KR101586895B1 - Method and apparatus for selecting 3-dimensional volume and medical imaging device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원의 볼륨 영역 선택 방법 및 장치, 및 이를 이용하는 3차원 의료 영상 장치에 관한 것으로,
상기 방법은 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성 및 표시하는 단계; 사용자의 3차원 움직임을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키면서 직선 그리기 동작을 수행하는 단계; 상기 브러쉬 모델을 통해 3차원 공간상에서 연속적으로 상기 브러쉬 모델을 통해 3차원 공간상에서 연속적으로 그려진 직선들의 너비 전체를 평면으로 연결하여, 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하는 단계; 및 상기 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. The present invention relates to a three-dimensional volume area selection method and apparatus, and a three-dimensional medical image apparatus using the same,
The method includes generating and displaying a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space; Sensing a user's three-dimensional motion, and performing a straight line drawing operation while moving the brush model three-dimensionally according to a sensing result; Generating a free surface reflecting the three-dimensional movement trajectory of the brush model by connecting all the widths of the straight lines continuously drawn in the three-dimensional space through the brush model continuously in the three-dimensional space through the brush model; ; And connecting and closing the outer points located at the edges of the free-form surface to create a three-dimensional volume area.
Description
본 발명은 3차원의 볼륨 영역을 선택할 수 있도록 하는 기술에 관한 것으로, 사용자의 3차원 움직임을 추적하고, 이를 기반으로 3차원의 볼륨 영역을 보다 손쉽고 정확하게 선택할 수 있도록 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for selecting a three-dimensional volume area, and a three-dimensional volume area selection method for tracking a user's three-dimensional motion and selecting a three-dimensional volume area more easily and accurately And apparatus.
3차원 볼륨 데이터는 의료영상, 지리학, 디자인, 생물학, 천문학 등 여러 분야에서 활용되고 있는 데, 이러한 볼륨 데이터를 활용한 사용자 환경에서 특정 볼륨 개체들을 사용 및 조작하기 위해서는 관심 영역을 선택하는 것이 필요하다.3D volume data is used in various fields such as medical imaging, geography, design, biology, and astronomy. In order to use and manipulate specific volume objects in a user environment utilizing such volume data, it is necessary to select an area of interest .
목표 지역을 포함하고 목표 이외의 지역을 제외한 다면체 모양의 최적화된 관심 볼륨 영역(VOI)을 선택하는 것은 자동 경계선 분류 작업(auto-segmentation) 같은 향후 작업 효율성을 높이는 것에 대해 도움이 된다. 또한 이런 VOI는 해부학적 영역에서 경계선을 알려주고 소통하는 의사 도구로써 사용할 수 있다. 이러한 목적들을 위해, 목표 지역을 포함하는 대략적인 형태의 볼륨 영역을 정의하는 최적화된 VOI 선택이 필요하다.Choosing an optimized volume of interest (VOI) shape with a polyhedron shape that includes the target area and excludes areas other than the target will help improve future work efficiency, such as auto-segmentation. This VOI can also be used as a physician tool to communicate and communicate the perimeter in anatomical areas. For these purposes, there is a need for an optimized VOI selection that defines a roughly shaped volume area containing the target area.
직육면체나 구 같은 간단한 도형들은 선택 과정의 단순함 때문에 VOI 결정을 위해 많이 사용되어 왔으나, 이런 형태의 선택 기법들은 종종 도형 안에 원하지 않는 개체를 포함하거나 목표 지역처럼 혼란을 주는 경우가 있다. Simple shapes such as rectangles and spheres have been used extensively for VOI determination because of the simplicity of the selection process, but these types of selection techniques often contain unwanted objects in the geometry or may cause confusion as a target area.
이를 해결하기 위해 경계선을 대략적으로 그린 후 사용자의 추가 입력에 따라 VOI를 편집하는 방법이 제안되었지만, 해당 방법은 3차원 영상에 대해 2차원 입력을 이용하므로 사용자 의도를 쉽게 반영하기 어렵고 많은 추가 개입으로 사용자의 노력이 증가되는 단점을 가진다.
In order to solve this problem, a method of editing the VOI according to the user's additional input after roughly drawing the boundary line has been proposed. However, since the method uses 2D input for the 3D image, it is difficult to easily reflect the user's intention. The user's effort is increased.
본 발명은 상기와 같이 관심 볼륨 영역이 사용자가 의도한 지역을 쉽게 포함하지 못하거나 목표 이외의 지역을 용이하게 제외하지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에서는 3차원 공간 안에서 사용자 움직임을 따라 경계선을 정의하는 3차원 그리기 환경을 제안하고, 이를 통해 3차원 공간상에서 발생하는 사용자 움직임을 센싱 및 반영하여 3차원의 볼륨 영역을 선택될 수 있도록 함으로써, 3차원의 볼륨 영역 선택 동작이 보다 직관적이고 손쉽게, 그리고 정확하게 선택될 수 있도록 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법 및 장치를 제공하고자 한다. As described above, the present invention solves the problem that the volume area of interest does not easily include the user's intended area or can not easily exclude areas other than the target area. In the present invention, Dimensional volume space can be selected by sensing and reflecting the user's motion generated in the three-dimensional space, thereby enabling a three-dimensional volume area selection operation to be performed more intuitively and easily Dimensional volume area selection method and apparatus capable of precisely selecting a three-dimensional volume area.
