KR101701772B1 - 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치 - Google Patents

초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법은 메모리, 제어부를 포함하는 장치가 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법에 있어서, 메모리로부터 대상체의 3차원 형상 데이터를 독출하는 단계, 스캔뷰의 기준좌표를 확인하는 단계, 기준좌표를 기준으로 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하는 단계, 절단면과 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출하는 단계, 교차지점의 좌표를 이용하여 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OVERLAYING 2D DRAWING AT ULTRASONIC WAVES IMAGE}
본 발명은 초음파 영상에 3차원 형상 데이터를 이용하여 생성된 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
초음파 진단장치는 검사하고자 하는 대상체에 초음파 신호를 송신하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 신호를 수신한다. 초음파 진단장치는 수신된 초음파 반사신호를 전기적 영상 신호로 변환하여 대상체 내부 상태를 보이는 장치이다.
최근에는 이러한 초음판 진단장치는 철판이나 파이프의 용접부분 등을 검사하는 비파괴 검사용으로 사용되고 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2011-0018187호(2011년02월23일 공개)는 가변 룩업 테이블을 가지는 초음파 시스템이 개시되어 있다. 가변 룩업 테이블을 가지는 초음파 시스템은 초음파 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 상기 획득된 초음파 데이터의 위치에 따라 가변 룩업 테이블을 생성하는 룩업테이블 생성부와, 상기 생성된 가변 룩업 테이블을 참조하여 3차원 랜더링을 수행하는 3차원 랜더링부 및 상기 수행된 3차원 랜더링 결과를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.
그러나, 종래에는 사용자가 초음파 영상에서 결함을 탐색할 경우에 볼륨 데이터가 3차원 배열의 데이터이기 때문에 탐색의 범위가 많고 전체를 탐색하는 시간도 오래 걸리는 문제점이 있었다. 또한, 생성된 초음파 영상에서 대상체 외부의 신호도 감지되는 경우가 있기 때문에 결함으로 보이지만 실제로는 결함이 아닌 경우도 있는 등의 대상체 결함을 탐색하는데 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 위상배열 초음파탐사 영상과 같은 초음파 영상에 3차원 형상 데이터를 이용하여 효율적으로 2차원 도면을 생성하고, 생성된 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법은 메모리, 제어부를 포함하는 장치가 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법에 있어서, 상기 메모리로부터 상기 대상체의 3차원 형상 데이터를 독출하는 단계, 스캔뷰의 기준좌표를 확인하는 단계, 상기 기준좌표를 기준으로 상기 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하는 단계, 상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 상기 교차지점의 좌표를 추출하는 단계, 상기 교차지점의 좌표를 이용하여 상기 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법은 메모리, 제어부를 포함하는 장치가 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법에 있어서, 외부로부터 기준좌표를 수신하는 단계, 상기 기준좌표의 변경이 있으면, 변경 기준좌표인 제2기준좌표를 확인하는 단계, 상기 제2기준좌표를 기준으로 상기 대상체의 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하는 단계, 상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출하는 단계, 상기 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 상기 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 변경 2차원 도면을 생성하는 단계, 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 스캔뷰에 상기 변경 2차원 도면을 오버레이하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치는 제어부, 3차원 형상 데이터를 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 메모리에는 적어도 하나 이상의 프로그램이 저장되어 있고, 상기 제어부에서 상기 프로그램을 실행하는데, 상기 적어도 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리로부터 상기 3차원 형상 데이터를 독출하고, 스캔뷰의 기준좌표를 확인하고, 상기 기준좌표를 기준으로 상기 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하고, 상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 상기 교차지점의 좌표를 추출하고, 상기 교차지점의 좌표를 이용하여 상기 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하도록 프로그램된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치는 제어부, 3차원 형상 데이터를 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 메모리에는 적어도 하나 이상의 프로그램이 저장되어 있고, 상기 제어부에서 상기 프로그램을 실행하는데, 상기 적어도 하나 이상의 프로그램은 외부로부터 기준좌표를 수신하고, 상기 기준좌표의 변경이 있으면, 변경 기준좌표인 제2기준좌표를 확인하고, 상기 제2기준좌표를 기준으로 상기 대상체의 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하고, 상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출하고, 상기 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 상기 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 변경 2차원 도면을 생성하고, 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 스캔뷰에 상기 변경 2차원 도면을 오버레이하도록 프로그램된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법 및 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 철판 등의 대상체를 용접 중에 생성된 기포나 용접부 주위의 빈 공간을 효율적으로 검사할 수 있다.
