KR101715246B1 - 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법 - Google Patents

스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법에 관한 것으로, 방사선 물질로부터 방출되는 방사선을 서로 다른 위치에서 1차원적으로 탐지하는 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부; 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하는 스캔 구동부; 및 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서의 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 2차원 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치를 개시한다.

Description

스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR STEREO IMAGING OF RADIOACTIVE MATERIALS}
본 발명은 방사선 영상화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테레오(stereo) 방사선 영상을 생성하는 장치 및 방법, 그리고 스테레오 방사선 영상으로부터 방사선 물질까지의 거리나 방사선 물질의 3차원 좌표를 계측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 국방부 국방과학연구소의 민군겸용기술개발사업의 일환으로 수행한 연구(과제번호 201317560000, 스테레오 방사선 탐지 신호의 3차원 영상화 기술 개발)로부터 도출된 것이다.
최근 원자력 발전소의 사고처리 및 해체 작업의 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 방사선 누출 사고에 대비하여 방사선을 감지하는 기술의 수요와 중요성이 커지고 있다. 방사능으로 인한 피해를 사전에 방지하고, 사고 발생시 신속한 대응 조치를 취하기 위해서는 종래의 방사선 검출 장치보다 저렴한 방사선 검출 장치를 만들어 보급하고, 이를 이용하여 방사능 위험 지역을 광범위하게 탐색하는 것이 필요하다.
일반적인 이미지 센서(카메라)로 감지할 수 없는 방사선 물질을 검출하기 위해서는 특별한 기술이 요구된다. 방사선 센서는 1차원적으로 방사선을 검출하는 센서로서, 한 번에 방사선 물질에 대한 2차원 분포 영상을 획득하지 못하므로, 이를 이용하여 방사선 물질을 시각화하는 것에 상당한 어려움이 따른다. 뿐만 아니라, 일반적인 이미지 센서와 달리, 방사선 센서의 경우, 초점거리(focal length)가 알려져 있지 않기 때문에, 영상에 기반하여 방사선 물질까지의 거리 정보나 방사선 물질의 3차원 좌표 정보를 정확하게 계측하는 것에 어려움이 존재한다.
본 발명은 방사선 물질을 2차원 혹은 3차원으로 영상화할 수 있는 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 저렴한 비용으로 방사선 물질을 시각화할 수 있는 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 방사선 물질까지의 거리와 방사선 물질의 3차원 좌표를 정확하게 계측할 수 있는 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치는, 방사선 물질로부터 방출되는 방사선의 세기를 서로 다른 위치에서 1차원적으로 탐지하는 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부; 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하는 스캔 구동부; 및 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 이용하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 2차원 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부를 포함한다.
상기 스캔 구동부는, 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 제1 방향으로 회동하도록 구동하는 제1 구동부; 및 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 회동하도록 구동하는 제2 구동부를 포함할 수 있다.
상기 스캔 구동부는 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 좌우 방향 및 상하 방향으로 회동하도록 구동하는 팬/틸트(pan/tilt) 장치를 포함할 수 있다.
상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서는 핀홀(pin-hole) 센서를 포함할 수 있다.
상기 스테레오 방사선 감지부는 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 이용하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 각각의 영상에서 중심 영역의 명암 값을 산출하여 방사선의 세기를 결정할 수 있다.
상기 스테레오 방사선 영상화 장치는 상기 2차원 방사선 영상의 정보를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부로부터 방사선 물질까지의 거리를 계측하는 거리 계측부를 더 포함할 수 있다.
상기 거리 계측부는, 상기 스캔 구동부의 스캔 각도 및 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하는 초점거리 산출부; 및 상기 초점거리를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출하는 거리정보 산출부를 포함할 수 있다.
상기 초점거리 산출부는 하기의 수식 1에 따라 상기 초점거리를 산출할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112014084535082-pat00001
상기 수식 1에서, 'FL'은 상기 초점거리를 나타내고, 'IDL'은 상기 2차원 방사선 영상의 대각선 길이를 나타내고, 'FOV'는 상기 스캔 구동부의 스캔 각도를 나타낸다.
상기 거리정보 산출부는 하기의 수식 2에 따라 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출할 수 있다.
[수식 2]
Figure 112014084535082-pat00002
상기 수식 2에서, 'RL'은 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 나타내고, 'B'는 상기 제1 방사선 센서와 상기 제2 방사선 센서 간의 거리에 해당하는 베이스라인 거리를 나타내고, 'FL'은 상기 초점거리를 나타내고, 'd'는 상기 제1 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 및 상기 제2 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값에 해당하는 시차를 나타낸다.
