KR101502494B1 - X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램 - Google Patents

X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR101502494B1
KR101502494B1 KR1020137008614A KR20137008614A KR101502494B1 KR 101502494 B1 KR101502494 B1 KR 101502494B1 KR 1020137008614 A KR1020137008614 A KR 1020137008614A KR 20137008614 A KR20137008614 A KR 20137008614A KR 101502494 B1 KR101502494 B1 KR 101502494B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
index
pixel value
average
pixel
Prior art date
Application number
KR1020137008614A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130058060A (ko
Inventor
타카노리 와가츠마
Original Assignee
가부시끼가이샤 요시다세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 요시다세이사쿠쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 요시다세이사쿠쇼
Publication of KR20130058060A publication Critical patent/KR20130058060A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101502494B1 publication Critical patent/KR101502494B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025—Tomosynthesis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/51—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5223—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data generating planar views from image data, e.g. extracting a coronal view from a 3D image

Abstract

본 발명은 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감하는 것을 과제로 하는 것으로, X선 촬영장치의 연산용 컴퓨터는 S5에서 메모리에 보존되어 있는 프레임 화상(f)을 인덱스(k)마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상(f)에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균(P)으로서 산출한다. S6에서 화소값 평균(P)을 이용하여, 전 프레임 화상(f)에 대한 기준 화소값(PC)을 산출한다. S7에서, 인덱스(k)별 화소값 평균(P)의 기준 화소값(PC)에 대한 각각의 비율의 역수를 R값으로서 각각 산출한다. S8 및 S9에서, R값을 보정한다. S10에서, 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스(k)의 보정된 R값을 각각 곱하여서 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 인덱스(k)별로 생성한 프레임 화상을 해당 인덱스(k)에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축한다.

Description

X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램 {X-RAY PHOTOGRAPHIC DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD THEREOF, AND PROGRAM}
본 발명은 X선 촬영장치와 관련되는 것으로 특히 화상 처리에 의해 파노라마 화상의 화질을 개선하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 치과용의 X선 촬영장치에 의해서 치열의 파노라마 화상을 취득하면, 파노라마 화상에 있어서 치열의 앞니 부분에 경추(頸椎)가 비쳐 그 부분이 하얗게 되어 버린다.
그 때문에 종래 앞니 부분을 촬영할 경우에만 X선의 출력을 높게 해서 X선 검출기의 수상면(受像面)에 입사하는 X선량을 확보하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 크게 나누어 두 가지로 분류할 수 있다. 제 1의 방법은, 앞니 부분에 해당하는 구간에 있어서 균등하게 X선 출력을 미리 정한 소정의 값만큼 강하게 하는 방법이다. 제 2의 방법은, X선 검출기의 수상면에 입사하는 X선량을 촬영중에 계속 감시하고, 이 입사 X선량이 항상 소정의 값이 되도록 X선 출력을 제어하는 방법이다. 제 1의 방법으로는 피험자마다 다른 경추 형상이나 X선 투과성에 대응할 수 없지만, 제 2의 방법으로는 이것들에 대응할 수 있다. 그렇지만, 두 가지 방법 모두 피험자가 받는 X선량을 증가시킬 필요가 있어서 바람직하지 않다.
한편, 예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 X선 촬영장치는 X선 촬영에 의해 취득한 화상을 연산 처리함으로써, 경추의 영향을 제거한 파노라마 화상을 구축한다. 이하, 종래의 X선 촬영장치가 경추의 영향을 제거한 예에 관해서 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 11에는, 일례로서 아래턱의 치열(901)과 경추 (902)를 나타낸다. 또한, 치열의 파노라마 화상을 구축하려고 하는 단층면을 부호 (903)으로 나타낸다. 여기서, 부호(905),(906)은 치열(901)에 소정 방향에서 입사하는 X선 빔의 예를 나타낸다. 또한, 치열의 파노라마 화상으로부터 경추의 영향을 제거하기 위해서 경추의 파노라마 화상을 구축하려고 하는 단층면을 부호(904)로 나타낸다. 이 단층면(904)은 경추(902)와 좌우의 아래턱 코너부(908)를 통과한다. 또한, 부호(907)은, X선 촬영장치에 있어서 치열(901)을 사이에 두고 서로 마주한 X선 발생장치 및 X선 검출기가 각각 배치된 아암의 선회중심의 궤적을 나타낸다.
종래의 X선 촬영장치는, 우선, 치열(901)을 투과한 X선을 프레임마다 검출하고, 일련의 프레임 화상을 겹치게(overlap) 함으로써, 단층면(903) 상에 있는 치열의 파노라마 화상(I1)을 형성한다. 이어서, 종래의 X선 촬영장치는 단층면(904) 상에 있는 경추의 파노라마 화상(I2)을 형성한다. 이어서, 종래의 X선 촬영장치는, 경추의 파노라마 화상(I2)이 단층면(903)에 투영되었을 경우에 어떠한 뿌연 상이 될지를 컴퓨터로 시뮬레이션하고, 경추를 투영한 투영 파노라마 화상(I3)을 구한다. 그리고, 종래의 X선 촬영장치는 경추의 투영 파노라마 화상(I3)을 먼저 구한 치열의 파노라마 화상(I1)으로부터 감산 처리하여서 경추에 의한 영향이 제거된 치열의 파노라마 화상(I4)을 얻는다.
일본특허공개공보 특개평7-308314호 일본특허공보 제28246002호
그러나, 종래의 X선 촬영장치는 치열의 단층면의 파노라마 화상을 구축하기 위해서 치열 이외의 다른 단층면의 파노라마 화상을 이용하기 때문에 치열 단층면의 본래의 파노라마 화상을 의미 있게 가공한다. 그 때문에 치열 단층면의 본래의 파노라마 화상으로부터 경추가 찍히는 영향을 제거하는 처리에 있어서 본래의 파노라마 화상에 유용한 정보도 함께 제거되어 버릴 우려가 있다.
또한, 종래의 X선 촬영장치는 필요한 한 장의 파노라마 화상을 구축하기 위해서 복수의 파노라마 화상을 구축할 필요가 있기 때문에 처리에 시간이 걸린다.
게다가, 종래의 X선 촬영장치는 복수의 단층면의 파노라마 화상을 구축할 필요가 있기 때문에 환자의 개인차에 의해 앞니와 경추와의 거리가 변화했을 때에 단층 위치를 재설정해야 한다.