둘째, 본 발명은 3차원 형상 데이터를 기반으로 한 2차원 도면을 생성하고, 생성된 2차원 도면을 위상배열초음파탐사 영상에 오버레이하여 효과적으로 대상체의 결함을 확인할 수 있다.
셋째, 본 발명은 특정 기준좌표를 기준으로 2차원 단면을 효율적으로 생성할 있다.
넷째, 본 발명은 기준좌표를 변경(또는 이동) 시에 즉시로 3차원 형상 데이터에 기반하여 변경된 기준좌표를 기준으로 2차원 도면을 생성하여 표시함으로써, 사용자는 대상체의 결함을 쉽게 알 수 있다. 즉, 사용자가 기준좌표를 조정하면 지속적으로 평면인 2차원 도면이 생성되어 초음파 영상에 오버레이되는 2차원 도면이 갱신되며, 특정 위치의 단면도(2차원 도면)를 실시간으로 오버레이하여 검사자인 사용자가 바로 인지 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 대상체의 이미지 볼륨 데이터와 스캔뷰를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 대상체의 스캔뷰가 표시부에 표시되는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체의 3차원 형상 데이터를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 이용하여 생성된 대상체의 2차원 도면을 위한 절단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 이용하여 생성된 대상체의 2차원 도을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 도면을 스캔뷰에 오버레이하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 이동하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 변경되어 생성된 대상체의 2차원 도면을 위한 절단면을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 변경되어 생성된 대상체의 2차원 도면을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 제1기준좌표에서 제2기준좌표로 변경된 경우의 2차원 도면을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 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.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
본 발명에서 “대상체”는 초음파를 이용하여 비파괴 검사의 대상이 되는 부분을 의미한다. 예를 들어, 대상체는 철판이나 파이프를 용접한 용접부분을 포함하는 물체가 가능하다.
본 발명에서 “기준좌표”는 대상체의 특정 위치에서의 좌표(X좌표, Y좌표, Z좌표)를 의미한다. 예를 들어, 사용자는 3차원의 대상체에서 특정 좌표에서의 정면, 평면, 측면의 2차원 도면을 원하는 경우에 기준좌표를 입력하면, 장치는 기준좌표를 기준으로 대상체의 정면, 평면, 측면의 2차원 도면을 생성한다.
또한, 본 발명에서 기준좌표를 입력하면, 표시부에서는 기준좌표를 X축, Y축, Z축 형태로 표시할 수 있다. 그리고, 사용자는 기준좌표를 이동할 수 있는데, 본 발명은 기준좌표를 이동하면 대상체의 2차원 도면이 새롭게 생성된다.
이때, 사용자는 기준좌표를 키보드를 통해서 입력하거나, 마우스와 같은 도구로 드래그 앤 드롭 방식으로 입력하거나, 표시부와 입력부가 터치스크린에서는 손이나 펜 등을 이용한 터치로 입력할 수 있는 등, 다양한 형태로 입력이 가능하다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치를 도시한 것이다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치는 초음파 진단장치가 가능하다. 특히, 초음파 진단장치 중에서 비파괴 검사를 위한 초음파 진단장치가 가능하다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치(이하, “장치”라 한다.)는 제어부(30), 메모리(40), 표시부(50), 입력부(60)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 프로브(10), 스캐너(20)를 더 포함할 수 있다.