또한 3차원의 볼륨 영역 선택 방법 및 장치를 이용하여 환자의 신체 부위를 보다 정확하게 손쉽게 선택할 수 있도록 하는 3차원 의료 영상 장치를 제공하고자 한다. Also, it is intended to provide a three-dimensional medical imaging apparatus that can more easily and accurately select a body part of a patient by using a three-dimensional volume area selection method and apparatus.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성 및 표시하는 단계; 사용자의 3차원 움직임을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키면서 직선 그리기 동작을 수행하는 단계; 상기 브러쉬 모델을 통해 그려진 직선을 평면으로 연결하여, 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하는 단계; 및 상기 자유 곡면의 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 단계를 포함하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of creating and displaying a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space, Sensing a user's three-dimensional motion, and performing a straight line drawing operation while moving the brush model three-dimensionally according to a sensing result; Connecting a straight line drawn through the brush model to a plane to generate a free-form surface reflecting the three-dimensional movement trajectory of the brush model; And connecting and closing the outer points of the free-form surface to create a three-dimensional volume area.
상기 방법은 상기 브러쉬 모델을 통해 그려지는 직선의 너비를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The method further comprises adjusting a width of a straight line drawn through the brush model.
또한 상기 방법은 상기 3차원 공간의 디스플레이 시점과 디스플레이 척도 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The method may further include adjusting at least one of a display time and a display scale of the three-dimensional space.
상기 직선 그리기 동작을 수행하는 단계는 상기 3차원 공간의 디스플레이 시점과 상기 사용자의 3차원 움직임 센싱 결과를 고려하여 상기 브러쉬 모델의 3차원 위치 값을 산출하는 것을 특징으로 한다. The step of performing the straight line drawing operation is characterized by calculating the three-dimensional position value of the brush model by considering the display time of the three-dimensional space and the result of the three-dimensional motion sensing of the user.
그리고 상기 직선 그리기 동작을 수행하는 단계는 상기 3차원 공간의 디스플레이 척도와 상기 브러쉬 모델의 크기를 고려하여 상기 브러쉬 모델을 통해 그려지는 직선의 너비를 산출하는 것을 특징으로 한다. The step of performing the straight line drawing operation calculates a width of a straight line drawn through the brush model in consideration of the display scale of the three-dimensional space and the size of the brush model.
더하여 상기 방법은 상기 3차원의 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 관심 볼륨 영역을 생성 및 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the method may further include generating and outputting a volume area of interest by selecting and collecting volume data existing in the three-dimensional volume area.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 디스플레이 장치; 상기 디스플레이 장치에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하면서, 사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 입력 장치; 상기 3차원 공간을 구성하여 상기 디스플레이 장치에 표시하되, 상기 입력 장치의 제어 하에 상기 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하는 디스플레이 환경 제어부; 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성하여 상기 디스플레이 장치에 표시하고, 상기 사용자의 3차원 움직임에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키는 브러쉬 모델 제어부; 및 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하고, 상기 자유 곡면의 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 볼륨 선택부를 포함하는 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 제공한다. As a means for solving the above-mentioned problems, according to another embodiment of the present invention, there is provided a display device comprising: a display device; An input device for sensing and notifying a user's three-dimensional motion while adjusting a display time and a scale of the three-dimensional space displayed on the display device; A display environment controller for displaying the three-dimensional space on the display device and adjusting the display time and scale of the three-dimensional space under the control of the input device; A brush model controller for generating a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space, displaying the same on the display device, and moving the brush model three-dimensionally according to the three-dimensional movement of the user; And a volume selection unit for generating a free-form surface reflecting the three-dimensional movement trajectory of the brush model and connecting and closing the outer points of the free-form surface to generate a three-dimensional volume area, to provide.
상기 입력 장치는 상기 디스플레이 장치에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하는 제1 입력 장치; 및 상기 사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 제2 입력 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the input device comprises: a first input device for adjusting the display time and scale of the three-dimensional space displayed on the display device; And a second input device for sensing and notifying the three-dimensional motion of the user.
상기 제2 입력 장치는 상기 브러쉬 모델의 크기를 조정하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And the second input device further comprises a function of adjusting the size of the brush model.
상기 볼륨 선택부는 상기 3차원의 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 3차원의 관심 영역을 생성 및 출력하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The volume selection unit may further include a function of selecting and collecting volume data existing in the three-dimensional volume area to generate and output a three-dimensional area of interest.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 디스플레이 장치; 사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 입력 장치; 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성 및 표시하고, 상기 사용자의 3차원 움직임에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키면서 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하고, 상기 자유 곡면의 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 볼륨 생성 장치; 및 객체 모델을 구성 및 표시하고, 상기 3차원 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 관심 영역을 선택 및 표시하는 관심 영역 선택 장치를 포함하는 3차원 의료 영상 장치를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to another embodiment of the present invention, there is provided a display device comprising: a display device; An input device for sensing and notifying the user's three-dimensional motion; A three-dimensional movement trajectory of the brush model is reflected while three-dimensional movement of the brush model is performed according to the three-dimensional movement of the user, and a three-dimensional movement trajectory of the brush model is reflected A volume generating device that generates a three-dimensional volume area by connecting and closing outer points of the free-form surface; And a region of interest selection device for constructing and displaying an object model and selecting and displaying a volume of interest volume data existing within the 3D volume region.
