KR101357754B1 - Image processing method and image processing apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 심근 수행 지수(MPI)를 측정을 위한 영상 처리 방법으로, 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수 측정을 위한 관심 영역을 획득하는 단계, 상기 관심 영역 내에서, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 상기 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 적어도 하나의 마커들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득하는 단계, 및 상기 다수개의 마커 영역별로 상기 적어도 하나의 마커를 획득하는 단계를 포함한다. Image processing method according to an embodiment of the present invention is an image processing method for measuring the myocardial performance index (MPI), based on the signal level of the input signal and output signal in the cardiac spectrum image, region of interest for measuring myocardial performance index Acquiring a plurality of marker regions each having at least one marker for measuring the myocardial performance index (MPI) based on feature values of the input signal and the output signal in the region of interest; And acquiring the at least one marker for each of the plurality of marker regions.
Description
본원 발명은 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심근 수행 지수(MPI)를 자동으로 측정하기 위한 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an image processing method and an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing method and an image processing apparatus for automatically measuring myocardial performance index (MPI).
질병 진단을 위해 널리 이용되는 초음파 진단기기는 초음파를 이용하여 인체 내의 혈류, 심박수 등에 대응하는 영상 신호 또는 오디오 신호를 재생할 수 있다. 또한, 의사 등의 사용자는 초음파 진단기기에서 생성된 초음파 영상을 이용하여, 각 장기의 질병 발생 유무를 진단할 수 있다. Ultrasonic diagnostic apparatuses widely used for diagnosing a disease may reproduce an image signal or an audio signal corresponding to blood flow, heart rate, etc. in a human body using ultrasound. In addition, a user such as a doctor may diagnose the presence of disease in each organ by using the ultrasound image generated by the ultrasound diagnostic apparatus.
예를 들어, 태아 또는 성인의 심장 질환을 진단하기 위하여, 초음파 진단기기를 이용하여 심장의 운동을 관찰할 수 있다. 구체적으로, 초음파 진단기기에 포함되는 프루브를 심장 부위에 접촉하여 초음파 신호를 심장으로 인가한다. 그러면, 인가된 초음파 신호에 대응하여 도플러 효과에 따른 반사 신호인 도플러 초음파 신호가 프루브를 통하여 수신될 수 있다. 초음파 진단기기는 수신되는 도플러 초음파 신호를 이용하여 심장의 운동 영상을 획득할 수 있다. For example, in order to diagnose heart disease of the fetus or an adult, an ultrasound diagnostic device may be used to observe the movement of the heart. Specifically, the ultrasound signal is applied to the heart by contacting the probe included in the ultrasound diagnostic device with the heart region. Then, the Doppler ultrasound signal, which is a reflection signal according to the Doppler effect, may be received through the probe in response to the applied ultrasound signal. The ultrasound diagnosis apparatus may acquire an exercise image of the heart by using the received Doppler ultrasound signal.
구체적으로, 심장의 운동이 정상적으로 이뤄지고 있는지를 진단하기 위해서는, 심근 수행 지수(MPI)(Myocardial Performance Index)와 같은 수치를 측정하고, 측정된 수치가 정상 범위 내에 드는지 판단하여야 한다. 초음파 진단기기를 이용하여 심장의 운동을 나타내는 초음파 영상을 획득하였다 하더라도, 심근 수행 지수(MPI) 와 같은 생체 수치를 측정하기 위해서는, 초음파 영상을 의사가 수동적으로 분석하여야만 한다. 예를 들어, 의사는 심근 수행 지수(MPI) 측정에 필요한 지점들을 초음파 영상에 마킹(marking)하고, 마킹된 지점인 마커(marker)들 간의 길이를 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 계산할 수 있다. Specifically, in order to diagnose whether the cardiac exercise is normally performed, a value such as Myocardial Performance Index (MPI) should be measured, and it should be determined whether the measured value is within the normal range. Even if an ultrasound image representing the cardiac motion is obtained using an ultrasound diagnostic device, an ultrasound image must be manually analyzed by a doctor in order to measure biometric values such as myocardial performance index (MPI). For example, a doctor may mark points necessary for measuring myocardial performance index (MPI) on an ultrasound image and calculate a myocardial performance index (MPI) using the length between the markers, which are marked points. .
이러한, 의사의 수동적인 심근 수행 지수(MPI) 측정은 의사의 숙련도에 따라서 측정 결과의 정확도가 달라지게 된다. 또한, 의사가 마커를 잘못된 지점에 체크할 경우, 심근 수행 지수(MPI) 값에 오차가 발생하기 된다. Such a doctor's passive myocardial performance index (MPI) measurement will vary the accuracy of the measurement results according to the doctor's skill. In addition, when the doctor checks the marker at the wrong point, an error occurs in the myocardial performance index (MPI) value.
따라서, 보다 정확하게 심근 수행 지수(MPI) 등과 같은 생체 수치를 획득할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 필요가 있다. Accordingly, there is a need to provide a method and apparatus that can more accurately obtain biometric values, such as myocardial performance index (MPI).
본원 발명은 초음파 영상을 이용하여 소정 생체 수치를 자동으로 측정할 수 있는 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치의 제공을 목적으로 한다. 구체적으로, 생체 수치인 심근 수행 지수(MPI)를 자동으로 측정할 수 있는 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치의 제공을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an image processing method capable of automatically measuring a predetermined biometric value using an ultrasound image, and an image processing apparatus according thereto. More specifically, an object of the present invention is to provide an image processing method capable of automatically measuring a myocardial performance index (MPI), which is a biological value, and an image processing apparatus according thereto.
또한, 본원 발명은 초음파 영상을 이용하여, 심근 수행 지수(MPI)의 수동 측정 시 발생할 수 있는 측정 오차를 감소시켜 심근 수행 지수(MPI)를 정확하게 측정할 수 있는 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치의 제공을 목적으로 한다. In addition, the present invention using an ultrasound image, an image processing method and image processing apparatus that can accurately measure the myocardial performance index (MPI) by reducing the measurement error that can occur when manual measurement of the myocardial performance index (MPI) For the purpose of providing
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 심근 수행 지수(MPI)를 측정하기 위한 영상 처리 방법이다. 영상 처리 방법은 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수 측정을 위한 관심 영역을 획득하는 단계, 상기 관심 영역 내에서, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 상기 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 적어도 하나의 마커들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득하는 단계, 및 상기 다수개의 마커 영역별로 상기 적어도 하나의 마커를 획득하는 단계를 포함한다. An image processing method according to an embodiment of the present invention is an image processing method for measuring a myocardial performance index (MPI). The image processing method may include obtaining a region of interest for measuring a myocardial performance index based on a signal level of an input signal and an output signal in a heart spectrum image, and in the region of interest, a feature value of the input signal and the output signal. And obtaining a plurality of marker regions each having at least one marker for measuring myocardial performance index (MPI), and acquiring the at least one marker for each of the plurality of marker regions.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 상기 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 상기 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. The image processing method may further include obtaining at least one of a peak value corresponding to the input signal and a peak value corresponding to the output signal as the feature value.
또한, 상기 관심 영역을 획득하는 단계는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 단계, 및 상기 소정 지점에 대응되는, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the ROI may include selecting a predetermined point in the cardiac spectral image through a user interface screen, and an input signal of one cycle in the cardiac spectrum image corresponding to the predetermined point, The method may include acquiring, as the ROI, a myocardial execution period including an output signal of one period corresponding to an input signal.
또한, 상기 관심 영역을 획득하는 단계는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 다수개 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the ROI may include a section including a plurality of myocardial performance cycles including one cycle of an input signal in the heart spectrum image and one cycle of an output signal corresponding to the cycle of the input signal. And acquiring into an area.
또한, 상기 관심 영역을 획득하는 단계는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 샘플링하고, 샘플링된 하나의 상기 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득할 수 있다. The acquiring of the ROI may include sampling a myocardial cycle, which includes one cycle of an input signal and one cycle of an input signal in the cardiac spectrum image, and acquires the sampled myocardial cycle of performance as the region of interest. can do.
또한, 상기 마커 영역을 획득하는 단계는 상기 입력 신호에 대응되는 제1 피크값부터 상기 제1 피크값에 인접하며 상기 출력 신호에 대응되는 제2 피크값까지의 신호의 구간을 제1 및 제2 마커가 존재하는 제1 및 제2 마커 영역으로 획득하는 단계, 및 상기 제2 피크값부터 상기 제2 피크값에 인접하며 상기 입력 신호에 대응되는 제3 피크값까지의 신호 구간을 제3 및 제4 마커가 존재하는 제3 및 제4 마커 영역으로 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the marker region may include first and second intervals of a signal from a first peak value corresponding to the input signal to a second peak value adjacent to the first peak value and corresponding to the output signal. Acquiring the first and second marker regions in which the marker is present; and generating a signal section from the second peak value to a third peak value adjacent to the second peak value and corresponding to the input signal. And acquiring the third and fourth marker regions in which the four markers are present.
또한, 상기 특징 값을 획득하는 단계는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 신호값을 누적하고, 상기 관심 영역 내에서 누적된 입력 신호 및 누적된 출력 신호 중 적어도 하나의 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring of the feature value may include accumulating signal values in the cardiac spectrum image and acquiring at least one peak value of an input signal and an accumulated output signal accumulated in the ROI as the feature value. It may include.
또한, 상기 특징 값을 획득하는 단계는 상기 심장 스펙트럼 영상을 고 주파수 필터링하고, 필터링된 상기 심장 스펙트럼 영상에서 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. The acquiring of the feature value may further include high frequency filtering the cardiac spectral image and acquiring a peak value as the feature value from the filtered cardiac spectral image.