상기 거리정보 산출부는 가우시안 피팅(Gasussian Fitting)을 통해 상기 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표를 찾을 수 있다.
상기 방사선 영상 생성부는 방사선 물질로부터 방출되는 방사선의 세기에 따라 서로 다른 색상 혹은 명암을 나타내도록 2차원 방사선 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 방사선 물질로부터 방출되는 방사선을 1차원적으로 탐지하는 방사선 센서; 상기 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하는 스캔 구동부; 및 상기 방사선 센서의 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 갖는 2차원 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부를 포함하는 방사선 영상화 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 서로 다른 위치에 구비된 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부를 2차원적으로 스캔 구동하여 2차원 스캔 좌표별로 방사선 물질로부터 방출되는 방사선을 탐지하는 단계; 및 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서의 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하는 2차원 방사선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 방법이 제공된다.
상기 스테레오 방사선 영상화 방법은 상기 2차원 방사선 영상의 정보를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부로부터 방사선 물질까지의 거리를 계측하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 거리를 계측하는 단계는, 상기 스캔 구동부의 스캔 각도 및 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하는 단계; 및 상기 초점거리를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 방사선을 2차원적으로 영상화하는 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체로서, 상기 방사선을 2차원적으로 영상화하는 방법은 방사선 물질에 대해 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 2차원 방사선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 기록 매체가 제공된다.
상기 방사선을 2차원적으로 영상화하는 방법은, 상기 방사선 센서의 스캔 각도 및 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 방사선 센서의 초점거리를 산출하는 단계; 및 상기 초점거리를 이용하여 상기 방사선 센서와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 방사선 물질을 2차원 혹은 3차원으로 영상화할 수 있는 스테레오 방사선 영상화 장치 및 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 저렴한 비용으로 방사선 물질을 시각화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 방사선 물질까지의 거리와 방사선 물질의 3차원 좌표를 정확하게 계측할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치를 구성하는 거리 계측부를 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5 내지 도 6은 도 4에 도시된 단계 S11을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5는 방사선 센서를 좌우 방향으로 스캔 구동하는 것을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 방사선 센서를 상하 방향으로 스캔 구동하는 것을 개략적으로 보여주는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의하여 생성된 2차원 방사선 영상을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 'A' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이다.
도 9는 도 7의 'B' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이다.
도 10은 도 7의 'C' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이다.
도 11은 도 4에 도시된 단계 S13을 보다 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법에 의해 초점거리를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법에 의하여 스테레오 방사선 영상의 시차를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치는 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하면서 방사선 물질(radioactive material)로부터 방출된 방사선의 세기를 획득하고, 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 픽셀(pixel) 값으로 갖는 2차원 방사선 영상을 생성하여, 방사선 물질을 시각화할 수 있다.
일반적으로 방사선은 직진성을 가지기 때문에, 방사선 센서는 방사선을 1차원적으로 검출하기 위한 핀홀(pin-hole) 센서를 구비할 수 있다. 핀홀 센서를 갖는 방사선 센서에 의해 획득한 하나의 이미지로는 방사선 물질 전체의 영상을 알 수 없다. 따라서, 방사선 물질을 영상화하기 위해서, 팬/틸트(pan/tilt) 장치와 같은 스캔 구동부에 스테레오 방사선 감지부(좌,우 방사선 센서)를 장착한다.
스캔 구동부를 이용하여 방사선 물질을 포함하는 특정 영역에 대해 스테레오 방사선 감지부를 상하 및 좌우 방향으로 스텝 단위로 회동하도록 구동하여 2차원 스캔 좌표별로 영상 신호를 획득한다. 2차원 스캔 좌표별로 영상 신호가 획득되면, 방사선 센서의 스캔 구동을 통해 획득된 영상 신호들이 픽셀 값들로 재조합되고, 이에 따라 새로운 2차원 방사선 영상이 생성된다.
일반적으로 방사선 센서의 핀홀 센서는 초점거리가 알려져 있지 않으므로, 본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치는 방사선 물질의 거리 정보와 3차원 좌표 정보를 산출하기 위하여, 새로 합성된 2차원 방사선 영상의 정보를 이용하여 방사선 센서(핀홀 센서)의 초점거리를 산출하고, 방사선 센서의 초점거리에 기초하여 방사선 물질의 정보를 산출한다.
