KR101668976B1 - 라돈비적 판독방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에칭이 완료된 LR-115필름(1)을 사용자가 검출기홀더(2)에 고정시키는 필름고정단계; CCD카메라(3)가 장착된 광학현미경(4)의 제물대(5)에 검출기홀더(2)를 사용자가 장착시키는 검출기홀더장착단계; 라돈비적판독프로그램을 통해 제어부가 라돈비적을 자동계수하는 자동계수단계; 를 포함하는 것으로,
본 발명 라돈비적 판독방법은 다양한 라돈 비적의 이미지 분석 및 검증을 통해 최적의 라돈비적 판단기준을 설정하여 프로그래밍 함으로써 라돈분석시 일관된 판독조건의 적용으로 비적판독의 객관성을 확보하는 현저한 효과가 있다.

Description

라돈비적 판독방법 { radon track evaluation method }

본 발명은 라돈비적 판독방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 라돈분석시 LR-115필름에 생성된 라돈비적을 현미경으로 수동으로 계수하던 방식을 고해상도현미경과 PC, 소프트웨어 프로그래밍을 통해 비적이미지를 자동으로 계수하는 라돈비적 판독방법에 관한 것이다.

일반적으로 WHO는 라돈을 흡연다음의 폐암유발원인물질로 평가하였으며 최근 정부는 실내라돈에 의한 인체유해성을 인지하여 다중이용시설 등의 실내공기질관리법으로 라돈농도(권고기준 148Bq/m3)를 관리하고 있다.

실내공기 중 라돈농도 측정방법은 「실내공기질공정시험기준」의 알파비적검출법이 주시험법으로 규정되어 있으며, 이는 CR-39또는 LR-115(이하 필름)로 만들어진 필름형태의 검출소자 표면에 라돈 및 라돈붕괴생성물로부터 방사선 붕괴 시 방출된 알파입자가 입사하여 필름의 조직에 생성시킨 미세한 손상(이하 비적)을 화학적 처리를 통하여 확장시킨 후 현미경으로 비적의 개수를 세어 공기 중 라돈의 농도를 결정하는 것이다.

실내공기 중 라돈은 다중이용시설의 권고기준항목으로 설정·관리되어지고 있으며, 국내의 다양한 언론을 통해 실내 라돈의 위험성이 경고되면서 라돈의 정확한 분석에 대한 수요가 급격히 증가되고 있다.

실내공기중 라돈분석법은「실내공기질공정시험기준」에 의거하여 알파비적검출법이 주시험법으로 규정되어 있으며, 이는 현미경을 이용하여 검출소자 표면에 형성된 라돈비적수를 계수하는 것으로, 이에 대한 세부규정이 미흡함에 따라 비적판독에 대한 판단기준 및 기술이 부족하여 자체적으로 라돈비적을 판독 및 계수할 수 있는 기관이 매우 적으며, 판독결과 역시 분석자의 주관적 기준에 따른 영향으로 분석의 객관성을 유지하기가 어려우며, 대부분은 비적의 판독을 알파트랙 제조회사(수동방식으로 비적판독)에 의존하고 있는 실정이다.

종래기술로서 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0135901호의 지하수 라듐농도 간이측정 방법에 있어서, 지하수 라듐농도 측정방법에 있어서, 측정용기에 직접 지하수 시료를 채취하는 단계, 기포를 사용하여 지하수에 녹아있는 라돈을 제거하는 단계, 시간적분형측정기를 장착한 후 밀봉한 다음 밀봉 시점으로부터 1달 내지 1년 경과 한 후 측정용기의 공기층에서의 라돈 농도를 측정하는 단계, 공기층에서의 라돈 농도 측정값을 다음 식(Ra,w: 시료채취병 내부 지하수층의 라듐 농도, Rn,a: 시료채취병의 내부 공기층에서 측정한 측정시간 동안의 라돈 농도 평균값, λ: 라돈의 붕괴상수, D: 라돈을 제거한 지하수가 들어있는 측정용기의 상부에 시간적분형측정기를 장착한 후 밀봉한 시점으로부터 측정기를 꺼낼 때까지의 측정시간, Va: 측정용기 내부 공기층의 부피, Vw: 측정용기 내부 지하수층의 부피, k: 오스트왈드 분배계수)에 대입하여 지하수층의 라듐 농도로 환산하는 단계를 특징으로 하는, 지하수 라듐농도 측정방법이라고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0957116호의 시간 적분형 라돈검출기를 이용한 지하수내 간이 라돈함량 분석장치 및 방법에 있어서, 지하수의 라돈 함량을 측정하는 장치에 있어서, 지하수의 라돈이 탈기되는 성질을 이용하여 지하수의 라돈 함량을 측정하는 고체비적검출기를 이용한 시간 적분형 라돈검출기와; 상기 지하수를 수용하며 상부가 개방된 챔버와; 상기 챔버의 내부에 수용된 지하수의 라돈 함량을 측정하기 위해 밀폐된 환경을 제공하고, 하부에는 상기 시간 적분형 라돈검출기를 장착하여 챔버의 상부를 커버하는 덮개; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시간 적분형 라돈검출기를 이용한 지하수내 간이 라돈함량 분석장치라고 기재되어 있다.