또한, 상기 마커를 획득하는 단계는 상기 다수개의 마커 영역 별로, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 클릭 신호, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 그레디언트 값, 및 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 신호 강도 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 마커를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The obtaining of the marker may include, for each of the plurality of marker regions, a click signal of the input signal and the output signal, a gradient value of the input signal and the output signal, and signal strengths of the input signal and the output signal. Based on at least one, the method may include obtaining the marker.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 상기 심장 스펙트럼 영상에 획득된 상기 마커들을 오버레이하여 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the image processing method according to an embodiment of the present invention may further include overlaying and displaying the markers acquired on the cardiac spectrum image.
또한, 상기 관심 영역을 획득하는 단계는 상기 입력 신호의 최대 신호 레벨 및 상기 출력 신호의 최대 신호 레벨에 근거하여, 상기 관심 영역을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. The acquiring the region of interest may include acquiring the region of interest based on the maximum signal level of the input signal and the maximum signal level of the output signal.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 초음파 도플러 신호를 이용하여 촬영된 심장 초음파 영상을 획득하는 단계, 및 상기 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나의 영상 처리를 하여, 상기 심장 스펙트럼 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the image processing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining a cardiac ultrasound image taken using the ultrasound Doppler signal, and cropping, shifting, and noise removal of the cardiac ultrasound image The method may further include acquiring the heart spectrum image by performing at least one image processing among noise reduction processes.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 상기 관심 영역의 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. The image processing method may further include outputting a user interface screen for setting whether to automatically or manually set the ROI.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 수동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 주기 또는 상기 소정 주기에 대응되는 소정 지점을 선택받고, 상기 소정 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. Also, in the image processing method according to an embodiment of the present invention, when the manual setting is requested through the user interface screen, a predetermined period or a predetermined point corresponding to the predetermined period in the cardiac spectrum image is selected, and the predetermined period The method may further include acquiring into the ROI.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 자동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 적어도 하나 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. Also, in the image processing method according to an embodiment of the present invention, when the automatic setting is requested through the user interface screen, the image processing method may include one input signal corresponding to one cycle input signal and one cycle input signal in the heart spectrum image. The method may further include acquiring, as the ROI, a section including at least one myocardial execution period including an output signal of a period.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 심근 수행 지수(MPI)를 측정하기 위한 영상 처리 장치이다. 영상 처리 장치는 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수 측정을 위한 관심 영역을 획득하고, 상기 관심 영역 내에서, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 상기 심근 수행 지수 측정을 위한 적어도 하나의 마커들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득하는 영역 획득부, 및 상기 다수개의 마커 영역별로 상기 적어도 하나의 마커를 획득하는 마커 획득부를 포함한다. An image processing apparatus according to an embodiment of the present invention is an image processing apparatus for measuring a myocardial performance index (MPI). The image processing apparatus obtains a region of interest for measuring a myocardial performance index based on a signal level of an input signal and an output signal in a heart spectrum image, and within the region of interest, based on feature values of the input signal and the output signal. The apparatus may include a region obtaining unit obtaining a plurality of marker regions each having at least one marker for measuring the myocardial performance index, and a marker obtaining unit obtaining the at least one marker for each of the plurality of marker regions.
또한, 상기 영역 획득부는 상기 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 상기 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 상기 특징 값으로 획득하는 특징값 추출부, 및 상기 특징 값에 근거하여, 상기 다수개의 마커 영역을 획득하는 마커 영역 획득부를 포함할 수 있다. The region obtaining unit may include a feature value extracting unit obtaining at least one of a peak value corresponding to the input signal and a peak value corresponding to the output signal as the feature value, and the plurality of markers based on the feature value. It may include a marker region obtaining unit for obtaining the region.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 사용자 인터페이스 부, 및 상기 소정 지점에 대응되는, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함할 수 있다. The image processing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a user interface unit for selecting a predetermined point in the cardiac spectrum image, and an input signal and a period of one cycle in the cardiac spectrum image corresponding to the predetermined point. The apparatus may further include an ROI acquiring unit, which acquires a myocardial execution period including an output signal of one cycle corresponding to an input signal of the ROI.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 다수개 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함할 수 있다. In addition, the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of myocardial performance cycles including one cycle of an input signal and one cycle of an output signal corresponding to the cycle of the input signal in the cardiac spectrum image. The apparatus may further include a region of interest obtaining unit configured to obtain a section as the region of interest.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 샘플링하고, 샘플링된 하나의 상기 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함할 수 있다. In addition, the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention samples a myocardial performance cycle including one cycle of an input signal and one cycle of an input signal in the cardiac spectrum image, and stores the sampled myocardial cycle of performance. The apparatus may further include an ROI acquirer that acquires the ROI.
또한, 상기 마커 영역 획득부는 상기 입력 신호에 대응되는 제1 피크값부터 상기 제1 피크값에 인접하며 상기 출력 신호에 대응되는 제2 피크값까지의 신호의 구간을 제1 및 제2 마커가 존재하는 제1 및 제2 마커 영역으로 획득할 수 있다. 또한, 상기 제2 피크값부터 상기 제2 피크값에서 인접하며 상기 입력 신호에 대응되는 제3 피크값까지의 신호 구간을 제3 및 제4 마커가 존재하는 제3 및 제4 마커 영역으로 획득할 수 있다. The marker region acquiring unit includes first and second markers in a section of a signal from a first peak value corresponding to the input signal to a second peak value adjacent to the first peak value and corresponding to the output signal. Can be obtained with the first and second marker regions. Also, a signal section from the second peak value to a third peak value adjacent to the second peak value and corresponding to the input signal may be acquired as the third and fourth marker regions in which the third and fourth markers exist. Can be.
또한, 상기 특징 값 추출부는 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 신호값을 누적하고, 상기 관심 영역 내에서 누적된 입력 신호 및 누적된 출력 신호 중 적어도 하나의 피크 값을 상기 특징 값으로 획득할 수 있다. The feature value extractor may accumulate signal values in the cardiac spectrum image and obtain at least one peak value of an input signal and an output signal accumulated in the ROI as the feature value.
또한, 상기 특징 값 추출부는 상기 심장 스펙트럼 영상을 고 주파수 필터링하고, 필터링된 상기 심장 스펙트럼 영상에서 신호 피크 값을 상기 특징 값으로 획득할 수 있다. The feature value extractor may perform high frequency filtering on the cardiac spectrum image and obtain a signal peak value as the feature value from the filtered cardiac spectrum image.
또한, 상기 마커 획득부는 상기 다수개의 마커 영역 별로, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 클릭 신호, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 그레디언트 값, 및 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 신호 강도 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 마커를 획득할 수 있다. The marker acquisition unit may include at least one of a click signal of the input signal and the output signal, a gradient value of the input signal and the output signal, and a signal strength of the input signal and the output signal for each of the plurality of marker regions. Based on this, the marker can be obtained.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 심장 스펙트럼 영상에 획득된 상기 마커들을 오버레이하여 디스플레이하는 입출력부를 더 포함하할 수 있다. The image processing apparatus may further include an input / output unit configured to overlay the markers acquired on the cardiac spectrum image and display the overlay.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 초음파 도플러 신호를 이용하여 촬영된 심장 초음파 영상을 획득하고, 상기 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나를 수행하여, 상기 심장 스펙트럼 영상을 획득하는 영상 획득부를 더 포함할 수 있다. In addition, the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention obtains an echocardiogram image captured by using an ultrasound Doppler signal, and scales, shifts, and noises the echocardiogram image. The image acquisition unit may further include an image acquisition unit configured to perform at least one of a reduction process.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 상기 관심 영역의 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 설정하는 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 사용자 인터페이스 부, 상기 관심 영역을 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함할 수 있다. The image processing apparatus may further include a user interface for outputting a user interface screen for setting whether the ROI is automatically set or manually set, and an ROI acquiring unit for acquiring the ROI. Can be.
또한, 관심 영역 획득부는 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 수동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 주기 또는 상기 소정 주기에 대응되는 소정 지점을 선택받고, 상기 소정 주기를 상기 관심 영역으로 획득할 수 있다. In addition, when the manual setting is requested through the UI screen, the ROI acquirer may select a predetermined period or a predetermined point corresponding to the predetermined period in the cardiac spectrum image, and acquire the predetermined period as the ROI. have.
또한, 상기 관심 영역 획득부는 상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 자동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 적어도 하나 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득할 수 있다.In addition, when the automatic setting is requested through the user interface screen, the ROI acquirer performs a myocardial muscle including one cycle of an input signal in the heart spectrum image and one cycle of an output signal corresponding to the cycle of the input signal. A section including at least one period may be obtained as the ROI.
도 1은 초음파 측정 대상이 되는 심장을 나타내는 도면이다.
도 2는 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 일 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 심장 초음파 영상을 나타내는 도면이다.
도 6은 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 다른 도면이다.
도 7은 특징값을 획득하기 위해서 이용되는 심장 스펙트럼 영상의 변환 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 4의 425 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 4의 427 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 4의 430 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 디스플레이되는 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다. 1 is a view showing a heart that is an ultrasound measurement target.
2 is a diagram illustrating a heart spectral image.
3 is a diagram illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an image processing method according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an echocardiography image.
6 is another diagram illustrating a heart spectral image.
7 is a diagram for describing a converted signal of a heart spectrum image used to acquire a feature value.
8 is a view for explaining the operation of
FIG. 9 is a diagram for describing an operation of
FIG. 10 is a diagram for describing an operation of
11 is a diagram illustrating a displayed heart spectrum image.