즉, 방사선 센서의 초점거리가 산출되면, 방사선 센서의 초점거리와, 스테레오 방사선 영상의 시차 및 베이스라인 거리에 기초하여, 스테레오 방사선 감지부로부터 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출할 수 있다. 이에 따라 방사선 물질을 2차원 혹은 3차원으로 영상화할 수 있으며, 방사선 물질까지의 거리 혹은 방사선 물질의 3차원 좌표를 정확하게 계측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오(stereo) 방사선 영상화 장치(100)를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치(100)는 스테레오 방사선 감지부(110), 스캔 구동부(120), 방사선 영상 생성부(130) 및 거리 계측부(140)를 포함한다.
스테레오 방사선 감지부(110)는 방사선 물질로부터 방출되는 방사선(radiation)을 서로 다른 위치에서 1차원적으로 탐지하는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 포함한다. 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 각각 스테레오 방사선 감지부(110)의 좌,우 방사선 센서에 상응하는 방사선 센서이다.
본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치(100)가 영상화할 수 있는 방사선의 예로서 알파선, 베타선, 감마선, X선 등을 들 수 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치(100)는 열거되지 않은 방사선을 2차원적으로 영상화하고, 방사선 물질(10)까지의 거리를 산출하는데 활용될 수도 있다.
일 실시 예로, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 핀홀(pin-hole) 센서를 포함할 수 있다. 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 핀홀 통로(미도시) 및 센서부(미도시)를 구비하여, 핀홀 통로를 통해 직선적으로 입사되는 방사선 신호를 센서부의 이미지면에서 감지하고, 방사선 신호의 세기에 따라 다양한 밝기(혹은 명암)를 갖는 이미지를 생성할 수 있다.
다만, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 반드시 핀홀 센서(혹은 핀홀 렌즈)를 구비한 방사선 센서로 제한되지는 않으며, 방사선을 1차원적으로 검출할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 모두 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)로 사용될 수 있다. 스테레오 방사선 영상의 생성을 위해, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 동일한 내부 파라미터를 갖는 같은 종류의 방사선 센서로 제공될 수 있다.
스테레오 방사선 감지부(110)의 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 같은 자세를 갖도록 설치될 수 있다. 즉, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)는 방사선 물질로부터 방출되는 방사선 신호를 감지하는 센서부의 이미지면이 같은 법선 벡터를 갖도록, 그리고 상호 간에 동일한 좌표계를 갖도록 배치되는 것이 바람직하다.
일 실시 예로, 스테레오 방사선 감지부(110)는 신호 잡음과 방사선의 반사 및 회절 현상으로 인한 측정 오차를 줄이기 위해, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)에서 2차원 스캔 좌표별로 얻은 각각의 영상에서 중심 영역의 명암 값의 평균값을 산출하여 방사선의 세기를 결정할 수 있다. 스테레오 방사선 감지부(110)에서 탐지한 방사선의 세기 정보는 2차원 방사선 영상의 생성을 위해 방사선 영상 생성부(130)로 제공된다.
스캔 구동부(120)는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 2차원적으로 스캔 구동한다. 일 실시 예로, 스캔 구동부(120)는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 제1 방향으로 회전 구동하는 제1 구동부(121) 및 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 회전 구동하는 제2 구동부(122)를 포함한다.
제1 구동부(121)는 예를 들어, 상하 방향(Z)의 축을 중심으로 회동하도록 스테레오 방사선 감지부(110)의 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 좌우 방향(Y)으로 구동할 수 있다. 제2 구동부(122)는 예를 들어, 좌우 방향(Y)의 축을 중심으로 회동하도록 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 상하 방향(Z)으로 구동할 수 있다.
스캔 구동부(120)는 예시적으로, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 좌우 방향(Y) 및 상하 방향(Z)으로 회동 구동하는 팬/틸트(pan/tilt) 장치를 포함할 수 있다. 스캔 구동부(120)는 예를 들어, 팬축과 틸트축의 회동 각도를 미리 설정된 스텝 단위로 움직여, 스테레오 방사선 감지부(110)를 2차원적으로 스캔 구동할 수 있다.
제1 구동부(121)는 스테레오 방사선 감지부(110)를 지지하는 프레임(124)을 상하 방향(Z)의 축을 중심으로 좌우 방향(Y)으로 회전시키는 제1 구동 모터를 포함할 수 있다. 제2 구동부(122)는 프레임(124)의 양측에서 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)를 지지하는 프레임(124)을 좌우 방향(Y)의 회동축(123)을 중심으로 상하 방향(Z)으로 회동 구동하는 제2 구동 모터를 포함할 수 있다.