또 다른 종래기술로서 공개특허공보 공개번호 제10-2001-0103440호의 온라인 라돈농도 측정시스템에 있어서, 내부벽에 ZnS가 도포되어 유입된 라돈가스의 붕괴로 발생되는 알파입자와 반응하여 생긴 빛을 투명한 유리를 통해 방출시키는 라돈가스 모니터와, 라돈가스 모니터로부터 발생된 빛을 광전증배관에 의해 검출하여 전기적인 신호로 발생하는 검출기와, 검출기로부터 검출된 전기적인 신호를 연산 및 처리하여 기록매체에 저장하거나 외부의 장치로 출력하는 마이크로 컴퓨터와, 마이크로 컴퓨터에서 출력된 신호를 가시적으로 표시하는 액정표시기와, 마이크로 컴퓨터에서 출력된 신호를 통신하기 위한 인터페이스부가 포함된 것을 특징으로 하는 온라인 라돈농도 측정시스템이라고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 분석법에 대한 세부규정이 미흡하고 라돈비적판독에 대한 분석기술의 부족으로 대부분 제조회사에 의존하거나 외국의 수입제품에 의존하고 있는 실정이다. 특히 기존의 라돈 비적 수동계수방식은 판독자에 따라 비적에 대한 판단기준이 다양하여 데이터의 객관성 및 신뢰성을 확보하기가 어려우며, 육안으로 비적을 수동방식으로 카운팅 함에 따라 많은 분석시간이 소요된다는 단점이 있었다.

따라서 본 발명 라돈비적 판독방법을 통하여, 실내 공기 중 라돈분석 시 검출소자의 표면에 형성된 수천여개에 해당하는 라돈 비적을 라돈비적판독프로그램 개발을 통해 자동으로 계수할 수 있는 라돈비적 판독방법을 제공하고자 하는 것이다.

이와 함께 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 비적이미지를 판독하기 용이하게 프로세싱하고 반복적인 테스트와 검증을 통해 라돈비적에 대한 정확한 판단기준을 설정하여 프로그래밍 함으로써 라돈분석에 대한 정확성과 객관성을 확보하고 라돈분석에 대한 접근성을 높이는데 그 목적이 있다.

또한, 검출기홀더와 현미경장착기의 발명을 통해 연속적인 분석이 가능하도록 함으로써 분석과정의 번거로움을 줄이고, 비적계수에 소요되는 시간을 대폭 감소시킴으로써 분석의 효율성을 높이는데 그 목적이 있다.

본 발명은 에칭이 완료된 LR-115필름(1)을 검출기홀더(2)에 고정시키는 필름고정단계; CCD카메라(3)가 장착된 광학현미경(4)의 제물대(5)에 검출기홀더(2)를 장착시키는 검출기홀더장착단계; 라돈비적판독프로그램을 통해 라돈비적을 자동계수하는 자동계수단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 라돈비적 판독방법은 다양한 라돈 비적의 이미지 분석 및 검증을 통해 최적의 라돈비적 판단기준을 설정하여 프로그래밍 함으로써 라돈분석시 일관된 판독조건의 적용으로 비적판독의 객관성을 확보하도록 하였고, 라돈비적의 자동계수로 인해 분석시간이 단축되며, 중첩 없이 넓은 면적의 판독이 가능함으로써 데이터의 정확성 및 신뢰성을 향상시키고 컴퓨터를 통한 기능제어로 업무의 효율성을 높였고, 라돈비적 판독 기술의 실용화로 라돈분석에 대한 접근성이 용이해짐에 따라 국내의 라돈조사에 다양하게 이용될 수 있으며, 정확한 라돈정보 제공으로 시민건강저해를 예방하고 불안감을 해소시킬 수 있으며, 다양한 라돈 비적의 이미지 분석 및 검증을 통해 최적의 라돈비적 판단기준을 설정하여 프로그래밍 함으로써 라돈분석시 일관된 판독조건의 적용으로 비적판독의 객관성을 확보하도록 하였으며, 라돈비적의 자동계수로 인해 분석시간의 단축되며, 중첩없이 넓은 면적의 판독이 가능함으로써 데이터의 정확성 및 신뢰성을 향상시키고 컴퓨터를 통한 기능제어로 업무의 효율성을 높이고, 검출기홀더에 LR-115필름을 고정시킬 수 있으며, 현미경장착기를 이용하여 제물대에 장착시켜 제물대의 이동을 컨트롤함으로써 연속적인 라돈비적 판독이 가능하도록 하였고, LR-115필름의 이동, 취급 및 보관이 용이하도록 하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 라돈비적 판독방법 나타내는 블록도
도 2는 본 발명 라돈비적 판독방법의 에칭처리된 LR-115필름을 고정시킬 수 있는 검출기홀더의 윗면을 나타내는 도면
도 3은 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 윗면과 결합되는 아랫면의 도면
도 4는 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 윗면과 아랫면을 결합시킨 도면
도 5는 기존의 현미경 제물대의 시료홀더 도면
도 6은 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 장착이 가능한 현미경홀더의 도면
도 7은 본 발명 라돈비적 판독방법의 일실시예에 따른 라돈 비적의 판독과정을 설명하기 위한 개념도
도 8 내지 11은 본 발명 라돈비적 판독방법의 일실시예에 따른 라돈비적의 선택적 자동판독알고리즘을 나타내는 흐름도