따라서, 본 발명에서는 전술한 문제를 해결하여 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있는 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 X선 촬영장치는 X선속을 피사체에 조사하는 X선 발생장치와, 이 X선 발생장치로부터 조사되어 상기 피사체를 투과한 상기 X선속을 프레임 화상으로서 검출하는 X선 검출기와, 상기 X선 발생장치와 상기 X선 검출기를 서로 마주보게 하여서 유지하는 아암과, 이 아암을 수직축 회전으로 회전시켜 상기 X선 발생장치 및 상기 X선 검출기를 상기 피사체의 주위에서 수평방향으로 선회시키면서 동시에 상기 수직축의 회전 중심을 수평방향으로 이동시키는 선회 슬라이드 이동장치와, 상기 선회 슬라이드 이동장치의 동작을 제어하는 촬영용 제어회로와, 상기 X선 검출기가 피사체의 소정의 단층면의 궤도를 따라서 차례로 검출한 프레임 화상을 검출 순서를 나타내는 인덱스마다 기억하는 기억부와, 화상처리에 의해 상기 프레임 화상으로부터 파노라마 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하는 X선 촬영장치로서, 상기 화상 처리부가 상기 기억부에 보존되어 있는 프레임 화상을 상기 인덱스마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균으로서 산출하고, 이 프레임 화상마다 화소값 평균을 인덱스마다 상기 기억부에 보존하는 화소값 산출부와, 상기 기억부에 보존되어 있는 적어도 하나의 임의의 화소값 평균을 이용하여 상기 기억부에 보존되어 있는 전(全) 프레임 화상에 대한 기준 화소값을 산출하고, 상기 기억부에 보존하는 기준 화소값 산출부와, 상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 상기 화소값 평균의 상기 기준 화소값에 대한 각각의 비율의 역수를 토대로 해서, 상기 인덱스별 화소값 조정 계수를 각각 산출하는 화소값 조정 계수 산출부와, 상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수를 각각 곱함으로써 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 상기 인덱스별로 생성한 프레임 화상을 해당 인덱스에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축하는 파노라마 화상 작성부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 화소값 산출부에 의해서 프레임 화상의 화소값 평균을 산출한다. 그리고, 화소값 조정 계수 산출부에 의해서 프레임 화상의 화소값 평균의 기준 화소값에 대한 비율의 역수를 토대로 화소값 조정 계수를 산출한다. 여기서 기준 화소값이 예를 들면 전 프레임 화상 중 최소값인 경우, 화소값 평균의 값이 작을수록, 화소값 조정 계수는 큰 값이 된다. 즉, 이 경우에는 전체적으로 얇고 흰 프레임 화상일수록 화소값 조정 계수가 큰 값이 된다. 그리고, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 파노라마 화상 작성부에 의해 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 화소값 조정 계수를 각각 균등하게 곱함으로써 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성한다. 즉, 파노라마 화상 작성부는 프레임 화상이 원래 가지고 있는 화상 정보를 의미 있게 가공할 것은 없고, 프레임 화상의 모든 화소에 같은 값을 곱하는 연산을 수행하기 때문에, 프레임 화상으로부터 원래 가지고 있는 화상 정보가 빠지는 일은 없다. 또한, 이 연산에 의해 생성된 각각의 프레임 화상의 평균적인 밝기를 모든 프레임 화상에 대해서 같은 레벨로 맞출 수 있다. 즉, 이 연산 전에 있어서 화상 전체가 얇고 흰 프레임 화상일수록, 큰 값의 화소값 조정 계수가 곱해지기 때문에, 프레임 화상의 평균적인 밝기를 모든 프레임 화상에 대해서 같은 레벨로 맞출 수 있다. 그리고, 파노라마 화상 작성부는 이들 밝기를 조정한 프레임 화상을 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축한다. 따라서, X선 촬영장치는 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명과 관련되는 X선 촬영장치는 상기 화소값 조정 계수 산출부가, 상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈한 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와, 소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수(數)씩의 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하고, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 처리부를 구비하고, 상기 파노라마 화상 작성부가 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소 값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 보정된 R값을 곱하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 R값 산출부에 의해서 기준 화소값을 화소값 평균으로 나눗셈하는 연산에 의해 R값을 산출한다. 그리고, 평균화 처리부에 의해서 R값을 평균화 처리에 의해 보정한다. 게다가 파노라마 화상 작성부에 의해서 보정한 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성한다. 만일, 화소값 평균의 기준 화소값에 대한 비율의 역수인 R값이, 프레임 화상이 연속하는 인덱스에서 크게 차이가 나는 경우에 R값을 그대로 이용해서 파노라마 화상을 작성하면, 세로의 줄무늬 모양이 생기는 경우가 있다. 그렇지만, X선 촬영장치는 보정한 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성하기 때문에 파노라마 화상에 있어서 세로의 줄무늬 모양이 생기는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명과 관련된 X선 촬영장치는 상기 화소값 조정 계수 산출부가 상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와, 그래프 상에 있어서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자(hat)형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 R값을 근사(近似)하게 함으로써, 상기 R값을 상기 인덱스의 순으로 매끄럽게 연결되는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인텍스에 있어서 상기 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정부를 구비하고, 상기 파노라마 화상 작성부가 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 보정된 R값을 곱하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 R값 산출부에 의해서 기준 화소값을 화소값 평균으로 나눗셈하는 연산에 의해 R값을 산출한다. 그리고, 함수 추정부에 의해서 전 인덱스의 R값을 근사(近似)하게 하는 모자형 함수를 추정하고, R값을 모자형 함수의 값으로 보정한다. 그리고, 파노라마 화상 작성부에 의해서 보정한 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성한다. 따라서, X선 촬영장치는 보정한 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성하기 때문에 파노라마 화상에 있어서 세로의 줄무늬 모양이 생기는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다. 또한, X선 촬영장치는 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 R값을 근사하게 함으로써 R값을 보정하기 때문에 이빨에 충전물을 하고 있어도 인덱스 순으로 늘어놓은 R값을 매끄럽게 연결하도록 보정할 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 X선 촬영장치는 상기 화소값 조정 계수 산출부가 상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와, 소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수(數)씩의 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하여, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 처리부와, 그래프 상에서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 보정된 R값을 근사하게 함으로써 상기 보정된 R값을 상기 인덱스의 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스에 있어서 상기 보정된 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정부를 구비하여, 상기 파노라마 화상 작성부가 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 모자형 함수의 값으로 보정된 R값을 곱하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 R값을 산출하고, R값을 평균화 처리에 의해 보정하고, 그리고 또한 모자형 함수의 값으로 보정하며, 이 보정된 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성한다. 따라서, X선 촬영장치는 파노라마 화상에 있어서 세로의 줄무늬 모양이 생기는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명과 관련된 X선 촬영장치는 상기 화소값 산출부가 상기 X선 검출기에 의해 검출된 프레임 화상으로부터 암전류 성분을 감산해서 상기 기억부에 보존하는 암전류 성분 감산부와, 상기 암전류 성분이 감산된 프레임 화상에 있어서 상기 화소값 평균을 산출하는 화소값 평균 산출부를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상의 인덱스별로 암전류 성분 감산부에 의해서 프레임 화상의 화소 전체로부터 같은 값을 뺄셈하여 암전류 성분을 감산하므로, 프레임 화상이 원래 가지고 있는 화상 정보가 빠지는 일은 없다. 또한, X선 촬영장치는 암전류 성분이 감산된 프레임 화상에 있어서 화소값 평균을 산출하므로 화소값 평균을 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 X선 촬영장치는, 상기 기준 화소값 산출부가 상기 기억부로부터 전 인덱스의 중앙값의 화소값 평균을 최소값으로 읽어내어, 해당 최소값에 1보다 크고 2보다 작은 미리 정해진 계수를 곱셈하여 역치를 구하고, 상기 화소값 평균의 값이 상기 역치보다 작은 범위가 되는 상기 인덱스의 범위를 결정하고, 상기 결정된 상기 인덱스의 범위에 있어서 복수의 상기 화소값 평균을 평균화함으로써 상기 기준 화소값을 산출하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 따르면, X선 촬영장치는, 기준 화소값 산출부에 의해서 전 인덱스의 중앙값 부근 범위의 프레임 화상으로부터 기준 화소값을 산출할 수 있다. 여기서, 파노라마 촬영에 있어서 전 인덱스의 중앙값 부근 범위의 프레임 화상은 앞니부의 화상에 상당하고, 다른 위치의 프레임 화상보다 경추의 영향을 더 크게 받는다. 따라서, X선 촬영장치는 이 범위의 프레임 화상을 이용하여 기준 화소값을 산출함으로써 경추의 영향을 효율적으로 경감할 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 화상 처리 방법은 X선속(束)을 피사체에 조사하는 X선 발생장치와, 이 X선 발생장치로부터 조사되어 상기 피사체를 투과한 상기 X선속을 프레임 화상으로서 검출하는 X선 검출기와, 상기 X선 발생장치와 상기 X선 검출기를 서로 마주보게 하여서 유지하는 아암과, 이 아암을 수직축회전으로 회전시켜 상기 X선 발생장치 및 상기 X선 검출기를 상기 피사체의 주위에서 수평방향으로 선회시키면서 동시에 상기 수직축의 회전 중심을 수평 방향으로 이동시키는 선회 슬라이드 이동 장치와, 상기 선회 슬라이드 이동 장치의 동작을 제어하는 촬영용 제어회로와, 상기 X선 검출기가 피사체의 소정 단층면의 궤도를 따라 차례로 검출한 프레임 화상을 검출 순서를 나타내는 인덱스마다 기억하는 기억부와, 화상 처리에 의해 상기 프레임 화상으로부터 파노라마 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하는 X선 촬영장치의 화상 처리 방법으로서, 상기 화상 처리부가 상기 기억부에 보존되어 있는 프레임 화상을 상기 인덱스마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균으로서 산출하고, 이 프레임 화상마다 화소값 평균을 인덱스마다 상기 기억부에 보존하는 제 1 스텝과, 상기 기억부에 보존되어 있는 적어도 하나의 임의의 화소값 평균을 이용하여 상기 기억부에 보존되어 있는 전 프레임 화상에 대한 기준 화소값을 산출하여 상기 기억부에 보존하는 제 2 스텝과, 상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 상기 화소값 평균의 상기 기준 화소값에 대한 각각의 비율의 역수를 토대로 하여서 상기 인덱스별 화소값 조정 계수를 각각 산출하는 제 3 스텝과, 상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수를 각각 곱함으로써 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 상기 인덱스별로 생성한 프레임 화상을 해당 인덱스에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축하는 제 4 스텝을 포함하여 실행하는 것을 특징으로 한다.