도 1의 실시 예에서, 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112)는 같은 프레임(124) 상에 설치되어 있어, 제1 구동부(121) 및 제2 구동부(122)에 의해 동일한 각도만큼 회전하며, 이에 따라 항상 같은 방향으로 방사선 신호를 탐지할 수 있다. 다만, 도시된 바와 달리, 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112)가 개별적으로 구동되도록 스캔 구동부(120)를 구성하는 것도 가능하다.
예시적으로, 스캔 구동부(120)를 구동하여 스테레오 방사선 감지부(110)를 좌우 방향(Y)으로 50 단계, 상하 방향(Z)으로 30 단계로 스캔하는 경우, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112) 각각에 의해 1500(50×30)개의 이미지가 획득될 수 있다. 스테레오 방사선 감지부(110)에 의해 획득된 좌,우 이미지들은 좌,우 2차원 방사선 영상의 생성을 위하여 방사선 영상 생성부(130)로 제공될 수 있다.
방사선 영상 생성부(130)는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)로부터 제공되는 좌,우 이미지들을 입력받고, 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)의 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하는 좌,우 2차원 방사선 영상을 생성한다. 다른 예로, 방사선 영상 생성부(130)는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)로부터 방사선의 세기를 제공받아 좌,우 2차원 방사선 영상을 생성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 일반적으로 방사선 물질(10)로부터 방출되는 방사선은 일반적인 이미지 센서(카메라)로 감지할 수 없고, 사람의 눈으로 볼 수 없지만, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도 2에 방사선 물질(10)이 도시되어 있다. 방사선 영상 생성부(130)에 의해 생성된 좌,우 방사선 영상(21,22) 역시 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도시된 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 방사선 영상 생성부(130)는 제1 방사선 센서(111)에서 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 방사선 물질(10)에 대한 2차원 방사선 좌영상(21)을 생성하고, 제2 방사선 센서(112)에서 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 방사선 물질(10)에 대한 2차원 방사선 우영상(22)을 생성한다.
방사선 물질(10)로부터 방출된 방사선의 에너지에 따라, 팬/틸트 장치와 같은 스캔 구동부(120)에 의해 감지된 방사선 감도는 방사선 센서(111,112)를 통해 영상의 밝기로서 출력된다. 방사선 센서(111,112)에서 2차원 스캔 좌표별로 획득된 이미지의 밝기 평균값은 방사선 영상 생성부(130)에 의해 하나의 픽셀 값으로 저장되고, 이에 따라 2차원 방사선 영상(21,22)이 생성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 장치(100)를 구성하는 거리 계측부(140)를 보여주는 구성도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 거리 계측부(140)는 초점거리 산출부(141), 시차 산출부(142), 메모리(143) 및 거리정보 산출부(144)를 포함한다. 거리 계측부(140)는 좌, 우 2차원 방사선 영상(21,22)의 정보를 이용하여 스테레오 방사선 감지부(110)로부터 방사선 물질(10)까지의 거리를 계측한다.
초점거리 산출부(141)는 스캔 구동부(120) 혹은 메모리(143)로부터 스캔 구동부(120)의 스캔 각도를 입력받고, 방사선 영상 생성부(130) 혹은 메모리(143)로부터 2차원 방사선 영상이나 2차원 방사선 영상의 크기 정보를 입력받아, 스캔 구동부(120)의 스캔 각도 즉, 팬/틸트 장치의 움직이는 범위와, 방사선 영상 생성부(130)에 의해 생성된 2차원 방사선 영상의 크기(예컨대, 대각선 방향의 크기)를 이용하여 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리(focal length)를 산출한다.
초점거리 산출부(141)가 2차원 방사선 영상의 크기 정보를 입력받지 않고, 방사선 영상 생성부(130)로부터 2차원 방사선 영상을 입력받도록 구성되는 경우, 초점거리 산출부(141)는 2차원 방사선 영상의 가로, 세로 방향 길이 혹은 대각선 길이 등을 측정하여 2차원 방사선 영상으로부터 2차원 방사선 영상의 크기를 산출하는 영상크기 산출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
시차 산출부(142)는 스테레오 방사선 영상의 2차원 방사선 좌영상(21) 및 2차원 방사선 우영상(22) 각각에서 방사선 물질(10)에 해당하는 영상 영역의 중심 좌표를 산출하고, 2차원 방사선 좌영상(21)에서의 방사선 물질(10)의 영상 영역의 중심 좌표 및 2차원 방사선 우영상(22)에서의 방사선 물질(10)의 영상 영역의 중심 좌표 간의 차이 값(좌표 간의 거리)인 시차 정보를 산출한다.
