KR101462444B1 - Multi Energy Level Medical Image Processing Method - Google Patents
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Abstract
멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법은, 에너지 레벨이 각기 다른 의료 영상들을 수신하고, 의료 영상들에 웨이트들을 적용한 후, 웨이트가 적용된 의료 영상들을 하나의 의료 영상으로 합성한다. 이에 의해, 멀티 에너지 레벨 의료 영상에 최적의 웨이트들을 적용하여, 이를 합성한 의료 영상의 영상 인식도를 최적으로 향상시킬 수 있게 된다.A multi-energy level medical image processing method and apparatus are provided. A multi-energy level medical image processing method according to an embodiment of the present invention receives medical images having different energy levels, applies weights to medical images, and combines medical images to which weights are applied, into one medical image. Thus, it is possible to optimally improve the image recognition degree of the medical image synthesized by applying optimal weights to the multi-energy level medical image.
Description
본 발명은 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치료나 진단 등의 목적으로 사용되는 의료 영상에 대한 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method and apparatus, and more particularly, to an image processing method and apparatus for a medical image used for treatment or diagnosis.
인간의 몸은 약 10만 km에 달하는 혈관과 다양한 장기, 뼈 그리고 기타 신경들이 유기적으로 연결되어 있다. 몸에 이상이 생겼을 때 그것을 정확하게 찾아내고 치료하는 것은 매우 중요하다.The human body is organically connected with about 100,000 km of blood vessels and various organs, bones and other nerves. When an abnormality occurs in the body, it is very important to accurately identify and treat it.
의료영상 기술이 발달함에 따라, 이미 진행된 병 뿐만 아니라 앞으로 발생 할 수 있는 위험 요인까지도 사전에 찾아낼 수 있게 되었다. 의료영상 중에는 우리가 가장 흔하게 접할 수 있고, 또 많이 사용되는 영상이 X-ray 영상이다.As medical imaging technology has developed, it has become possible to detect not only the disease that has already progressed, but also risks that may occur in the future. Among medical images, X-ray images are the most commonly used and frequently used images.
X-ray 영상은 환자가 방사선에 노출되는 문제를 야기하기 때문에, 노출량을 최소화시키는 것이 중요하다. 이를 위한 방안으로, 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 기법이 등장하였다. 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 생성을 위해 필요한 X-ray 노출은, 일반 X-ray 영상 생성을 위해 필요한 X-ray 노출 보다 훨씬 적다.Because X-ray imaging causes the patient to be exposed to radiation, it is important to minimize exposure. To this end, a multi-energy level X-ray imaging technique has emerged. X-ray exposure required for multi-energy level X-ray imaging is much less than X-ray exposure required for generic X-ray imaging.
하지만, 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상은 일반 X-ray 영상에 비해 영상 인식도가 떨어지는 문제가 있다.
However, the multi-energy level X-ray image has a problem that the image recognition degree is lower than that of the general X-ray image.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 영상 인식도를 향상시킬 수 있는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법 및 장치를 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a multi-energy level medical image processing method and apparatus capable of improving image recognition.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법은, 에너지 레벨이 각기 다른 의료 영상들을 수신하는 단계; 상기 의료 영상들에 웨이트들을 적용하는 단계; 및 웨이트가 적용된 의료 영상들을 하나의 의료 영상으로 합성하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-energy level medical image processing method comprising: receiving medical images having different energy levels; Applying weights to the medical images; And synthesizing the medical images to which the weight is applied into one medical image.
그리고, 상기 웨이트들은, 일부 또는 전부가 상이할 수 있다.And, the weights may be partly or entirely different.
또한, 상기 웨이트들은, 상기 의료 영상들을 생성한 신체 부위에 따라 상이할 수 있다.In addition, the weights may differ depending on the body part that generated the medical images.
그리고, 상기 웨이트들은, 관찰을 위해 선택된 신체 부분에 의해 결정될 수 있다.And, the weights can be determined by the body part selected for observation.