이러한 순서에 따르면, 화상 처리 방법은 화상 처리부에 의해서 프레임 화상의 인덱스별로 프레임 화상의 화소값 평균 및 화소값 조정 계수를 산출하고, 프레임 화상에 화소값 조정 계수를 곱하여 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 생성한 각 프레임 화상을 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축한다. 따라서, 화상 처리 방법에 따르면, 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 화상 처리 방법은 상기 제 3 스텝이 상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 나눗셈 스텝과, 소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수씩 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하고, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 스텝과, 그래프 상에서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 보정된 R값을 근사하게 함으로써 상기 보정된 R값을 상기 인덱스의 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스에 있어서 상기 보정된 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정 스텝을 포함하며, 상기 제 4 스텝이 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 모자형 함수의 값으로 보정된 R값을 곱하는 스텝인 것이 바람직하다.
이러한 순서에 따르면, 화상 처리방법은 화상 처리부에 의해서 프레임 화상의 인덱스별로 R값을 산출하고, R값을 평균화 처리에 의해 보정하고, 그리고 또한 모자형 함수의 값으로 보정하고, 이 보정한 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성한다. 따라서, 화상 처리방법에 따르면 파노라마 화상에 있어서 세로의 줄무늬 모양이 생기는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명과 관련된 프로그램은, 컴퓨터에 상기된 화상 처리방법을 실행시키기 위한 프로그램이다. 이와 같이 구성됨에 따라, 이 프로그램이 인스톨된 컴퓨터는 이 프로그램을 근거로 한 각 기능을 실현할 수 있다.
본 발명에 따르면, X선 촬영장치는 프레임 화상으로부터 원래 가지고 있는 화상 정보를 빠뜨리는 일이 없이 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 줄일 수 있다. 또한, X선 촬영장치는, 피험자마다 다른 경추 형상이나 X선 투과성의 영향을 받지 않으면서, 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있다.
또한, X선 촬영장치는 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 연산처리에 의해 경감하기 때문에 촬영중에 앞니 부분만 X선의 출력을 올리거나 아암의 회전속도를 떨어뜨리거나 할 필요가 없으며 피험자가 받는 X선량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태와 관련된 X선 촬영장치의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 실시형태와 관련된 X선 촬영장치의 구성을 나타내는 측면도이고
도 3은 도 1에 나타내는 연산용 컴퓨터의 연산장치의 기능을 나타내는 블록도이고,
도 4는 도 3에 나타내는 연산장치가 프레임 화상의 인덱스마다 산출하는 화소값 평균의 일례를 나타내는 그래프이고,
도 5는 도 3에 나타내는 연산장치가 프레임 화상의 인덱스마다 산출하는 화소값 평균의 다른 예를 나타내는 그래프이고,
도 6은 도 3에 나타내는 연산장치가 프레임 화상의 인덱스마다 산출하는 R값의 일례를 나타내는 그래프이고,
도 7은 도 3에 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 보정하는 처리방법의 일례를 나타내는 도면으로서, (a)는 인덱스마다의 R값, (b)는 보정 후의 인덱스마다의 R값을 각각 나타내고 있으며,
도 8은 도 3에 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 보정하는 처리방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, (a)는 미리 정의된 모자형 곡선을 나타내고, (b)는 인덱스별 R값을 파선으로 나타내면서 동시에 모자형 곡선에 적합하게 보정된 인덱스별 R값을 실선으로 나타내며,
도 9는 본 발명의 실시형태와 관련된 X선 촬영장치에 의한 파노라마 화상 구축 순서의 일례를 나타내는 플로차트이고,
도 10은 파노라마 화상의 일례로서, (a)는 각 프레임 화상을 겹치게 하여서 처리하는 종래의 방법으로 작성된 파노라마 화상, (b)는 도 3에 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 모자형 곡선에 적합하게 보정한 다음 작성된 파노라마 화상을 각각 나타내고 있으며,
도 11은 종래의 X선 촬영장치가 경추의 영향을 제거하여 치열의 파노라마 화상을 구축하는 원리의 설명도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 X선 촬영장치를 실시하기 위한 형태(이하 「실시형태」라고 한다)에 관해 상세하게 설명한다.
[X선 촬영장치의 구성］
X선 촬영장치(1)는 파노라마 X선 단층촬영법에 의해서 피사체의 소정의 단층면에서의 X선상을 촬영하여 파노라마 화상을 생성하는 것이다. 아래에서는 피사체가 인물의 치열(齒列)인 것으로서 설명한다. 이 X선 촬영장치(1)는 도 1에서 나타내는 바와 같이 X선 발생장치(2)와, FPD(Flat Panel Detector)(3)와, 메모리(4) 와, 촬영용 제어회로(5)와, 통신제어회로(6)와, 연산용 컴퓨터(10)를 구비한다.
X선 발생장치(2)는 도시되지 않은 슬릿을 가지고 있으며, 이 슬릿을 통해서 슬릿 형태의 X선 빔을 소정의 타이밍으로 피사체에 조사한다.
FPD(3)는 X선 발생장치(2)로부터 조사되어서 피사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출기이다. FPD(3)는 입사 X선을 전하로 변환하여, 각 화소마다 마련된 축적 용량으로 일시 보존하여 전기 신호로서 출력한다. FPD(3)는, 피사체의 X선이 투과한 부분을 소정의 프레임 레이트로 촬상한다. FPD(3)는 1회의 X선 촬영에 있어서, N장(예를 들면 4000~5000매)의 프레임 화상을 취득한다. 각 프레임 화상의 화소값은 예를 들면 전기 신호에 따른 휘도 값으로 나타내진다.
또한, FPD(3) 대신에, X선 이미지 인텐시파이어(Image Intensifier：I.I.) 등 다른 X선 검출기를 이용할 수도 있다. 그리고 또한, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, CMOS 이미지 센서, TFT(Thin Film Transistor) 센서, CdTe 센서 등을 이용해도 좋다.
메모리(4)는 일반적인 화상 메모리나 하드 디스크 등으로 구성되어 촬영중의 데이터를 일시적으로 보존하는 것이다. 메모리(4)는 FPD(3)가 피사체의 소정의 단층면 궤도를 따라서 차례로 검출한 프레임 화상을 검출순서를 나타내는 인덱스 k(k=1~N)마다 기억한다. 인덱스(k)는 파노라마 촬영으로 식별되는 특정의 각도로 대응지어진다. 이 메모리(4)에 보존된 데이터(프레임 화상)는 촬영 후에 통신 제어회로(6)에 의해서 연산용 컴퓨터(10)의 메모리(17)로 이동된다.
촬영용 제어회로(5)는 X선 발생장치(2), FPD(3), 메모리(4) 및 통신제어회로(6)와 접속되어 각부를 제어한다.
여기서, X선 촬영장치(1)의 각부의 배치 예 관해서 도 2를 참조하여 설명한다.
X선 촬영장치(1)는, 도 2에서와 같이 지주부(支柱部)(20)와, 지주부(20)에 이동 자유롭게 설치된 본체부(30)를 구비한다.
지주부(20)에는, 예를 들면 촬영용 제어회로(5), 통신 제어회로(6) 및 연산용 컴퓨터(10)를 내장하는 제어 유닛이 마련되어 있다.
본체부(30)는 아암(31)과 선회 슬라이드 이동장치(32)를 구비한다.
아암(31)은 연직 방향의 수직축인 아암 회전 중심축(C1) 주위로 회전 자유롭게 설치되어 있다. 아암(31)은 X선 발생장치(2)의 X선 조사부와 FPD(3)의 수광면을 소정 간격을 두고 서로 마주보게 하여서 유지한다. 이에 의해 FPD(3)는 X선 발생장치(2)로부터 조사되어 피사체(K)를 투과한 X선속(L)을 프레임 화상(F)으로서 검출한다.
선회 슬라이드 이동장치(32)는 모터나 액츄에이터 등을 구동시킴으로써 아암 (31)을 수직축 회전으로 소정의 각속도(角速度)로 회전시키는 것이다. 이에 의해 선회 슬라이드 이동장치(32)는 아암(31)에 유지된 X선 발생장치(2) 및 FPD(3)를 피사체(K)의 주위에서 수평방향으로 선회시킨다. 또한, 선회 슬라이드 이동장치(32)는 수직축의 회전 중심을 수평방향으로 이동시키는 슬라이드 동작을 할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 촬영용 제어회로(5)가 선회 슬라이드 이동장치(32)의 동작을 제어한다.
도 1로 돌아와서, X선 촬영장치(1)의 구성에 관한 설명을 계속하겠다.