거리정보 산출부(144)는 초점거리 산출부(141)로부터 입력받은 초점거리 정보, 시차 산출부(142)로부터 입력받은 시차 정보, 메모리(143)로부터 독출한 베이스라인(baseline) 거리, 즉 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112) 간의 거리 정보를 독출하여, 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리, 시차 및 베이스라인 거리에 기초하여 스테레오 방사선 감지부(110)와 방사선 물질(10) 간의 거리 정보를 산출한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저 스캔 구동부(120)에 의해 스테레오 방사선 감지부(110)를 2차원적으로 스캔 구동하여 방사선 물질(10)로부터 방출되는 방사선을 2차원 스캔 좌표별로 탐지한다(S11).
도 5 내지 도 6은 도 4에 도시된 단계 S11을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5는 스캔 구동부(120)에 의해 방사선 센서(111,112)를 좌우 방향(Y)으로 스캔 구동하는 것을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 스캔 구동부(120)에 의해 방사선 센서(111,112)를 상하 방향(Z)으로 스캔 구동하는 것을 개략적으로 보여주는 측면도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 방사선 센서(111,112)는 미리 설정된 스텝 단위로 좌우 방향(Y) 및 상하 방향(Z)으로 2차원적으로 스캔 구동하여 방사선 물질(10)을 탐지한다. 좌우 방향(Y)으로의 스캔 각도(θ1) 및 상하 방향(Z)으로의 스캔 각도(θ2)는 스테레오 방사선 영상화 장치의 목적이나 적용 분야, 그 밖의 환경 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 단계 S11에서 스테레오 방사선 감지부(110)를 2차원적으로 스캔 구동하여 방사선 탐지를 완료하면, 방사선 영상 생성부(130)는 제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)에서 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 갖는 좌,우 2차원 방사선 영상(21,22)을 생성한다(S12).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의하여 생성된 2차원 방사선 영상(21,22)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 스캔 구동부(120)에 의해 좌우 방향(Y)으로 50 단계, 상하 방향(Z)으로 30 단계로 스테레오 방사선 감지부(110)를 구동한 경우, 결과적으로 50×30 해상도를 가지는 좌,우 2차원 방사선 영상(21,22)이 생성될 수 있다.
방사선 센서(111,112)가 방사선 물질(10)로부터 방출된 방사선의 세기가 상대적으로 큰 영역을 탐지하는 스캔 좌표로 구동되는 경우, 방사선 센서(111,112)에서 획득된 이미지의 중심 영역에서 밝기가 크게 나타나고, 방사선 물질(10)로부터 방출된 방사선의 세기가 상대적으로 작은 영역을 탐지하는 스캔 좌표로 구동되는 경우, 방사선 센서(111,112)에서 획득된 이미지의 중심 영역에서 밝기가 작게 나타난다.
따라서, 방사선 센서(111,112)에서 획득된 이미지에서 중심 영역의 밝기를 측정하여, 해당하는 2차원 스캔 좌표에서의 방사선의 세기(레벨)를 결정할 수 있다. 이에 따라 방사선 영상 생성부(130)는 방사선 물질(10)로부터 방출되는 방사선의 세기에 따라 서로 다른 색상을 나타내도록 2차원 방사선 영상을 생성할 수 있다.
도 8은 도 7의 'A' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서(111,112)에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이고, 도 9는 도 7의 'B' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서(111,112)에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이고, 도 10은 도 7의 'C' 픽셀에 대응하는 2차원 스캔 좌표에서 방사선 센서(111,112)에 의해 획득된 이미지를 예시하는 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 예를 들어, 좌,우 2차원 방사선 영상(21,22)에서 방사선의 세기가 상대적으로 큰 'A' 픽셀을 포함하는 영역은 적색 등의 색상으로 표시될 수 있고, 좌,우 2차원 방사선 영상(21,22)에서 방사선의 세기가 상대적으로 작은 'B' 픽셀을 포함하는 영역은 녹색 혹은 황색 등의 색상으로 표시될 수 있다.
다른 실시 예로, 2차원 방사선 영상(21,22)에서 방사선의 세기가 상대적으로 큰 'A' 픽셀을 포함하는 영역은 상대적으로 높은 명도(명암)를 갖도록 표시될 수 있고, 2차원 방사선 영상(21,22)에서 방사선의 세기가 상대적으로 작은 'B' 픽셀을 포함하는 영역은 상대적으로 낮은 명도(명암)를 갖도록 표시되는 등의 변형이 가능하다.