12 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하에서는, 첨부된 도며을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, an image processing method and an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 초음파 측정 대상이 되는 심장을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a heart that is an ultrasound measurement target.
도 1을 참조하면, 심장(100)은 좌심실(LV: Left Ventricle), 좌심방(LA: Left Atrium), 우심실(RV: Right Ventricle), 및 우심방(RA: Right Atrium)으로 나눌 수 있다. Referring to FIG. 1, the
또한, 승모판막(MV: Mitral Valve), 및 대동맥 판막(AV: Aortic Valve)이 열리고 닫히면서 심장으로 혈액이 입 출력된다. In addition, the mitral valve (MV) and the aortic valve (AV: Aortic Valve) open and close, and blood flows in and out of the heart.
심장으로 인가되는 초음파 신호에 대응하여 반사되는 신호인 초음파 도플러 신호를 이용하여, 심장으로 입출력되는 혈액의 흐름을 관찰할 수 있는 심장 스펙트럼 영상을 획득할 수 있다. 의사는 심장의 운동에 대응하는 혈액의 흐름을 나타내는 심장 스펙트럼 영상을 판독함으로써, 환자의 심장에 이상이 발생하였는지 여부를 진단할 수 있다. By using an ultrasound Doppler signal, which is a signal reflected in response to an ultrasound signal applied to the heart, a heart spectrum image capable of observing the flow of blood to and from the heart may be obtained. The doctor can diagnose whether an abnormality has occurred in the patient's heart by reading a heart spectral image showing the flow of blood corresponding to the movement of the heart.
심장 스펙트럼 영상은 이하에서 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. The heart spectral image is described in detail below with reference to FIG. 2.
도 2는 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 일 도면이다. 도 2에 있어서, x 축은 시간을 나타내며, y 축은 신호의 크기 값을 나타낸다. 2 is a diagram illustrating a heart spectral image. In FIG. 2, the x axis represents time and the y axis represents the magnitude value of the signal.
도 2를 참조하면, 기준선(201)을 중심으로, 상단부(210)에는 심장으로 유입되는 혈액의 흐름(inflow)이 도시되며, 하단부(220)에는 심장에서 유출되는 혈액의 흐름(outflow)이 도시된다. 이하에서는, 심장으로 유입 및 유출되는 혈액의 흐름을 모두 나타내는 영상을 심장 스펙트럼 영상이라 하며, 심장으로 유입되는 혈액의 흐름을 나타내는 상단부(210) 그래프를 입력 신호라 하고, 심장에서 유출되는 혈액의 흐름을 나타내는 하단부(220) 그래프를 출력 신호라 한다. Referring to FIG. 2, around the
일반적으로, 심장이 정상적으로 운동하고 있는지 여부를 확인하기 위해서는, 생체 수치인 심근 수행 지수(MPI)(Myocardial Performance Index)를 측정하고, 측정된 심근 수행 지수(MPI) 가 정상 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 심근 수행 지수(MPI)는 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호의 흐름 및 출력 신호의 흐름 각각의 시작 또는 종료 시점을 마킹하고, 마킹된 지점인 마커들 간의 간격을 소정 수식에 따라서 수치화한 값이다. 의사 등의 의료인은 심근 수행 지수(MPI) 값을 이용하여 측정 대상자의 심장 운동 능력이 정상적으로 수행되는지 여부를 판단할 수 있다. In general, to determine whether the heart is exercising normally, the myocardial performance index (MPI), which is a biometric value, is measured, and whether the measured myocardial performance index (MPI) is within the normal range is determined. Can be. The myocardial performance index (MPI) is a value obtained by marking the start or end time points of the flow of the input signal and the flow of the output signal in the cardiac spectrum image, and quantifying the interval between the markers, which are marked points, according to a predetermined equation. A medical practitioner, such as a doctor, may determine whether the cardiac exercise ability of the subject is normally performed using a myocardial performance index (MPI) value.
심근 수행 지수(MPI) 는 이하의 [수학식 1] 에 의해서 계산될 수 있다. Myocardial performance index (MPI) can be calculated by Equation 1 below.
[수학식 1] [Equation 1]
심근 수행 지수(MPI) = (ICT + IRT)/ ETMyocardial performance index (MPI) = (ICT + IRT) / ET
= (MCO-ET)/ ET = (MCO-ET) / ET
ICT 는 등용성 수축기(Isovolumic Contraction time, ICT)를 나타낸다. 등용성 수축기(ICT)는 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점(t1)부터 승모판막(MV)의 개방개시 시점(t2) 사이의 시간을 나타낸다. ICT stands for Isovolumic Contraction Time (ICT). The isotropic systolic (ICT) represents the time between the closing end time t1 of the aortic valve AV and the opening start time t2 of the mitral valve MV.
IRT는 등용성 이완기(Isovolumic relaxation time, IRT)를 나타낸다. 등용성 이완기(IRT)는 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점(t3)부터 대동맥판막(AV)의 개방 개시 시점(t4) 사이의 시간을 나타낸다. IRT stands for Isovolumic relaxation time (IRT). The isotropic diastolic (IRT) represents the time between the closing end point t3 of the mitral valve MV and the opening start point t4 of the aortic valve AV.
또한, ET는 방출 시간(Ejection time) 으로, 등용성 수축기(ICT)와 등용성 이완기(IRT)의 사이 시간이 된다. In addition, ET is the ejection time, which is the time between the isotropic systolic (ICT) and the isotropic diastolic (IRT).
MCO(mitral closure time)는 승모판막(MV)의 유입 혈류의 끝과 시작점의 간격을 나타낸다. 예를 들어, MCO 는 도 2의 입력 신호의 일 주기를 나타낼 수 있다. The mitral closure time (MCO) represents the interval between the end and the starting point of the incoming blood flow of the mitral valve (MV). For example, the MCO may represent one period of the input signal of FIG. 2.
예를 들어, 심근 수행 지수(MPI) 계산에 필요한, 등용성 수축기(ICT), 등용성 이완기(IRT) 및 방출 시간(ET)을 측정하기 위해서는, 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점, 승모판막(MV)의 개방개시 시점, 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점 및 대동맥판막(V)의 개방 개시 시점을 알아야 한다. 종래에는, 의사 등이 수동으로 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호에서 상기 시점들을 마킹하여 마커를 설정하고, 설정된 마커들의 시간 지점을 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 수동적으로 계산하였다. For example, to measure the isotropic systolic (ICT), isotropic diastolic (IRT) and release time (ET), which are required for the calculation of myocardial performance index (MPI), the end point of closure of the aortic valve (AV), the mitral valve The start point of the opening of the (MV), the end point of the closing of the mitral valve (MV), and the start point of the opening of the aortic valve (V) should be known. In the related art, a doctor or the like manually sets the markers by marking the viewpoints on the input signal and the output signal in the cardiac spectrum image, and manually calculates the myocardial performance index (MPI) using the time points of the set markers.
도 2에 도시된 t11, t12, t13 및 t14는 각각 전술한 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점(t1), 승모판막(MV)의 개방개시 시점(t2), 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점(t3), 및 대동맥판막(AV)의 개방 개시 시점(t4)에 대응된다. T11, t12, t13, and t14 shown in Fig. 2 are the closing end point t1 of the aortic valve AV, the opening start point t2 of the mitral valve MV, and the closing end of the mitral valve MV, respectively. It corresponds to the time point t3 and the start time point t4 of the opening of the aortic valve AV.
심장을 촬영한 초음파 영상을 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 측정하기 위해서는, 일반적으로, 의사가 수동적으로 심장 초음파 영상의 일 종류인 심장 스펙트럼 영상에 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 마커를 최소 4개의 지점인 전술한 시점들(t1, t2, t3, t4)에 마킹하여야 한다. In order to measure myocardial performance index (MPI) using an ultrasound image of the heart, a doctor typically manually places a marker for measuring myocardial performance index (MPI) on a cardiac spectrum image, which is a type of cardiac ultrasound image. The four points must be marked at the aforementioned points in time t1, t2, t3, t4.
그러나, 심장 스펙트럼 영상에서 전술한 시점들(t1, t2, t3, t4)을 수동적으로 판독 및 검출하는 것은, 의사의 숙련도, 영상 내에 포함되는 잡음 성분 등에 따라서 오차 내지 오류가 발생할 가능성이 높다. However, manually reading and detecting the above-described points of time t1, t2, t3, t4 in the heart spectral image is likely to cause an error or error depending on the skill of the doctor, the noise component included in the image, and the like.