프로브(10)는 전기 신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 전기적 신호(아날로그 신호)로 변환하는 부분으로, 프로브(10)는 적어도 하나의 프로브(10) 엘리먼트를 포함할 수 있다.
스캐너(20)는 프로브(10)와 연결되어 프로브(10)를 이동시키는 부분이다.
예를 들어, 대상체의 X축을 스캔(Scan)축이라고 하며, Y축을 인덱스(Index)축이라고 하면, 스캐너(20)는 임의의 시작위치에서 스캔축으로 이동하게 되고, 스캔축의 끝에 도달시 인덱스축의 기 설정된 스텝(Step)만큼 이동하게 되며, 다시 스캔축의 시작위치로 이동하게 된다. 위와 같이 반복하여, 장치는 대상체의 모든 영역의 초음파 데이터(또는 빔 데이터)를 수집하게 된다.
프로브(10)는 스캐너(20)에 연결되어, 스캐너(20)가 검사 대상인 대상체 부위를 이동하면, 대상체의 초음파 신호를 수집하게 된다.
제어부(30)는 장치를 제어하는 부분이다.
제어부(30)는 메모리(40)에 저장된 적어도 하나 이상의 프로그램을 실행한다.
메모리(40)는 임의의 데이터, 소프트웨어, 명령어 등을 저장하는 부분으로, 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장장치, 플래시 메모리 장치와 같은 비휘발성 메모리, 또는 다른 비휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리(40)는 하나 이상의 프로세서로부터 떨어져 위치하는 저장장치, 예를 들어 통신회로 또는 외부포트와 인터넷, 인트라넷, LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), SAN(Storage Area Network) 등이나 또는 이들의 적절한 조합과 같은 통신 네트워크를 통하여 액세스되는 네트워크 부착형(Attached) 저장장치를 더 포함할 수 있다.
메모리(40)에 저장된 소프트웨어 구성요소는 운영체제(41) 적어도 하나 이상의 프로그램(명령어 세트)(42)를 포함할 수 있다.
메모리(40)는 대상체의 3차원 형상 데이터를 저장하고 있다.
운영체제(41)(예를 들어, 다윈(Darwin), RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS 또는 VxWorks, 안드로이드, IOS와 같은 내장 운영체제)는 일반적인 시스템 태스크(예를 들어, 메모리 관리, 메모리 제어, 전력 관리 등)를 제어 및 관리하는 다양한 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치를 포함하고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성요소 사이의 통신을 촉진시킨다.
적어도 하나 이상의 프로그램(42)은 브라우저, 어드레스 북(Address Book), 접촉 리스트, 이메일, 인스턴트 메시지, 워드 프로세싱(Word Processing), 키보드 에뮬레이션(Keyboard Emulation), 위젯(Widget), 부호화, 디지털 저작권 관리, 음성 인식, 음성 복제, 위치 결정 기능(GPS에 의하여 제공되는 것과 같은 위치정보), 음악 플레이어(MP3 또는 AAC 파일과 같은 하나 이상의 파일에 저장되어 기록된 음악을 재생하는), 애플리케이션 등을 포함하여 장치에 설치된 임의의 모든 프로그램을 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나 이상의 프로그램(42)은 장치가 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하기 위해 프로그램된 프로그램을 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나 이상의 프로그램(42)은 메모리(40)로부터 3차원 형상 데이터를 독출하고, 스캔뷰의 기준좌표를 확인하고, 기준좌표를 기준으로 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하고, 절단면과 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 이용하여 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하도록 프로그램을 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나 이상의 프로그램(42)은 외부로부터 기준좌표를 수신하고, 기준좌표의 변경이 있으면, 변경 기준좌표인 제2기준좌표를 확인하고, 제2기준좌표를 기준으로 대상체의 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하고, 기 절단면과 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 변경 2차원 도면을 생성하고, 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 스캔뷰에 변경 2차원 도면을 오버레이하도록 프로그램을 포함할 수 있다.