연산용 컴퓨터(10)는 도 1에서와 같이 입출력 제어부(11)와, 키보드(12)와, 화상 표시장치(13)와, 기억부(14)와, 연산장치(화상 처리부)(15)를 구비한다.
입출력 제어부(11)는, 키보드(12)로부터의 커맨드 등을 연산장치(15)에 입력하거나 연산장치(15)의 처리 결과를 화상 표시장치(13)에 출력하거나 하는 제어를 행하는 것이다. 또한, 입출력 제어부(11)는 통신 제어회로(6)에서의 데이터를 기억부(14)에 입력하거나 기억부(14)에 보존된 처리완료 데이터를 통신 제어회로(6)로 출력하거나 하는 제어를 행한다.
키보드(12)는 연산장치(15)에 대한 커맨드 등을 입력하는 입력장치이다. 또한, 입력장치는 마우스나 터치 패널 등으로 구성해도 된다.
화상 표시장치(13)는 연산장치(15)의 처리 결과를 출력하는 출력장치로서, 예를 들면 액정 디스플레이 등으로 구성된다.
기억부(14)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 주(主)기억장치(16)와 메모리(17)를 구비한다.
주기억장치(16)는 예를 들면 연산장치(15)가 동작하기 위한 화상 처리 프로그램 등을 기억한다. 또한, 주기억장치(16)는 파노라마 화상을 구축할 때에 사용하는 메모리 영역 등을 가진다.
메모리(17)는 일반적인 화상 메모리나 하드 디스크 등으로 구성되어 촬영중에 메모리(4)에 일시적으로 보존된 데이터를 취득해서 기억하는 것이다. 즉, 메모리(17)는 X선 검출기(3)가 피사체(K)의 소정의 단층면의 궤도를 따라서 차례로 검출한 프레임 화상을 검출 순서를 나타내는 인덱스 k(k=1~N)마다 기억한다. 또한, 메모리(17)는 연산장치(15)의 연산 결과를 일시적으로 보존한다.
연산장치(화상 처리부)(15)는 화상 처리에 의해 프레임 화상으로부터 파노라마 화상을 생성하는 것이다. 연산장치(15)는 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)나 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구성되어 소정 프로그램을 RAM에 전개해서 실행함으로써 후술되는 기능을 한다. 이 프로그램은 통신회선을 통해서 제공하는 것도 가능하며, CD-ROM 등의 기록 매체에 써넣어서 배포하는 것도 가능하다.
연산장치(15)는 도 3에서 나타내는 바와 같이 화소값 산출부(41)와, 기준 화소값 산출부(42)와, 화소값 조정 계수 산출부(43)와, 파노라마 화상 작성부(44)를 구비한다.
화소값 산출부(41)는 메모리(17)에 보존되어 있는 프레임 화상을 인덱스(k)마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균으로서 산출하는 것이다. 산출된 프레임 화상마다 화소값 평균은 인덱스(k)마다 메모리(17)에 보존된다.
본 실시형태에서는 화소값 산출부(41)는 암전류 성분 감산부(45)와, 화소값 평균 산출부(46)를 구비하는 것으로 하였다.
암전류 성분 감산부(45)는 FPD(3)에 의해 검출된 프레임 화상으로부터 암전류 성분을 감산해서 메모리(17)에 보존하는 것이다.
화소값 평균 산출부(46)는 암전류 성분이 감산된 프레임 화상에 있어서 화소값 평균(P)을 산출하는 것이다.
아래에서는 FPD(3)에 의해 검출된 단순 X선상(像)을 프레임 화상(F)이라고 표기하고, 암전류 성분을 감산한 오프셋 X선상을 프레임 화상(f)이라고 표기한다.
기준 화소값 산출부(42)는 메모리(17)에 보존되어 있는 임의의 화소값 평균 (P)을 이용하여, 메모리(17)에 보존되어 있는 전 프레임 화상(f)에 대한 기준 화소값(PC)을 산출하는 것이다. 산출된 기준 화소값(PC)은 메모리(17)에 보존된다.
본 실시형태에서는, 기준 화소값 산출부(42)는, 일례로서 메모리(17)로부터 전 인덱스(k)(1~N)의 중앙값의 화소값 평균(P)을 읽어내고, 이 읽어낸 값을 최소값으로서 소정의 역치까지의 크기의 화소값 평균(P)이 포함되는 범위에 있는 프레임 화상을 탐색해서 모두 이용하는 것으로 하였다. 그리고, 기준 화소값 산출부(42)는 읽어낸 최소값에 미리 정해진 계수(c)를 곱셈하여 역치를 구하고, 화소값 평균(P)의 값이 역치보다 더 작은 범위가 되는 인덱스(k)의 범위를 결정하고, 결정된 인덱스(k)의 범위에 포함되는 복수의 화소값 평균(P)을 평균화함으로써, 기준 화소값(PC)을 산출한다. 여기서, 미리 정해진 계수(c)는 1보다 크고 2보다 작은 값이면 좋고, 예를 들면, c=1.25 등의 값을 이용할 수 있다.
화소값 조정 계수 산출부(43)는, 메모리(17)에 보존되어 있는 인덱스(k)별 화소값 평균(P)의 기준 화소값(PC)에 대한 각각의 비율의 역수를 토대로 해서 인덱스(k)별 화소값 조정 계수를 각각 산출하는 것이다. 화소값 조정 계수는 프레임 화상(f)에 곱셈함으로써, 해당 프레임 화상의 화소값을 조정하기 위한 계수이다.
본 실시형태에서는 화소값 조정 계수 산출부(43)는 R값 산출부(47)와 R값 보정부(48)를 구비하는 것으로 하였다.
R값 산출부(47)는 기준 화소값(PC)을 인덱스(k)별 화소값 평균(P)으로 나누어 계산하는 것이다. 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값은 각 프레임에 대응하는 계수로, 농도비를 나타내는 무차원수(無次元數)이다. 산출된(R) 값은 메모리(17)에 보존된다. 이 R값 그 자체를 화소값 조정 계수로서 이용하는 것도 가능하다.
R값 보정부(48)는 평균화 처리부(51)와 함수 추정부(52)를 구비한다.
평균화 처리부(51)는 소정의 인덱스(k)의 R값과 해당 인덱스(k)의 전후 소정 수(n장)씩 인덱스(k)의 R값과의 평균값을 구하고, 소정의 인덱스(k)의 R값을 구한 평균값으로 보정하는 것이다. 평균화 처리부(51)는 각 인덱스에 대해서 같은 처리를 반복해서 실시한다. 여기서, n은 1 이상의 임의의 정수이다. 여기서 보정된 R값을 RA로 표기한다. RA은 메모리(17)에 보존된다. 이 RA을 화소값 조정 계수로서 이용하는 것도 가능하다.
함수 추정부(52)는 R값 또는 보정된 R값(RA)을 메모리(17)로부터 읽어내고, 읽어낸 R값을 인덱스(k)의 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스(k)에 있어서 읽어낸 R값을 모자형 함수의 값으로 보정하는 것이다. 여기서 보정된 R값을 RB로 표기한다. RB는 메모리(17)에 보존된다. 이 RB를 화소값 조정 계수로서 이용하는 것도 가능하다.
본 실시형태에서는 함수 추정부(52)는 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스(k)의 R값을 근사시키는 것으로 모자형 함수를 추정하고, RB를 화소값 조정 계수로서 이용하는 것으로 하였다. 또한, 함수 추정부(52)의 처리에 대해서 상세하게는 후술하기로 한다.
파노라마 화상 작성부(44)는 메모리(17)에 보존되어 있는 인덱스(k)별 프레임 화상의 화소값을 조정한 다음 각 프레임 화상을 해당 인덱스(k)에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축하는 것이다. 이 파노라마 화상 작성부(44)는 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스(k)의 화소값 조정 계수(RB)를 각각 균등하게 곱해서 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성한다. 그리고, 프레임 화상마다 시프트 양은 단층면의 궤도에 따라서 공지의 파노라마 화상 작성 방법으로 구해진다. 여기서 구축된 파노라마 화상(G)은 주기억장치(16)에 보존되면서 동시에 화상 표시장치(13)에 표시된다.
[화소값 평균의 산출 방법의 구체적인 예］
화소값 평균의 산출 방법의 구체적인 예에 관해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는, 도 3에 나타낸 연산장치가 프레임 화상의 인덱스마다 산출하는 화소값 평균의 일례를 나타내는 그래프이다. 최종적으로 구축하는 파노라마 화상에서는 화상 가로방향의 중심부분에 앞니부가 비치게 된다. 이 파노라마 화상을 작성하기 전의 프레임 화상의 일례로서, 도 4에 암전류 성분을 제거한 세로로 긴 직사각형 형태의 복수의 프레임 화상(f)을 나타낸다. 또한, 실제로는 프레임 화상(f)의 매수는 4000~5000매 정도이다.