본원에서는, 심근 수행 지수(MPI) 측정에 필요한 시점들인 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점(t1), 승모판막(MV)의 개방개시 시점(t2), 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점(t3), 및 대동맥판막(AV)의 개방 개시 시점(t4)이 각각 존재하는 영역인 마커 영역을 먼저 획득하고, 각 마커 영역 내에서 해당 시점인 마커를 검출함으로써, 심근 수행 지수(MPI)를 자동으로 측정할 수 있도록 한다. In the present application, the closing end point t1 of the aortic valve AV, which is the points necessary for measuring the myocardial performance index (MPI), the opening start point t2 of the mitral valve MV, and the closing end point of the mitral valve MV ( t3) and the marker region, which is the region where the opening start time point t4 of the aortic valve AV, respectively exist, are first obtained, and the myocardial performance index (MPI) is automatically detected by detecting the marker at that time within each marker region. To be measured.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 도면이다. 3 is a diagram illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심근 수행 지수(MPI)(Myocardial Performance Index)를 측정하기 위한 영상 처리 방법(300)은 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 관심 영역(ROI: region of interest)을 획득한다(310 단계). Referring to FIG. 3, an
구체적으로, 심장 스펙트럼 영상은 도 2에 도시된 초음파 영상에 대응되며, 입력 신호 및 출력 신호는 각각 기준선(201)의 상단부(210)에 도시된 신호 및 기준선(201)의 하단부(220)에 도시된 신호에 대응된다. 또한, 관심 영역은 심근 수행 지수(MPI)를 측정하기 위해 샘플링된 심장 스펙트럼 영상의 소정 구간을 나타낸다. 즉, 관심 영역 내에 포함되는 심장 스펙트럼 영상의 입력 신호 및 출력 신호를 이용 또는 분석하여 심근 수행 지수(MPI)를 측정하게 된다. Specifically, the cardiac spectrum image corresponds to the ultrasound image shown in FIG. 2, and the input signal and the output signal are respectively shown at the
310 단계에서 획득된 관심 영역 내에서, 입력 신호 및 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 다수개의 마커(marker)들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득한다(320 단계). In the region of interest acquired in
구체적으로, 마커는 심근 수행 지수(MPI)를 계산하기 위해서 필요한 심장 스펙트럼 영상 내의 각 지점 또는 각 지점들 간의 시간 간격을 구하기 위해 필요한 각 지점의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 마커는 도 2에서 전술한 등용성 수축기(ICT), 등용성 이완기(IRT) 및 방출 시간(ET)을 측정하기 위해서 필요한 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점, 승모판막(MV)의 개방개시 시점, 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점 및 대동맥판막(V)의 개방 개시 시점 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. In detail, the marker may indicate the location of each point in the cardiac spectral image required for calculating the myocardial performance index (MPI) or the time point of each point needed to obtain a time interval between the points. For example, the marker may be the end point of closure of the aortic valve (AV), mitral valve (MV) required to measure the isotropic systolic (ICT), isotropic diastolic (IRT) and release time (ET) described above in FIG. It may correspond to at least one of the opening start time of the mitral valve (MV), the closing end time of the mitral valve (MV) and the opening start time of the aortic valve (V).
또한, 마커 영역은 마커가 존재할 가능성이 높은 영역을 나타낸다. 마커 영역은 이하에서 도 8 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. Also, the marker region indicates an area where the marker is likely to be present. The marker region will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 9 below.
320 단계에서 획득된 다수개의 마커 영역별로 적어도 하나의 마커를 획득한다(330 단계). 구체적으로, 마커 영역을 먼저 제한하여 획득한 후, 제한된 영역에서 마커를 감지함으로써, 마커를 정확하게 감지 및 획득 할 수 있도록 한다. At least one marker is acquired for each of the plurality of marker regions obtained in operation 320 (operation 330). Specifically, the marker region is first obtained by restricting and then detecting the marker in the restricted region so that the marker can be accurately detected and acquired.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 410, 420 및 430 단계는 각각 도 3에서 설명한 310, 320, 및 330 단계와 동일 대응된다. 따라서, 도 3에서와 중복되는 설명은 생략한다. 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법(400)은 도 3의 영상 처리 방법(300)에 비하여, 영역 획득부, 405, 415, 및 430 단계 중 적어도 하나의 단계를 더 포함할 수 있다. 4 is a diagram illustrating an image processing method according to another exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 4,
도 4를 참조하면, 영상 처리 방법(400)은 심장 초음파 영상을 획득하는 단계(401 단계)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 심장 초음파 영상은 초음파 신호를 환자의 심장으로 인가하고 그에 대응되어 수신되는 반사 신호인 초음파 도플러 신호에 근거하여 촬영된 영상이 될 수 있으며, 초음파 영상 촬영 장치(미도시)에서 촬영될 수 있다. 심장 초음파 영상은 잡음 제거 등의 영상 처리를 수행하지 않은 원 데이터(raw data)가 될 수 있다. 심장 초음파 영상은 외부적으로 수신될 수 있다. 또한, 자체적으로 초음파 신호를 환자의 심장으로 인가하고 그에 따라 초음파 도플러 신호를 수신함으로써, 자체적으로 생성될 수 도 있다. 심장 초음파 영상은 이하에서 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. Referring to FIG. 4, the
또한, 영상 처리 방법(400)은 401 단계에서 획득된 심장 초음파 영상을 영상 처리하여 심장 스펙트럼 영상을 획득하는 단계(405 단계)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
구체적으로, 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나의 영상 처리를 하여 심장 스펙트럼 영상을 획득할 수 있다. 잡음 제거 등을 수행하지 않을 경우, 심장 스펙트럼 영상 내에 존재하는 신호값들의 오류로 인하여, 마커 획득의 정확도가 감소할 수 있다. 따라서, 전 처리(pro-processing)를 통하여 신호 잡음을 감소시켜서 심장의 운동을 정확하게 나타내는 심장 스펙트럼 영상을 획득하고, 획득된 심장 스펙트럼 영상에서 마커 검출을 수행할 수 있다. In detail, the cardiac spectrum image may be obtained by performing at least one image processing among cropping, shifting, and noise reduction processing on the cardiac ultrasound image. When noise reduction is not performed, the accuracy of marker acquisition may decrease due to an error of signal values present in the heart spectrum image. Therefore, by reducing the signal noise through pro-processing to obtain a cardiac spectral image that accurately represents the movement of the heart, it is possible to perform marker detection on the acquired cardiac spectrum image.
도 5는 심장 초음파 영상을 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an echocardiography image.
도 5를 참조하면, 초음파 영상 촬영 기기(미도시) 등을 이용하여, 심장 자체의 움직임을 나타내는 초음파 영상(510)을 획득할 수 있다. 또한, 심장의 운동을 나타내는 심장 내 혈액의 입 출력 흐름(inflow/ outflow)을 나타내는 초음파 영상(550)을 획득할 수 있다. Referring to FIG. 5, an
또한, 도 5에 도시된 초음파 영상(510 및/ 또는 550)은 전술한 원 데이터(raw data)가 될 수 있으며, 영상 전 처리를 수행한 영상 신호가 될 수 도 있다. 도 5에 도시된 초음파 영상(510 및/ 또는 550)은 디스플레이 장치(미도시)를 통하여 환자, 의사 등의 사용자가 시청할 수 있도록 디스플레이될 수 있다. 또한, 심장 초음파 영상(550)은 도 2에서 도시한 심장 스펙트럼 영상에 동일 대응된다. In addition, the
영상 처리 방법(400)은 심장 스펙트럼 영상 내에서 관심 영역을 획득할 수 있다(410 단계). The
예를 들어, 관심 영역은 사용자가 수동으로 설정할 수 있으며, 또는 영상 처리 방법(400)에서 자체적으로 설정할 수 도 있다. 구체적으로, 관심 영역을 사용자가 수동으로 설정하는 일 예시 동작은 이하에서 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. For example, the ROI may be manually set by the user, or may be set by the
도 6은 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 다른 도면이다. 6 is another diagram illustrating a heart spectral image.
구체적으로 도 6을 참조하면, 심장 내 혈액의 입 출력 흐름(inflow/ outflow)을 나타내는 심장 스펙트럼 영상(600)을 포함하는 사용자 인터페이스 화면이 도시된다. 구체적으로, 심장 스펙트럼 영상(600)은 도 5에서 도시한 초음파 영상(550)에 대응된다. In detail, referring to FIG. 6, a user interface screen including a
관심 영역 획득 단계(405)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 단계, 및 소정 지점에 대응되는, 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함할 수 있다(단계 미도시). The region of
구체적으로, 사용자 인터페이스 화면에 포함되는 심장 스펙트럼 영상(600)의 소정 지점(610)을 선택받으면, 소정 지점(610)이 위치한 하나의 심근 수행 주기(620)를 관심 영역으로 획득할 수 있다. 예를 들어, 의사가 소정 지점(610)을 클릭을 클릭하면, 소정 지점(610)이 선택된 것으로 판단할 수 있다. In detail, when a
또한, 사용자 인터페이스 화면에 포함되는 심장 스펙트럼 영상(600)의 소정 지점(610)을 선택받으면, 소정 지점(610)을 중심으로 다수개의 심근 수행 주기들(630)을 관심 영역으로 획득할 수 있다. 도 6에서는 소정 지점(610)을 중심으로 4개의 심근 수행 주기가 관심 영역으로 획득된 경우를 예로 들어 도시하였다. In addition, when a
또한, 관심 영역 획득 동작은 사용자의 선택 동작 없이 영상 처리 방법(400) 자체적으로 수행될 수 있다. Also, the ROI acquisition operation may be performed by the
구체적으로, 관심 영역 획득 단계(410)는 심장 스펙트럼 영상(600) 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 다수개 포함하는 구간을 관심 영역으로 획득할 수 있다. Specifically, the
예를 들어, 다수개의 심근 수행 주기를 관심 영역으로 획득할 경우, 각 심근 수행 주기 별로 마커들을 획득할 수 있다. 이 경우, 각 주기별로 마커들을 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 계산하고, 다수개의 심근 수행 주기들 각각의 심근 수행 지수(MPI) 값의 평균값으로 최종 심근 수행 지수(MPI) 값을 획득할 수 있다. For example, when a plurality of myocardial cycles are acquired as the ROI, markers may be obtained for each myocardial cycle. In this case, the myocardial performance index (MPI) can be calculated using the markers for each cycle, and the final myocardial performance index (MPI) can be obtained as an average value of the myocardial performance index (MPI) of each of the plurality of myocardial performance cycles. have.