표시부(50)는 사용자와 장치 사이의 인터페이스를 제공한다. 즉, 표시부(50)는 사용자에게 시각적인 출력을 표시하는데, 표시부(50)가 표시하는 화면에는 스캔뷰를 포함할 수 있다.
스캔뷰는 대상체의 이미지 볼륨 데이터를 이용하여 임의의 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 의미한다.
예를 들어, 스캔뷰는 이미지 볼륨 데이터를 이용하여 정면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 B스캔뷰, 평면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 C스캔뷰, 측면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 D스캔뷰가 명명할 수 있다.
표시부(50)는 임의의 대상체의 B스캔뷰, C스캔뷰, D스캔뷰를 표시하면, 사용자는 B스캔뷰, C스캔뷰, D스캔뷰를 확인하여 대상체의 결함을 확인할 수 있다.
입력부(60)는 사용자와 장치 사이의 인터페이스를 제공한다. 즉, 입력부(60)는 사용자가 장치에 입력신호와 같은 명령 등을 입력할 수 있고, 사용자가 입력부(60)를 통해서 입력신호를 입력하면, 장치는 다양한 종류의 사용자 입력신호를 검출하고 제어부(30)의 제어에 의해서 사용자의 명령을 수행한다.
예를 들어, 사용자는 입력부(60)를 통해서 기준좌표를 입력할 수 있다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 대상체의 이미지 볼륨 데이터와 스캔뷰를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 장치는 스캔축을 이동하면서 얻은 한 줄에 해당하는 빔 데이터는 1차원 배열 형태의 데이터로 메모리(40)에 저장한다.
그리고, 장치는 스캔축 크기만큼의 빔 데이터가 모여 하나의 로우(Raw) 데이터 형태의 프레임(Frame)을 구성하고, 이러한 프레임은 2차원 배열 형태로 데이터가 저장한다.
또한, 장치는 로우 데이터 형태의 프레임을 스캔 컨버젼 알고리즘을 통해 굴절각과 입사점을 적용하여 2차원 이미지로 변환을 수행한다.
예를 들어, 장치는 2차원 이미지로 변환 시에 실제 로우 데이터는 1byte값의 범위인 0~255로 변화한 후 256개의 칼라(Color) LUT(Look Up Table)를 통해 최종적으로는 이미지 프레임(Image Frame) 형태로 변환하게 된다.
이미지 볼륨 데이터(200)는 위와 같은 방식으로 나머지 인덱스축의 데이터를 모두 이미지 프레임(Image Frame)으로 변환 후 이미지 볼륨 데이터(Image Volume Data) 형태로 구성하게 된다.
본 발명에서는 이미지 볼륨 데이터(200)의 정면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 B스캔뷰(210), 평면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 C스캔뷰(220), 측면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지를 D스캔뷰(230)라 명명하고 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 대상체의 스캔뷰가 표시부(50)에 표시되는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 장치는 비파괴 검사의 주요 검사 대상체인 철판이나 파이프에서 용접부분을 초음파를 이용하여 초음파 신호를 수신하면, 초음파 신호가 강한 부분은 특정 칼라 매핑하여 검사자인 사용자가 인지하기 쉽도록 표시부(50)에 표시한다.
예를 들어, 볼륨 이미지의 정면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 B스캔뷰(310)를 표시부(50) 좌측하단에 표시하고, 평면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 C스캔뷰(320)를 표시부(50)의 좌측상단에 표시하고, 측면 방향으로 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 D스캔뷰(330)를 표시부(50)의 우측하단에 표시할 수 있다.