도 4에 있어서, 인덱스(k)는 파노라마 촬영으로 식별되는 특정한 각도로 대응지어진다. 예를 들면, 전 인덱스(k)의 중앙값 부근에 부호(101)로 나타내는 영역은 치열의 앞니부에 대응한다. 또한, 전체 인덱스(k)의 최소값 부근에 부호(102)로 나타내는 영역은 한편의 턱 관절부에 대응되고, 전체 인덱스(k)의 최대값 부근에 부호(103)으로 나타내는 영역은 다른 쪽의 턱 관절부에 대응된다.
화소값 평균 산출부(46)는 각각의 프레임 화상(f)에 관해서 프레임 화상 중 모든 화소에 관한 화소값을 평균한 값(P)을 산출한다. 이 (P)를 프레임 화상의 화소값 평균이라 한다. 예를 들면, 한 장의 직사각형 형태의 프레임 화상(f)이 가로 10pixel×세로 100pixel의 1000pixel이라면, 화소값 평균 산출부(46)는 전체로 1000화소분의 화소값을 평균한다.
화소값 평균 산출부(46)의 변형예로서 한 장의 프레임 화상(f) 중의 화소를 추려내서 가산 평균하도록 해도 괜찮다. 이 경우, 화소값 평균 산출부(46)는 예를 들면, 상기 1000pixel의 화상에 대해서 1pixel 건너띄기로 5pixel×50pixel인 250 pixel에 관해 가산 평균하도록 해도 된다.
화소값은, 예를 들면 휘도값이다. 예를 들면 12비트라면, 0~4095의 수치로 나타낸다.
도 4의 하측에서와 같이 프레임 화상의 인덱스(k)의 순서로 화소값 평균(P)의 값을 연결한 곡선은, 부호(102,103)으로 나타내는 영역에서 값이 높고, 부호 (101)로 나타내는 영역에서 값이 낮은 것이 된다. 이 부호(101)로 나타내는 영역에서는 프레임 화상이 전체적으로 희어져 있다.
[기준 화소값 산출 방법의 구체적인 예］
이어서, 기준 화소값 산출부(42)가 부호(101)로 나타내는 영역을 경추 찍힘이 있는 영역으로서 경추가 찍혀져 있는 프레임 화상의 범위를 결정해서 기준 화소값을 산출하는 방법의 구체적인 예에 관해서 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 도 3에서 나타내는 연산장치가 프레임 화상의 인덱스마다 산출되는 화소값 평균의 다른 예를 나타내는 그래프이다. 전제로서, 예를 들면 4000매의 프레임 화상을 상정한다. 앞니부에 상당하는 프레임 화상은 몇 번째서부터 몇 번째인지 탐색하기 위해서 기준 화소값 산출부(42)는 우선 기준값으로서 전체의 1/2의 인덱스 위치, 예를 들면, 2000번째의 프레임 화상에 관한 화소값 평균(P)의 값을 참조한다. 이 2000번째의 프레임 화상의 화소값 평균(P)의 값을 예를 들면 「100」으로 한다. 이 경우, 미리 정해진 계수(c)를 예를 들면 1.25로 하면, 기준 화소값 산출부(42)가 산출하는 역치는 「125」가 된다.
그리고, 기준 화소값 산출부(42)는 2000번째의 프레임 화상으로부터 인덱스가 작아지는 쪽으로 화소값 평균(P)의 값을 탐색하고, 역치 이하가 되는 값을 가지는 인덱스의 범위를 구한다. 이에 의해, 화소값 평균(P)의 값이 「125」이하가 되는 경우의 한쪽 경계가 되는 인덱스는 예를 들면 1600번째로 판정한다.
또한, 기준 화소값 산출부(42)는 2000번째의 프레임 화상으로부터 인덱스가 커지는 쪽으로 화소값 평균(P)의 값을 탐색하고, 역치인 「125」이하가 되는 값을 가지는 인덱스의 범위를 구한다. 이에 의해, 화소값 평균(P)의 값이 「125」이하가 되는 경우의 다른 쪽 경계가 되는 인덱스는 예를 들면 2400번째로 판정한다.
이에 따라, 기준 화소값 산출부(42)는 1600~2400번째의 801장의 프레임 화상이 앞니부의 범위에 있는 프레임 화상으로 결정한다.
그리고, 기준 화소값 산출부(42)는 이 801장 각각의 화소값 평균(P)의 값을 가산 평균해서 얻어진 평균값을 기준 화소값(PC)으로 한다.
이와 같이 기준 화소값 산출부(42)는 전체 프레임 화상 중 도 4에 있어서 중앙의 위치에서 검출되는 프레임 화상으로부터 왼쪽방향을 향해서 하얀 것으로 판정되는 프레임 화상이 어디까지의 범위인지를 탐색하고, 오른쪽 방향에 대해서도 마찬가지로 탐색하여, 경추가 찍히기 시작된 프레임 화상의 위치와 경추가 찍히지 않게 된 프레임 화상의 위치를 결정한다.
이 기준 화소값 산출부(42)가 산출한 기준 화소값(PC)을 이용하여, R값 산출부(47)가 인덱스(k)별 화소값 평균(P)으로 나누어 계산하여 구한 R값의 일례를 도 6에 나타낸다. 또한, 이 R값은 도 4의 하측에 나타내는 화소값 평균 P에 대응된다.
[R값의 제 1 보정방법］
R값의 제 1 보정방법으로서 평균화 처리부(51) 동작의 구체적인 예에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 도 3에서 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 보정하는 처리방법의 일례를 나타내는 도면으로서, (a)는 인덱스마다의 R값, (b)는 보정 후의 인덱스마다의 R값을 각각 나타낸다. 도 7(a)에서와 같이 인덱스(k)가 예를 들면 4일 때에 R값이 「5」, 그 전후 1장씩의 R값이 「3」과「4」인 경우, 인덱스(k)가 3~5일 때의 R값을 가산 평균한 결과는 「4」가 된다. 이 평균화 처리에 의해 인덱스(k)가 예를 들면 4일 때, R값이 「5」에서 「4」로 바꿔써진다. 또한, 인덱스(k)가 4~6일 때에 R값을 가산 평균한 결과는 「5」가 된다. 이 평균화 처리에 의해 인덱스(k)가 예를 들면 5일 때, R값이 「4」에서「5」로 고쳐 써진다. 이하 마찬가지로 해서 평균화 처리가 이루어진다.
이에 의해, 인덱스(k)의 순서로 R값을 연결했을 때에 매끄러운 곡선을 얻을 수 있다. 그 때문에, 프레임 화상의 화소값를 조정해서 파노라마 화상을 작성할 때에 파노라마 화상의 화질을 높일 수 있다. 만일, R값이 프레임 화상이 연속하는 인덱스에 있어서 크게 차이가 나는 경우에 R값을 그대로 이용해서 파노라마 화상을 작성하면, 세로의 줄무늬 모양이 생기는 경우가 있다. 그러나, X선 촬영장치(1)는 평균화 처리부(51)의 동작에 의해서 보정된 R값을 화소값 조정 계수로서 이용하여 파노라마 화상을 작성할 수 있기 때문에 파노라마 화상에 있어서 세로의 줄무늬 모양이 생기는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 이러한 예에서는 소정의 인덱스에 대해서 전후 1개씩의 R값을 더한 3개의 R값을 가산 평균하는 것으로 하였지만, 더 많은 R값을 이용해도 된다. 예를 들면 전후 20~30개씩의 R값을 더한 수십 개의 R값을 가산 평균하면, 이빨에 충전물이 있는 경우에도 그 영향을 제거할 수 있다.
[R값의 제 2 보정방법］
R값의 제 2 보정방법으로서 함수 추정부(52)의 동작의 구체적인 예에 대해서 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8은 도 3에서 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 보정하는 처리 방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, (a)는 미리 정의된 모자형 곡선을 나타내고, (b)는 인덱스마다의 R값을 파선으로 나타내면서 동시에 모자형 곡선에 적합하게 보정된 인덱스마다의 R값을 실선으로 나타내고 있다.
여기에서는 모자형 곡선은 도 8(a)에서와 같이 예를 들면, 점 a, b, c, d, e, f를 각각 통과하는 곡선이다. 여기서, 점a-점b 사이의 영역을 제 1 평탄부라 하고, 점c-점d 사이의 영역을 제 2 평탄부, 점e-점f 사이의 영역을 제 3 평탄부라 한다. 이때, 이 곡선에서는 아래의 (A1)~(A5)로 규정되는 파라미터가 각각 정의되어 있다. 또한, 이 곡선의 수직 방향 값이 R값에 대응한다.