또한, 관심 영역 획득 단계(410)는 심장 스펙트럼 영상(600) 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호를 포함하는 심근 수행 주기(예를 들어, 620)를 샘플링하고, 샘플링된 하나의 심근 수행 주기를 관심 영역으로 획득할 수 도 있다. 이 경우, 하나의 주기에서 획득된 마커들을 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 최종적으로 획득할 수 있다. In addition, the
또한, 관심 영역 획득 단계(410)는 입력 신호의 최대 신호 레벨 및 출력 신호의 최대 신호 레벨에 근거하여 획득될 수 있다. 구체적으로, 입력 신호의 최대 신호 레벨에 대응되는 일 지점부터, 다음번 최대 신호 레벨이 되는 지점까지를 하나의 심근 수행 주기로 판단하고, 해당 심근 수행 주기를 관심 영역으로 획득할 수 있다. 또한, 출력 신호의 최대 신호 레벨에 대응되는 일 지점부터, 다음번 최대 신호 레벨이 되는 지점까지를 하나의 심근 수행 주기로 판단하고, 해당 심근 수행 주기를 관심 영역으로 획득할 수 있다. Also, the region of
또한, 관심 영역 획득 단계(410)는 관심 영역의 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 단계(단계 미도시)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라서, 사용자는 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 결정할 수 있으며, 사용자의 결정에 따라서 전술한 자동 설정 또는 수동 설정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 수동 설정이 요청되면, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 주기 또는 소정 주기에 대응되는 소정 지점을 선택받고, 소정 주기를 상기 관심 영역으로 획득할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 자동 설정이 요청되면, 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 적어도 하나 포함하는 구간을 관심 영역으로 획득할 수 있다. In addition, the interested
또한, 영상 처리 방법(400)은 심장 스펙트럼 영상 내에서 다수개의 특징(feature) 값을 획득하는 단계(415 단계)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 상기 특징 값으로 획득할 수 있다. 특징 값 획득 동작은 이하에서 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. In addition, the
도 7은 특징값을 획득하기 위해서 이용되는 심장 스펙트럼 영상의 변환 신호를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for describing a converted signal of a heart spectrum image used to acquire a feature value.
도 7을 참조하면, 도 7의 (a)는 심장 스펙트럼 영상 내에 포함되는 입력 신호 및 출력 신호를 2진화(binarization)하여 각 주기별로 누적시킨 2진화 누적 신호를 나타낸다. 도 7의 (b)는 심장 스펙트럼 영상의 입력 신호 및 출력 신호의 잡음(noise)을 제거한 후, 각 주기별로 누적시킨 형태 신호(Morphology signal)를 나타낸다. 도 7의 (c)는 심장 스펙트럼 영상의 입력 신호 및 출력 신호의 계조 값을 누적한 그레이 신호(Gray signal)를 나타낸다. Referring to FIG. 7, (a) of FIG. 7 illustrates a binarized cumulative signal obtained by binarizing an input signal and an output signal included in a heart spectrum image and accumulating each period. FIG. 7B illustrates a Morphology signal accumulated after each period after removing noise of an input signal and an output signal of a heart spectrum image. FIG. 7C illustrates a gray signal obtained by accumulating grayscale values of an input signal and an output signal of a heart spectrum image.
도 7의 (d)는 심장 스펙트럼 영상 내에 포함되는 신호인 입력 신호 및 출력 신호를 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환한 신호를 나타낸다. 구체적으로, 도 7의 (d)에 도시된 신호는 심장 스펙트럼 영상 내에서 고 주파수 성분만을 남기는 변환 또는 고 주파수 성분만을 필터링하는 변환을 이용하여, 심장 스펙트럼 영상을 변환한 신호가 될 수 있다. FIG. 7D illustrates a signal obtained by converting an input signal and an output signal, which are signals included in a heart spectrum image, into a frequency domain. In detail, the signal illustrated in FIG. 7D may be a signal obtained by converting a heart spectral image by using a transform that leaves only a high frequency component or a transform that filters only a high frequency component within a cardiac spectrum image.
구체적으로, 심장 스펙트럼 영상 내에 포함되는 입력 신호 및 출력 신호를 라플라시안(Laplacian) 변환한 신호가 도시된다. Specifically, a signal obtained by Laplacian conversion of an input signal and an output signal included in a heart spectrum image is shown.
특징값 획득을 위하여, 심장 스펙트럼 영상 내에 포함되는 입력 신호 및 출력 신호는 누적한 누적 신호들을 이용할 수 있다. 구체적으로, 도 7의 (a), 도 7의 (b) 및 도 7의 (c) 에 도시된 신호를 이용할 수 있다. In order to obtain the feature value, the input signal and the output signal included in the heart spectrum image may use accumulated cumulative signals. Specifically, the signals shown in Figs. 7A, 7B, and 7C can be used.
예를 들어, 심장 스펙트럼 영상 내의 신호값을 누적하고, 관심 영역 내에서 누적된 입력 신호(예를 들어, 701) 및 누적된 출력 신호(예를 들어, 703) 중 적어도 하나의 피크 값을 특징 값으로 획득할 수 있다. 도 7의 (a)를 예로 들면, 누적된 입력 신호의 피크 값(711, 712)에 대응되는 심장 스펙트럼 영상의 지점 또는 시점을 특징 값으로 획득할 수 있다. 또한, 누적된 출력 신호의 피크값(715, 716, 717)에 대응되는 심장 스펙트럼 영상의 지점 또는 시점을 특징 값으로 획득할 수 있다. For example, the signal values in the cardiac spectrum image are accumulated, and at least one peak value of the input signal (eg, 701) and the accumulated output signal (eg, 703) accumulated in the ROI are characterized. Can be obtained by. For example, as illustrated in FIG. 7A, a point or viewpoint of a heart spectrum image corresponding to the peak values 711 and 712 of the accumulated input signal may be acquired as a feature value. In addition, a point or viewpoint of the heart spectrum image corresponding to the peak values 715, 716, and 717 of the accumulated output signal may be acquired as a feature value.
또한, 특징값 획득을 위하여, 심장 스펙트럼 영상 내에 포함되는 입력 신호 및 출력 신호는 주파수 도메인으로 변환한 신호 또는 고 주파수 필터링(high-frequency filtering)한 신호를 이용할 수 있다. 구체적으로, 도 7의 (d) 에 도시된 신호를 이용할 수 있다. In addition, in order to obtain the feature value, the input signal and the output signal included in the heart spectrum image may use a signal converted into a frequency domain or a signal of high frequency filtering. Specifically, the signal shown in (d) of FIG. 7 may be used.
즉, 415 단계에 있어서, 심장 스펙트럼 영상을 고 주파수 필터링하고, 필터링된 심장 스펙트럼 영상에서 신호 피크 값을 상기 특징 값으로 획득할 수 있다. 도 7의 (d)를 예로 들면, 누적된 입력 신호의 피크 값(711, 712)에 대응되는 심장 스펙트럼 영상의 지점 또는 시점을 특징 값으로 획득할 수 있다. 또한, 누적된 출력 신호의 피크값(715, 716, 717)에 대응되는 심장 스펙트럼 영상의 지점 또는 시점을 특징 값으로 획득할 수 있다. 또한, 711 피크값 및 712 피크값은 각각 731 피크값 및 732 피크값과 동일한 시점 또는 지점에서 획득 될 수 있으며, 715 피크값 및 717 피크값은 각각 733 피크값 및 734 피크값과 동일한 시점 또는 지점에서 획득될 수 있다. That is, in
또한, 영상 처리 방법(400)에서 마커 영역을 획득하는 단계(420)는 대략적인 마커 영역을 감지하는 단계(425) 및 대략적인 마커 영역에서 세부 마커 영역을 획득하는 단계(427)를 포함할 수 있다. Also, in the
예를 들어, 도 2에서 전술한 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위해 필요한 4개의 시점인 대동맥판막(AV)의 폐쇄 종료 시점(t1), 승모판막(MV)의 개방개시 시점(t2), 승모판막(MV)의 폐쇄 종료 시점(t3), 및 대동맥판막(AV)의 개방 개시 시점(t4) 각각을 마커로 획득하는 경우, 하나의 심근 수행 주기에서 4개의 마커를 획득하여야 한다. For example, the closing end point t1 of the aortic valve AV, the opening start point t2 of the mitral valve MV, and the mitral valve, which are four time points necessary for measuring the myocardial performance index (MPI) described above in FIG. 2. When the closing end point t3 of the membrane MV and the opening start point t4 of the aortic valve AV are obtained as markers, four markers should be acquired in one myocardial performance cycle.
설명의 편의상, 이하에서는 도 8을 참조하여, 하나의 심근 수행 주기에서 4개의 마커 영역을 획득하며, 각각의 마커 영역별로 마커를 획득하는 경우를 예로 들어 설명한다. For convenience of explanation, hereinafter, a case in which four marker regions are acquired in one myocardial cycle and a marker is acquired for each marker region will be described as an example.
도 8은 도 4의 425 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)는 도 7에서 심장 스펙트럼 영상의 입력 신호에 대응되는 신호, 예를 들어, 2진화된 입력 신호의 누적 신호(701),에서 검출된 피크값들을 나타낸다. 도 8의 (b)는 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 도면이다. 도 8의 (c)는 도 7에서 심장 스펙트럼 영상의 출력 신호에 대응되는 신호, 예를 들어, 2진화된 출력 신호의 누적 신호(703),에서 검출된 피크값들을 나타낸다. 8 is a view for explaining the operation of
도 8의 (b)를 참조하면, 관심 영역은 도시된 810 및 820을 포함하는 소정 영역으로 설정될 수 있다. Referring to FIG. 8B, the ROI may be set as a predetermined region including the illustrated 810 and 820.