다른 실시예로, 스캔뷰의 위치는 설정에 따라서 다양한 방법으로 표시부(50)에 표시될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체의 3차원 형상 데이터를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 대상체는 초음파를 이용하여 비파괴 검사의 대상이 되는 물체이다. 예를 들어, 대상체는 철판 측면부와 철판 상측부를 용접을 통해서 용접한 것으로, 철판 측면부(410)와 철판 상측부(420) 사이에 용접부(430)가 마련된다.
본 발명은 이와 같은 용접 중에 생성된 기포나 용접부(430) 주위의 빈 공간을 효율적으로 검사할 수 있다.
대상체의 3차원(3D) 형상 데이터는 이러한 대상체의 3차원 형상을 위한 데이터를 의미한다. 이러한 대상체의 3차원 형상 데이터는 미리 메모리(40)에 저장되어 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 기준좌표는 사용자가 X좌표(또는 X축), Y좌표(또는 Y축), Z좌표(또는 Z축)를 설정할 있다.
사용자는 B스캔뷰(510), C스캔뷰(520)에서 X축을 설정할 수 있고, C스캔뷰(520), D스캔뷰(530)에서 Y축을 설정할 수 있고, B스캔뷰(510), D스캔뷰(530)에서 X축을 설정할 수 있다.
다시 말해, 사용자는 B스캔뷰(510)에서 X축, Z축을 설정할 수 있고, C스캔뷰(520)에서 X축, Y축을 설정할 수 있고, D스캔뷰(530)에서 Y축, Z축을 설정할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 기준좌표로 X축 값으로 602.50, Y축 값으로 24.50, Z축 값으로 51.43을 설정할 수 있다
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 이용하여 생성된 대상체의 2차원 도면을 위한 절단면을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표를 이용하여 생성된 대상체의 2차원 도면을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 절단면은 가상의 절단면이 가능하다.
도 6, 도 7을 참조하면, 기준좌표를 기준으로 생성된(또는 계산된) 절단면은 특정 형태의 모양이 가능하다.
예를 들어, 대상체에서 기준좌표를 기준으로 각 절단면은 서로 수직으로 교차하여 직사각형 및/또는 정사각형 형태의 모양으로 마련된다.
이렇게 생성된 하나의 절단면과 3차원 형상 데이터(600)의 모든 선을 교차하는 교차지점의 좌표를 모두 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 2차원(2D) 도면을 생성한다.
예를 들어, Y축 절단면(602)과 3차원 형상 데이터(600)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 정면2차원 도면(750), Z축 절단면(603)과 3차원 형상 데이터(600)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 평면2차원 도면(760), X축 절단면(601)과 3차원 형상 데이터(600)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 측면2차원 도면(770)이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 도면을 스캔뷰에 오버레이하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명은 생성된 2차원 도면을 이용하여 세 방향(정면, 평면, 측면 방향)의 B스캔뷰(810), C스캔뷰(820), D스캔뷰(830)에 오버레이(Overlay)하여, 대상체의 실질적인 형상과 수집된 초음파 영상을 기준좌표를 기준으로 일치시켜, 사용자가 결함을 쉬게 도출하고 인지할 수 있다.
예를 들어, 장치는 정면2차원 도면(850)을 B스캔뷰(810)에 오버레이하고, 평면2차원 도면(860)을 C스캔뷰(820)에 오버레이하고, 측면2차원 도면(870)을 D스캔뷰(830)에 오버레이할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 이동하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 사용자는 기준좌표인 X좌표(또는 X축), Y좌표(또는 Y축), Z좌표(또는 Z축)를 변경할 수 있다.
예를 들어, 상기 도 5에서는 기준좌표의 X축 값으로 602.50, Y축 값으로 24.50, Z축 값으로 51.43을 설정된 상태에서, 기준좌표의 X축 값으로 390.00, Y축 값으로 39.10, Z축 값으로 12.30으로 변경할 수 있다.