또한, 상기 적용단계는, 의료 영상의 에너지 레벨 및 컬러에 따라 각기 다른 웨이트들을 적용할 수 있다.In the applying step, different weights may be applied depending on the energy level and color of the medical image.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법은, 상기 의료 영상들의 영상 특성을 파악하는 단계;를 더 포함하고, 상기 웨이트들은, 상기 영상 특성에 따라 조정될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-energy level medical image processing method, comprising the steps of: acquiring image characteristics of the medical images; and adjusting the weights according to the image characteristics.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 장치는, 에너지 레벨이 각기 다른 의료 영상들을 수신하는 인터페이스; 및 상기 의료 영상들에 웨이트들을 적용하고, 웨이트가 적용된 의료 영상들을 하나의 의료 영상으로 합성하는 프로세서;를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, a multi-energy level medical image processing apparatus includes an interface for receiving medical images having different energy levels; And a processor for applying weights to the medical images and synthesizing the weighted medical images into one medical image.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 멀티 에너지 레벨 의료 영상에 최적의 웨이트들을 적용하여, 이를 합성한 의료 영상의 영상 인식도를 최적으로 향상시킬 수 있게 된다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to optimally improve the image recognition degree of a medical image obtained by applying optimal weights to a multi-energy level medical image.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 시스템의 블럭도,
도 2는 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리 기법의 설명에 제공되는 도면,
도 3은 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리의 실 예를 나타낸 도면,
도 4는 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리 기법의 설명에 제공되는 도면,
도 5는, 도 1에 도시된 호스트 컴퓨터의 블럭도이다.1 is a block diagram of a multi-energy level X-ray imaging system to which the present invention is applicable;
FIG. 2 is a diagram provided in the description of a multi-energy level X-ray image processing technique,
3 is a diagram showing a practical example of multi-energy level X-ray image processing,
FIG. 4 is a diagram provided in the description of a multi-energy level X-ray image processing technique,
Fig. 5 is a block diagram of the host computer shown in Fig. 1. Fig.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 시스템의 블럭도이다. 본 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, X-ray 영상 센서 모듈(100), X-ray 영상 전처리 모듈(200) 및 호스트 컴퓨터(300)가 상호 통신가능하도록 연결되어 구축된다.1 is a block diagram of a multi-energy level X-ray imaging system to which the present invention is applicable. 1, the multi-energy level X-ray imaging system includes a X-ray
X-ray 영상 센서 모듈(100)은 X-ray 영상을 에너지 레벨에 따라 다수로 생성하고, 생성된 다수의 X-ray 영상을 X-ray 영상 전처리 모듈(200)에 전달한다. 예를 들어, X-ray 영상 센서 모듈(100)은,The X-ray
1) 에너지 레벨 '48-56 keV'의 X-ray 영상(낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상),1) X-ray image (low energy level X-ray image) of energy level '48 -56 keV '
2) 에너지 레벨 '56-68 keV'의 X-ray 영상(중간 에너지 레벨의 X-ray 영상),2) X-ray image (energy level X-ray image at energy level '56 -68 keV'),
3) 에너지 레벨 '68-80 keV'의 X-ray 영상(높은 에너지 레벨의 X-ray 영상)을 각각 생성하여, X-ray 영상 전처리 모듈(200)에 전달할 수 있다.3) X-ray images (high energy level X-ray images) of an energy level of '68 -80 keV 'can be respectively generated and transmitted to the X-ray