본 발명은 에칭이 완료된 LR-115필름(1)을 사용자가 검출기홀더(2)에 고정시키는 필름고정단계; CCD카메라(3)가 장착된 광학현미경(4)의 제물대(5)에 검출기홀더(2)를 사용자가 장착시키는 검출기홀더장착단계; 라돈비적판독프로그램을 통해 제어부가 라돈비적을 자동계수하는 자동계수단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 라돈비적 판독방법 나타내는 블록도, 도 2는 본 발명 라돈비적 판독방법의 에칭처리된 LR-115필름을 고정시킬 수 있는 검출기홀더의 윗면을 나타내는 도면, 도 3은 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 윗면과 결합되는 아랫면의 도면, 도 4는 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 윗면과 아랫면을 결합시킨 도면, 도 5는 기존의 현미경 제물대의 시료홀더 도면, 도 6은 본 발명 라돈비적 판독방법의 검출기홀더 장착이 가능한 현미경홀더의 도면, 도 7은 본 발명 라돈비적 판독방법의 일실시예에 따른 라돈 비적의 판독과정을 설명하기 위한 개념도, 도 8 내지 11은 본 발명 라돈비적 판독방법의 일실시예에 따른 라돈비적의 선택적 자동판독알고리즘을 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 대해 구체적으로 기술하면, 본 발명의 LR-115 알파비적검출기의 라돈비적 자동판독시스템은 검출소자에 대한 검체정보 및 측정범위를 사용자가 입력하는 검체정보 입력부; 제어부에 의해 이미지를 분석하여 제물대의 이동 및 조명을 조정하고 각 필드별 Auto Focusing을 실시하는 이미지 조정부; 상기 이미지 조정부에서 획득한 이미지가 제어부에 의해 저장되는 이미지저장부; 제어부가 저장된 이미지를 불러와서 측정하기 용이하게 프로세싱하여 Grey Level값으로 개체를 추출한 후, 추출된 Binary이미지상의 구멍을 메꾸고 경계를 매끄럽게 하는 이미지처리부; 개체를 측정하고, 측정된 개체를 통해 라돈비적조건에 맞는 비적을 추출하여 개체수를 산출하는 비적추출부; 결과값을 출력하고 저장하는 데이터처리부; 를 포함한다.

본 발명의 라돈비적 자동판독시스템은 동시에 여러개의 검출소자를 장착 및 고정할 수있는 검출기홀더와 이를 광학현미경의 제물대에 고정함으로써 스테이지 이동시 비적 이미지의 위치가 변경되지 않도록 하는 현미경장착기를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 도면들에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명 라돈비적 판독방법을 나타내는 블록도이다.

에칭이 완료된 LR-115필름(1)을 검출기홀더(2)에 고정시킨 후, CCD카메라(3)가 장착된 광학현미경(4)의 제물대에 검출기홀더를 장착시킨(5)후 라돈비적판독프로그램을 통해 제어부에서 라돈비적을 자동계수한다.

도 2와 도 3은 검출기홀더의 윗면과 아랫면을 나타내는 도면이다.

검출기홀더 윗면의 판독부(7)에 LR-115필름을 놓고 (9)와 (11)을 결합시키면 LR-115검출소자 고정부(10)가 필름을 안정적으로 고정시켜주는 구조로 되어있다.

검출기홀더는 광학현미경의 제물대 사이즈와 현미경의 이동가능범위에 맞추어 규격을 설정하였으며, 필름의 고정력이 높고 판독면적을 최대한 확보할 수 있는 구조이다.

기존에는 슬라이드 글라스에 LR-115필름을 놓고 커버글라스를 덮어 고정시킨 후 현미경을 통해 비적을 계수하였으나, 개발된 검출기홀더를 사용함으로써 홀더1개당 최대 9개까지 필름을 고정시킬 수 있어 연속적인 분석이 가능함은 물론 필름의 취급과 이동, 보관 역시 용이하게 이루어진다.

도 5는 기존 현미경 제물대의 시료홀더를 나타내는 도면이며, 도 6은 검출기홀더 장착이 가능한 현미경홀더의 도면이다.

기존 현미경 제물대의 시료홀더(도 5)는 슬라이드글라스용으로, 자체 개발된 검출기홀더 사용시 제물대의 이동에 따라 검출기홀더를 고정시키지 못하고 위치가 변경되는 단점이 있어, 검출기홀더의 완벽한 고정이 가능한 구조로 시료홀더(도 6)를 제작하였다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 비적의 판독과정을 설명하기 위한 개념도이다.

현미경 분석을 위한 준비가 완료되면 비적판독을 위한 과정이 시작된다. 우선 라돈비적판동프로그램은 제어부에 의해 LR-115 필름 한 개당 204개의 필드로 구분하여 생성하며, 이후 제어부가 각 필드에 대한 Auto Focusing을 통해 이미지를 획득 및 저장하게 된다. 저장된 이미지는 측정이 용이하도록 제어부가 프로세싱하여 추출하며, 비적조건의 범위에 맞는 개체를 선택하여 결과값을 출력 및 저장하게 된다.

도 8 내지 11은 본 발명의 일실시예에 따른 라돈비적의 선택적 자동판독알고리즘을 나타내는 흐름도이다.

준비단계(20)는 메인 윈도우가 나타나기 이전에 실행되는 측정을 시작하기 위해 준비하는 단계이다.

단계(21)에서는 제어부가 프로그램 실행에 필요한 전역 변수들을 초기화하며, INI 파일 및 LOG 파일의 경로를 지정시킨다.