이렇게 함으로써, 장치는 3차원 형상 데이터로부터 대상체의 다른 부분(기준좌표가 다른 부분)의 2차원 도면을 생성하고, 사용자는 이렇게 생성된 2차원 도면을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 변경되어 생성된 대상체의 2차원 도면을 위한 절단면을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 변경되어 생성된 대상체의 2차원 도면을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 절단면은 가상의 절단면이 가능하다.
도 10, 도 11을 참조하면, 기준좌표가 상기 도 5, 도 6과 비교하여, X좌표(X축)와 Z좌표(Z축)을 변경되어, 변경된 기준좌표인 X'축, Y'축, Z'축을 기준으로 생성된(또는 계산된) 절단면인 X'축 절단면(1001), Y'축 절단면(1002), Z'축 절단면(1003)을 나타내고 있다.
이렇게 생성된 하나의 절단면과 3차원 형상 데이터(1000)의 모든 선을 교차하는 교차지점의 좌표를 모두 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 변경 2차원(2D) 도면을 생성한다. 여기서, Y'축은 상기 도 5, 도 6의 Y축과 동일하다.
예를 들어, Y'축 절단면(1002)과 3차원 형상 데이터(1000)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 변경 정면2차원 도면(1150), Z'축 절단면(1003)과 3차원 형상 데이터(1000)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 변경 평면2차원 도면(1160), X'축 절단면(1001)과 3차원 형상 데이터(1000)의 교차지점의 좌표를 추출하고, 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하여, 각 꼭지점의 모든 선을 연결하는 생성한 2차원 도면은 변경 측면2차원 도면(1170)이다.
이렇게 생성된 변경 2차원 도면은 상기 도 7의 기존 2차원 도면과 비교하여 평면2차원 도면과 측면2차원 도면에 많은 차이가 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준좌표가 제1기준좌표에서 제2기준좌표로 변경된 경우의 2차원 도면을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1기준좌표에서의 2차원 도면인 기존 2차원 도면(750, 760, 770)이, 제2기준좌표에서의 변경 2차원 도면(1150, 1160, 1170)으로 변경된 것을 보여준다.
장치는 기준좌표가 제1기준좌표에서 제2기준좌표로 변경되면, 상기 도 8에서와 같이, 변경 2차원 도면을 이용하여 세 방향(정면, 평면, 측면 방향)의 B스캔뷰, C스캔뷰, D스탠뷰에 오버레이(Overlay)하여, 대상체의 실질적인 형상과 수집된 초음파 영상을 기준좌표를 기준으로 일치시켜, 사용자가 결함을 쉬게 도출하고 인지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 기준좌표가 변경되면, 변경된 기준좌표(예를 들어, 제2기준좌표)를 기준으로, 대상체의 정확한 변경 2차원 도면을 즉시 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 장치는 메모리(40)로부터 비파괴 검사할 대상체의 3차원 형상 데이터를 독출한다(S1310). 특히, 장치의 제어부(30)에서 이를 실행한다.
장치는 스캔뷰의 기준좌표를 확인한다(S1320).
장치는 기준좌표를 기준으로 대상체의 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산한다(S1330).
장치는 절단면과 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출한다(S1340).
장치는 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 2차원 도면을 생성한다(S1350). 이때, 2차원 도면은 3차원 형상 데이터의 기준좌표를 기준으로 생성된 2차원 도면이다.
즉, 장치는 교차지점의 좌표를 이용하여 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성한다.
장치는 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 스캔뷰에 2차원 도면을 오버레이한다(S1360). 이때, 장치는 기준좌표를 맞추어 스캔뷰에 2차원 도면을 오버레이한다.
예를 들어, 장치는 정면2차원 도면을 기준좌표를 기준으로 맞추어 B스캔뷰에 오버레이하고, 평면2차원 도면을 C스캔뷰에 오버레이하고, 측면2차원 도면을 D스캔뷰에 오버레이할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 장치는 외부로부터 기준좌표를 수신한다(S1410).
