KR101594169B1 - 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CT 또는 MR촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지의 데이터 용량을 최소화하여 단층촬영 이미지의 처리 데이터 및 저장 용량을 감소시키고, 단층촬영 이미지의 복원도 신속하게 실행할 수 있도록 하여 처리 속도를 증대시켜 전반적인 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있는 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단층촬영을 통해 얻어진 이미지 데이터를 처리하기 위한 시스템으로서, n개의 단층촬영 이미지를 수신하고, 수신 이미지를 저장하는 단층촬영 이미지 수신/저장부; 상기 수신/저장부에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 차이 이미지를 생성하도록 처리하는 이미지 처리부; 상기 수신 이미지의 데이터를 압축 저장하며, 상기 차이 이미지의 데이터를 압축 저장하는 압축/저장부; 및 상기 압축/저장부의 차이 이미지와 이 차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계시켜 n개의 이미지를 복원 표시하는 복원표시부;를 포함하는 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CT 또는 MR촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지의 데이터 용량을 최소화하여 단층촬영 이미지의 처리 데이터 및 저장 용량을 감소시키고, 단층촬영 이미지의 복원도 신속하게 실행할 수 있도록 하여 처리 속도를 증대시켜 전반적인 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있는 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 단층촬영이라 함은 몸의 한 단면만을 촬영하는 X선 검사법을 말하는 것으로, 한 방향만의 단순촬영으로는 잘 알 수 없는 미세한 병변(病變)에 대한 정밀검사로서 실시할 수 있는 것이다.
단층촬영의 원리는 그 일 예로 촬영하려고 하는 단면 위에 축(軸)의 운동중심을 놓은 다음, 관구(管球)와 필름을 각각 축의 반대쪽에 놓고 원 운동시키면서 촬영하는 것으로, 그 단면만의 상(像)이 뚜렷하게 촬영되고 면 이외의 것은 모두 흐릿하게 되어 버린다. 이렇게 해서 1~2cm 간격으로 단층촬영하면 미세한 병변을 알 수 있다. 그리고 여러 가지로 연구하면 전후나 좌우의 종단면, 또는 횡단면의 촬영도 가능해질 수 있다.
CT 영상 시스템에서, 피검사체(object)에 대한 복수의 x-레이 방사선 촬영 뷰들(radiographic views)이 투사 데이터 세트들을 생성한다. 투사 데이터의 각각의 라인은 피검사체의 평면 또는 슬라이스 내의 내부 구조들의 밀도 값들의 적분(integration)을 나타낸다. 복수의 투사 데이터 세트들로부터, CT 영상 시스템(imaging system)은 피검사체의 내부 구조들에 대한 2차원 단면 영상들 및 3차원 영상들을 생성한다.
상기 영상들은 투사 데이터 세트들에 대한 잘 알려진 영상 복원(reconstruction) 알고리즘들을 통해 얻어진다. 복수의 투사 데이터 세트들로부터 단면 영상들 또는 3차원 영상들을 복원하는 이러한 기법들은 일반적으로 "단층촬영(tomography)"이라 지칭된다.
도 1은 단층촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지를 나타낸 것이고, 도 2는 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지의 처리 방법의 개요를 요약 도시한 것이며, 도 3은 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
최근의 CT 스캐너들은 일반적으로, 1 내지 10 ksamp/sec(kilosamples per second)의 범위에서 수만 개의 x-레이 센서 출력들을 디지털화하며, 여기서 각각의 디지털 샘플은 샘플당 16 내지 24비트를 가져, 결과적으로 슬립링을 거치는 총 데이터 전달 대역폭이 초당 수 기가비트(Gbps)가 된다. 투사 데이터는 또한 영상 복원 전에 실시간으로 저장 또는 버퍼링 되어야 한다. 영상 복원 과정은 일반적으로 데이터 획득 과정보다 10 내지 20배 느리므로, 저장할 필요가 생긴다. 일반적인 저장 서브시스템들은 RAID(redundant arrays of independent disk) 드라이브들을 포함한다. 슬립링을 거치는 데이터 전달이 증가함에 따라, RAID 서브시스템의 저장 용량 및 처리량 또한 증가한다.