X-ray 영상 전처리 모듈(200)은 X-ray 영상 센서 모듈(100)로부터 전달받은 에너지 레벨이 각기 다른 X-ray 영상들을 전처리하여 호스트 컴퓨터(300)에 전송한다.The X-ray image preprocessing
이 과정에서, X-ray 영상 전처리 모듈(200)은 X-ray 영상들의 증폭, 에러 체크, 포맷 변환 등을 전처리로 수행한다. 포맷 변환은, X-ray 영상들의 포맷을 호스트 컴퓨터(300)가 수신하여 처리할 수 있는 포맷으로의 변환을 말한다.In this process, the X-ray
X-ray 영상 전처리 모듈(200)에는 X-ray 영상들이 다채널을 통해 병렬로 입력되기 때문에, 고속 처리가 필요하다. 이를 위해, X-ray 영상 전처리 모듈(200)은 높은 주파수의 클럭으로 동작하고, 고속 통신을 지원하며, 전처리를 병렬적으로 수행한다.Since the X-ray images are input in parallel through the multiple channels in the X-ray
호스트 컴퓨터(300)는 X-ray 영상 전처리 모듈(200)에서 전처리된 X-ray 영상들을 합성하여 하나의 X-ray 영상을 복원한다. X-ray 영상 복원 과정을 도 2에 예시하였다. 도 2는 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리 기법의 설명에 제공되는 도면이다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(300)는, X-ray 영상들에 웨이트들을 적용한다. 적용되는 웨이트들은 동일할 수도 있지만, 일부 또는 전부가 상이할 수도 있다.As shown in FIG. 2, the
구체적으로, 호스트 컴퓨터(300)는,Specifically, the
1) 낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIL)에 웨이트 "wL"을 적용하고,1) Apply weight "w L " to X-ray image (XI L ) of low energy level,
2) 중간 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIM)에 웨이트 "wM"을 적용하고,2) Apply weight "w M " to X-ray image (XI M ) at medium energy level,
3) 높은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIH)에 웨이트 "wH"을 적용한다.3) Apply weight "w H " to X-ray image (XI H ) of high energy level.
그리고, 호스트 컴퓨터(300)는, 웨이트들이 적용된 X-ray 영상들(XIL, XIM, XIH)을 합성하여 하나의 X-ray 영상(wXI)을 생성한다. 생성된 X-ray 영상(wXI)은 모니터를 통해 표시하여 의료진에 제공한다.Then, the
한편, 도 3에는멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리의 실 예를 이미지로 나타내었다.Meanwhile, FIG. 3 shows an image of multi-energy level X-ray image processing as an example.
웨이트들(wL, wM, wH)은 X-ray 영상을 촬영/생성한 '신체 부위'에 따라 상이할 수 있다. 즉, '흉부'를 촬영하였을 때 웨이트들(wL, wM, wH)과 '허리'를 촬영하였을 때 웨이트들(wL, wM, wH)은 다를 수 있다.The weights w L , w M and w H may differ depending on the body part of the X-ray image taken / generated. That is, the weight when recording the "chest" (w L, w M, H w) and the weight when recording the "back" (w L, w M, H w) may be different.
또한, 웨이트들(wL, wM, wH)은 관찰하고자 하는 '신체 부분'에 따라 조정/결정될 수도 있다. 관찰하고자 하는 신체 부분은 의료진이 선택한다. 예를 들어, 동일한 흉부 X-ray 영상이라 할지라도, 웨이트들(wL, wM, wH)을 조정/결정하여, X-ray 영상에서, 1) '혈관과 장기'가 부각, 2) '골격'이 부각, 또는 3) '신경'이 부각되도록 할 수 있다.Further, the weights w L , w M , w H may be adjusted / determined according to the 'body part' to be observed. The body part to be observed is selected by the medical staff. For example, the same chest X-ray with as even, weight, although the image (w L, w M, w H), the adjustment / determine, at the X-ray image, 1), blood vessel and organ, the incidence, 2) 'Skeleton', or 3) 'nerve' can be highlighted.
부각하고자 하는 신체 부분이 동일하더라도 신체 부위에 따라 웨이트들(wL, wM, wH)은 다를 수 있다. 예를 들어, '골격'을 부각시킨다 하더라도, '흉부' X-ray 영상에 적용할 웨이트들과 '허리' X-ray 영상에 적용할 웨이트들은 다를 수 있는 것이다. 이는, 임상 실험 등을 통해 설정/결정하여야 할 것이다.Even if the same part of the body weight in accordance with the body part (w L, w M, H w) to be highlighted may be different. For example, even if the 'skeleton' is emphasized, the weights to be applied to the 'chest' X-ray image and the weights to be applied to the 'waist' X-ray image may be different. This should be set / determined through clinical experiments and the like.