장치는 기준좌표의 변경이 있는지 확인한다(S1420).
장치는 기준좌표의 변경이 있으면, 변경 기준좌표인 제2기준좌표를 확인한다(S1430).
장치는 기준좌표의 변경이 없으면, 기존 기준좌표인 제1기준좌표를 기준으로 생성된 기존 2차원 도면을 스캔뷰에 오버레이한다(S1440).
장치는 제2기준좌표를 기준으로 대상체의 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산한다(S1450).
장치는 절단면과 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 교차지점의 좌표를 추출한다(S1460).
장치는 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 변경 2차원 도면을 생성한다(S1470). 이때, 변경 2차원 도면은 3차원 형상 데이터의 제2기준좌표를 기준으로 생성된 2차원 도면이다.
장치는 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 스캔뷰에 변경 2차원 도면을 오버레이한다(S1480). 이때, 장치는 제2기준좌표를 맞추어 스캔뷰에 변경 2차원 도면을 오버레이한다.
예를 들어, 장치는 정면2차원 도면을 제2기준좌표를 기준으로 맞추어 B스캔뷰에 오버레이하고, 평면2차원 도면을 C스캔뷰에 오버레이하고, 측면2차원 도면을 D스캔뷰에 오버레이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램(프로그램 명령)은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
10: 프로브
20: 스캐너
30: 제어부
40: 메모리
50: 표시부
60: 입력부

Claims (10)

  1. 메모리를 포함하는 장치가 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법에 있어서,
    상기 메모리로부터 비파괴 검사를 위한 대상체의 3차원 형상 데이터를 독출하는 단계,
    스캔뷰의 기준좌표를 확인하는 단계,
    상기 기준좌표를 기준으로 상기 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하는 단계,
    상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 상기 교차지점의 좌표를 추출하는 단계,
    상기 교차지점의 좌표를 이용하여 상기 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하는 단계,
    상기 스캔뷰에 상기 2차원 도면을 오버레이하는 단계를 포함하되,
    상기 기준좌표를 맞추어 상기 스캔뷰에 상기 2차원 도면을 오버레이하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준좌표를 맞추어 상기 스캔뷰에 상기 2차원 도면을 오버레이하는 것은,
    정면2차원 도면을 상기 기준좌표를 기준으로 맞추어 B스캔뷰에 오버레이하고, 평면2차원 도면을 C스캔뷰에 오버레이하고, 측면2차원 도면을 D스캔뷰에 오버레이하며,
    상기 스캔뷰는 이미지 볼륨 데이터의 최대값 투영방식으로 획득한 이미지인 것을 특징으로 하는 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교차지점의 좌표를 이용하여 상기 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하는 단계는,
    상기 교차지점의 좌표를 꼭지점으로 하고, 상기 꼭지점 각각을 선으로 연결하여 정면, 평면, 측면의 상기 2차원 도면을 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제어부,
    3차원 형상 데이터를 포함하는 메모리를 포함하고,
    상기 메모리에는 적어도 하나 이상의 프로그램이 저장되어 있고, 상기 제어부에서 상기 프로그램을 실행하는데,
    상기 적어도 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리로부터 상기 3차원 형상 데이터를 독출하고, 스캔뷰의 기준좌표를 확인하고, 상기 기준좌표를 기준으로 상기 3차원 형상 데이터를 정면, 평면, 측면으로 절단한 절단면을 계산하고, 상기 절단면과 상기 3차원 형상 데이터의 교차지점을 확인하여, 상기 교차지점의 좌표를 추출하고, 상기 교차지점의 좌표를 이용하여 상기 3차원 형상 데이터의 2차원 도면을 생성하며, 상기 기준좌표를 맞추어 상기 스캔뷰에 상기 2차원 도면을 오버레이하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 초음파 영상에 2차원 도면을 오버레이하는 장치.
  10. 삭제
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