증가된 공간 해상도, 시간 해상도, 및 다이나믹 레인지를 위하여 데이터 전달 및 데이터 저장 서브시스템들을 위한 대역폭 수요가 10Gbps를 넘게 되었다. 현재 저장 서브시스템의 비용은 의료 CT시스템의 자재비용의 40%에 이르는 상당한 부분을 차지하고 있다.
대량의 투사 데이터는 데이터 전달 및 저장을 필요로 한다. 자동화된 검사 시스템에서, 테스트 중인 피검사체들에 대한 처리량(throughput)은 높을수록 바람직하는데, 그 이유는 테스트되고 있는 제품에 대한 비용을 감소시키기 때문이다. 더 높은 처리량은 데이터 전달 및 데이터 저장을 위한 대역폭 수요를 증가시킨다.
CT 시스템의 데이터 획득 서브시스템에 의해 얻어지는 대량의 투사 데이터는 데이터 전달 및 데이터 저장에 대한 부담을 야기한다. 데이터 전달 대역폭에서의 제약은, 스캔되는 피검사체 영상의 복원 및 디스플레이를 위한 투사 데이터의 사용가능성을 지연시킨다. 데이터 전송에 앞서서 투사 데이터를 압축하고 뒤이어 영상 복원 프로세싱 전에 압축해제하는 것은 데이터 전달 및 저장에 대한 시스템 자원의 부담을 줄여준다. 압축의 이점들은 데이터 획득과 영상 디스플레이 사이의 지연을 줄여주는 것, 제한된 대역폭을 가진 통신 채널을 통해 전달되는 데이터의 양을 증가시켜주는 것, 그리고 추후의 액세스 및 영상 복원을 위하여 네트워크상에 저장 및 전송을 위한 압축 투사 데이터를 제공하는 것을 포함한다. 압축은 시스템 자원으로 하여금 더 많은 투사 데이터를 수용할 수 있게 해주므로, 영상 복원이 향상될 수 있으며 그리고/또는 피검사체의 더 넓은 영역이 스캔될 수 있다. 압축은 또한 뷰 획득율(view acuisition rates)을 증가시킬 수 있는바, 이는 박동하는 사람의 심장과 같이 동적으로 변화하는 피검사체들을 촬영하는데 유용하다. 압축 동작들을 구현하기 위한 컴퓨팅 자원들의 사용가능성 또한 CT 시스템들에서의 제약사항이다. 컴퓨팅 자원들에 대한 영향을 최소화하기 위해서는 압축 동작들이 낮은 계산 복잡도를 가지는 것과 실시간으로 동작할 수 있는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 종래 단층촬영의 단위 이미지의 데이터 처리는 데이터 전달 및 저장의 부담 감소를 위하여 압축 위주로 진행된다.
그러나 종래 단층촬영 이미지 처리 방법에 있어서는 최근 단위 이미지의 해상도가 증가하고, 픽셀값 표현 구간이 증가하며, 단위 이미지의 두께를 줄이면서 구간 내 이미지 생성 개수가 증가하는 추세로 인해 저장, 처리, 전송, 표시해야 하는 영상의 용량이 급격히 늘어나 이에 따른 데이터 저장 부담이 커져 처리 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 컴퓨터 단층(CT)촬영 또는 자기공명(MR)촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지의 데이터 용량을 최소화하여 단층촬영 이미지의 처리 데이터 및 저장 용량을 감소시키고, 단층촬영 이미지의 복원도 신속하게 실행할 수 있도록 하여 처리 속도를 증대시켜 전반적인 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있는 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
다시 말해서, 본 발명은 단층촬영 이미지의 단위(개별) 이미지의 처리에 연관(순서) 이미지용 데이터를 처리, 저장, 전송, 조회하고, 이때 유사도가 높은 연관 이미지용 데이터는 기준 데이터와 비유사 데이터로 표시용 데이터를 생성하여 처리함으로써 데이터량은 감소시키고, 처리 속도를 증대시킬 수 있어 전체적인 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 개념의 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 단층촬영을 통해 얻어진 이미지 데이터를 처리하기 위한 시스템으로서, n개의 단층촬영 이미지를 수신하고, 수신 이미지를 저장하는 단층촬영 이미지 수신/저장부; 상기 수신/저장부에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 차이 이미지를 생성하도록 처리하는 이미지 처리부; 상기 수신 이미지의 데이터를 압축 저장하며, 상기 차이 이미지의 데이터를 압축 저장하는 압축/저장부; 및 상기 압축/저장부의 차이 이미지와 이 차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계시켜 n개의 이미지를 복원 표시하는 복원표시부;를 포함하는 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 이미지 처리부는 영상구분값, 영상번호, 영상구성정보를 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 추출하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 이미지 처리부는 n번째의 영상번호에 대한 기준 이미지와 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 이미지에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 생성된 화소 차이값에 근거하여 화소 차이를 추출하여 차이 이미지를 생성하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 화소 차이 추출은 픽셀별 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지와 비교 이미지의 화소를 비교하여 화소 차이값을 추출하며, 상기 차이 이미지는 상기 화소 차이값에 의한 이미지로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 