더 나아가, X-ray 영상들의 '영상 특성'을 기초로 웨이트들(wL, wM, wH)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIL)의 '콘트라스트'가 높고, 높은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIH)의 '콘트라스트'는 낮은 경우, 낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIL)에 적용할 웨이트 "wL"은 크게 높은 에너지 레벨의 X-ray 영상(XIH)에 적용할 웨이트 "wH"은 작게(또는 반대로) 구현할 수 있다.Furthermore, the weights w L , w M and w H can be determined based on the 'image characteristics' of the X-ray images. For example, when the contrast of a low energy level X-ray image (XI L ) is high and the contrast of a high energy level X-ray image (XI H ) is low, weights to be applied to the image (XI L) "L w" is the weight "w H" to be applied to the zoom level of the high energy X-ray image (XI H) can be implemented smaller (or vice versa).
도 4는 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리의 또 다른 기법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 4에서는 X-ray 영상이 컬러 영상으로 된 경우를 상정하였다. 즉, X-ray 영상이 R-영상, G-영상 및 B-영상으로 구성된 경우이다.4 is a diagram provided in the description of another technique of multi-energy level X-ray image processing. In FIG. 4, it is assumed that the X-ray image is a color image. That is, an X-ray image is composed of an R-image, a G-image, and a B-image.
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 레벨 뿐만 아니라, 컬러 별로 웨이트들이 설정되어 있으며, 이들 역시 동일할 수 있음은 물론, 일부 또는 전부가 상이할 수 있다.In this case, as shown in Fig. 4, not only the energy levels but also the weights are set for each color, and these may be the same, or some or all of them may be different.
컬러의 멀티 에너지 레벨 X-ray 영상 처리를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, For multi-energy level X-ray image processing of color, as shown in Figure 4,
11) 낮은 에너지 레벨의 X-ray R-영상(XILR)에 웨이트 "wR"을 적용하고,11) Apply weight "w R " to X-ray R-image (XI LR ) of low energy level,
12) 낮은 에너지 레벨의 X-ray G-영상(XILG)에 웨이트 "wG"을 적용하고,12) and apply the weight "w G" in the X-ray image G- (XI LG) of the lower energy level,
13) 낮은 에너지 레벨의 X-ray B-영상(XILB)에 웨이트 "wB"을 적용하고,13) Apply weight "w B " to the X-ray B-image (XI LB ) of low energy level,
14) 이들을 합성하여 낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIL)을 생성하고,14) synthesize them to generate a low-energy X-ray image (wXI L )
21) 중간 에너지 레벨의 X-ray R-영상(XIMR)에 웨이트 "wR"을 적용하고,21) Apply the weight "w R " to the X-ray R-image (XI MR ) at medium energy level,
22) 중간 에너지 레벨의 X-ray G-영상(XIMG)에 웨이트 "wG"을 적용하고,22) of the intermediate energy level applied to the X-ray weight "w G" in the image G- (XI MG), and
23) 중간 에너지 레벨의 X-ray B-영상(XIMB)에 웨이트 "wB"을 적용하고,23) Apply weight "w B " to X-ray B-image (XI MB ) at medium energy level,
24) 이들을 합성하여 중간 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIM)을 생성하고,24) These are synthesized to generate an X-ray image of intermediate energy level (wXI M )
31) 높은 에너지 레벨의 X-ray R-영상(XIHR)에 웨이트 "wR"을 적용하고,31) Apply a weight "w R " to a high energy level X-ray R-image (XI HR )
32) 높은 에너지 레벨의 X-ray G-영상(XIHG)에 웨이트 "wG"을 적용하고,32) and apply the weight "w G" in the X-ray image G- (XI HG) of a high energy level,
33) 높은 에너지 레벨의 X-ray B-영상(XIHB)에 웨이트 "wB"을 적용하고,33) Apply a weight "w B " to a high energy level X-ray B-image (XI HB )
34) 이들을 합성하여 높은 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIH)을 생성한다.34). They are synthesized to generate a high-energy X-ray image (wXI H ).