단계(22)에서는 제어부가 저장되어 있는 최근 측정된 일자와 비교하여, 슬라이드의 번호를 생성하고, 스테이지 XY를 초기화(Traveling)하기 위한 금일 날짜를 yyyy-mm-dd 형태로 생성시킨다.

단계(23)에서는 환경설정 INI 파일 내 저장되어 있는 환경 설정 파라미터 값들을 사용할 수 있도록 단계(21)에서 초기화한 특정 변수들에 저장한다. 이때, 제어부는 단계(22)에서 생성된 값을 비교하여, 같을 경우 단계(24)로 진행시키며, 다를 경우 단계(25)로 진행시킨다.

단계(24)에서는 제어부가 이동 명령 값과 실제 위치가 동일하도록 스테이지를 Traveling하여 네 방향의 Limit를 확인하고, 슬라이드 번호를 "금일날짜(일련번호)" 형태로 생성한다. 제어부에 의해 일련번호가 측정 시마다 1씩 증가하며, 이는 같은 날짜에 측정을 시도한 횟수와 동일하게 된다.

단계(25)에서는 포커싱 시작을 위해 제어부가 미리 설정된 기준 값으로 광학현미경(4)을 Z축으로 이동시킨다.

입력단계(26)는 사용자가 측정할 슬라이드에 대한 정보를 입력하는 단계이다.

단계(27)에서는 분석 시작을 하기 위해 슬라이드 상의 필름 수에 따라 사용자가 정보(시리얼 번호)를 입력하고 제어부는 측정 영역을 필드 범위 형태로 설정한다. 측정 영역은 최대 204개, 최소 1개로 설정할 수 있다.

단계(28)에서는 사용자가 "확인" 버튼을 누르면, 제어부는 필름 정보의 입력된 수가 한 개 이상이면 분석을 시작한다.

단계(29)에서는 단계(28)의 필름 정보가 없으면 제어부는 프로그램을 종료시킨다.

분석시작단계(30)는 단계(27)의 입력한 필름 순으로 필드 이미지를 획득 및 저장하기 위해 제어부가 하드웨어 설정을 호출하며, 이미지를 저장하기 위한 폴더를 생성하는 단계이다.

단계(31)에서는 제어부가 화면 인터페이스, 카메라, 기본 조명 밝기를 설정시킨다.

단계(32)에서는 제어부가 필름의 필드 이미지를 저장할 폴더 이름을 "슬라이드 번호(일련번호)_현재 시각" 형태로 생성한다.

단계(33)에서는 제어부가 입력된 필름의 첫 번째 필드로 이동시킨다.

전역이미지조정단계(34)는 제어부가 전역 포커싱을 하는 단계이다.

단계(35)에서는 필름의 Z축 위치를 파악하기 위한 전역(Global) 포커싱과 필름 전반의 밝기를 조정할 필름을 통해 제어부가 첫 번째 필드인지를 확인한다. 첫 번째 필드라면, 단계(36)로 넘어간다.

단계(36)에서는 전역 포커싱을 하기위해 제어부가 조명을 알맞은 조명 상태로 조정한다.

단계(37)에서는 제어부가 현재 Z축 위치에서의 이미지 상에 존재하는 픽셀들의 GREY LEVEL 값을 얻어 그 중간값을 기준으로 조명 상태를 조정한다. 중간값이 미리 설정되어 있는 최소값 + 5(마진)보다 작게 되면 ILLUMINATION.OPTION(조명 옵션)이 1(단계(39))이 되며, 크면 0(단계(38))의 값을 가진다.

단계(40)에서는 중간값이 미리 설정되어 있는 최소값 + 5(마진) 이상이고, 100보다 작으면 되면 ILLUMINATION.OPTION(조명 옵션)이 0(단계(41))이 되며, 조건을 만족하지 못하면 단계(42)로 넘어간다.

단계(42)에서는 제어부가 전역 포커싱을 시작한다.

단계(43)에서는 포커싱 시작을 위해 제어부가 광학현미경(4)의 Z축을 미리 설정된 기준 값 위치에 있는지 재확인하고 그 위치가 아니라면 단계(44)로 이동시킨다.

단계(44)에서는 제어부가 광학현미경(4)의 Z축을 기준 값 위치로 이동시킨다.

단계(45)에서는 제어부가 전역 포커싱을 하는 동안 이미지 상에 존재하는 픽셀들의 GREY LEVEL 값을 얻어 그 값들 중 최소값과 최대값이 기준 범위에 있는지 확인한다. 이는 필름 상에 존재하는 일정양의 이물이 BLACK LEVEL 0에 근접하며, 비적은 WHITE LEVEL 255에 근접한다는 것을 근거로 설정하였다. 그 기준 범위는 GREY LEVEL의 최대값이 160 ~ 255 범위 내에 존재하며, 최소값이 0 ~ 60 범위 내에 존재한다면, 비적이 존재하는 필름 표면에 근접해 있다고 판단하고, 단계(45-1)와 같이 광학현미경(4)의 Z축을 70um 위로 이동시킨다. 광학현미경(4)의 Z축을 70um 위로 이동하는 이유는 10배 대물렌즈의 DOF(Depth of focus)를 감안한 것이다.