도 8의 (a)를 참조하면, 피크값 지점(t81), 피크값 지점(t82), 및 피크값 지점(t84)은 각각 도 7의 입력 신호에 대응되는 피크값(711), 출력 신호에 대응되는 피크값(733) 및 입력 신호에 대응되는 피크값(712)이 검출된 지점에 동일 대응된다. 이하에서는 설명의 편의상 피크값 지점(t81), 피크값 지점(t82), 및 피크값 지점(t84)을 각각 제1, 제2 및 제3 피크값 지점이라 한다. Referring to FIG. 8A, the peak value point t81, the peak value point t82, and the peak value point t84 are respectively applied to the
구체적으로, 425 단계는 415 단계에서 획득된 특징값인 피크값들을 이용하여, 대략적인 마커 영역을 획득할 수 있다. 구체적으로, 입력 신호에 대응되는 제1 피크값 지점(t81)부터, 제1 피크값 지점(t 81)에 인접하며 출력 신호에 대응되는 제2 피크값 지점(t82)까지,의 신호의 구간을 제1 및 제2 마커가 존재하는 제1 및 제2 마커 영역(810)으로 획특할 수 있다. In detail, in
또한, 제2 피크값 지점(t82)부터, 제2 피크값 지점(t82)에서 인접하며 입력 신호에 대응되는 제3 피크값 지점(t84),까지의 신호 구간을 제3 및 제4 마커가 존재하는 제3 및 제4 마커 영역(820)으로 획득할 수 있다. In addition, the third and fourth markers exist in the signal interval from the second peak value point t82 to the third peak value point t84 adjacent to the second peak value point t82 and corresponding to the input signal. To the third and
425 단계에서 대략적인 마커 영역들(810, 820)을 획득한 후, 427 단계에서는 425 단계에서 획득된 마커 영역들 별로 세부적인 마커 영역을 재 획득할 수 있다. After obtaining the
도 9는 도 4의 427 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는 도 8의 (b)에 동일 대응되며, 대략적인 마커 영역들(910, 920)을 나타낸다. 910 및 920 영역은 각각 도 8의 (a)에서 설명한 810 및 820 영역에 동일 대응된다. FIG. 9 is a diagram for describing an operation of
도 9의 (b)는 도 7의 (a), (b), 및 (c)를 참조하여 설명한 누적 신호의 표준화된 합산 신호(normalized summation signal)(930)를 나타내는 도면이다. 도 9의 (c)는 세부적인 마커 영역들 각각을 나타내는 도면이다. 도 9의 (d)는 세부적인 마커 영역을 심장 스펙트럼 영상에 오버레이하여 표시한 영상을 나타낸다. FIG. 9B is a diagram illustrating a normalized summation signal 930 of the accumulated signal described with reference to FIGS. 7A, 7B, and 7C. FIG. 9C is a diagram illustrating each of the detailed marker regions. 9 (d) shows an image in which a detailed marker region is overlaid and displayed on a heart spectrum image.
도 9의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 표준화된 합산 신호(930)에 있어서, 검출되는 상한 피크값들(931, 932) 및 하한 피크값들(933, 934)에 근거하여, 세부적인 마커 영역을 구획할 수 있다. 구체적으로, 각 피크값들이 존재하는 지점들(t91, t92, t93, t94, t95)을 기준으로, 제1 및 제2 마커 영역(910)을 제1 마커 영역(950) 및 제2 마커 영역(960)으로 분할할 수 있다. 또한, 제3 및 제4 마커 영역(920)을 제3 마커 영역(970) 및 제4 마커 영역(980)으로 분할할 수 있다.Referring to FIGS. 9A to 9C, in the normalized
즉, 제1 및 제2 마커 영역(910)을 표준화된 합산 신호(930)의 하한 피크 값(933)이 존재하는 지점(t92)을 기준으로 구획하여, 제1 마커 영역(950) 및 제2 마커 영역(960)을 각각 획득하고, 제1 마커 영역(950) 및 제2 마커 영역(960) 각각에서 제1 마커 및 제2 마커를 검출할 수 있다. That is, the first and
또한, 제3 및 제4 마커 영역(920)을 표준화된 합산 신호(930)의 하한 피크 값(934)이 존재하는 지점(t94)을 기준으로 구획하여, 제3 마커 영역(970) 및 제4 마커 영역(980)을 각각 획득하고, 제3 마커 영역(970) 및 제4 마커 영역(980) 각각에서 제3 마커 및 제4 마커를 검출할 수 있다. In addition, the third and
또한, 도 9의 (d)를 참조하면, 심장 스펙트럼 영상에, 획득된 제1 내지 제4 마커 영역(950, 960, 970, 980)을 오버레이한 영상을 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이되는 영상에는 관심 영역(990)이 추가적으로 표시될 수 있다. In addition, referring to FIG. 9D, an image obtained by overlaying the acquired first to
그리고, 420 단계에서 획득된 마커 영역 별로 마커를 획득한다(430 단계). In
구체적으로, 420 단계에 있어서, 획득된 다수개의 마커 영역 별로, 입력 신호 및 출력 신호의 클릭(click) 신호, 입력 신호 및 출력 신호의 그레디언트(gradient) 값, 및 입력 신호 및 출력 신호의 신호 강도(signal intensity) 중 적어도 하나에 근거하여, 마커를 획득할 수 있다. In detail, in
도 10은 도 4의 430 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a diagram for describing an operation of
도 10의 (a)는 427 단계에서 획득된 제1 내지 제4 마커 영역(1001, 1002, 1003, 1004)을 포함하는 심장 스펙트럼 영상을 나타낸다. 도 10의 (b)는 영상 스펙트럼 신호 내에 존재하는 클릭 신호를 나타내는 도면이다. 도 10의 (c)는 클릭 신호 및 입력 신호 및 출력 신호의 그레디언트(gradient) 값을 이용하여 검출된 마커를 나타내는 도면이다. 도 10의 (d)는 심장 스펙트럼 영상의 표준화된 누적 신호를 나타내는 도면이다. FIG. 10A illustrates a heart spectral image including the first to
도 2를 참조하면, 심장 스펙트럼 영상에서 클릭 신호는 승모판막(MV) 또는 대동맥판막(AV)이 열리거나 닫힐 때 발생할 수 있다. 예를 들어, 승모판막(MV)이 닫힐 때 클릭 신호(231)가 발생할 수 있으며, 대동맥판막(AV)이 열릴 때 클릭 신호(232)가 발생할 수 있다. 또한, 대동맥판막(AV)이 닫힐 때 클릭 신호(233)가 발생할 수 있으며, 승모판막(MV)이 열릴 때 클릭 신호(234)가 발생할 수 있다. 또한, 도 10의 (b)를 참조하면, 클릭 신호는 혈액 흐름을 나타내는 그래프에서의 피크값들을 검출함으로써 검출될 수 있다. Referring to FIG. 2, the click signal in the heart spectrum image may occur when the mitral valve (MV) or the aortic valve (AV) is opened or closed. For example, the
따라서, 제1 내지 제4 마커 영역(1001, 1002, 1003, 1004) 각각에서 검출되는 클릭 신호 지점을 마커 지점으로 검출할 수 있다. Therefore, the click signal point detected in each of the first to
구체적으로, 제1 마커 영역(1001) 내에서 검출된 클릭 신호(1011)의 검출 지점에서 제1 마커(1031)를 획득할 수 있다. 그리고, 제3 마커 영역(1003) 내에서 검출된 클릭 신호(1013)의 검출 지점에서 제3 마커(1033)를 획득할 수 있다. In detail, the
또한, 도 10의 (d)에 도시된 입력 신호 및 출력 신호의 표준화된 누적 신호를 나타내는 그래프에 있어서, 그레디언트 값이 최대가 되는 지점(1021, 1023)을 검출하고, 검출된 지점(1021, 1023)에서 마커를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제2 마커 영역(1002) 내 존재하는 최대 그레디언트 지점(1021)에서 제2 마커(1032)를 획득할 수 있다. 또한, 제4 마커 영역(1004) 내 존재하는 최대 그레디언트 지점(1023)에서 제4 마커(1034)를 획득할 수 있다. Also, in the graph showing the normalized cumulative signal of the input signal and the output signal shown in FIG. 10 (d), the
또한, 영상 처리 방법(400)은 430 단계에서 획득된 각 마커들의 지점들을 이용하여 심근 수행 지수(MPI)를 계산할 수 있다. In addition, the
또한, 영상 처리 방법(400)은 430 단계 이후에 심장 스펙트럼 영상에 획득된 마커들을 오버레이하여 디스플레이하는 단계(단계 미도시)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
도 11은 디스플레이되는 심장 스펙트럼 영상을 나타내는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a displayed heart spectrum image.