본 발명에서는 사용자 움직임을 기반으로 자유로운 형태의 3차원의 볼륨 영역을 선택하고, 이를 시각화하여 제공함으로써, 사용자가 자신의 선택 결과를 보다 손쉽게 확인 및 예측할 수 있도록 한다. 그 결과, 단순한 형태의 선택 범위를 이용하는 것 보다 사용자의 의도를 보다 명확하게 반영할 수 있어 볼륨 선택의 정확성과 편이성을 향상시켜 줄 수 있도록 한다. According to the present invention, a three-dimensional volume area of a free form is selected based on the user's movement, and visualized and provided, so that the user can easily confirm and predict his / her selection result. As a result, it is possible to more clearly reflect the intention of the user than to use the selection range of the simple form, thereby improving the accuracy and convenience of volume selection.
또한, 3차원의 볼륨 영역을 선택할 때 전체 선택 시간 및 응답 시간이 적어 직관적이므로 사용자의 피로도를 감소시면서, 상호작용의 만족도도 향상시킬 수 있다.In addition, when selecting a volume area of three dimensions, since the selection time and the response time are small and intuitive, the user's fatigue can be reduced and the satisfaction of the interaction can be improved.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 모델을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치의 입력 장치 구현 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 환경 조정 결과를 도시한 도면이다.
도5 및 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 곡면 생성 방법을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 곡면을 이용한 3차원의 관심 볼륨 영역 선택 방법을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 이용하는 3차원 의료 영상 장치를 도시한 도면이다.
도10 및 도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 이용하는 3차원 의료 영상 장치의 관심 영역 선택 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view showing a brush model according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a three-dimensional volume area selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a method of implementing an input device of a three-dimensional volume area selection device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a display environment adjustment result according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 and 6 are views for explaining a three-dimensional volume generating method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method of generating a free-form surface according to an embodiment of the present invention in more detail.
FIG. 8 is a diagram for explaining a three-dimensional volume region of interest using a free-form surface according to an embodiment of the present invention in more detail.
9 is a view illustrating a three-dimensional medical imaging apparatus using a three-dimensional volume region selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are views for explaining a method of selecting a region of interest of a three-dimensional medical imaging apparatus using a three-dimensional volume region selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. These embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. Only. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
본 발명은 사용자가 의도한 지역을 쉽게 포함하지 못하거나 목표 이외의 지역을 용이하게 제외하지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에서는 3차원 공간 안에서 사용자 움직임을 따라 경계선을 정의하는 3차원 그리기 환경을 제안하고자 한다. The present invention is directed to solving the problem that a user can not easily include an intended area or can not easily exclude an area other than a target area. In the present invention, a three-dimensional drawing environment .
3차원 공간의 지역을 선택하기 위해서는 3차원의 다면체 모양의 선택 범위를 만드는 것이 사용자에게 직관적이고 쉽게 상호작용할 수 있는 디자인이다. In order to select a region of a three-dimensional space, it is an intuitive and easy-to-interact design that creates a selection range of a three-dimensional polyhedron shape.
이에 본 발명에서는 도1에서와 같이, 사용자의 3차원 움직임을 직관적으로 표현 및 반영할 수 있는 브러쉬 모델을 제안한다. 즉, 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 제안하고, 이를 통해 사용자의 3차원 움직임을 반영하는 3차원 이동 궤적을 가지는 자유 곡면을 생성하도록 한다. 그리고 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결하여 표면을 닫음으로써, 3차원의 관심 볼륨 영역을 생성할 수 있도록 한다. Accordingly, as shown in FIG. 1, the present invention proposes a brush model that can intuitively express and reflect a user's three-dimensional motion. That is, a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space is proposed, and a free-form surface having a three-dimensional movement trajectory reflecting the user's three-dimensional motion is generated. Then, by connecting the outer points located at the edge of the free-form surface, the surface is closed to create a three-dimensional volume of interest.
이에 사용자는 곡면을 그려가며 실시간으로 시각화되는 브러쉬 모델을 통해 3차원 볼륨 선택 범위를 보다 손쉽고 정확하게 예측할 수 있게 될 것이다. The user will be able to more easily and accurately predict the 3D volume selection range by using a brush model that visualizes the surface in real time and draws the surface.
또한 본 발명에서는 사용자가 브러쉬 모델을 3차원적으로 이동시키면서 브러쉬 모델의 크기도 조정하고, 이에 따라 브러쉬 모델을 통해 그려지는 자유 곡면의 폭도 자유자재로 조정될 수 있도록 한다. 그 결과, 보다 상세하고 유연한 관심 볼륨 영역 생성 동작이 수행될 수 있다.