일 실시 예로, 2차원 방사선 영상(21,22)을 화면으로 표시하는 LCD(liquid crystal display) 등의 표시부(미도시) 상에 색상 혹은 명암 등에 따른 방사선의 세기(레벨)을 나타내는 범례가 2차원 방사선 영상(21,22)과 함께 표시될 수도 있다. 또한, 표시부 상에는 방사선 물질(10)의 3차원 좌표 혹은 방사선 물질(10)까지의 거리 정보가 표시될 수도 있다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 신호 잡음과 방사선의 반사 및 회절 현상 등으로 인해 실제 방사선 물질(10)이 존재하지 않는 영역임에도 이미지의 테두리 영역에 오차 신호(12)가 일부 포함될 수 있다. 특히, 방사선 센서(111,112)가 방사선 물질(10)의 주변 영역으로 향해 있는 경우, 방사선 센서(111,112)에서 획득한 영상의 테두리 부분이 전체적으로 밝아지는 경향이 있다.
이러한 경우, 방사선 센서(111,112)에서 획득한 영상의 중심 영역(13)을 위주로 밝기(명도) 값을 추출함으로써, 신호 잡음과 방사선의 반사 및 회절 현상 등으로 인한 오차를 줄일 수 있다. 도 10의 예에서, 중심 영역(13)은 영상의 중심 좌표를 중심으로 원형을 이루는 것으로 도시되어 있으나, 중심 영역(13)은 사각형 등의 다른 형태로 변형될 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 단계 S12에서 방사선 영상 생성부(130)에 의해 2차원 스테레오 방사선 영상(21,22)이 생성되면, 거리 계측부(140)는 2차원 스테레오 방사선 영상(21,22)의 정보를 이용하여 스테레오 방사선 감지부(110)로부터 방사선 물질(10)까지의 거리를 계측한다(S13).
방사선 물질(10)까지의 거리나 방사선 물질(10)의 3차원 좌표 정보를 계산하기 위해서는 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 알아야 하지만, 방사선 센서(111,112)로서 1차원적으로 방사선을 탐지하는 핀홀 렌즈가 사용되는 경우, 일반적으로 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 알기는 어렵다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 2차원 방사선 영상(21,22)의 정보로부터 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 도출한다.
도 11은 도 4에 도시된 단계 S13을 보다 구체적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 3 및 도 11을 참조하면, 먼저 초점거리 산출부(141)는 스캔 구동부(120)의 스캔 각도와 2차원 방사선 영상(21,22)의 크기 정보를 이용하여 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 산출한다(S131).
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법에 의해 초점거리를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다. 도 12를 참조하면, 2차원 스테레오 방사선 영상(21,22)의 크기는 2차원 방사선 영상(21,22)의 대각선 길이(IDL)일 수 있다.
제1 방사선 센서(111) 및 제2 방사선 센서(112)의 스텝 단위를 동일하게 적용한 경우, 2차원 방사선 좌영상(21)의 크기와 2차원 방사선 우영상(22)의 크기는 동일하게 된다. 예를 들어, 50×30 픽셀 해상도로 2차원 방사선 영상(21,22)을 생성한 경우, 2차원 방사선 영상(21,22)의 대각선 길이(IDL)는 58.3 픽셀(pixel)이 된다.
예를 들어, 단위 스텝을 0.514°로 하여, 스테레오 방사선 감지부(110)를 25.7°의 스캔 각도를 갖도록 팬축으로 50 스텝만큼 스캔하고, 스테레오 방사선 감지부(110)를 15.42°의 스캔 각도를 갖도록 틸트축으로 30 스텝만큼 스캔한 경우, 스캔 구동부(120)의 스캔 각도는 29.74°가 된다.
일 실시 예로, 초점거리 산출부(141)는 하기의 수식 1에 따라 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 산출할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112014084535082-pat00003
위의 수식 1에서, 'FL'은 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 나타내고, 'IDL'은 2차원 방사선 영상(21,22)의 대각선 길이를 나타내고, 'FOV'는 스캔 구동부(120)에 의한 스테레오 방사선 감지부(110)의 스캔 각도를 나타낸다. 예를 들어, 2차원 방사선 영상(21,22)의 대각선 길이(IDL)가 58.3 픽셀(pixel)이고, 스캔 구동부(120)의 스캔 각도가 29.74°인 경우, 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리는 109.78 픽셀(pixel)이 된다.
다시 도 1 내지 도 3 및 도 11을 참조하면, 단계 S131에서 초점거리 산출부(141)에 의해 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리가 산출되면, 거리정보 산출부(144)는 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리, 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112) 간의 베이스라인 거리 및 좌,우 2차원 방사선 영상(21,22)의 시차 정보를 이용하여 스테레오 방사선 감지부(110)와 방사선 물질(10) 간의 거리 정보를 산출한다(S132).