이후, 낮은 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIL), 중간 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIM) 및 높은 에너지 레벨의 X-ray 영상(wXIH)에, 웨이트들(wL, wM, wH)을 적용하고 합성하여 하나의 X-ray 영상(wXI)을 생성하는데, 이 과정은 도 2를 통해 상술한 바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.Then, the low energy level of the X-ray image (wXI L), the intermediate energy level of the X-ray image (wXI M) and the X-ray image (wXI H) of the high energy level, and the weight (w L, w M , w H ) are applied and combined to generate one X-ray image (wXI). Since this process has been described with reference to FIG. 2, a detailed description will be omitted.
도 5는, 도 1에 도시된 호스트 컴퓨터(300)의 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(300)는, 통신 인터페이스(310), 모니터(320), CPU(330), 조작부(340) 및 HDD(350)를 구비한다.5 is a block diagram of the
통신 인터페이스(310)는 전술한 X-ray 영상 전처리 모듈(200)과 통신 연결을 설정하고 유지한다. 모니터(320)는 X-ray 영상이 표시되는 디스플레이로 기능하고, 조작부(340)는 사용자 명령을 입력받기 위한 키보드와 마우스 등의 입력 수단이다.The
HDD(350)는 X-ray 영상이 저장되는 저장매체로 기능하고, CPU(330)는 도 2와 도 4에 도시된 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리를 수행한다.The
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : X-ray 영상 센서 모듈
200 : X-ray 영상 전처리 모듈
300 : 호스트 컴퓨터100: X-ray image sensor module
200: X-ray image preprocessing module
300: host computer
Claims (7)
상기 의료 영상들의 콘트라스트들을 파악하는 단계;
상기 의료 영상들에 웨이트들을 적용하는 단계; 및
웨이트가 적용된 의료 영상들을 하나의 의료 영상으로 합성하는 단계;를 포함하고,
상기 적용단계는,
의료 영상의 에너지 레벨 및 컬러에 따라 상기 의료 영상들에 대해 각기 다른 웨이트들을 적용하며,
상기 웨이트들은,
상기 콘트라스트들에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법.
Receiving medical images of different energy levels;
Determining contrasts of the medical images;
Applying weights to the medical images; And
And combining the weighted medical images into one medical image,
Wherein the application step comprises:
Different weights are applied to the medical images according to the energy level and color of the medical image,
The weights,
Wherein the contrast is adjusted according to the contrasts.
상기 웨이트들은,
일부 또는 전부가 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
The weights,
And a part of or all of which are different from each other.
상기 웨이트들은,
상기 의료 영상들을 생성한 신체 부위에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
The weights,
Wherein the medical images are different according to a body part in which the medical images are generated.
상기 웨이트들은,
관찰을 위해 선택된 신체 부분에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
The weights,
Is determined by the body part selected for observation.
상기 의료 영상들에 웨이트들을 적용하고, 웨이트가 적용된 의료 영상들을 하나의 의료 영상으로 합성하는 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
의료 영상의 에너지 레벨 및 컬러에 따라 상기 의료 영상들에 대해 각기 다른 웨이트들을 적용하며,
상기 의료 영상들의 콘트라스트들에 따라, 상기 웨이트들을 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 에너지 레벨 의료 영상 처리 장치.
An interface for receiving medical images of different energy levels; And
And a processor for applying the weights to the medical images and synthesizing the weighted medical images into one medical image,
The processor comprising:
Different weights are applied to the medical images according to the energy level and color of the medical image,
And adjusts the weights according to the contrasts of the medical images.
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