In addition, according to the present invention, the user can adjust the size of the brush model while moving the brush model three-dimensionally, thereby freely adjusting the width of the free curved surface drawn through the brush model. As a result, a more detailed and flexible interested volume area creation operation can be performed.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a three-dimensional volume area selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도2를 참고하면, 본 발명의 3차원의 볼륨 영역 선택 장치는 디스플레이 장치(10), 입력 장치(20), 디스플레이 환경 제어부(31), 브러쉬 모델 제어부(32), 및 볼륨 선택부(40) 등을 포함하여 구성된다.
2, the three-dimensional volume area selection device of the present invention includes a
디스플레이 장치(10)는 LED 모니터, LCD 모니터, 터치 스크린 등으로 구현되며, 3차원 볼륨 생성 동작을 지원하기 위한 각종 화면을 구성 및 제공하는 역할을 한다.
The
입력장치(20)는 3차원 마우스 장치, 3차원 포인터, 키보드 장치 등으로 구현되어, 디스플레이 장치(10)에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 환경을 제어하기 위한 각종 제어값, 그리고 브러쉬 모델을 동작 제어하기 위한 각종 제어값을 획득한다. The
특히, 본 발명에서는 입력 장치(20)를 사용자의 왼손(또는 오른손)에 의해 조작되는 제1 입력장치(21)와 사용자의 오른손(또는 왼손)에 의해 조작되는 제2 입력 장치(22)로 구현하여, 도3에서와 같은 사용자 양손 환경을 지원할 수도 있도록 한다. 즉, 사용자가 제1 입력장치(21) 및 제2 입력 장치(22) 중 하나를 통해서는 3차원 공간의 디스플레이 환경을 제어하기 위한 각종 제어값을 입력하고, 나머지 하나를 통해서는 브러쉬 모델을 동작 제어하기 위한 각종 제어값을 입력할 수 있도록 한다. Particularly, in the present invention, the
이하에서는 설명의 편이를 위해, 제1 입력장치(21)가 시점 조정 수단과 척도 조정 수단을 구비하고, 시점 조정 수단을 통해서는 디스플레이 장치(10)에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점을 조정하고, 척도 조정 수단을 통해서는 디스플레이 장치(10)에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 척도를 조정할 수 있도록 한다. 그리고 제2 입력장치(22)가 3차원 움직임 감지 센서(예를 들어, 자이로스코프 센서, 3축 가속도 센서)과 너비 조정 수단을 구비하고, 3차원 움직임 감지 센서를 통해서는 브러쉬 모델의 3차원 위치 값을 센싱 및 통보하고, 너비 조정 수단을 통해서는 브러쉬 모델의 크기 값을 센싱 및 통보하도록 한다. Hereinafter, for convenience of explanation, the
디스플레이 환경 제어부(31)는 브러쉬 모델을 통해 3차원 볼륨이 생성될 수 있도록 하는 3차원 공간을 생성하여 디스플레이 장치(10)에 디스플레이하되, 제1 입력장치(21)의 제어값에 따라 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 실시간 조정해준다. The display
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 환경 조정 결과를 도시한 도면으로, 이를 참고하면 본 발명에서는 사용자가 제1 입력장치(21)에 구비된 각종 입력 수단을 활용하여 디스플레이 장치(10)에 디스플레이되는 3차원 공간의 디스플레이 시점과 척도를 자유롭게 실시간 조정할 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, in the present invention, when a user operates the
브러쉬 모델 제어부(32)는 소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 3차원의 브러쉬 모델을 생성 및 표시하되, 제2 입력장치(22)이 센싱한 3차원 위치 값에 따라 브러쉬 모델의 디스플레이 위치를 3차원적으로 이동시켜준다. 또한, 사용자가 제2 입력장치(12)를 통해 브러쉬 모델의 크기를 조정하는 경우, 이에 응답하여 브러쉬 모델을 통해 그려지는 직선의 너비를 실시간 조정하도록 한다. The brush
볼륨 선택부(40)은 브러쉬 모델 제어부(32)에 의해 변화되는 브러쉬 모델의 위치와 크기를 추적하고, 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적과 크기 변화 값을 반영하는 자유 곡면을 생성한다. 그러고 나서, 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성한다. The volume selection unit 40 tracks the position and size of the brush model changed by the brush
또한, 3차원의 볼륨 영역의 내부에 볼륨 데이터가 존재한다면, 해당 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 관심 볼륨 영역을 생성 및 출력함으로써, 사용자가 이를 이용한 각종 작업을 다양하게 수행할 수도 있도록 한다.
Also, if volume data exists in the three-dimensional volume area, the volume data is selected and collected to generate and output a volume area of interest, so that the user can perform various operations using the volume data.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a three-dimensional volume generating method according to an embodiment of the present invention.