도 11을 참조하면, 430 단계에서 획득된 제1 마커(1110), 제2 마커(1120), 제3 마커(1140), 및 제4 마커(1140)가 심장 스펙트럼 영상에 표시되어 사용자에게 디스플레이될 수 있다. Referring to FIG. 11, the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다. 도 12에 도시된 영상 처리 장치(1200)의 각 구성 동작은 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법(300, 400)의 각 단계 동작과 동일하다. 따라서, 도 1 내지 도 11에서와 중복되는 설명은 생략한다. 12 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Each configuration operation of the
도 12를 참조하면, 영상 처리 장치(1200)는 영역 획득부(1230) 및 마커 획득부(1250)를 포함한다. 이하에서는 영상 처리 방법(300)을 참조하여, 영상 처리 장치(1200)의 상세 동작을 설명한다. Referring to FIG. 12, the
영역 획득부(1230)는 심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 관심 영역을 획득하고, 관심 영역 내에서, 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 적어도 하나의 마커가 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득한다. 구체적으로, 영역 획득부(1230)는 310 및 320 단계의 동작을 수행한다. The
마커 획득부(1250)는 획득된 다수개의 마커 영역별로 적어도 하나의 마커를 각각 획득한다. 구체적으로, 마커 획득부(1250)는 330 단계의 동작을 수행한다. The
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다. 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치(1300)에 있어서, 영역 획득부(1330) 및 마커 획득부(1350)는 각각 도 12에서 설명한 영역 획득부(1230) 및 마커 획득부(1250)에 동일 대응된다. 따라서, 도 12에서와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도 13에 도시된 영상 처리 장치(1300)의 각 구성 동작은 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법(300, 400)의 각 단계 동작과 동일하다. 따라서, 도 1 내지 도 11에서와 중복되는 설명은 생략한다. 13 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG. 13 illustrates that in the
도 13을 참조하면, 영상 처리 장치(1300)는 외부적으로 초음파 영상 촬영 장치(1305)와 연결될 수 있다. 초음파 영상 촬영 장치(1305)는 초음파 신호를 인체의 소정 부위에 인가하여, 초음파 영상을 생성하는 장치이다. Referring to FIG. 13, the
또한, 영상 처리 장치(1300)는 영상 처리 장치(1200)에 비하여, 영상 획득부(1310), 입출력부(1370) 및 관심 영역 획득부(1390) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. Also, the
영상 획득부(1310)는 심장 초음파 영상을 획득한다. 구체적으로, 영상 획득부(1310)는 초음파 도플러 신호를 이용하여 촬영된 심장 초음파 영상을 획득하고, 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나를 수행하여, 심장 스펙트럼 영상을 획득할 수 있다. 구체적으로, 영상 획득부(1310)는 수신부(1311) 및 전처리부(1313)를 포함할 수 있다. The
구체적으로, 수신부(1311)는 초음파 영상 촬영 장치(1305)에서 촬영된 심장 초음파 영상을 수신한다. 구체적으로, 수신부(1311)는 401 단계의 동작을 수행할 수 있다. In detail, the
전처리부(1313)는 수신부(1311)에서 전송되는 심장 초음파 영상을 영상 처리하여 심장 스펙트럼 영상을 획득한다. 구체적으로, 전처리부(1313)는 405 단계의 동작을 수행할 수 있다. The
관심 영역 획득부(1390)는 심근 수행 지수(MPI)를 측정하기 위한 관심 영역을 획득한다. 구체적으로, 심장 스펙트럼 영상 내의 적어도 하나의 심근 수행 주기를 포함하는 관심 영역을 획득할 수 있다. 구체적으로, 관심 영역 획득부(1390)는 410 단계의 동작을 수행할 수 있다. The
또한, 영역 획득부(1330)는 특징값 추출부(1331) 및 마커 영역 획득부(1333)를 포함할 수 있다. Also, the
특징값 추출부(1331)는 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 특징 값으로 획득한다. 구체적으로, 특징값 추출부(1331)는 415 단계의 동작을 수행할 수 있다. The
마커 영역 획득부(1333)는 특징값 추출부(1331)에서 획득된 특징 값에 근거하여, 다수개의 마커 영역을 획득한다. 구체적으로, 마커 영역 획득부(1333)는 420 단계의 동작을 수행할 수 있다. The marker
마커 획득부(1350)는 획득된 다수개의 마커 영역별로 마커들을 각각 획득한다. 구체적으로, 마커 획득부(1350)는 430 단계의 동작을 수행할 수 있다. The
입출력부(1370)는 심장 스펙트럼 영상을 디스플레이하거나, 사용자로부터 소정 명령 또는 요청을 입력받는다. 또한, 사용자 인터페이스 부(1371)를 더 포함할 수 있다. 입출력부(1370)는 마커 영역 및/ 또는 마커가 표시된 심장 스펙트럼 영상을 디스플레이할 수 있다. The input /
사용자 인터페이스 부(1371)는 사용자와의 인터페이스를 담당한다. 구체적으로, 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받을 수 있다. The user interface unit 1372 is responsible for the interface with the user. In detail, a predetermined point in the heart spectrum image may be selected.
예를 들어, 사용자 인터페이스 부(1371)를 통하여 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 경우, 소정 지점에 대응되는, 심장 스펙트럼 영상 내의 적어도 하나의 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득할 수 있다. For example, when a predetermined point in the cardiac spectrum image is selected through the user interface unit 1137, at least one myocardial execution period in the cardiac spectrum image corresponding to the predetermined point may be acquired as the ROI.
전술한 본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법 및 그에 따른 영상 처리 장치를 심근 수행 지수(MPI)를 자동으로 측정할 수 있다. 구체적으로, 마커 영역을 제한한 후, 소정 영역으로 제한되어 획득된 마커 영역 내에서 마커 획득을 함으로서, 마커을 정확하게 획득할 수 있다. 또한, 심근 수행 지수(MPI) 의 수동 측정 시 발생하는 의사 등의 숙련도에 따른 오차율을 감소시켜서, 마커 및 심근 수행 지수(MPI) 획득의 정확도를 증가시킬 수 있다. Myocardial performance index (MPI) can be automatically measured by the image processing method and the image processing apparatus according to the above-described one or another embodiment of the present invention. Specifically, after limiting the marker region, the marker may be accurately obtained by obtaining the marker in the marker region obtained by being limited to the predetermined region. In addition, by reducing the error rate according to the proficiency of the doctor, etc. that occur during the manual measurement of myocardial performance index (MPI), it is possible to increase the accuracy of obtaining the marker and myocardial performance index (MPI).
또한 본 발명본 발명의 일 또는 다른 실시예에 따른 영상 처리 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램으로서 구현하는 것도 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. In addition, the image processing method according to an embodiment of the present invention may be embodied as computer readable codes or programs on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, flash memory, optical data storage, and the like. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system and stored and executed as computer readable code in a distributed manner.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims.
1200: 영상 처리 장치
1230: 영역 획득부
1250: 마커 획득부
1300: 영상 처리 장치
1305: 초음파 영상 촬영 장치
1310: 영상 획득부
1311: 수신부
1330: 영역 획득부
1331: 특징값 추출부
1333: 마커 영역 획득부
1350: 마커 획득부
1370: 입출력부
1371: 사용자 인터페이스 부
1390: 관심 영역 획득부1200: image processing device
1230: area acquisition unit
1250: marker acquisition unit
1300: image processing device
1305: ultrasonic imaging apparatus
1310: image acquisition unit
1311: receiver
1330: area acquisition unit
1331: feature value extraction unit
1333: marker area acquisition unit
1350: marker acquisition unit
1370: input and output unit
1371: User Interface Part
1390: region of interest acquisition unit
Claims (29)
심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수 측정을 위한 관심 영역을 획득하는 단계;
상기 관심 영역 내에서, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 상기 심근 수행 지수(MPI) 측정을 위한 적어도 하나의 마커들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득하는 단계; 및
상기 다수개의 마커 영역별로 상기 적어도 하나의 마커를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. In the image processing method for measuring myocardial performance index (MPI),
Acquiring a region of interest for measuring myocardial performance index based on the signal level of the input signal and the output signal in the cardiac spectral image;
Acquiring a plurality of marker regions in the region of interest, each of which has at least one marker for measuring the myocardial performance index (MPI) based on feature values of the input signal and the output signal; And
And acquiring the at least one marker for each of the plurality of marker regions.
상기 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 상기 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1,
And obtaining at least one of a peak value corresponding to the input signal and a peak value corresponding to the output signal as the feature value.
사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 단계; 및
상기 소정 지점에 대응되는, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1, wherein the obtaining of the ROI is performed.
Selecting a predetermined point in the cardiac spectrum image through a user interface screen; And
Acquiring, as the ROI, a myocardial performance period corresponding to the predetermined point, the myocardial period of execution including the one cycle of the input signal in the heart spectrum image and the one cycle of the output signal corresponding to the cycle of the input signal; An image processing method characterized by the above-mentioned.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 다수개 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1, wherein the obtaining of the ROI is performed.
And acquiring, as the ROI, a section including a plurality of myocardial performance cycles including one cycle of an input signal in the heart spectrum image and one cycle of an output signal corresponding to the cycle of the input signal. Image processing method.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 샘플링하고, 샘플링된 하나의 상기 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1, wherein the obtaining of the ROI is performed.
Sampling a myocardial cycle in which the one-cycle input signal and the one-cycle input signal are included in the cardiac spectrum image and acquiring one sampled myocardial cycle in the region of interest; Treatment method.
상기 입력 신호에 대응되는 제1 피크값부터 상기 제1 피크값에 인접하며 상기 출력 신호에 대응되는 제2 피크값까지의 신호의 구간을 제1 및 제2 마커가 존재하는 제1 및 제2 마커 영역으로 획득하는 단계; 및
상기 제2 피크값부터 상기 제2 피크값에 인접하며 상기 입력 신호에 대응되는 제3 피크값까지의 신호 구간을 제3 및 제4 마커가 존재하는 제3 및 제4 마커 영역으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 2, wherein obtaining the marker area
First and second markers in which the first and second markers exist in a section of a signal from a first peak value corresponding to the input signal to a second peak value adjacent to the first peak value and corresponding to the output signal. Obtaining into an area; And
Acquiring a signal section from the second peak value to a third peak value adjacent to the second peak value and corresponding to the input signal as third and fourth marker regions in which third and fourth markers exist; Image processing method comprising a.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 신호값을 누적하고, 상기 관심 영역 내에서 누적된 입력 신호 및 누적된 출력 신호 중 적어도 하나의 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.The method of claim 2, wherein obtaining the feature value
Accumulating signal values in the cardiac spectrum image, and acquiring at least one peak value of an input signal and an output signal accumulated in the ROI as the feature value.