(A1) 미리 정해진 최소값(R0)을 나타내는 제 1 평탄부의 길이(WL)
(A2) 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값(RH)을 나타내는 제 2 평탄부의 길이(WH)
(A3) 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이(WR)
(A4) 제 1 평탄부와 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수
(A5) 제 2 평탄부와 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수
여기서, 제 1 연속함수와 제 2 연속함수의 초기 설정으로서, 예를 들면 코사인 함수의 위상이 -π／2~＋π／2인 1주기분 곡선을 전후의 반주기의 구간으로 분리하고, 제 1 연속함수의 곡선과 제 2 연속함수의 곡선을 정의하도록 해도 된다. 또한, 제 1 연속함수는 부호(104)로 나타내는 바와 같이 점 b에서 점 c를 향하는 솟아오르는 기울기로 규정할 수 있다. 마찬가지로 제 2 연속 함수는 점 e에서 점 d를 향하는 솟아오르는 기울기로 규정할 수 있다.
함수 추정부(52)는 산출된 전 인덱스(k)의 R값과, 미리 정의된 모자형 곡선의 R값의 차이의 절대값을 누적하고, 예를 들면 최소 이승법에 의해 누적값이 최소가 되도록 모자형 곡선을 결정한다. 함수 추정부(52)는 이 결정된 모자형 곡선에 있어서 각 인덱스에 대응된 R값(RB)을 각각 구한다.
여기서, 각 피사체(인물)에 따라서 설정되는 모자형 곡선을 결정하는 요소는 제 1 평탄부의 R값(최소값 R0), 제 1 연속함수의 기울기, 제 2 평탄부의 길이(WH)의 각 파라미터로 한다.
［파노라마 화상 구축의 흐름］
X선 촬영장치(1)에 의한 파노라마 화상 구축의 순서에 대해서 도 9를 참조하면서 설명한다.
우선, 환자(피사체)의 위치를 정한다(스텝S1). 여기서, 환자(피사체)를 X선 촬영장치(1)에 위치를 정하는 방법은, 예를 들면 환자를 턱받침(Chinrest)에 고정하여 행한다.
이어서, X선 촬영을 행한다(스텝S2). 여기서, 미도시의 촬영 개시 스위치가 눌리면, 아암(31)을 X선 조사 위치로 이동시켜, X선 발생장치(2)로부터 X선을 조사하여, 피사체를 투과한 X선을 FPD로 검출하는 일련의 동작을, X선 조사 위치를 시프트하면서 N회 반복함으로써, 이 환자(피사체)에 대한 1회의 X선 촬영을 종료한다(인덱스k=1~N). 이 촬영중에 각 인덱스(k)의 프레임 화상(단순 X선상)은 메모리 (4)에 일시 보존된다. 촬영 종료후, 통신제어회로(6)는 메모리(4)에 보존되어 있는 프레임 화상을 연산용 컴퓨터(10)로 이동한다. 연산용 컴퓨터(10)는 각 인덱스(k)의 프레임 화상(F)을 메모리(17)에 보존한다(스텝S3).
이어서, 연산용 컴퓨터(10)의 연산장치(15)는 암전류 성분 감산부(45)에 의해서 메모리(17)로부터 프레임 화상(단순 X선상)(F)을 인덱스(k)마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상으로부터 암전류 성분을 제거하고, 이 프레임 화상(오프셋 X선상) (f)을 메모리(17)에 보존한다(스텝S4).
이어서, 연산장치(15)는 화소값 평균 산출부(46)에 의해서 메모리(17)로부터 프레임 화상(오프셋 X선상)(f)을 인덱스(k)마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상의 화소값 평균(P)을 산출하고, 이 화소값 평균(P)을 메모리(17)에 보존한다(스텝 S5).
이어서, 연산장치(15)는 기준 화소값 산출부(42)에 의해서 메모리(17)로부터 인덱스(k)가 N/2의 위치의 화소값 평균(P)을 읽어내어, 앞니부(101)(도 5 참조)를 결정한다. 그리고, 기준 화소값 산출부(42)는 앞니부(101)의 인덱스(k)로 특정되는 복수의 화소값 평균(P)을 가산 평균함으로써 전 프레임 화상(f)에 대해서 기준으로 하는 화소값(PC)(앞니부의 화소값 평균)을 산출하여 메모리(17)에 보존한다(스텝 S6).
이어서, 연산장치(15)는, R값 산출부(47)에 의해서 메모리(17)로부터 기준 화소값(PC)(앞니부의 화소값 평균)을 읽어내면서 동시에 화소값 평균(P)을 인덱스(k)마다 읽어내고, 각 인덱스(k)에 대해서 R=PC/P를 산출하여 메모리(17)에 보존한다(스텝 S7).
이어서, 연산장치(15)의 R값 보정부(48)는 평균화 처리부(51)에 의해서 메모리(17)로부터 R값을 인덱스(k)마다 읽어내고, 인덱스(k)에 대한 R값의 곡선을 평균화해서 R값을 RA로 보정하여 메모리(17)에 보존한다(스텝 S8).
이어서, R값 보정부(48)는 함수 추정부(52)에 의해서, 메모리(17)로부터 RA값을 인덱스(k)마다 읽어내고, 인덱스(k)에 대한 RA의 곡선을 나타내는 함수를 추정해서 RB로 보정하여 메모리(17)에 보존한다(스텝 S9).
다음으로 연산장치(15)의 파노라마 화상 작성부(44)는, 메모리(17)에서부터 인덱스(k)의 R값의 보정값(RB)과 해당 인덱스(k)의 프레임 화상을 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상의 각 화소의 화소값에 대해서 R값의 보정값(RB)을 각각 곱함으로써 화소값을 조정한 프레임 화상을 생성하고, 생성한 각 인덱스(k)의 프레임 화상을 겹치게 하여서 파노라마 화상(G)을 구축하여 메모리(17)에 보존한다(스텝 S10).
그리고, 파노라마 화상 작성부(44)는 메모리(17)로부터 파노라마 화상(G)을 읽어내고, 읽어낸 파노라마 화상(G)을 화상 표시장치(13)로 출력한다(스텝 S11).
이와 같은 순서로 파노라마 화상이 구축된다.
또한, 여기에서는 연산장치(15)가 스텝(S7)~스텝(S10)의 처리를 이 순서로 모두 실행하는 것으로서 설명했지만, 다음의(B1)~(B3)와 같이 일부를 생략하는 순서도 실행 가능하다.
(B1) 스텝(S9)를 생략한다.
(B2) 스텝(S8)를 생략한다.
(B3) 스텝(S8),(S9)를 생략한다.
[파노라마 화상의 구체적인 예］
도 10은 파노라마 화상의 일례로서, (a)는 각 프레임 화상을 겹치게 하여서 처리하는 종래의 방법으로 작성된 파노라마 화상, (b)는 도 3에 나타내는 연산장치가 산출한 R값을 모자형 곡선에 적합하게 해서 보정한 다음 작성된 파노라마 화상을 각각 나타낸다.
일반적으로 X선 촬영장치가 경추를 통해서 앞니부를 촬영하는 각도에 있어서는, X선 빔의 경로에 X선이 투과하기 어려운 물체가 들어가게 된다. 이 때문에 고주파수 에너지를 가지는 X선이 살아남기 위해서, 빔하드닝 현상(Beam Hardning:선질 경화 현상)이 일어나, 현실의 앞니 부분에 있어서 X선의 강약의 차이가 작아져 버린다. 그 때문에, FPD의 수광면에서 얻어지는 앞니부의 프레임 화상의 농담차이도 작아진다. 따라서, 통상적인 방법으로는 도 10(a)에서와 같이 파노라마 화상의 앞니부에 있어서 새하얀 화상이 얻어진다.
한편, 본 실시형태와 관련된 X선 촬영장치(1)는 앞니부에 대응하는 영역의 인덱스의 프레임 화상의 농담(濃淡)을 강조하는 곱셈 처리를 한다. 그 때문에 도 10(b)에서와 같이 파노라마 화상의 앞니부에 있어서 농담이 뚜렷한 화상이 얻어진다. 즉, X선 촬영장치(1)는 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있었다. 이때에 X선 촬영장치(1)에서 행하는 화상의 곱셈 처리는 한 장의 프레임 화상의 모든 화소에 대해서 같은 화소값 조정 계수를 곱하는 연산을 하고 있어서 프레임 화상이 원래 가지고 있는 화상 정보가 빠지는 것을 방지한다.