일 실시 예로, 거리정보 산출부(144)는 하기의 수식 2에 따라 스테레오 방사선 감지부(110)와 방사선 물질(10) 간의 거리 정보를 산출할 수 있다.
[수식 2]
Figure 112014084535082-pat00004
수식 2에서, 'RL'은 스테레오 방사선 감지부(110)와 방사선 물질(10) 간의 거리 정보를 나타내고, 'B'는 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112) 간의 거리에 해당하는 베이스라인 거리를 나타내고, 'FL'은 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리를 나타내고, 'd'는 제1 방사선 센서(111)를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 좌영상(21)에서의 방사선 물질(10)의 중심 좌표 및 제2 방사선 센서(112)를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 우영상(22)에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값에 해당하는 시차를 나타낸다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법에 의하여 스테레오 방사선 영상의 시차를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 3, 도 13 내지 도 14를 참조하면, 거리정보 산출부(144)는 방사선 물질(10)에 해당하는 객체를 선별하기 위해, 스테레오 방사선 영상(21,22)에 대해 라벨링(labelling)을 수행하고, 로그 수식을 이용하여 선형 방정식으로 변형한 후, 방사선 물질(10)에 해당하는 객체의 중심 좌표(23,24)를 산출할 수 있다.
이때, 거리정보 산출부(144)는 가우시안 피팅(Gasussian Fitting)을 통해 2차원 방사선 영상(21,22)에서의 방사선 물질(10)의 중심 좌표(23,24)를 보다 정교하게 찾을 수 있다. 가우시안 피팅에 의하면, 잡음이 있는 영상에서 잡음에 강건하게 방사선 물질(10)에 해당하는 객체의 중심 좌표(23,24)를 정확하게 추출할 수 있으며, 이에 따라 방사선 신호의 잡음으로 인하여 2차원 방사선 영상(21,22)에서 방사선 물질(10)의 중심 좌표(23,24)가 잘못 추출되는 것을 방지하고, 방사선 물질(10)까지의 거리를 정밀하게 계측할 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 15를 참조하면, 거리정보 산출부(144)는 2차원 방사선 좌영상(21)에서의 방사선 물질(10)에 해당하는 영상 영역의 중심 좌표(23) 및 2차원 방사선 우영상(22)에서의 방사선 물질(10)에 해당하는 영상 영역의 중심 좌표(24) 간의 차이 값(거리)을 계산하여, 제1 방사선 센서(111)와 제2 방사선 센서(112) 간의 시차를 산출할 수 있다.
거리 계측부(140)는 방사선 물질(10)까지의 거리를 산출하는 외에도, 방사선 물질(10)의 3차원 좌표를 결정할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 스테레오 방사선 영상화 장치(100)는 스테레오 방사선 영상(21,22)에서 대응하는 점의 좌표 값의 시차를 산출하고, 스테레오 방사선 감지부(110)의 초점거리 및 베이스라인 거리를 적용하여 3차원 좌표 정보를 산출함으로써, 3차원 입체 영상을 생성하는 것도 가능하다.
Point Grey FL2-032S2C CCD 센서에 1mm 크기의 핀홀 렌즈를 장치하고, 640×480 해상도, 30 프레임 카메라 환경을 사용하여, 고밀도 방사선 물질에 대해 본 발명의 실시 예에 따라 2차원 방사선 영상을 생성하고, 방사선 물질(10)까지의 거리를 계측하는 실험을 수행한 결과, 본 발명의 실시 예에 따른 방사선 영상화 장치 및 방법은 약 1.5%의 낮은 오차율을 나타내었다(방사선 물질까지의 실측 거리 : 760mm, 방사선 물질까지의 계측 거리 : 771.8mm).
