたx線透視撮影装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273516A (zh) 1997-08-28 2000-11-15 特性计算公司 从数字乳房x射线照片中自动检测成簇的微钙化的方法和系统
US6626569B2 (en) * 2001-05-30 2003-09-30 The Research Foundation Of Suny Quality assurance system for a medical linear accelerator
EP1923809A3 (en) * 2002-03-27 2010-12-29 Agfa HealthCare NV Method of performing geometric measurements on digital radiological images
JP3748433B2 (ja) 2003-03-05 2006-02-22 株式会社日立製作所 ベッド位置決め装置及びその位置決め方法
KR20070054630A (ko) * 2004-07-08 2007-05-29 셀렉타, 엘엘씨 방사성-표지된 인지질 에테르 유사체를 이용한 가상대장내시경검사법
KR100981781B1 (ko) 2008-02-29 2010-09-10 재단법인 한국원자력의학원 방사선 치료용 콜리메이터 장치 및 그 장치를 이용한방사선 치료장치
RU2607079C2 (ru) 2012-03-08 2017-01-10 Дзе Джонс Хопкинс Юниверсити Способ и аппарат для измерений гарантии механического и дозиметрического качаства в реальном времени в лучевой терапии
US9283405B2 (en) * 2013-08-02 2016-03-15 The Johns Hopkins University Method for real-time quality assurance assessment of gantry rotation and collimator rotation in radiation therapy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008131981A (ja) 2006-11-27 2008-06-12 Fujifilm Corp 画質評価演算方法および装置ならびにプログラム
JP2008283531A (ja) 2007-05-11 2008-11-20 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像読取システム及び画像読取装置の評価方法
JP2009039411A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像の品質評価方法、品質評価装置及びプログラム
JP2013022309A (ja) 2011-07-22 2013-02-04 Shimadzu Corp 画質評価方法およびそれを用いたx線透視撮影装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010398A1 (ko) * 2014-07-18 2016-01-21 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
KR20160010223A (ko) * 2014-07-18 2016-01-27 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
US10449385B2 (en) 2014-07-18 2019-10-22 Samsung Life Public Welfare Foundation Radiation therapy device and quality control method for radiation therapy device
KR102117680B1 (ko) * 2014-07-18 2020-06-01 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
KR20190064541A (ko) * 2019-05-28 2019-06-10 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
KR102080162B1 (ko) * 2019-05-28 2020-04-07 사회복지법인 삼성생명공익재단 방사선 치료기 및 방사선 치료기의 정도 관리 방법
CN111198352A (zh) * 2019-12-31 2020-05-26 苏州理工雷科传感技术有限公司 一种目标检测雷达成像的边缘提取方法
CN111198352B (zh) * 2019-12-31 2022-04-05 苏州理工雷科传感技术有限公司 一种目标检测雷达成像的边缘提取方法

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