본 실시형태에 따르면, X선 촬영장치(1)는 복수의 단층면의 파노라마 화상을 구축하는 일 없이 치열의 파노라마 화상의 앞니부에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있다.
또한, X선 촬영장치(1)는 경추 형상이나 X선 투과성이라는 환자 개인차가 있어도 그러한 영향을 받지 않고 치열의 파노라마 화상의 앞니 부분에 경추가 비치는 영향을 경감할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, X선 촬영장치(1)는 X선 촬영 후에 연산용 컴퓨터(10)의 메모리(17)에 이동시켜서 보존한 프레임 화상을 근거로 경추의 영향을 경감하는 처리를 행하면서 파노라마 화상을 구축하고, 다시 연산용 컴퓨터(10)의 메모리(17)에 보존한다. 따라서, 파노라마 화상으로부터 경추의 영향을 경감하기 위해서 특별한 워크 스페이스를 필요로 하지 않는다.
이상에서 본 발명의 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며 그 취지를 바꾸지 않는 범위에서 실시가능하다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스(k)의 R값을 근사하게 함으로써 모자형 함수를 추정하고, RB를 화소값 조정 계수로서 이용하는 것으로 했지만, R값 산출부(47)에서 산출된 R값을 보정하는 일 없이 화소값 조정 계수로서 이용하는 것도 가능하다.
또한, R값을 보정하는 경우에, 평균화 처리부(51)에 의해서 보정된 R값인 RA을 화소값 조정 계수로서 이용하는 것도 가능하다.
게다가, 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스(k)의 RA를 근사하게 함으로써 모자형 함수를 추정하고, 이중으로 보정한 RB를 화소값 조정 계수로서 이용하는 것으로 해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 연산장치(15)에 암전류 성분 감산부(45)를 구비하는 것으로 하였지만, FPD(3)에 의해 검출된 프레임 화상(F)에 암전류 성분이 포함되지 않거나 또는 무시할 수 있는 정도라면, 화소값 평균 산출부(46)가 프레임 화상(F)으로부터 화소값 평균(P)를 산출하도록 해도 된다.
또한, 기준 화소값 산출부(42)는 전 인덱스(k)(1~N)의 중앙값의 화소값 평균(P)을 이용하여 기준 화소값(PC)을 산출하기 위한 인덱스(k)의 범위를 탐색하는 것으로 했지만, 전 프레임 화상의 어느 위치에 대응한 화소값 평균(P)을 이용할지, 즉 어느 인덱스의 화소값 평균(P)를 이용할지는 임의이다. 또한, 이용하는 화소값 평균(P)의 개수는 적어도 1 이상이면 된다. 또한, 이용하는 화소값 평균(P)의 개수는 미리 정해두어도 되고 처리할 때 결정해도 된다.
또한, 연산용 컴퓨터(10)는 X선 촬영장치(1)의 지주부(20)에 설치된 제어 유닛에 내장되는 것으로서 설명했지만, 이 제어 유닛의 외부에 배치되어서 케이블을 통해 접속된 퍼스널 컴퓨터라도 좋다.
1; X선 촬영장치
2; X선 발생장치
3; FPD(X선 검출기)
4; 메모리
5; 촬영용 제어회로
6; 통신 제어회로
10; 연산용 컴퓨터
11; 입출력 제어부
12; 키보드
13; 화상 표시장치
14; 기억부
15; 연산장치
16; 주기억장치
17; 메모리
20; 지주부
30; 본체부
31; 아암
32; 선회 슬라이드 이동장치
41; 화소값 산출부
42; 기준 화소값 산출부
43; 화소값 조정 계수 산출부
44; 파노라마 화상 작성부
45; 암전류(暗電流) 성분 감산부
46; 화소값 평균 산출부
47; R값 산출부
48; R값 보정부
51; 평균화 처리부
52; 함수 추정부

Claims (9)

  1. X선속을 피사체에 조사하는 X선 발생장치와,
    이 X선 발생장치로부터 조사되어 상기 피사체를 투과한 상기 X선속을 프레임 화상으로서 검출하는 X선 검출기와,
    상기 X선 발생장치와 상기 X선 검출기를 서로 마주보게 하여서 유지하는 아암과,
    이 아암을 수직축 회전으로 회전시켜서 상기 X선 발생장치 및 상기 X선 검출기를 상기 피사체의 주위에서 수평방향으로 선회시키면서 동시에 상기 수직축의 회전 중심을 수평방향으로 이동시키는 선회 슬라이드 이동장치와,
    상기 선회 슬라이드 이동장치의 동작을 제어하는 촬영용 제어회로와,
    상기 X선 검출기가 피사체의 소정의 단층면의 궤도를 따라서 차례로 검출한 프레임 화상을, 검출 순서를 나타내는 인덱스마다 기억하는 기억부와,
    화상 처리에 의해 상기 프레임 화상으로부터 파노라마 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하는 X선 촬영장치로서,
    상기 화상 처리부는,
    상기 기억부에 보존되어 있는 프레임 화상을 상기 인덱스마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균으로서 산출하고, 이 프레임 화상마다 화소값 평균을 인덱스마다 상기 기억부에 보존하는 화소값 산출부와,
    상기 기억부에 보존되어 있는 적어도 하나의 임의의 화소값 평균을 이용하여 상기 기억부에 보존되어 있는 전 프레임 화상에 대한 기준 화소값을 산출하고, 상기 기억부에 보존하는 기준 화소값 산출부와,
    상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 상기 화소값 평균의 상기 기준 화소값에 대한 각각의 비율의 역수를 토대로 해서 상기 인덱스별 화소값 조정 계수를 각각 산출하는 화소값 조정 계수 산출부와,
    상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수를 각각 곱함으로써 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 상기 인덱스별로 생성한 프레임 화상을 해당 인덱스에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축하는 파노라마 화상 작성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화소값 조정 계수 산출부는,
    상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와,
    소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수(數)씩의 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하고, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 처리부를 구비하며,
    상기 파노라마 화상 작성부는, 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 보정된 R값을 곱하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화소값 조정 계수 산출부는,
    상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와,
    그래프 상에서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 R값을 근사하게 함으로써 상기 R값을 상기 인덱스 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스에 있어서 상기 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정부를 구비하며,
    상기 파노라마 화상 작성부는 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 보정된 R값을 곱하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화소값 조정 계수 산출부는,
    상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 R값 산출부와,
    소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수씩의 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하고, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 처리부와,
    그래프 상에서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 보정된 R값을 근사하게 함으로써 상기 보정된 R값을 상기 인덱스 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스에 있어서 상기 보정된 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정부를 구비하며,
    상기 파노라마 화상 작성부는 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 모자형 함수의 값으로 보정된 R값을 곱하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화소값 산출부는,
    상기 X선 검출기에 의해 검출된 프레임 화상으로부터 암전류 성분을 감산해서 상기 기억부에 보존하는 암전류 성분 감산부와,
    상기 암전류 성분이 감산된 프레임 화상에 있어서 상기 화소값 평균을 산출하는 화소값 평균 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 화소값 산출부는,
    상기 기억부에서, 전 인덱스의 중앙값의 화소값 평균을 최소값으로서 읽어내고, 해당 최소값에 1보다 크고 2보다 작은 미리 정해진 계수를 곱셈하여 역치를 구하고, 상기 화소값 평균의 값이 상기 역치보다 더 작은 범위가 되는 상기 인덱스의 범위를 결정하고, 상기 결정된 상기 인덱스의 범위에 있어서 복수의 상기 화소값 평균을 평균화함으로써, 상기 기준 화소값을 산출하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  7. X선속을 피사체에 조사하는 X선 발생장치와,
    이 X선 발생장치로부터 조사되어 상기 피사체를 투과한 상기 X선속을 프레임 화상으로서 검출하는 X선 검출기와,
    상기 X선 발생장치와 상기 X선 검출기를 서로 마주하게 하여 유지하는 아암과,
    이 아암을 수직축 회전으로 회전시켜서 상기 X선 발생장치 및 상기 X선 검출기를 상기 피사체의 주위에서 수평방향으로 선회시키면서 동시에 상기 수직축의 회전 중심을 수평방향으로 이동시키는 선회 슬라이드 이동장치와,
    상기 선회 슬라이드 이동장치의 동작을 제어하는 촬영용 제어회로와,
    상기 X선 검출기가 피사체의 소정의 단층면의 궤도를 따라서 차례로 검출한 프레임 화상을 검출 순서를 나타내는 인덱스마다 기억하는 기억부와,
    화상 처리에 의해 상기 프레임 화상으로부터 파노라마 화상을 생성하는 화상 처리부를 구비하는 X선 촬영장치의 화상 처리 방법으로서,
    상기 화상 처리부는,
    상기 기억부에 보존되어 있는 프레임 화상을 상기 인덱스마다 읽어내고, 읽어낸 프레임 화상에 있어서 화소의 밝기를 나타내는 화소값의 평균값을 화소값 평균으로서 산출하고, 이 프레임 화상마다 화소값 평균을 인덱스마다 상기 기억부에 보존하는 제 1 스텝과,
    상기 기억부에 보존되어 있는 적어도 하나의 임의의 화소값 평균을 이용하여, 상기 기억부에 보존되어 있는 전 프레임 화상에 대한 기준 화소값을 산출하고, 상기 기억부에 보존하는 제 2 스텝과,