화소 차이가 최초 발생하는 위치 좌표에 대한 최초 좌표값을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 상기 최초 좌표값에서 기산하여 좌표값을 부여하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 압축/저장부는 수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 이미지 처리부에서 생성된 n-1개의 차이 이미지를 압축 저장하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 복원 표시부는 복원할 단층촬영 이미지의 기준 이미지와 이 기준 이미지에 대한 n-1개의 차이 이미지를 전송받고, 상기 기준 이미지와 n-1개의 차이 이미지를 순차적으로 연계 통합시킴으로써 n개의 단층촬영 이미지를 복원하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 단층촬영을 통해 얻어진 이미지 데이터를 처리하기 위한 방법으로서, 단층촬영되어 전송되는 n개의 단층촬영 이미지를 수신하고, 수신 이미지를 저장하는 단층촬영 이미지 수신 저장 단계; 상기 수신 저장 단계에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 화소차이 이미지를 생성하도록 처리하는 화소차이 이미지 생성 단계; 상기 수신 이미지의 데이터를 압축 저장하며, 상기 화소차이 이미지의 데이터를 압축 저장하는 압축 저장 단계; 및 상기 압축 저장 단계에 생성된 화소차이 이미지와 이 화소차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계 통합시켜 n개의 단층촬영 이미지를 복원 표시하는 복원 표시 단계;를 포함하는 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 화소차이 이미지 생성단계는 영상구분값, 영상번호, 영상구성정보를 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 추출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 화소차이 이미지 생성단계는 n번째의 영상번호에 대한 기준 이미지와 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 이미지에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 생성된 화소 차이값에 근거한 화소 차이를 추출하여 화소차이 이미지를 생성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 화소차이 이미지의 추출은 이미지의 픽셀별 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지와 비교 이미지의 화소를 비교하여 화소차이가 발생한 위치 좌표에서의 화소 차이값을 추출하며, 이 화소 차이값에만 따른 화소차이 이미지를 생성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 화소 차이값의 추출은 상기 화소 차이값의 추출은 1차 추출된 화소 차이값들의 최대값을 2차 추출하여 데이터 저장 단위를 산정하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 화소 차이가 최초 발생하는 위치 좌표에 대한 순번 좌표값을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 상기 순번 좌표값에서 기산하여 순번 좌표값을 부여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 압축 저장 단계는 수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 화소차이 생성 단계에서 생성된 n-1개의 화소차이 이미지를 압축 저장하되, 상기 화소차이 이미지는 상기 좌표값과 상기 화소 차이값에 할당된 데이터 크기를 갖도록 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 복원 표시 단계는 복원할 단층촬영 이미지의 기준 이미지와 이 기준 이미지에 대한 n-1개의 화소차이 이미지를 전송받고, 상기 기준 이미지와 n-1개의 화소차이 이미지를 순차적으로 연계 통합시켜 n개의 단층촬영 이미지를 복원 표시하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법은, 단층촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지의 데이터 용량을 최소화하여 단층촬영 이미지의 처리 데이터 및 저장 용량을 감소시키고, 단층촬영 이미지의 복원도 신속하게 실행할 수 있도록 하여 처리 속도를 증대시켜 전반적인 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 단층촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법의 개요를 요약 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지 데이터의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템에 의한 처리 과정의 개요를 개략적으로 도시한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 도시한 플로차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 있어서 화소차이 이미지 생성 단계에서 이용되는 예시 인자(factor)로서, (a)는 색표시와 화소값/비트를 나타낸 예시이고, (b)는 픽셀별 위치 좌표를 나타낸 예시이다.
도 9는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에서 화소차이 이미지 생성 단계에서 실행되는 화소차이 이미지의 추출 과정을 예시 설명하는 설명도이다.
도 10은 기존의 경우와 본 발명의 경우에서의 단층촬영 이미지 데이터의 처리 용량을 비교하여 나타낸 표이다.
도 2는 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법의 개요를 요약 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 단층촬영 이미지 데이터의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템에 의한 처리 과정의 개요를 개략적으로 도시한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법을 도시한 플로차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 있어서 화소차이 이미지 생성 단계에서 이용되는 예시 인자(factor)로서, (a)는 색표시와 화소값/비트를 나타낸 예시이고, (b)는 픽셀별 위치 좌표를 나타낸 예시이다.
도 9는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에서 화소차이 이미지 생성 단계에서 실행되는 화소차이 이미지의 추출 과정을 예시 설명하는 설명도이다.
도 10은 기존의 경우와 본 발명의 경우에서의 단층촬영 이미지 데이터의 처리 용량을 비교하여 나타낸 표이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 아래에서 설명된 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템 및 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 있어서 아래에서 설명되는 각 구성요소와 이의 동작을 실행할 수 있는 소프트웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터와 같은 하드웨어적 구성을 통해 구현될 수 있는 것임은 해당 기술분야의 당업자라면 충분히 이해할 수 있으므로 이에 대한 주체와 세부 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템에 의한 처리 과정의 개요를 개략적으로 도시한 설명도이며, 도 6은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터의 전체 처리 과정을 도시한 개념도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단층촬영 이미지의 처리 시스템은, 단층촬영되어 전송되는 n개의 단층촬영 이미지(영상)를 수신하고, 수신 이미지(영상)를 저장하는 단층촬영 이미지(영상) 수신/저장부(100); 상기 수신/저장부(100)에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 화소차이 이미지를 생성하도록 처리하는 이미지 처리부(200); 상기 수신 이미지의 데이터(파일)를 압축 저장하며, 상기 이미지 처리부(200)에서 생성된 차이 이미지의 데이터(파일)를 압축 저장하는 압축/저장부(300); 상기 압축/저장부(300)의 차이 이미지와 이 차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계시켜 n개의 이미지를 복원 표시하는 복원표시부(400)를 포함한다.
상기 수신/저장부(100)는 CT촬영 또는 MR촬영 등의 단층 촬영을 통해 얻어진 n개(n은 자연수)의 이미지(영상)를 전송받아 수신하고, 수신 이미지를 파일 형태(이미지 파일 형태)로 저장소(110)(도 5 참조)에 저장한다.
상기 이미지 처리부(200)는 영상구분값, 영상번호, 영상구성정보 등을 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 추출한다.
구체적으로, 상기 이미지 처리부(200)는 예를 들면, n번째의 영상번호(기준 영상번호)에 대한 기준 영상과 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 영상에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 생성된 화소 차이값에 근거하여 화소 차이를 추출함으로써 차이 이미지를 생성하도록 구성된다.
여기에서, 상기 이미지 처리부(200)에서 차이 이미지를 생성함에 있어서 화소 차이 추출은 픽셀별 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지(기준 영상)와 비교 이미지(비교 영상)의 화소를 비교하여 화소 차이값을 추출하며, 이 화소 차이값에만 따른 차이 이미지(차이 영상)를 생성하는 것을 포함한다.
여기에서, 상기 화소 차이값의 추출은 1차 추출된 화소 차이값들의 최대값을 2차 추출하여 데이터 저장 단위를 산정하여 추출하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 화소 차이값의 추출은 화소 차이가 발생하는 해당 위치 좌표와, 이 해당 위치 좌표에서 백색, 회색, 흑색에 대하여 부여된 최소값, 중간값 및 최대값(예를 들면, 비트 단위) 간의 차이값만을 추출하게 된다.
화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 최초 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 색인 좌표(순번 좌표)에 대한 값(순번 좌표값)을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 순번 좌표값에서 기산하여 순번 좌표값을 부여하게 된다. 이에 대한 예시는 아래 단층촬영 이미지 처리 방법에서 상세히 설명한다.
계속해서, 상기 압축/저장부(300)는 수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 이미지 처리부에서 생성된 n-1개의 차이 이미지(이미지 파일)를 압축 저장한다.
상기 복원 표시부(400)는 기준 영상과 이 기준 영상에 대한 n-1개의 차이 영상을 전송받고, 기준 영상과 n-1개의 차이 영상을 순차적으로 연계 통합시킴으로써 n개의 단층촬영 이미지를 복원하도록 구성된다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 단층촬영 이미지의 처리 방법에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지의 처리 방법을 도시한 플로차트이다.
본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, CT촬영 또는 MR촬영 등을 통해 단층촬영되어 전송되는 n개의 단층촬영 이미지(영상)를 수신하고, 수신 이미지(영상)를 저장하는 단층촬영 이미지(영상) 수신 저장 단계(S100); 상기 수신 저장 단계(S100)에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 화소차이 이미지를 생성하도록 처리하는 화소차이 이미지 생성 단계(S200); 상기 수신 이미지의 데이터(파일)를 압축 저장하며, 상기 화소차이 이미지 생성 단계에서 생성된 화소차이 이미지의 데이터(파일)를 압축 저장하는 압축 저장 단계(S300); 상기 압축 저장 단계에 생성된 화소차이 이미지와 이 화소차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계시켜 n개의 단층촬영 이미지를 복원 표시하는 복원 표시 단계(S400)를 포함한다.
상기 수신 저장 단계(S100)는 CT촬영 또는 MR촬영 등의 단층 촬영을 통해 얻어진 n개(n은 자연수)의 이미지(영상)를 전송받아 수신하고, 수신 이미지를 파일 형태(이미지 파일 형태)로 저장 베이베이스부에 저장한다.
다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 화소차이 이미지 생성 단계에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에 있어서 화소차이 이미지 생성 단계에서 이용되는 인자(factor)의 예로서, (a)는 색표시와 화소값/비트를 나타낸 것이고, (b)는 픽셀별 위치 좌표를 나타낸 것이다. 도 9는 본 발명에 따른 단층촬영 이미지 데이터 처리 방법에서 화소차이 이미지 생성 단계에서 실행되는 화소차이 이미지의 추출 과정을 예시 설명하는 설명도이다.
상기 화소차이 이미지 생성단계(S200)는 영상구분값, 영상번호, 영상구성정보 등을 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 추출한다.
구체적으로, 상기 화소차이 이미지 생성단계(S200)는 예를 들면, n번째의 영상번호(기준 영상번호)에 대한 기준 영상과 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 영상에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 생성된 화소 차이값에 근거하여 화소 차이를 추출함으로써 차이 이미지를 생성하는 것을 포함한다.
여기에서, 상기 화소차이 이미지를 생성함에 있어서 화소 차이 추출은 픽셀별 위치 좌표를 설정하고(도 8 및 도 9 참조), 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지(기준 영상)와 비교 이미지(비교 영상)의 화소를 비교하여 화소차이가 발생한 위치 좌표에서의 화소 차이값을 추출하며, 이 화소 차이값에만 따른 차이 이미지(차이 영상)를 생성하는 것을 포함한다.
이때, 상기 화소 차이값의 추출은 화소 차이가 발생하는 해당 위치 좌표와, 이 해당 위치 좌표에서 백색, 회색, 흑색에 대하여 부여된 최소값, 중간값 및 최대값(예를 들면, 비트 단위) 간의 차이값만을 추출하게 된다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 8비트(bit) 화이트를 기준으로 기준 영상(이미지)과 비교 영상(이미지)을 비교할 때, 위치좌표(3,3) 또는 9번째 위치와 위치좌표(4,4) 또는 10번째에서 화소 차이가 발생하였고, 이때 화소 차이는 각각 8비트 화이트의 값(0)을 기준으로 위치좌표 (3, 3)과 (4,4)에서는 각각 255와 128의 화소값 차이가 발생하였다.