단계(46)에서는 제어부가 단계(45)의 조건 내에 최소/최대값이 충족하지 않으면, 미리 설정된 STEP 만큼 광학현미경(4)을 Z축 위로 이동시키고 단계(45)를 반복시킨다. 이는 최대로 미리 설정된 반복 LIMIT 값만큼 반복될 수 있다.

지역이미지조정단계(47)는 제어부가 지역 포커싱을 하는 단계이다.

단계(48)에서는 제어부가 현재 필드에서 Auto Focus(현미경에서 지원하는 자동 초점 기능, 이하 AF)를 사용하여 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값을 이전 필드에서 얻어진 값과 비교한다. 첫 번째 필드에서는 비교대상이 없기 때문에 비교시 둘의 값이 같다고 본다. 제어부는 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값과 이전필드에서 얻어진 Z축값이 같을 경우 단계(49)로 이동시키며, 다를 경우는 단계(50)로 이동시킨다.

단계(49)에서는 제어부가 단계(48)의 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값과 이전필드에서 얻어진 Z축값을 비교 시 서로 값이 같을 경우, 광학현미경(4)의 Z축을 30um 아래로 이동한 후 AF(Auto Focus)한다.

단계(50)에서는 현재 광학현미경(4)의 Z축 위치에서 화면상의 모든 픽셀의 GREY 값 중 GREY LEVEL의 최대값을 측정했을 때, 최대값이 DETUPPER.LIMIT(기본 160으로 설정)를 넘는지를 확인한다. 다른 말로 하면, 비적으로 인식할 기본 사항에 부합하는 픽셀이 있는지 확인하여 존재한다면 제어부는 단계(51)로 이동시키며, 존재하지 않는다면 단계(52)로 이동시킨다.

단계(51)는 제어부는 지역 포커싱을 종료하고 단계(58)로 이동하는 단계이다.

단계(52)에서는 제어부가 단계(49)에서 얻어진 모든 픽셀의 GREY 값들 중 최소값을 LOWER.THRE.LIM와 비교하고, 최대값을 UPPER.THRE.LIM와 비교한다. 최소값이 LOWER.THRE.LIM 보다 작거나, 또는 최대값이 UPPER.THRE.LIM 보다 크면 제어부는 단계(53)로 이동하고, 조건에 부합하지 않으면 단계(54)로 이동한다.

단계(53)에서는 단계(52)의 조건에 부합하는 경우 실행되는데, 이는 비적이 존재할 수 있는 필름 표면이거나 반대 아래 면에 근접한 경우이다. 필름 두께가 60~70um 사이이므로, Z축을 60um 아래로 이동 후 AF(Auto Focus)를 한다.

단계(54)에서는 제어부가 단계(52)의 조건에 부합하지 않는 경우 실행시키는데, 먼저 광학현미경(4)의 Z축을 아래로 100um 이동시킨다.

단계(55)에서는 단계(52)와 마찬가지로, 현재 Z축 위치에서 얻어진 모든 픽셀의 GREY 값들 중 최소값을 LOWER.THRE.LIM과 비교하고, 최대값을 UPPER.THRE.LIM과 비교한다. 최소값이 LOWER.THRE.LIM 보다 작거나, 또는 최대값이 UPPER.THRE.LIM 보다 크면 단계(57)로 이동하고, 조건에 부합하지 않으면 단계(56)로 이동한다.

단계(56)에서는 제어부가 AF.LOCAL.STEP 만큼 광학현미경(4)을 Z축 위로 이동시키고, 단계(55)로 이동하는데, 단계(55)의 조건에 부합할 때까지 반복된다.

단계(57)에서는 제어부가 AF(Auto Focus)한다.

단계(58)에서는 제어부가 현재 필드가 첫 번째 필드인지 확인을 한다. 첫 번째 필드면 단계(59)로 이동시키고, 아니면 단계(61)로 이동시킨다.

단계(59)에서는 단계(58)의 현재 필드가 첫 번째 필드면 실행된다. 제어부는 필름 표면에 대한 투과율에 따른 밝기를 조정하고, 제어부는 투과율이 높거나 또는 낮아져도 일정한 수준으로 맞춰준다. 제어부는 이미지 상에 존재하는 픽셀들의 GREY LEVEL 값을 얻어 그 값들 중 중간값이 100이 넘는지 확인한다. 100이 넘으면, 단계(60)로 이동시키며, 넘지 않으면 단계(61)로 이동시킨다.

단계(60)에서는 제어부가 조명을 한 단계 낮추고 단계(63)로 이동시킨다.

단계(61)에서는 제어부가 현 상태를 유지하고 단계(63)로 이동시킨다.

저장단계(62)는 제어부가 이미지 획득 및 저장을 하는 단계이다.

단계(63)에서는 광학현미경(4)이 현재 Z축 위치에서 이미지 촬영을 한다.

단계(64)에서는 제어부가 광학현미경(4)에서 촬영한 이미지를 단계(32)에서 생성한 폴더에 "슬라이드 번호(일련번호)_현재 시각_XY필드번호.JPG" 형태로 저장하고, 현재 Z축 위치값을 메모리에 저장시킨다.

단계(65)에서는 현재 필드가 마지막 필드인지 확인한다. 마지막 필드가 아니라면 단계(35)로 이동한다. 이는 마지막 필드일 때까지 단계(35 ~ 65)를 반복한다. 마지막 필드라면 단계(67)를 실행시킨다.