    상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 상기 화소값 평균의 상기 기준 화소값에 대한 각각의 비율의 역수를 토대로 해서, 상기 인덱스별 화소값 조정 계수를 각각 산출하는 제 3 스텝과,
    상기 기억부에 보존되어 있는 상기 인덱스별 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수를 각각 곱하는 것으로 밝기를 조정한 프레임 화상을 생성하고, 상기 인덱스별로 생성한 프레임 화상을 해당 인덱스에 따른 시프트 양으로 겹치게 하여서 파노라마 화상을 구축하는 제 4 스텝을 포함하여 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 3 스텝은,
    상기 기준 화소값을 상기 인덱스별 상기 화소값 평균으로 나누어 계산하고, 이 나눗셈 결과를 나타내는 R값을 상기 기억부에 보존하는 나눗셈 스텝과,
    소정의 인덱스의 상기 R값과, 해당 인덱스의 전후 소정 수씩의 인덱스의 상기 R값과의 평균값을 구하고, 상기 소정의 인덱스의 상기 R값을 상기 구한 평균값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 평균화 스텝과,
    그래프 상에서 미리 정해진 최소값을 나타내는 제 1 평탄부의 길이와, 이 제 1 평탄부보다 큰 미리 정해진 최대값을 나타내는 제 2 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 같은 값을 나타내는 제 3 평탄부의 길이와, 상기 제 1 평탄부와 상기 제 2 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 1 연속함수와, 상기 제 2 평탄부와 상기 제 3 평탄부를 매끄럽게 연결하는 곡선을 나타내는 제 2 연속함수가 미리 정의된 모자형 곡선에 대해서 전 인덱스의 상기 보정된 R값을 근사하게 함으로써 상기 보정된 R값을 상기 인덱스의 순으로 매끄럽게 연결하는 모자형 곡선을 나타내는 모자형 함수를 추정하고, 각 인덱스에 있어서 상기 보정된 R값을 상기 모자형 함수의 값으로 보정해서 상기 기억부에 보존하는 함수 추정 스텝을 포함하며,
    상기 제 4 스텝은 상기 프레임 화상에 있어서 각 화소의 화소값에 대해서, 해당 인덱스의 상기 화소값 조정 계수로서 상기 모자형 함수의 값으로 보정된 R값을 곱하는 스텝인 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  9. 컴퓨터에, 제 7항에 기재된 화상 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 저장된 기록매체.
KR1020137008614A 2010-09-21 2010-09-21 X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램 KR101502494B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/066331 WO2012039023A1 (ja) 2010-09-21 2010-09-21 Ｘ線撮影装置、その画像処理方法およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130058060A KR20130058060A (ko) 2013-06-03
KR101502494B1 true KR101502494B1 (ko) 2015-03-13

Family

ID=45873537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137008614A KR101502494B1 (ko) 2010-09-21 2010-09-21 X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9148566B2 (ko)
JP (1) JP5485404B2 (ko)
KR (1) KR101502494B1 (ko)
WO (1) WO2012039023A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140051975A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 Aspect Imaging Ltd. Multiple heterogeneous imaging systems for clinical and preclinical diagnosis
DE102014220585A1 (de) * 2014-10-10 2016-04-14 Conti Temic Microelectronic Gmbh Stereokamera für Fahrzeuge
CN105741239B (zh) * 2014-12-11 2018-11-30 合肥美亚光电技术股份有限公司 牙齿全景图像的生成方法、装置及用于拍摄牙齿的全景机
US11010877B2 (en) * 2017-01-27 2021-05-18 Canon U.S.A., Inc. Apparatus, system and method for dynamic in-line spectrum compensation of an image
US11432781B2 (en) 2017-05-03 2022-09-06 3Dio, Inc. Three dimensional x-ray imaging system
KR102203638B1 (ko) * 2018-09-10 2021-01-18 오스템임플란트 주식회사 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US10794732B2 (en) 2018-11-08 2020-10-06 Canon U.S.A., Inc. Apparatus, system and method for correcting nonuniform rotational distortion in an image comprising at least two stationary light transmitted fibers with predetermined position relative to an axis of rotation of at least one rotating fiber

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007117432A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd パノラマｘ線撮影装置
JP2008072821A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Toshiba Lighting & Technology Corp 配線装置および配線ダクト
JP2008229322A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Morita Mfg Co Ltd 画像処理方法、画像表示方法、画像処理プログラム、記憶媒体、画像処理装置、ｘ線撮影装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2824602B2 (ja) 1990-10-05 1998-11-11 株式会社モリタ製作所 デジタルパノラマｘ線撮影装置
JPH07308314A (ja) 1994-05-18 1995-11-28 Morita Mfg Co Ltd デジタルパノラマｘ線撮影装置
JP3291406B2 (ja) 1995-02-09 2002-06-10 株式会社モリタ製作所 パノラマｘ線撮影装置
KR100861409B1 (ko) 2006-12-13 2008-10-08 주식회사바텍 파노라마 엑스선 촬영장치 및 이를 이용한 촬영방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007117432A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd パノラマｘ線撮影装置
JP2008072821A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Toshiba Lighting & Technology Corp 配線装置および配線ダクト
JP2008229322A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Morita Mfg Co Ltd 画像処理方法、画像表示方法、画像処理プログラム、記憶媒体、画像処理装置、ｘ線撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012039023A1 (ja) 2014-02-03
WO2012039023A9 (ja) 2014-01-09
JP5485404B2 (ja) 2014-05-07
KR20130058060A (ko) 2013-06-03
US9148566B2 (en) 2015-09-29
WO2012039023A1 (ja) 2012-03-29
US20130188009A1 (en) 2013-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101502494B1 (ko) X선 촬영장치, 그 화상 처리방법 및 프로그램
JP5388680B2 (ja) 散乱線補正方法及び散乱線補正装置
US9886748B2 (en) Alignment of mixed-modality data sets for reduction and removal of imaging artifacts
EP3239923B1 (en) Method and apparatus for generating tooth panoramic image, and panoramic machine for photographing teeth
CN111601552B (zh) 图像制作装置和学习完毕模型的生成方法
US8320522B2 (en) Method for creating a tomographic image
KR20130128124A (ko) 파노라마 영상 데이터 제공 방법 및 장치
BR112012002128B1 (pt) sistema de formação de imagem de raios-x dental extra-oral multi-funcional de sensor individual
KR101190801B1 (ko) Ｘ선 단층 촬영 장치 및 그 방법
US20170196528A1 (en) Medical image photographing apparatus and medical image correction method using depth camera
KR102079576B1 (ko) 엑스선 파노라마 영상 표시 장치 및 방법
JP6230303B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、撮影制御装置、放射線撮影システムおよびプログラム
CN111833244A (zh) 一种牙科全景图像生成方法、装置及计算机可读存储介质
JP6185023B2 (ja) 断層画像生成装置、方法およびプログラム
KR102117290B1 (ko) 의료 영상 재구성 장치 및 그 방법
KR102096561B1 (ko) 의료 영상 재구성 장치 및 그 방법
CN115670497B (zh) 一种基于自动对焦的数字化口腔全景重建方法
US11751835B2 (en) Radiographic imaging apparatus
KR101698850B1 (ko) 의료 영상 장치 및 그의 영상 보정 방법
US20220202382A1 (en) Method and apparatus for generating a panoramic layer image
JP2010178822A (ja) 歯科用パノラマ撮影装置
KR20160000271A (ko) 의료 영상 장치 및 그의 영상 보정 방법
JPH07308314A (ja) デジタルパノラマｘ線撮影装置
JP6164521B2 (ja) Ｘ線撮影装置
JP7451239B2 (ja) 画像処理装置、ｘ線撮像装置及び画像処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee