KR101621815B1 - 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법 - Google Patents

컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CT(Computed Tomography) 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 중앙 처리 장치; 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하고, 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라서 입력 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하되, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 생성하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 3차원 CT 영상을 병렬 처리하여 간단하면서도 신속하고 저비용으로 3차원 CT 영상 복원이 가능하다.

Description

컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법{COMPUTED TOMOGRAPHY IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF GENERATING THREE-DIMENSIONAL RECONSTRUCTED IMAGE}
본 발명은 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 3차원 CT(Computed Tomography) 영상을 병렬 처리하여 간단하면서도 신속하고 저비용으로 3차원 CT 영상 복원이 가능한 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 단층 촬영, 즉 CT는 일반적인 촬영으로는 표시할 수 없는 단층 영상을 3차원적으로 표시하는 장치이다. CT는 재료를 파괴하지 않으면서 안전하게 검사할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 CT는 산업 분야에서도 내부의 모습이나 빈 공간 그리고 밀도를 알기 위하여 이용되고 있으며, 또한 의료 분야에서도 인체의 단층 영상을 기록하여 표시하기 위하여 이용되고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
그러나 3차원 CT 영상을 복원하기 위해서는 많은 계산량을 요하기 때문에, 단일한 프로세서가 이를 수행할 경우 신호 처리의 속도 저하를 초래할 수 있다. 따라서 복수의 프로세서를 구비하는 전용 컴퓨팅 장치를 이용하여 CT 영상을 처리할 수밖에 없으므로 CT 영상 처리 장치는 매우 고가라는 단점이 있다.
1. 한국공개특허공보 제10-2007-0063026호.
본 발명의 목적은 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 3차원 CT 영상을 병렬 처리하여 간단하면서도 신속하고 저비용으로 3차원 CT 영상 복원이 가능한 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 CT(Computed Tomography) 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 중앙 처리 장치; 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하고, 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라서 입력 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하되, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 생성하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 및 EPLD(Erasable Programmable Logic Device) 중 어느 하나일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 규격을 이용하여 연결되는 것일 수 있다.
또한 본 발명은, CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 중앙 처리 장치; 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하고, 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라서 입력 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하되, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하고 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 생성하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나인 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 중앙 처리 장치(CPU); 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서의 3차원 복원 영상 생성 방법으로서, (a) 상기 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상을 수신하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로 전송하는 단계; (b) 상기 프로그래머블 로직 디바이스가 상기 CT 촬영 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 단계; 및 (c) 상기 중앙 처리 장치가 상기 CT 촬영 영상, 상기 임시 복원 영상 및 상기 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 3차원 복원 영상 생성 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 단계 (c)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 단계 (c)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나인 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 중앙 처리 장치(CPU); 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서의 3차원 복원 영상 생성 방법으로서, (a) 상기 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상을 수신하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로 전송하는 단계; (b) 상기 프로그래머블 로직 디바이스가 상기 CT 촬영 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 단계; (c) 상기 중앙 처리 장치가 상기 임시 비교 영상을 미리 지정된 각도만큼 축 변환하여 갱신하는 단계; 및 (d) 상기 중앙 처리 장치가 상기 CT 촬영 영상, 상기 임시 복원 영상 및 상기 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 3차원 복원 영상 생성 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 단계 (d)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 단계 (d)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 3차원 CT 영상을 병렬 처리하여 간단하면서도 신속하고 저비용으로 3차원 CT 영상 복원이 가능하다.
본 발명에 따르면, 예컨대 개인용 컴퓨터를 이용하여 3차원 CT 영상 복원이 수행될 수 있으므로, 종래의 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치가 고가의 전용 컴퓨터를 사용하는 것에 비해서 장치 구성 비용을 최소화할 수 있다. 또한 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 병렬 처리가 가능하므로 개인용 컴퓨터 등의 단순한 구성을 이용하더라도 신속하게 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다. 또한 프로그래머블 로직 디바이스는 본 발명에 따라서 입력 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하기 위해서 최적화되도록 프로그래밍될 수 있으므로, 보다 신속한 처리가 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 예컨대 임시 비교 영상을 CT 촬영 영상과 비교하여 변환 에러를 최소화할 수 있으므로, 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 축 변환을 고려할 수 있으므로 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 예시적인 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 프로그래머블 로직 디바이스에서 수행되는 병렬 처리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 영상 복원 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 축변환을 설명하기 위한 장치 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 영상 복원 과정을 설명하기 위한 다른 예시적인 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 예시적인 구현예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법의 예시적인 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 변환 에러를 줄이기 위한 처리의 예시적인 흐름도.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법의 다른 예시적인 흐름도.
도 10은 본 발명에 따른 다른 예시적인 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 변환 에러를 줄이기 위한 처리의 예시적인 흐름도.
이하, 본 발명의 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치 및 이를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 예시적인 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치(100)는 중앙 처리 장치(130)와 프로그래머블 로직 디바이스(170)를 포함한다.
중앙 처리 장치(130)는 CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성한다.
프로그래머블 로직 디바이스(170)는 복수의 병렬 처리 코어(도시되지 않음)를 구비하고, 중앙 처리 장치(130)의 제어에 따라서 입력 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 중앙 처리 장치(170)로 전송한다.
프로그래머블 로직 디바이스(170)는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나일 수 있다. FPGA를 이용하던 EPLD를 이용하던, 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 본 발명에 따라서 입력 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하기 위해서 최적화되도록 프로그래밍된다.
중앙 처리 장치(130)는, CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스(170)를 제어하여 임시 복원 영상을 생성하고, 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스(170)를 제어하여 임시 비교 영상을 생성한다. 이후 중앙 처리 장치(130)는 중앙 처리 장치(130)는 CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성한다.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 프로그래머블 로직 디바이스에서 수행되는 병렬 처리를 설명하기 위한 도면이다.
예컨대 투영 영상을 y(u, v)라 하고, 이를 역투영 변환하여 복원한 영상을 f(x, y)라 하자[단 (u,v)는 투영 영상에서의 좌표, (x, y)는 복원한 영상에서의 좌표를 지칭함].
이 경우 투영 영상 y(u, v)에 대해서 구하고자 하는 영상 f(x, y)는 다음 수학식 1을 만족한다.
Figure 112014034262141-pat00001
단 M은 획득한 투영 영상, 즉 시노그램(sinogram)의 회전각의 개수이며, N은 시노그램 라인의 검출 폭이다.
도 2를 참조하면, P[0] 내지 P[N]은 프로그래머블 로직 디바이스(170) 내의 병렬 코어이다.
예컨대 P[0]는 y(0, 0) 내지 y(0, M)을 처리한다. 예컨대 P[1]은 이와 병렬적으로 y(1, 0) 내지 y(1, M)을 처리한다. 마찬가지로 P[N]은 이와 병렬적으로 y(N, 0) 내지 y(N, M)을 처리한다.
이와 같이 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 그 내의 복수의 병렬 코어를 통하여 입력 영상 예컨대 y(u, v)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하고 그 결과를 즉 f(x, y)를 중앙 처리 장치(170)로 전송한다. 또는 반대로 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 f(x, y)를 병렬적으로 각도별로 투영 변환하고 그 결과를 즉 y(u, v)를 중앙 처리 장치(170)로 전송할 수도 있다.
이하 이러한 사항을 기초로 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 영상 복원 과정을 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 영상 복원 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 점선으로 표시된 "투영 변환", "역투영 변환" 이외의 과정은 중앙 처리 장치(130)에 의해서 수행되고, 점선으로 표시된 "투영 변환", "역투영 변환" 과정은 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 의해서 수행된다.
우선 중앙 처리 장치(130)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)를 입력받고[도 3의 "y(u, v)"] 이를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 y(u, v)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하고[도 3의 "역투영 변환"], 변환 결과인 임시 복원 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 3의 "f(x, y)"].
이후 중앙 처리 장치(170)는 임시 복원 영상, 즉 f(x, y)를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 f(x, y)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하고[도 3의 "투영 변환"], 변환 결과인 임시 비교 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 3의 "y^(u, v)"].
이후 중앙 처리 장치(170)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내인지를 판단한다[도 3의 "(y-y^) <= T"].
CT 촬영 영상과 임시 비교 영상을 비교하여 임계값 이내인지를 판단하는 이유는, 영상 변환에 따른 에러를 최소화하기 위해서이다. 즉 투영 변환 또는 역투영 변환시 화소(x, y)와 회전각에 따라서 인터폴레이션(interpolation)된 값이 지정될 수 있다. 따라서 임시 복원 영상을 기초로 임시 비교 영상을 생성하고 임시 비교 영상과 CT 촬영 영상을 비교하는 것에 의해서 인터폴레이션에 따른 에러를 최소화할 수 있다.
만일 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내이면[도 3의 "yes"], 임시 복원 영상 f(x, y)을 본 발명에 따라서 생성된 3차원 복원 영상으로 지정하고 종료한다[도 3의 "End"].
만일 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값보다 크면[도 3의 "no"], 중앙 처리 장치(130)는 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)을 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 y^(u, v)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하고[도 3의 "역투영 변환"], 변환 결과인 임시 복원 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 3의 "f(x, y)"]. 즉 임시 복원 영상 f(x, y)가 임시 비교 영상 y^(u, v)를 기초로 갱신된다.
이후 다시 중앙 처리 장치(170)는 임시 복원 영상, 즉 f(x, y)를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 f(x, y)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하고[도 3의 "투영 변환"], 변환 결과인 임시 비교 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 3의 "y^(u, v)"]. 즉 임시 비교 영상이 다시 갱신된다.
이후 중앙 처리 장치(170)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내인지를 판단한다[도 3의 "(y-y^) <= T"].
이러한 과정, 즉 도 3의 "역투영 변환", 도 3의 "f(x, y)", 도 3의 "투영 변환", 도 3의 "y^(u, v)" 및 도 3의 "(y-y^) <= T"에 대응하는 과정은 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내가 될 때까지, 즉 도 3의 "yes"가 될 때까지 반복된다.
한편 전술한 도 3을 참조로 한 영상 복원 과정은 CT 촬영시 회전축이 빔 조사 방향에 대해서 수직인 경우를 가정한 것이다. 그러나 회전축과 빔 조사 방향이 소정의 각도를 가진다면, 추가적인 변환이 수행되어야 한다.
도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 축변환을 설명하기 위한 장치 구성도이다.
도 4를 참조하면, CT 촬영 장치(200)는 스테이지(210), 방사선 조사부(220) 및 방사선 검출부(230)를 구비한다.
스테이지(210)는 회전축(240)을 중심으로 회전하는 회전부(215)를 포함한다.
피검사체(300)는 그 중심이 회전축(240) 상에 위치하도록 스테이지(210)의 회전부(215) 상에 재치된다.
검사 장치(200)는 회전부(215) 상에 재치된 피검사체를 회전시키면서 검사할 수 있도록 구성된다.
방사선 조사부(220)는 회전부(215) 상에 재치된 피검사체에 소정의 각도(α)로 X-선 등의 방사선을 조사한다. 방사선 조사부(220)는 회전축(240)으로부터 수평 방향(도 4의 X축 방향)으로 소정의 거리(W)만큼 이격되어 스테이지(210)의 하방에 구비된다.
방사선 검출부(230)는 방사선 조사부(220)로부터 조사되어 피검사체(300)를 통과한 방사선을 검출하여 이미지(CT 촬영 영상)를 생성한다.
도 4의 장치 구성에서 소정 각도(α)로 방사선을 조사하는 경우, 즉 어블리크(oblique) CT의 경우에는 각도의 영향을 고려하여야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 있어서, 영상 복원 과정을 설명하기 위한 다른 예시적인 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 점선으로 표시된 "투영 변환", "역투영 변환" 이외의 과정은 중앙 처리 장치(130)에 의해서 수행되고, 점선으로 표시된 "투영 변환", "역투영 변환" 과정은 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 의해서 수행된다.
우선 중앙 처리 장치(130)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)를 입력받고[도 5의 "y(u, v)"] 이를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 y(u, v)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하고[도 5의 "역투영 변환"], 변환 결과인 임시 복원 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 5의 "f(x, y)"].
이후 중앙 처리 장치(170)는 임시 복원 영상, 즉 f(x, y)를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 f(x, y)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하고[도 5의 "투영 변환"], 변환 결과인 임시 비교 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다. 중앙 처리 장치(170)는 투영 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축 변환하여[도 5의 "축 변환"], 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 생성한다[도 5의 "y^(u, v)"].
이후 중앙 처리 장치(170)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내인지를 판단한다[도 5의 "(y-y^) <= T"].
만일 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내이면[도 5의 "yes"], 임시 복원 영상 f(x, y)을 본 발명에 따라서 생성된 3차원 복원 영상으로 지정하고 종료한다[도 5의 "End"].
만일 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값보다 크면[도 5의 "no"], 중앙 처리 장치(130)는 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)을 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 y^(u, v)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하고[도 5의 "역투영 변환"], 변환 결과인 임시 복원 영상을 중앙 처리 장치(170)로 전송한다[도 5의 "f(x, y)"]. 즉 임시 복원 영상 f(x, y)가 임시 비교 영상 y^(u, v)를 기초로 갱신된다.
이후 다시 중앙 처리 장치(170)는 임시 복원 영상, 즉 f(x, y)를 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 전송한다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 f(x, y)를 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하고[도 5의 "투영 변환"], 변환 결과를 중앙 처리 장치(170)로 전송한다. 중앙 처리 장치(170)는 투영 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축 변환하여[도 5의 "축 변환"], 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 생성한다[도 5의 "y^(u, v)"]. 즉 임시 비교 영상이 갱신된다. 즉 임시 비교 영상이 다시 갱신된다.
이후 중앙 처리 장치(170)는 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내인지를 판단한다[도 5의 "(y-y^) <= T"].
이러한 과정, 즉 도 5의 "역투영 변환", 도 5의 "f(x, y)", 도 5의 "투영 변환", 도 5의 "축 변환", 도 5의 "y^(u, v)" 및 도 5의 "(y-y^) <= T"에 대응하는 과정은 CT 촬영 영상, 즉 y(u, v)와 임시 비교 영상, 즉 y^(u, v)를 비교하여 미리 지정된 임계값 이내가 될 때까지, 즉 도 5의 "yes"가 될 때까지 반복된다.
도 6은 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치의 예시적인 구현예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치(100)는 중앙 처리 장치(CPU, 130)와 PCI 슬롯(135)을 구비하는 제1 보드(110); PCI 슬롯(135)에 장착 가능하며, PCI 칩(145)과 소켓(150)을 구비하는 제2 보드(140); 및 소켓(150)에 장착되는 소켓(165)을 구비하며, 프로그래머블 로직 디바이스(170, 예시적으로 FPGA임)와 프로그래머블 로직 디바이스(170)와 관련된 데이터를 저장하는 메모리(175)를 구비하는 제3 보드(160);로 구성된다.
한편 중앙 처리 장치(130)와 프로그래머블 로직 디바이스(170) 사이의 신호 전달은 다음과 같은 과정을 통하여 수행된다.
우선 중앙 처리 장치(130)는 PCI 인터페이스[PCI 슬롯(135)-PCI 칩(145)-소켓(150)-소켓(165)]을 통하여 프로그래머블 로직 디바이스(170)에 처리 시작 신호를 전송한다. 처리 시작 신호는 예컨대 전술한 투영 변환 또는 역투영 변환을 시작하는 것을 나타내는 신호이다. 이후 중앙 처리 장치(130)의 메모리(도시되지 않음)로부터 프로그래머블 로직 디바이스(170)와 관련된 데이터를 저장하는 메모리(175)에게로 데이터가 전송된다. 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 메모리(175)로부터 데이터를 입력받아 전술한 투영 변환 또는 역투영 변환을 수행한다.
이후 메모리(175)로부터 중앙 처리 장치(130)의 메모리(도시되지 않음)에게로 투영 변환 또는 역투영 변환을 수행한 결과를 전송한다. 이후 프로그래머블 로직 디바이스(170)는 PCI 인터페이스를 통하여 처리 종료 신호를 전송한다.
이와 같은 구성에 의해서 중앙 처리 장치(130)는 프로그래머블 로직 디바이스(170)의 동작을 제어할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치(100)는 예컨대 개인용 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 따라서 종래의 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치가 고가의 전용 컴퓨터를 사용하는 것에 비해서 장치 구성 비용을 최소화할 수 있다. 또한 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 병렬 처리가 가능하므로 개인용 컴퓨터 등의 단순한 구성을 이용하더라도 신속하게 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 예컨대 도 3 및 도 5를 참조로 설명한 실시예에서와 같이 임시 비교 영상을 CT 촬영 영상과 비교하여 변환 에러를 최소화할 수 있으므로, 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 예컨대 도 4를 참조로 설명한 경우와 같이, 축 변환을 고려할 수 있으므로 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다.
한편 본 발명은 전술한 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치를 이용한 3차원 복원 영상 생성 방법을 제공한다.
도 7은 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 7을 참조로 한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법은 도 1 내지 도 3, 도 6을 참조로 설명한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서 수행된다.
우선 중앙 처리 장치(도 1의 130)가 CT 촬영 영상을 수신하여 프로그래머블 로직 디바이스(도 1의 170)로 전송한다(S110).
다음으로, 프로그래머블 로직 디바이스가 CT 촬영 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 임시 복원 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 중앙 처리 장치로 전송한다(S130).
다음으로, 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성한다(S150).
보다 구체적으로, 중앙 처리 장치는, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 임시 복원 영상을 3차원 복원 영상으로 지정한다(S150).
도 8은 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 변환 에러를 줄이기 위한 처리의 예시적인 흐름도이다.
즉 도 7의 흐름도의 단계 S150에서, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 임시 비교 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 임시 복원 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 임시 비교 영상을 갱신하여, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정한다(S155).
도 7 내지 도 8을 참조로 한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 대해서는, 도 1 내지 도 3, 도 6을 참조로 설명한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 대한 설명을 참조할 수 있으므로, 구체적인 설명을 생략한다.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법의 다른 예시적인 흐름도이다.
도 9를 참조로 한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법은 도 1 내지 도 2, 도 4 내지 도 6을 참조로 설명한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서 수행된다.
우선 중앙 처리 장치(도 1의 130)가 CT 촬영 영상을 수신하여 프로그래머블 로직 디바이스(도 1의 170)로 전송한다(S210).
다음으로, 프로그래머블 로직 디바이스가 CT 촬영 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 임시 복원 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 중앙 처리 장치로 전송한다(S230).
다음으로, 중앙 처리 장치가 임시 비교 영상을 미리 지정된 각도만큼 축 변환하여 갱신한다(S270).
즉 도 4를 참조로 설명한 장치 구성에서 소정 각도(α)로 방사선을 조사하는 경우, 즉 어블리크(oblique) CT의 경우에는 각도의 영향을 고려하여야 하므로, 소정 각도(α)만큼 축 변환하여 임시 비교 영상을 갱신하는 것이다.
다음으로, 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성한다(S250).
보다 구체적으로, 중앙 처리 장치는, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 임시 복원 영상을 3차원 복원 영상으로 지정한다(S250).
도 10은 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 있어서, 변환 에러를 줄이기 위한 처리의 예시적인 흐름도이다.
즉 도 9의 흐름도의 단계 S250에서, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 임시 비교 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 임시 복원 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 임시 비교 영상을 갱신하여, CT 촬영 영상과 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면, 임시 복원 영상을 3차원 복원 영상으로 지정한다(S255).
도 9 내지 도 10을 참조로 한 본 발명에 따른 3차원 복원 영상 생성 방법에 대해서는, 도 1 내지 도 2, 도 4 내지 도 6을 참조로 설명한 본 발명에 따른 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에 대한 설명을 참조할 수 있으므로, 구체적인 설명을 생략한다.
비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 3차원 CT 영상을 병렬 처리하여 간단하면서도 신속하고 저비용으로 3차원 CT 영상 복원이 가능하다.
본 발명에 따르면, 예컨대 개인용 컴퓨터를 이용하여 3차원 CT 영상 복원이 수행될 수 있으므로, 종래의 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치가 고가의 전용 컴퓨터를 사용하는 것에 비해서 장치 구성 비용을 최소화할 수 있다. 또한 프로그래머블 로직 디바이스를 이용하여 병렬 처리가 가능하므로 개인용 컴퓨터 등의 단순한 구성을 이용하더라도 신속하게 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다. 또한 프로그래머블 로직 디바이스는 본 발명에 따라서 입력 영상을 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하기 위해서 최적화되도록 프로그래밍될 수 있으므로, 보다 신속한 처리가 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 예컨대 임시 비교 영상을 CT 촬영 영상과 비교하여 변환 에러를 최소화할 수 있으므로, 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 축 변환을 고려할 수 있으므로 보다 정확한 3차원 복원 영상을 생성할 수 있다.
100: 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치
110: 제1 보드 130: 중앙 처리 장치
135: PCI 슬롯 140: 제2 보드
145: PCI 칩 150: 소켓
160: 제3 보드 165: 소켓
170: 프로그래머블 로직 디바이스
175: 메모리 200: CT 촬영 장치
210: 스테이지 215: 회전부
220: 방사선 조사부 230: 방사선 검출부
240: 회전축 300: 피검사체

Claims (20)

  1. CT(Computed Tomography) 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 중앙 처리 장치; 및
    복수의 병렬 처리 코어를 구비하고, 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라서 입력 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 프로그래머블 로직 디바이스;
    를 포함하되,
    상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 생성하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치는,
    상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 및 EPLD(Erasable Programmable Logic Device) 중 어느 하나인 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 규격을 이용하여 연결되는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  6. CT 촬영 영상, 임시 복원 영상 및 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 중앙 처리 장치; 및
    복수의 병렬 처리 코어를 구비하고, 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라서 입력 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환 또는 역투영 변환하고, 변환 결과를 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 프로그래머블 로직 디바이스;
    를 포함하되,
    상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하고 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 생성하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치는,
    상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나인 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것인 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치.
  11. 중앙 처리 장치(CPU); 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서의 3차원 복원 영상 생성 방법으로서,
    (a) 상기 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상을 수신하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로 전송하는 단계;
    (b) 상기 프로그래머블 로직 디바이스가 상기 CT 촬영 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 중앙 처리 장치가 상기 CT 촬영 영상, 상기 임시 복원 영상 및 상기 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 단계;
    를 포함하는 3차원 복원 영상 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계를 포함하는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계;
    를 포함하는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나인 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  16. 중앙 처리 장치(CPU); 및 복수의 병렬 처리 코어를 구비하는 프로그래머블 로직 디바이스;를 포함하는 컴퓨터 단층 촬영 영상 처리 장치에서의 3차원 복원 영상 생성 방법으로서,
    (a) 상기 중앙 처리 장치가 CT 촬영 영상을 수신하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로 전송하는 단계;
    (b) 상기 프로그래머블 로직 디바이스가 상기 CT 촬영 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하여 임시 복원 영상을 생성하고, 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하여 임시 비교 영상을 생성하여 상기 중앙 처리 장치로 전송하는 단계;
    (c) 상기 중앙 처리 장치가 상기 임시 비교 영상을 미리 지정된 각도만큼 축 변환하여 갱신하는 단계; 및
    (d) 상기 중앙 처리 장치가 상기 CT 촬영 영상, 상기 임시 복원 영상 및 상기 임시 비교 영상을 기초로 3차원 복원 영상을 생성하는 단계;
    를 포함하는 3차원 복원 영상 생성 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단계 (d)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계를 포함하는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 단계 (d)는, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값을 초과하면, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하가 될 때까지, 상기 임시 비교 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 역투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 임시 복원 영상을 갱신하고, 갱신된 상기 임시 복원 영상을 상기 복수의 병렬 처리 코어를 통하여 병렬적으로 각도별로 투영 변환하도록 상기 프로그래머블 로직 디바이스를 제어하여 상기 프로그래머블 로직 디바이스로부터 수신한 변환 결과를 미리 지정된 각도만큼 축변환하여 상기 임시 비교 영상을 갱신하여, 상기 CT 촬영 영상과 상기 임시 비교 영상의 차이가 미리 지정된 임계값 이하이면 상기 임시 복원 영상을 상기 3차원 복원 영상으로 지정하는 단계;
    를 포함하는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 프로그래머블 로직 디바이스는 FPGA 및 EPLD 중 어느 하나인 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치와 상기 프로그래머블 로직 디바이스는 PCI 규격을 이용하여 연결되는 것인 3차원 복원 영상 생성 방법.
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