이와 같이 화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 최초 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 색인 좌표(순번 좌표)에 대한 값(순번 좌표값: +9)을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 순번 좌표값에서 기산하여 순번 좌표값(위치좌표 (4,4)의 경우는 +1)을 부여하게 된다.
이때, 저장되는 데이터(즉, 위치: 차이값)는 도 9의 우측 하단부의 색인과 값의 표로 되며, 저장데이터의 크기 할당(1Byte=8Bit)는 25개 화소*8Bit=25Byte, 위치좌표 (3,3)과 (4,4) 각각에서의 위치색인값 1Byte+1개 화소8Bit=2Byte*2=4Byte로 된다.
이와 같이 크기 할당된 저장데이터는 압축 저장 단계(S300)에서 저장되는데, 수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 화소차이 생성 단계에서 생성된 n-1개의 차이 이미지(이미지 파일)를 압축 저장한다.
이 압축 저장 단계(S300)에서 저장되는 데이터 용량을 도 9의 경우를 예를 들어 도 10을 참고하여 기존의 경우와 비교하여 살펴보면, 기존에는 50Byte임에 반하여, 본 발명은 25Byte+4Byte=29Byte로 되어 기존의 경우보다 약 3/5가량의 용량만을 저장 압축하고, 후술될 복원 표시 단계로 전송할 수 있다. 도 10은 기존의 경우와 본 발명의 경우에서의 단층촬영 이미지 데이터의 처리 용량을 비교하여 나타낸 표이다.
계속해서, 상기 복원 표시 단계(S400)는 기준 영상과 이 기준 영상에 대한 n-1개의 화소차이 이미지(화소차이 영상)를 전송받고, 기준 영상과 n-1개의 화소차이 영상을 순차적으로 연계 통합시킴으로써 n개의 단층촬영 이미지를 복원하게 된다.
상기한 본 발명에 따른 단층촬영 이미지의 데이터 처리 시스템 및 데이터 처리 방법은, 단층촬영 이미지의 단위(개별) 이미지의 처리에 연관(순서) 이미지용 데이터를 처리, 저장, 전송, 조회하고, 이때 유사도가 높은 연관 이미지용 데이터는 기준 데이터와 비유사 데이터로 표시용 데이터를 생성하여 처리함으로써 데이터량은 감소시키고, 처리 속도를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
즉, 본 발명은 컴퓨터 단층(CT)촬영 또는 자기공명(MR)촬영을 통해 얻어진 단층촬영 이미지의 데이터 용량을 최소화하여 단층촬영 이미지의 처리 데이터 및 저장 용량을 감소시키고, 단층촬영 이미지의 복원도 신속하게 실행할 수 있도록 하여 처리 속도를 증대시키고, 또한 단층촬영 이미지의 데이터 처리 효율을 전반적으로 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 단층촬영 이미지(영상) 수신/저장부
200: 이미지 처리부
300: 압축/저장부
400: 복원표시부
S100: 단층촬영 이미지(영상) 수신 저장 단계
S200: 화소차이 이미지 생성 단계
S300: 압축 저장 단계
S400: 복원 표시 단계
200: 이미지 처리부
300: 압축/저장부
400: 복원표시부
S100: 단층촬영 이미지(영상) 수신 저장 단계
S200: 화소차이 이미지 생성 단계
S300: 압축 저장 단계
S400: 복원 표시 단계
Claims (15)
- 단층촬영을 통해 얻어진 이미지 데이터를 처리하기 위한 시스템으로서,
n개의 단층촬영 이미지를 수신하고, 수신 이미지를 저장하는 단층촬영 이미지 수신/저장부;
상기 수신/저장부에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 차이 이미지를 생성하도록 처리하는 이미지 처리부;
상기 수신 이미지의 데이터를 압축 저장하며, 상기 차이 이미지의 데이터를 압축 저장하는 압축/저장부; 및
상기 압축/저장부의 차이 이미지와 이 차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계시켜 n개의 이미지를 복원 표시하는 복원표시부를 포함하고,
상기 이미지 처리부는
영상구분값, 영상번호, 영상구성정보를 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여, n번째의 영상번호에 대한 기준 이미지와 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 이미지에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 상기 화소 차이값을 기초로 화소 차이를 추출(상기 화소 차이 추출은 픽셀별 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지와 비교 이미지의 화소를 비교하여 화소 차이값을 추출함)하여 차이 이미지(상기 차이 이미지는 상기 화소 차이값에 의한 이미지로 구성됨)를 생성하며, 상기 화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 화소 차이가 최초 발생하는 위치 좌표에 대한 최초 좌표값을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 상기 최초 좌표값에서 기산하여 좌표값을 부여하는
단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 압축/저장부는 수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 이미지 처리부에서 생성된 n-1개의 차이 이미지를 압축 저장하도록 구성되는
단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 복원 표시부는
복원할 단층촬영 이미지의 기준 이미지와 이 기준 이미지에 대한 n-1개의 차이 이미지를 전송받고, 상기 기준 이미지와 n-1개의 차이 이미지를 순차적으로 연계 통합시킴으로써 n개의 단층촬영 이미지를 복원하도록 구성되는
단층촬영 이미지 데이터 처리 시스템.