결과도출단계(66)는 제어부가 이미지를 촬영한 필드 번호 순으로 불러와 프로세싱과 검출, 결과 도출을 반복하는 단계이다.

단계(67)에서는 제어부가 저장된 이미지를 불러온다.

단계(68)는 제어부가 저장된 이미지를 측정하기 용이하게 이미지 프로세싱(IMAGE PROCESSING)하는 단계이며, 원본이미지를 Detect(Threshold) 즉, 특정 그레이 레벨의 가지고 있는 픽셀들을 용이하게 검출하기 위해 실행한다. 각 하위 단계는 아래와 같다.

1. GREY LUT(SQUARE) : 수학함수를 사용하여 이미지의 감마값을 조정한다. 이는 이미지의 밝기 상태를 향상시키거나 그레이 레벨값들을 압축하여 검출하기 좋은 상태로 만들어준다. 여기서는 이미지 전체의 밝기를 약간 줄여준다.

2. MEDIAN : 임의의 픽셀 노이즈를 제거하기 위해 사용한다.

3. SHARPEN : 측정할 대상들(WHITE LEVEL에 가까운 픽셀 그룹들)의 경계가 선명하게 하기 위해 사용한다.

제어부가 비적 카운팅과 사이즈 측정을 위해서 검출(Detect 또는 Threshold라고 한다) 하는 단계(69)를 거쳐야 하는데, 단계(69)는 제어부가 이미지 상의 각 픽셀들이 가지고 있는 GREY LEVEL의 값으로 측정할 영역을 선택하는 단계이다. WHITE LEVEL 영역에 가까운 픽셀들을 선택해야 하므로 영역 범위는 DETUPPER.LIMIT(기본값 160 ~ 255)이다.

단계(69)에서 검출 영역에 있는 픽셀들을 따로 추출한 것을 바이너리 이미지(Binary)라고하며, 여기서는 추출된 바이너리 이미지 상의 추출된 픽셀들 중 특정 픽셀의 바로 옆에도 추출된 픽셀들을 묶어 "개체(Feature)"라고 한다.

단계(70)에서는 개체들의 크기를 정확히 측정(Feature Measurement)하기 위해 바이너리 이미지 프로세싱을 한다. 각 하위 단계는 아래와 같다.

1. DILATE: 앞의 이미지 프로세싱 단계에서 여러 프로세싱을 사용하여 이미지를 용이하게 하였다고 하더라도 검출 단계에서 명확하게 경계를 선택하기 힘들다. 따라서 DILATE를 사용하여 바이너리 이미지를 한 단계 확장한다.

2. FILLHOLE: 검출한 바이너리 이미지 상의 개체 내에 존재하는 구멍들을 매워 준다.

3. CLOSE: 개체들의 경계 부분을 매끄럽게 하기 위해서(둥글둥글하게 만들기 위해) 한 단계 확장한다.

4. OPEN : 개체들의 경계 부분을 매끄럽게 하기 위해서(둥글둥글하게 만들기 위해) 확장된 경계를 다시 줄여 크기가 원본 이미지와 같도록 한다.

단계(71)에서는 제어부가 단계(70)의 도출한 개체들을 측정하고 미리 지정된 범위 내의 사이즈인지 확인한다. 이때, 제어부는 이미지 상의 모든 개체에 대해 하위 단계를 적용한 후 적용 범위 내에 있는 개체들의 사이즈 값들을 저장하기 위해 단계(72)로 이동시킨다.

단계(72)에서는 단계(71)에서 범위 내에 들어오는 개체만 제어부가 메모리에 저장한다.

단계(73)에서는 현재 바이너리 이미지 프로세싱 하는 필드 이미지가 마지막 필드의 이미지인지 확인하고, 마지막 필드이면 단계(75)로 이동하고, 아니면 단계(67)로 이동하고 반복한다.

결과출력 및 저장단계(74)는 제어부가 결과값 출력 및 저장을 하는 단계이다.

단계(75)에서는 제어부가 메모리에 저장된 사이즈 값들을 단계(32)에서 지정된 슬라이드 "번호(일련번호)_현재 시각" 폴더에 RESULT.TXT로 저장시킨다.

따라서 본 발명 라돈비적 판독방법은 다양한 라돈 비적의 이미지 분석 및 검증을 통해 최적의 라돈비적 판단기준을 설정하여 프로그래밍 함으로써 라돈분석시 일관된 판독조건의 적용으로 비적판독의 객관성을 확보하는 현저한 효과가 있다.

1: 에칭처리된 LR-115 검출소자
2: 검출기홀더
3: CCD 카메라
4: 광학현미경
5: 검출기홀더를 제물대에 고정시킬 수 있는 현미경 홀더
6: PC
7: LR-115 검출소자 판독부
8: 분석시작부분 표시
9: 검출기홀더 아랫면과의 결합부분
10: LR-115 검출소자 고정부
11: 검출기홀더 윗면과의 결합부분
12: 시료명 기재부분
13: 현미경 고정나사
14: 검출기홀더 고정판
15: 검출소자를 장착한 검출기홀더
16: 검출기홀더 고정 및 제거를 용이하도록 한 홈
20 : 준비단계
26 : 입력단계
30 : 분석시작단계
34 : 전역이미지조정단계
47 : 지역이미지조정단계
62 : 저장단계
66 : 결과도출단계
74 : 결과출력 및 저장단계

Claims (9)

1. 에칭이 완료된 LR-115필름(1)을 사용자가 검출기홀더(2)에 고정시키는 필름고정단계; CCD카메라(3)가 장착된 광학현미경(4)의 제물대(5)에 검출기홀더(2)를 사용자가 장착시키는 검출기홀더장착단계; 라돈비적판독프로그램을 통해 제어부가 라돈비적을 자동계수하는 자동계수단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법에 있어서,
   상기 라돈비적판독프로그램은 라돈비적의 선택적 알고리즘을 사용하는 것으로, 상기 선택적 알고리즘은 메인 윈도우가 나타나기 이전에 실행되며, 측정을 시작하기 위해 준비하는 준비단계(20); 사용자가 입력부를 통해 입력하는 측정할 슬라이드에 대한 정보를 제어부에서 입력받는 입력단계(26); 상기 입력단계에서 입력된 필름 순으로 제어부는 필드 이미지를 획득 및 저장하기 위해 하드웨어 설정을 호출하고, 이미지를 저장하기 위한 폴더를 생성하는 분석시작단계(30); 제어부가 전역 포커싱을 하는 전역이미지조정단계(34); 제어부가 지역 포커싱을 하는 지역이미지조정단계(47); 제어부가 이미지 획득 및 저장을 하는 저장단계(62); 제어부가 이미지를 촬영한 필드 번호 순으로 불러와 프로세싱과 검출을 통해 결과를 도출하는 결과도출단계(66); 제어부가 결과값 출력 및 저장을 하는 결과출력 및 저장단계(74); 로 이루어지며,
   상기 전역이미지조정단계(34)는 필름의 Z축 위치를 파악하기 위한 전역(Global) 포커싱과 필름 전반의 밝기를 조정할 필름을 통해 첫 번째 필드인지를 확인하는 전역이미지조정1단계; 제어부가 전역 포커싱을 하기위해 조명을 알맞은 조명 상태로 조정하는 전역이미지조정2단계; 제어부가 광학현미경(4)의 Z축을 조정하는 전역이미지조정3단계; 광학현미경(4)의 대물렌즈 DOF(Depth of focus)를 감안하여 제어부가 광학현미경(4)의 Z축을 70um 위로 이동시키는 전역이미지조정4단계; 를 포함하며,
   상기 지역이미지조정단계(47)는 제어부가 현재 필드에서 Auto Focus를 사용하여 얻어진 Z축값을 이전 필드에서 얻어진 값과 비교하는 지역이미지조정1단계; 제어부가 비적으로 인식할 기본 사항에 부합하는 픽셀이 있는지 확인하여 Z축을 조정하는 지역이미지조정2단계; 제어부가 필름 표면에 대한 투과율에 따라 밝기를 조절하는 지역이미지조정3단계; 를 포함하되,
   단계(48)에서는 제어부가 현재 필드에서 현미경에서 지원하는 자동 초점 기능인 Auto Focus를 사용하여 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값을 이전 필드에서 얻어진 값과 비교하며, 첫 번째 필드에서는 비교대상이 없기 때문에 비교시 둘의 값이 같다고 보며, 제어부는 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값과 이전필드에서 얻어진 Z축값이 같을 경우 단계(49)로 이동시키며, 다를 경우는 단계(50)로 이동시키며,
   단계(49)에서는 제어부가 단계(48)의 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값과 이전필드에서 얻어진 Z축값을 비교 시 서로 값이 같을 경우, 광학현미경(4)의 Z축을 30um 아래로 이동한 후 AF(Auto Focus)하는 것이되, 상기 단계(48)는 제어부가 현재 필드에서 AF(Auto Focus)를 사용하여 광학현미경(4)에서 얻어진 Z축값을 이전 필드에서 얻어진 값과 비교하는 단계이며,
   단계(50)에서는 현재 광학현미경(4)의 Z축 위치에서 화면상의 모든 픽셀의 GREY 값 중 GREY LEVEL의 최대값을 측정했을 때, 최대값이 DETUPPER.LIMIT를 넘는지를 확인하는 것으로, 비적으로 인식할 기본 사항에 부합하는 픽셀이 있는지 확인하여 존재한다면 제어부는 단계(51)로 이동시키며, 존재하지 않는다면 단계(52)로 이동시키며,
   단계(51)는 제어부가 지역 포커싱을 종료하고 단계(58)로 이동하는 단계이며,
   단계(52)에서는 제어부가 단계(49)에서 얻어진 모든 픽셀의 GREY 값들 중 최소값을 LOWER.THRE.LIM와 비교하고, 최대값을 UPPER.THRE.LIM와 비교하며, 최소값이 LOWER.THRE.LIM 보다 작거나, 또는 최대값이 UPPER.THRE.LIM 보다 크면 제어부는 단계(53)로 이동하고, 조건에 부합하지 않으면 단계(54)로 이동하며,
   단계(53)에서는 단계(52)의 조건에 부합하는 경우 실행되는데, 이는 비적이 존재할 수 있는 필름 표면이거나 반대 아래 면에 근접한 경우이며, Z축을 일정거리 아래로 이동 후 AF(Auto Focus)를 하며,
   단계(54)에서는 제어부가 단계(52)의 조건에 부합하지 않는 경우 실행시키는데, 먼저 광학현미경(4)의 Z축을 아래로 일정거리 이동시키며,