사용자가 3차원의 볼륨 생성을 요청하면(S1), 디스플레이 환경 제어부(31)는 3차원의 볼륨이 생성될 3차원 공간을 구성하여 디스플레이 장치(10)을 통해 표시하고, 브러쉬 모델 제어부(32)는 디스플레이 장치(10)에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 파악하도록 한다(S2). 단계 S2에서, 사용자가 제1 입력 장치(21)를 통해 디스플레이 시점 및 척도를 조정한다면, 브러쉬 모델 제어부(32)는 제1 입력 장치(21)의 입력 값을 기반으로 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 재산출할 수 있을 것이다. When the user requests the three-dimensional volume creation (S1), the
이어서 사용자가 제2 입력장치(22)을 손에 잡고 3차원적으로 움직이면, 브러쉬 모델 제어부(32)는 제2 입력장치(22)의 3차원 위치 값을 센싱하고, 이를 기반으로 현재 디스플레이 시점에서의 브러쉬 모델의 3차원 위치 값을 산출한다(S3). Then, when the user moves the
또한 사용자가 제2 입력 장치(22)를 통해 브러쉬 모델의 크기를 조정한다면, 브러쉬 모델 제어부(32)는 현재 디스플레이 척도를 고려하여 사용자 제어값에 상응하는 브러쉬 모델 크기를 산출한다(S4). If the user adjusts the size of the brush model through the
그러고 나서, 도6의 (a) 또는 (b)와 같이 단계 S3 및 S4를 통해 획득된 3차원 위치 값 및 크기 값을 가지는 브러쉬 모델을 통해 직선을 그리고(S5), 도6의 (c)와 같이 단계 S5를 통해 그려진 현재 직선(L2)의 너비와 이전 샘플링 시점에 그려진 이전 직선(L1)와 너비를 2차원 형태의 평면으로 연결하여 자유 곡면을 생성한다(S6). 다만, 도6의 (a)에서와 같이 직선 그리기 동작이 최초로 수행되어 이전 직선이 없다면, 단계 S6의 수행 없이 단계 S7로 진행하게 될 것이다. 또한 직선간 거리를 분석하여, 일정 거리 이상 움직이지 않은 경우 직선 그리기 동작을 수행하지 않음으로써, 사용자의 자연적인 손 떨림에 의해 입력 오류가 발생하는 사전에 방지하도록 한다. 6 (a) or 6 (b), a straight line is drawn through the brush model having the three-dimensional position value and the magnitude value obtained through the steps S3 and S4, Similarly, the free curved surface is generated by connecting the width of the current straight line L2 drawn in step S5 and the previous straight line L1 and the width drawn at the previous sampling point with a two-dimensional plane (S6). However, if the straight line drawing operation is performed first as shown in FIG. 6A and there is no previous straight line, the process will proceed to step S7 without performing step S6. In addition, by analyzing the distance between straight lines, the straight line drawing operation is not performed when the user does not move over a certain distance, thereby preventing the input error from occurring due to the user's natural hand trembling.
상기 단계 S2 내지 S6은 사용자에 의해 3차원 볼륨 생성 동작이 종료될 때가지 반복 수행되고, 브러쉬 모델 제어부(32)는 이에 따라 도6의 (d)와 같이 사용자의 3차원 움직임을 반영하는 3차원 이동 궤적을 가지는 자유 곡면을 생성하게 된다. 6 (d), the brush
만약, 사용자가 관심 볼륨 생성 동작의 종료를 요청하면(S7), 브러쉬 모델 제어부(32)는 자유 곡면 생성 동작을 종료하고, 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결하고 평면으로 폐쇄하여 도6의 (e)와 같은 3차원의 볼륨 영역을 생성한다(S8). 6 (S7), the brush
물론, 이때에도 3차원의 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 관심 볼륨 영역을 생성 및 출력함으로써, 사용자가 이를 이용한 각종 작업을 다양하게 수행할 수도 있도록 한다.
Of course, at this time, volume data existing in the three-dimensional volume area is selected and collected to generate and output a volume area of interest, so that the user can perform various operations using the volume data.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 곡면 생성 방법을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method of generating a free-form surface according to an embodiment of the present invention in more detail.
사용자가 3차원에서 움직인 위치 및 회전 정보의 기록은 도7의 (a)와 같이 점의 연결로 나타낼 수 있다.Recording of the position and rotation information in which the user moves in three dimensions can be represented by connecting points as shown in FIG. 7 (a).
3차원 다면체 도형으로부터 3차원 선택 영역을 만드는 것은 매우 직관적이다. 본 발명은 선으로 이루어진 사용자로부터의 입력을 3차원 입체 도형으로 변환하기 위하여 이를 확장하기 위한 단계가 필요하다.It is very intuitive to make a three-dimensional selection region from a three-dimensional polyhedra. The present invention requires a step to extend the input from a user made of lines into a three-dimensional solid figure.
본 발명에서는 76의 (b)와 같이, 사용자가 움직인 위치(P0~Pn)를 중심으로 브러쉬 모델의 크기를 자동으로 조절하도록 한다. 그리고 도7의 (c)와 같이, 사용자가 조절한 브러쉬 모델의 크기에 따라 2차원 형태를 가진 연속적인 면의 연결 형태로 확장한다. 이때, 사용자가 조절한 곡면의 너비의 방향은 사용자의 이동 경로를 따라 진행하는 방향 정보(예를 들어, VZ)에 수직이고, 현재 브러쉬 모델 위치에서의 가로 방향(예를 들어, VX)이다. 그리고 이들 방향 정보를 반영하여 생성되는 넓은 곡면(리본) 형태의 면을 시각화한다.