상기 심장 스펙트럼 영상을 고 주파수 필터링하고, 필터링된 상기 심장 스펙트럼 영상에서 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 2, wherein obtaining the feature value
And high frequency filtering the cardiac spectral image and acquiring a peak value as the feature value from the filtered cardiac spectral image.
상기 다수개의 마커 영역 별로, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 클릭 신호, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 그레디언트 값, 및 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 신호 강도 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 마커를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1, wherein obtaining the marker
For each of the plurality of marker regions, the marker is selected based on at least one of a click signal of the input signal and the output signal, a gradient value of the input signal and the output signal, and a signal strength of the input signal and the output signal. The image processing method comprising the step of obtaining.
상기 심장 스펙트럼 영상에 획득된 상기 마커들을 오버레이하여 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1,
And overlaying and displaying the markers acquired on the cardiac spectrum image.
상기 입력 신호의 최대 신호 레벨 및 상기 출력 신호의 최대 신호 레벨에 근거하여, 상기 관심 영역을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1, wherein the obtaining of the ROI is performed.
And acquiring the region of interest based on the maximum signal level of the input signal and the maximum signal level of the output signal.
초음파 도플러 신호를 이용하여 촬영된 심장 초음파 영상을 획득하는 단계; 및
상기 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나의 영상 처리를 하여, 상기 심장 스펙트럼 영상을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1,
Acquiring a cardiac ultrasound image photographed using the ultrasound Doppler signal; And
The cardiac ultrasound image may further include acquiring the cardiac spectrum image by performing at least one of image processing such as cropping, shifting, and noise reduction. Treatment method.
상기 관심 영역의 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 설정하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. The method of claim 1,
And outputting a user interface screen for setting whether to automatically set or manually set the ROI.
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 수동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 주기 또는 상기 소정 주기에 대응되는 소정 지점을 선택받고, 상기 소정 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. 14. The method of claim 13,
If the manual setting is requested through the user interface screen, selecting a predetermined period or a predetermined point corresponding to the predetermined period in the cardiac spectrum image, and acquiring the predetermined period as the ROI. Image processing method.
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 자동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 적어도 하나 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법. 14. The method of claim 13,
When the automatic setting is requested through the user interface screen, a section including at least one myocardial cycle including at least one input signal and one output signal corresponding to the one input signal in the heart spectrum image And acquiring the data into the ROI.
심장 스펙트럼 영상 내의 입력 신호 및 출력 신호의 신호 레벨에 근거하여, 심근 수행 지수 측정을 위한 관심 영역을 획득하고, 상기 관심 영역 내에서, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 특징 값에 근거하여, 상기 심근 수행 지수 측정을 위한 적어도 하나의 마커들이 각각 존재하는 다수개의 마커 영역을 획득하는 영역 획득부; 및
상기 다수개의 마커 영역별로 상기 적어도 하나의 마커를 획득하는 마커 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. An image processing apparatus for measuring a myocardial performance index (MPI),
Obtain a region of interest for measuring myocardial performance index based on the signal level of the input signal and the output signal in the cardiac spectrum image, and within the region of interest, based on feature values of the input signal and the output signal, the myocardium A region obtaining unit obtaining a plurality of marker regions each having at least one marker for performing a performance index measurement; And
And a marker acquisition unit for acquiring the at least one marker for each of the plurality of marker regions.
상기 입력 신호에 대응되는 피크 값 및 상기 출력 신호에 대응되는 피크 값 중 적어도 하나를 상기 특징 값으로 획득하는 특징값 추출부; 및
상기 특징 값에 근거하여, 상기 다수개의 마커 영역을 획득하는 마커 영역 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The method of claim 16, wherein the area obtaining unit
A feature value extracting unit obtaining at least one of a peak value corresponding to the input signal and a peak value corresponding to the output signal as the feature value; And
And a marker region obtaining unit obtaining the plurality of marker regions based on the feature value.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 지점을 선택받는 사용자 인터페이스 부; 및
상기 소정 지점에 대응되는, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. 17. The method of claim 16,
A user interface unit for selecting a predetermined point in the heart spectrum image; And
The ROI acquiring unit acquires a myocardial performance cycle corresponding to the predetermined point, the myocardial execution period including an input signal of one cycle and an output signal of one cycle corresponding to the input signal of the one cycle as the ROI. Image processing apparatus comprising a.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 다수개 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. 17. The method of claim 16,
The apparatus may further include an ROI acquiring unit configured to acquire, as the ROI, a section including a plurality of myocardial execution periods including an input signal of one cycle and an output signal of one cycle corresponding to the input signal of the one cycle. An image processing apparatus, characterized in that.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 일 주기의 입력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 샘플링하고, 샘플링된 하나의 상기 심근 수행 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. 17. The method of claim 16,
The apparatus may further include a region of interest acquisition unit configured to sample a myocardial cycle of performance including a cycle of an input signal and a cycle of an input signal in the cardiac spectrum image and to acquire the sampled myocardial cycle of performance as the region of interest. Image processing apparatus.
상기 입력 신호에 대응되는 제1 피크값부터 상기 제1 피크값에 인접하며 상기 출력 신호에 대응되는 제2 피크값까지의 신호의 구간을 제1 및 제2 마커가 존재하는 제1 및 제2 마커 영역으로 획득하고,
상기 제2 피크값부터 상기 제2 피크값에서 인접하며 상기 입력 신호에 대응되는 제3 피크값까지의 신호 구간을 제3 및 제4 마커가 존재하는 제3 및 제4 마커 영역으로 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The method of claim 17, wherein the marker region obtaining unit
First and second markers in which the first and second markers exist in a section of a signal from a first peak value corresponding to the input signal to a second peak value adjacent to the first peak value and corresponding to the output signal. Acquired into the realm,
Acquiring a signal section from the second peak value to a third peak value adjacent to the second peak value and corresponding to the input signal as the third and fourth marker regions in which the third and fourth markers exist. Image processing apparatus.
상기 심장 스펙트럼 영상 내의 신호값을 누적하고, 상기 관심 영역 내에서 누적된 입력 신호 및 누적된 출력 신호 중 적어도 하나의 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The method of claim 17, wherein the feature value extraction unit
And accumulating signal values in the cardiac spectrum image and acquiring at least one peak value of an input signal and an output signal accumulated in the ROI as the feature value.
상기 심장 스펙트럼 영상을 고 주파수 필터링하고, 필터링된 상기 심장 스펙트럼 영상에서 신호 피크 값을 상기 특징 값으로 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The method of claim 17, wherein the feature value extraction unit
And high frequency filtering the cardiac spectral image and obtaining a signal peak value as the feature value from the filtered cardiac spectral image.
상기 다수개의 마커 영역 별로, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 클릭 신호, 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 그레디언트 값, 및 상기 입력 신호 및 상기 출력 신호의 신호 강도 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 마커를 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The method of claim 16, wherein the marker acquisition unit
For each of the plurality of marker regions, the marker is selected based on at least one of a click signal of the input signal and the output signal, a gradient value of the input signal and the output signal, and a signal strength of the input signal and the output signal. And an image processing apparatus, characterized in that obtaining.
상기 심장 스펙트럼 영상에 획득된 상기 마커들을 오버레이하여 디스플레이하는 입출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.17. The method of claim 16,
And an input / output unit configured to overlay and display the markers acquired on the cardiac spectrum image.
초음파 도플러 신호를 이용하여 촬영된 심장 초음파 영상을 획득하고, 상기 심장 초음파 영상을 크기 조절(cropping), 이동(shifting), 및 잡음 제거(noise reduction) 처리 중 적어도 하나를 수행하여, 상기 심장 스펙트럼 영상을 획득하는 영상 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. 17. The method of claim 16,
The cardiac ultrasound image may be acquired by using an ultrasound Doppler signal, and the cardiac spectrum image may be performed by performing at least one of cropping, shifting, and noise reduction processing. The image processing apparatus further comprises an image acquisition unit for acquiring.
상기 관심 영역의 자동 설정 또는 수동 설정 여부를 설정하는 사용자 인터페이스 화면을 출력하는 사용자 인터페이스 부; 및
상기 관심 영역을 획득하는 관심 영역 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. 17. The method of claim 16,
A user interface unit configured to output a user interface screen for setting whether to automatically set or manually set the ROI; And
And a region of interest obtainer configured to acquire the region of interest.
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 수동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 소정 주기 또는 상기 소정 주기에 대응되는 소정 지점을 선택받고, 상기 소정 주기를 상기 관심 영역으로 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The apparatus of claim 27, wherein the ROI acquirer
When the manual setting is requested through the user interface screen, the image processing apparatus may be configured to select a predetermined period or a predetermined point corresponding to the predetermined period in the cardiac spectrum image and obtain the predetermined period as the ROI. .
상기 사용자 인터페이스 화면을 통하여 상기 자동 설정이 요청되면, 상기 심장 스펙트럼 영상 내의 일 주기의 입력 신호 및 상기 일 주기의 입력 신호에 대응되는 일 주기의 출력 신호를 포함하는 심근 수행 주기를 적어도 하나 포함하는 구간을 상기 관심 영역으로 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치. The apparatus of claim 27, wherein the ROI acquirer
When the automatic setting is requested through the user interface screen, a section including at least one myocardial cycle including at least one input signal and one output signal corresponding to the one input signal in the heart spectrum image The image processing apparatus according to claim 1, wherein
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