   단계(55)에서는 단계(52)와 마찬가지로, 현재 Z축 위치에서 얻어진 모든 픽셀의 GREY 값들 중 최소값을 LOWER.THRE.LIM과 비교하고, 최대값을 UPPER.THRE.LIM과 비교하며, 최소값이 LOWER.THRE.LIM 보다 작거나, 또는 최대값이 UPPER.THRE.LIM 보다 크면 단계(57)로 이동하고, 조건에 부합하지 않으면 단계(56)로 이동하며,
   단계(56)에서는 제어부가 AF.LOCAL.STEP 만큼 광학현미경(4)을 Z축 위로 이동시키고, 단계(55)로 이동하는데, 단계(55)의 조건에 부합할 때까지 반복되며,
   단계(57)에서는 제어부가 AF(Auto Focus)하며,
   단계(58)에서는 제어부가 현재 필드가 첫 번째 필드인지 확인을 하며, 첫 번째 필드면 단계(59)로 이동시키고, 아니면 단계(61)로 이동시키며,
   단계(59)에서는 단계(58)의 현재 필드가 첫 번째 필드면 실행되며, 제어부는 필름 표면에 대한 투과율에 따른 밝기를 조정하고, 제어부는 투과율이 높거나 또는 낮아져도 일정한 수준으로 맞춰주며, 제어부는 이미지 상에 존재하는 픽셀들의 GREY LEVEL 값을 얻어 그 값들 중 중간값이 설정값을 넘는지 확인하며, 설정값이 넘으면, 단계(60)로 이동시키며, 넘지 않으면 단계(61)로 이동시키며,
   단계(60)에서는 제어부가 조명을 한 단계 낮추고 단계(63)로 이동시키되, 단계(63)은 광학현미경(4)이 현재 Z축 위치에서 이미지 촬영을 하는 것이며, 단계(61)에서는 제어부가 현 상태를 유지하고 단계(63)로 이동시키는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 준비단계(20)는 제어부가 프로그램 실행에 필요한 전역 변수들을 초기화하며, INI 파일 및 LOG 파일의 경로를 지정하는 준비1단계; 제어부가 저장되어 있는 최근 측정된 일자와 비교하여, 슬라이드 번호를 생성하고, 스테이지 XY를 초기화하기 위한 금일 날짜를 yyyy-mm-dd형태로 생성하는 준비2단계; 제어부가 환경설정 INI 파일 내에 저장되어 있는 환경설정 파라미터 값들을 사용할 수 있도록 초기화된 특정 변수들에 저장하는 준비3단계; 제어부가 포커싱 시작을 위해 미리 설정된 기준 값에 해당하도록 광학현미경(4)의 Z축을 이동시키는 준비4단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법
4. 제1항에 있어서, 상기 입력단계(26)는 제어부가 분석 시작을 하기 위해 슬라이드 상의 필름 수에 따라 정보(시리얼 번호)를 입력하고 측정 영역을 필드 범위 형태로 설정하는 입력1단계; 사용자가 "확인" 버튼을 누르면, 필름 정보를 입력한 수가 한 개 이상일 경우 제어부가 분석을 시작하는 입력2단계; 를 포함하며, 상기 입력2단계에서 필름 정보가 없으면 제어부가 프로그램을 종료시키는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법
5. 제1항에 있어서, 상기 분석시작단계(30)는 제어부가 화면 인터페이스, 카메라, 기본 조명 밝기 설정을 호출하는 분석시작1단계; 제어부가 필름의 필드 이미지를 저장할 폴더 이름을 "슬라이드 번호(일련번호)_현재 시각" 형태로 생성시키는 분석시작2단계; 제어부가 필름의 첫 번째 필드로 이동시키는 분석시작3단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 저장단계(62)는 광학현미경(4)이 현재 Z축 위치에서 이미지를 촬영하는 저장1단계; 제어부가 광학현미경(4)에서 촬영한 이미지를 이미지획득 및 저장단계에서 생성한 폴더에 "슬라이드 번호(일련번호)_현재 시각_XY필드번호.JPG" 형태로 저장하고, 현재 Z축 위치값을 메모리에 저장하는 저장2단계; 를 포함하는 것으로, 상기 저장2단계 이후 제어부는 마지막 필드가 아닐 경우 전역이미지조정단계부터 다시 진행하는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법
9. 제1항에 있어서, 상기 결과도출단계(66)는 제어부가 저장된 이미지를 불러오는 결과도출1단계; 제어부가 이미지 프로세싱하는 결과도출2단계; 제어부가 비적 카운팅과 사이즈 측정을 위해서 검출하는 결과도출3단계; 제어부가 바이너리 이미지 프로세싱하는 결과도출4단계; 제어부가 도출된 개체들을 측정하고 미리 지정된 범위 내의 사이즈인지 확인하는 결과도출5단계; 를 포함하는 것으로, 상기 결과도출5단계 이후 현재 바이너리 이미지 프로세싱하는 필드의 이미지가 마지막 필드의 이미지인지 확인하여 마지막 필드이면 제어부가 메모리에 저장된 사이즈 값들을 지정된 슬라이드 “번호(일련번호)_현재 시각폴더”에 저장시키는 단계(75)로 이동하고, 아니면 제어부가 저장된 이미지를 불러오는 단계(67)로 이동하고 반복하는 것을 특징으로 하는 라돈비적 판독방법

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