In the present invention, as shown in (b) of FIG. 76, the size of the brush model is automatically adjusted around the position (P 0 to P n ) where the user moves. As shown in (c) of FIG. 7, the shape of the brush model is expanded to a connection form of a continuous plane having a two-dimensional shape according to the size of the brush model adjusted by the user. At this time, the direction of the width of the surface by the user adjustment is perpendicular to the direction information (for example, V Z) traveling along the user of the moving path, the transverse direction of the current brush model position (for example, V X) to be. Then, the surface of a wide curved surface (ribbon) generated by reflecting the direction information is visualized.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자유 곡면을 이용한 3차원의 관심 볼륨 영역 선택 방법을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a diagram for explaining a three-dimensional volume region of interest using a free-form surface according to an embodiment of the present invention in more detail.
사용자 입력이 종료되면, 자유 곡면은 옆면이 열린 실린더 형태를 가지게 되며, 입력 경로 양단을 연속적으로 연결한 면의 집합 Q(n)을 형성함으로써, 선택 범위 외곽의 기본적인 생성을 완료한다. 여기서 N(R)은 외곽점인 wn의 총 개수를 의미한다.When the user input is terminated, the free-form surface has a cylindrical shape with the side open, and the basic creation of the out-of-selection range is completed by forming a set Q (n) of successively connected sides of the input path. Here, N (R) means the total number of w n , which is an outer point.
[수학식1][Equation 1]
Q(n)={w(2n}%N(R), w(2n+1}%N(R), w(2n+3}%N(R), w(2n+2}%N(R)} Q (n) = {w ( 2n}% N (R), w (2n + 1}% N (R), w (2n + 3}% N (R), w (2n + 2}% N (R )}
그리고 옆면이 열린 실린더 형태의 자유 곡면을, 빈 평면 없이 3차원 선택 범위를 이용하는 닫힌 도형의 형태로 변환한다. 닫힌 도형의 형태를 만들기 위해 사용자의 움직임과 시작 위치를 반영하여 자동 생성되는 옆면의 집합 T(n)을 이용한다. Then, the free-form surface of cylinder-shaped open side is converted into the shape of closed figure using three-dimensional selection range without empty plane. To create the shape of the closed figure, we use the set T (n) of the side that is automatically generated reflecting the movement of the user and the starting position.
[수학식1][Equation 1]
Q(n)={w(2n)%N(R),w(2n+1)%N(R),w(2n+3)%N(R),w(2n+2)%N(R)} Q (n) = {w ( 2n)% N (R), w (2n + 1)% N (R), w (2n + 3)% N (R), w (2n + 2)% N (R ) }
그리고 빈 평면 없이 3차원 선택 범위를 이용하는 닫힌 도형의 형태로 변환한다. 닫힌 도형의 형태를 만들기 위해 사용자의 움직임과 시작 위치를 반영하여 자동 생성되는 옆면의 집합 T(n) 을 이용한다.And transforms it into the form of a closed figure using a three-dimensional selection range without an empty plane. To create the shape of the closed figure, we use the set T (n) of the side that is automatically generated reflecting the movement of the user and the starting position.
[수학식2]&Quot; (2) "
T(n)={w0,w(2n+2)%N(R),w(2n+4)%N(R)},{w1,w(2n+3)%N(R),w(2n+5)%N(R)} T (n) = {w 0 , w (2n + 2)% N (R), w (2n + 4)% N (R)}, {
이렇게 만든 도형은 사용자가 일정 거리를 다시 이동했을 때 Q(n)와 Q(n)을 추가 생성한 후 실시간으로 전체 알고리즘을 반복하며 기존 선택 범위와 연결된다. 3차원 형태의 사용자 움직임에 따른 닫힌 선택 범위의 표면은 VOIresult이며 최종 선택 범위는 VOIresult의 내부에 존재하는 볼륨 데이터들을 선택함으로써 정의될 수 있다.When the user moves a certain distance again, the created figure is added to Q (n) and Q (n), and then it is connected to the existing selection range by repeating the whole algorithm in real time. The surface of the closed selection range according to the three-dimensional user movement is VOI result, and the final selection range can be defined by selecting the volume data existing inside the VOI result .