- 단층촬영을 통해 얻어진 이미지 데이터를 처리하기 위한 방법으로서,
단층촬영되어 전송되는 n개의 단층촬영 이미지를 수신하고, 수신 이미지를 저장하는 단층촬영 이미지 수신 저장 단계;
상기 수신 저장 단계에 저장된 단층촬영 이미지로부터 시계열적 이미지에 대하여 화소 차이를 갖는 화소차이 이미지를 생성하도록 처리하는 화소차이 이미지 생성 단계;
상기 수신 이미지의 데이터를 압축 저장하며, 상기 화소차이 이미지의 데이터를 압축 저장하는 압축 저장 단계; 및
상기 압축 저장 단계에 생성된 화소차이 이미지와 이 화소차이 이미지에 대한 기준 이미지를 전송받아 연계 통합시켜 n개의 단층촬영 이미지를 복원 표시하는 복원 표시 단계를 포함하고,
상기 화소차이 이미지 생성 단계는
영상구분값, 영상번호, 영상구성정보를 포함한 이미지의 메타 정보 및 이미지의 화소 정보에 근거하여, n번째의 영상번호에 대한 기준 이미지와 n+1번째의 영상번호에 대한 비교 이미지에 대하여 화소 차이값을 생성하고, 상기 화소 차이값을 기초로 화소 차이를 추출(상기 화소 차이의 추출은 픽셀별 위치 좌표를 설정하고, 설정된 위치 좌표에서 기준 이미지와 비교 이미지의 화소를 비교하여 화소 차이값을 추출함)하여 차이 이미지(상기 차이 이미지는 상기 화소 차이값에 의한 이미지로 구성됨)를 생성하며, 상기 화소 차이가 발생하는 위치 좌표가 복수인 경우, 기준 좌표로부터 화소 차이가 최초 발생하는 위치 좌표에 대한 최초 좌표값을 부여하고, 이후 화소 차이가 발생하는 위치 좌표에 대해서는 상기 최초 좌표값에서 기산하여 좌표값을 부여하는
단층촬영 이미지 데이터 처리 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 화소 차이값의 추출은 1차 추출된 화소 차이값들의 최대값을 2차 추출하여 데이터 저장 단위를 산정하도록 하는 것을 포함하는
단층촬영 이미지 데이터 처리 방법.
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 압축 저장 단계는
수신된 n개의 촬영 이미지와 상기 화소차이 이미지 생성 단계에서 생성된 n-1개의 화소차이 이미지를 압축 저장하되,
상기 화소차이 이미지는 상기 좌표값과 상기 화소 차이값에 할당된 데이터 크기를 갖도록 이루어지는
단층촬영 이미지 데이터 처리 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 복원 표시 단계는
복원할 단층촬영 이미지의 기준 이미지와 이 기준 이미지에 대한 n-1개의 화소차이 이미지를 전송받고, 상기 기준 이미지와 n-1개의 화소차이 이미지를 순차적으로 연계 통합시켜 n개의 단층촬영 이미지를 복원 표시하는
단층촬영 이미지 데이터 처리 방법.
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