[수학식3]&Quot; (3) "
VOIresult =Q(n)∪T(n)
VOI result = Q (n)? T (n)
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 장치를 이용하는 3차원 의료 영상 장치를 도시한 도면이다. 9 is a view illustrating a three-dimensional medical imaging apparatus using a three-dimensional volume region selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도9에 도시된 바와 같이, 3 차원 의료 영상 장치(100)는 본 발명의 3차원의 볼륨 영역 선택 장치(100) 이외에 관심 영역 선택 장치(200)를 더 포함할 수 있으며, 관심 영역 선택 장치(200)는 환자의 골격 등에 상응하는 객체 모델을 구성 및 표시하는 객체 표시부(31), 3차원의 볼륨 영역 선택 장치(100)를 통해 생성된 3차원 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 관심 영역을 선택 및 표시하는 관심 영역 선택부(32) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
As shown in FIG. 9, the 3D
먼저, 관심 영역 선택 장치(200)는 환자의 골격에 대응되는 객체 모델을 3차적으로 구성하여 화면 표시하고, 이와 동시에 3차원의 볼륨 영역 선택 장치(100)는 환자 골격의 특정 부위를 3차원적으로 선택할 수 있도록 하는 브러쉬 모델을 도10의 (a)에서와 같이 화면 표시한다. First, the region-of-
이에 사용자가 제2 입력 장치(22)를 통해 브러쉬 모델의 크기를 조절하며 브러쉬 모델의 위치를 3차원적으로 이동시키면, 3차원의 볼륨 영역 선택 장치(100)는 이에 응답하여 브러쉬 모델의 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 시각화하여 표시하고, 사용자는 화면 표시된 자유 곡면을 통해 자신이 현재 드래그 중인 영역이 어디인지를 실시간으로 확인 및 예측할 수 있다. When the user moves the position of the brush model three-dimensionally by adjusting the size of the brush model through the
또한, 선택하고자 하는 환자 골격이 가려져 있다면, 도11에서와 같이 사용자가 제1 입력 장치(21)를 통해 디스플레이 시점을 자유롭게 조정할 수 있도록 함으로써, 목표 영역 선택을 위한 시야를 보다 손쉽게 확보할 수 있도록 한다. In addition, if the patient skeleton to be selected is hidden, the user can freely adjust the display time through the
그리고 3차원 볼륨 생성 동작이 종료되면, 사용자는 도8의 (b)에서와 같이 3차원 다면체 형태로 정의된 관심 볼륨 영역을 확인 및 선택할 수 있게 된다. 물론, 관심 볼륨 영역 선택 후에도 제1 또는 제2 입력 장치(21,22)에 구비되는 버튼 중 하나를 이용하여 사용자가 자유 곡면 편집을 요청한 후 시각화된 영역을 추가 및 제거할 수 있도록 함으로써, 관심 볼륨 영역이 사용자의 의도에 맞게 계속적으로 수정될 수 있도록 한다. 예를 들어, 자유 곡면 편집을 요청한 후 브러쉬 모델을 통해 자유 곡면의 특정 영역을 선택 및 삭제되도록 하고, 삭제 완료되면 자유 곡면 편집 종료를 통보하여 사용자의 움직임에 따라 자유 곡면이 추가 생성되도록 할 수 있을 것이다. When the 3D volume generation operation is completed, the user can confirm and select the volume area of interest defined in the three-dimensional polyhedron form as shown in FIG. 8 (b). Of course, it is possible to add and remove the visualized area after the user requests free-form surface editing by using one of the buttons provided in the first or
이와 같이, 관심 볼륨 영역 생성 동작이 완료되면, 관심 영역 선택 장치(200)는 도8의 (c)에서와 같이 관심 볼륨 영역의 내부에 위치하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 목표 영역을 획득 및 라벨링하고, 이를 시각화하여 표시함으로써 사용자가 손쉽게 확인할 수 있도록 한다.
When the interested volume area generation operation is completed, the
이상에서 전술한 바와 같은 이를 구현하기 위한 프로그램 명령어로서 구현될 수 있으며, 이러한 프로그램 명령어를 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는, 일 예로, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 미디어 저장장치 등이 있다. The computer-readable recording medium on which the program commands are recorded may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, Media storage devices.
또한 전술한 바와 같은 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 이 경우, 다수의 분산된 컴퓨터 중 어느 하나 이상의 컴퓨터는 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하고, 그 결과를 다른 분산된 컴퓨터들 중 하나 이상에 그 실행 결과를 전송할 수 있으며, 그 결과를 전송받은 컴퓨터 역시 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하여, 그 결과를 역시 다른 분산된 컴퓨터들에 제공할 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium on which the above-described program is recorded may be distributed to network-connected computer devices so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In this case, one or more of the plurality of distributed computers may execute some of the functions presented above and send the results of the execution to one or more of the other distributed computers, The computer may also perform some of the functions described above and provide the results to other distributed computers as well.
본 발명의 각 실시예에 따른 3차원의 볼륨 영역 선택 방법 및 장치, 그리고 이를 이용하는 3차원 의료 영상 장치를 구동시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 기록매체를 읽을 수 있는 컴퓨터는, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC뿐 만 아니라, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말 등의 모바일 단말을 포함할 수 있으며, 이뿐만 아니라, 컴퓨팅(Computing) 가능한 모든 기기로 해석되어야 할 것이다. A computer readable recording medium on which a three-dimensional volume area selection method and apparatus according to each embodiment of the present invention and an application which is a program for driving the three-dimensional medical imaging apparatus using the same, A mobile terminal such as a smart phone, a tablet PC, a PDA (Personal Digital Assistants), and a mobile communication terminal, as well as general PCs of the present invention.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program can be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention. As a storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (12)
사용자의 3차원 움직임을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키면서 직선 그리기 동작을 수행하는 단계;
상기 브러쉬 모델을 통해 3차원 공간상에서 연속적으로 그려진 직선들의 너비 전체를 평면으로 연결하여, 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하는 단계; 및
상기 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 단계를 포함하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.Generating and displaying a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space;
Sensing a user's three-dimensional motion, and performing a straight line drawing operation while moving the brush model three-dimensionally according to a sensing result;
Creating a free-form surface reflecting the three-dimensional movement trajectory of the brush model by connecting the entire width of the straight lines continuously drawn in the three-dimensional space through the brush model in a plane; And
And connecting and closing the outer points located at the edge of the free-form surface to create a three-dimensional volume area.
상기 브러쉬 모델을 통해 그려지는 직선의 너비를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of adjusting a width of a straight line drawn through the brush model.
상기 3차원 공간의 디스플레이 시점과 디스플레이 척도 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.The method according to claim 1,
And adjusting at least one of a display time and a display scale of the three-dimensional space.
상기 3차원 공간의 디스플레이 시점과 상기 사용자의 3차원 움직임 센싱 결과를 고려하여 상기 브러쉬 모델의 3차원 위치 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.4. The method of claim 3, wherein performing the straight line drawing operation further comprises:
Wherein the three-dimensional position value of the brush model is calculated in consideration of the display time of the three-dimensional space and the three-dimensional motion sensing result of the user.
상기 3차원 공간의 디스플레이 척도와 상기 브러쉬 모델의 크기를 고려하여 상기 브러쉬 모델을 통해 그려지는 직선의 너비를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.4. The method of claim 3, wherein performing the straight line drawing operation further comprises:
Wherein a width of a straight line drawn through the brush model is calculated in consideration of the display scale of the three-dimensional space and the size of the brush model.
상기 3차원의 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 관심 볼륨 영역을 생성 및 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 방법.The method according to claim 1,
And selecting and collecting volume data existing in the three-dimensional volume area to generate and output a volume area of interest.
상기 디스플레이 장치에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하면서, 사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 입력 장치;
상기 3차원 공간을 구성하여 상기 디스플레이 장치에 표시하되, 상기 입력 장치의 제어하에 상기 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하는 디스플레이 환경 제어부;
소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성하여 상기 디스플레이 장치에 표시하고, 상기 사용자의 3차원 움직임에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키는 브러쉬 모델 제어부; 및
상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하고, 상기 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 볼륨 선택부를 포함하는 3차원의 볼륨 영역 선택 장치.A display device;
An input device for sensing and notifying a user's three-dimensional motion while adjusting a display time and a scale of the three-dimensional space displayed on the display device;
A display environment controller for displaying the three-dimensional space on the display device and adjusting the display time and scale of the three-dimensional space under the control of the input device;
A brush model controller for generating a brush model capable of continuously drawing a straight line having a predetermined width in a three-dimensional space, displaying the same on the display device, and moving the brush model three-dimensionally according to the three-dimensional movement of the user; And
Dimensional volume region including a volume selection unit for generating a free-form surface reflecting the three-dimensional movement trajectory of the brush model and generating a three-dimensional volume region by connecting and closing the outer points located at the edges of the free- Device.
상기 디스플레이 장치에 디스플레이된 3차원 공간의 디스플레이 시점 및 척도를 조정하는 제1 입력 장치; 및
상기 사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 제2 입력 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 장치.9. The apparatus of claim 8, wherein the input device
A first input device for adjusting the display time and scale of the three-dimensional space displayed on the display device; And
And a second input device for sensing and notifying the three-dimensional motion of the user.
상기 브러쉬 모델의 크기를 조정하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 장치.10. The apparatus of claim 9, wherein the second input device
And a function of adjusting the size of the brush model.
상기 3차원의 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 선택 및 수집하여 3차원의 관심 영역을 생성 및 출력하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원의 볼륨 영역 선택 장치.9. The apparatus of claim 8, wherein the volume selector
Further comprising a function of selecting and collecting volume data existing in the three-dimensional volume area to generate and output a three-dimensional area of interest.
사용자의 3차원 움직임을 센싱 및 통보하는 입력 장치;
소정의 너비를 가지는 직선을 3차원 공간상에서 연속적으로 그릴 수 있는 브러쉬 모델을 생성 및 표시하고, 상기 사용자의 3차원 움직임에 따라 상기 브러쉬 모델을 3차원 이동시키면서 상기 브러쉬 모델의 3차원 이동 궤적을 반영하는 자유 곡면을 생성하고, 상기 자유 곡면의 가장자리에 위치한 외곽 점들을 연결 및 폐쇄시켜 3차원의 볼륨 영역을 생성하는 볼륨 생성 장치; 및
객체 모델을 구성 및 표시하고, 상기 3차원 볼륨 영역의 내부에 존재하는 볼륨 데이터를 관심 영역을 선택 및 표시하는 관심 영역 선택 장치를 포함하는 3차원 의료 영상 장치.
A display device;
An input device for sensing and notifying the user's three-dimensional motion;
A three-dimensional movement trajectory of the brush model is reflected while three-dimensional movement of the brush model is performed according to the three-dimensional movement of the user, and a three-dimensional movement trajectory of the brush model is reflected A volume generating device for generating a three-dimensional volume area by connecting and closing outer points located at edges of the free-form surface; And
And a region of interest selection device for constructing and displaying an object model and for selecting and displaying a volume of interest volume data existing within the 3D volume region.
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-
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Patent Citations (2)
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