본 발명의 실시 예에 의하면, 핀홀 센서와 같은 저렴한 방사선 센서를 이용하여 경제적으로 방사선 물질을 2차원 혹은 3차원 영상화할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 2차원 방사선 영상의 정보를 이용하여 방사선 센서의 초점거리를 산출하고, 초점거리를 기반으로 방사선 물질까지의 거리와 방사선 물질의 3차원 좌표를 정확하게 계측할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법은 예를 들어 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램(program)으로 작성되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 스테레오 방사선 영상화 방법은 기록 매체에 기록된 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 예를 들어, SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM)과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM)과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체, 예컨대 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 방사선 물질
21,22: 2차원 방사선 영상
100: 스테레오 방사선 영상화 장치
110: 스테레오 방사선 감지부
111: 제1 방사선 센서
112: 제2 방사선 센서
120: 스캔 구동부
121: 제1 구동부
122: 제2 구동부
123: 회동축
124: 프레임
130: 방사선 영상 생성부
140: 거리 계측부
141: 초점거리 산출부
142: 시차 산출부
143: 메모리
144: 거리정보 산출부

Claims (20)

  1. 방사선 물질로부터 방출되는 방사선의 세기를 서로 다른 위치에서 1차원적으로 탐지하는 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부;
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 2차원적으로 스캔 구동하는 스캔 구동부;
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 이용하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 2차원 방사선 영상을 생성하는 방사선 영상 생성부; 및
    상기 2차원 방사선 영상을 생성하기 위하여 상기 스캔 구동부가 스캔한 각도인 상기 스캔 구동부의 스캔 각도, 및 상기 2차원 방사선 영상의 가로 방향 길이, 세로 방향 길이 또는 대각선 길이인 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하고, 상기 제1 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 및 상기 제2 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값인 시차를 산출하고, 상기 스테레오 방사선 감지부의 상기 초점거리 및 상기 시차에 기초하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 상기 방사선 물질 간의 거리를 계측하는 거리 계측부를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 구동부는,
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 제1 방향으로 회동하도록 구동하는 제1 구동부; 및
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 회동하도록 구동하는 제2 구동부를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 구동부는 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 좌우 방향 및 상하 방향으로 회동하도록 구동하는 팬/틸트(pan/tilt) 장치를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서는 핀홀(pin-hole) 센서를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 스테레오 방사선 감지부는 상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서를 이용하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 각각의 영상에서 중심 영역의 명암 값을 산출하여 방사선의 세기를 결정하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 거리 계측부는,
    상기 스캔 구동부의 스캔 각도 및 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하는 초점거리 산출부; 및
    상기 초점거리를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출하는 거리정보 산출부를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 초점거리 산출부는 하기의 수식 1에 따라 상기 초점거리를 산출하고,
    [수식 1]
    Figure 112014084535082-pat00005

    상기 수식 1에서, 'FL'은 상기 초점거리를 나타내고, 'IDL'은 상기 2차원 방사선 영상의 대각선 길이를 나타내고, 'FOV'는 상기 스캔 구동부의 스캔 각도를 나타내는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 거리정보 산출부는 하기의 수식 2에 따라 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 산출하고,
    [수식 2]
    Figure 112014084535082-pat00006

    상기 수식 2에서, 'RL'은 상기 스테레오 방사선 감지부와 방사선 물질 간의 거리 정보를 나타내고, 'B'는 상기 제1 방사선 센서와 상기 제2 방사선 센서 간의 거리에 해당하는 베이스라인 거리를 나타내고, 'FL'은 상기 초점거리를 나타내고, 'd'는 상기 제1 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 및 상기 제2 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값에 해당하는 시차를 나타내는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 거리정보 산출부는 가우시안 피팅(Gasussian Fitting)을 통해 상기 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표를 찾는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 방사선 영상 생성부는 방사선 물질로부터 방출되는 방사선의 세기에 따라 서로 다른 색상 혹은 명암을 나타내도록 2차원 방사선 영상을 생성하는 스테레오 방사선 영상화 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 서로 다른 위치에 구비된 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부를 스캔 구동부에 의해 2차원적으로 스캔 구동하여 2차원 스캔 좌표별로 방사선 물질로부터 방출되는 방사선을 탐지하는 단계;
    상기 제1 방사선 센서 및 상기 제2 방사선 센서의 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하는 2차원 방사선 영상을 생성하는 단계;
    상기 2차원 방사선 영상을 생성하기 위하여 상기 스캔 구동부가 스캔한 각도인 상기 스캔 구동부의 스캔 각도, 및 상기 2차원 방사선 영상의 가로 방향 길이, 세로 방향 길이 또는 대각선 길이인 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하는 단계;
    상기 제1 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 및 상기 제2 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값인 시차를 산출하는 단계; 및
    상기 스테레오 방사선 감지부의 상기 초점거리 및 상기 시차에 기초하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 상기 방사선 물질 간의 거리를 계측하는 단계를 포함하는 스테레오 방사선 영상화 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 방사선을 2차원적으로 영상화하는 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체로서,
    상기 방사선을 2차원적으로 영상화하는 방법은 방사선 물질에 대해 제1 방사선 센서 및 제2 방사선 센서를 포함하는 스테레오 방사선 감지부를 스캔 구동부에 의해 2차원적으로 스캔 구동하여 2차원 스캔 좌표별로 획득한 방사선의 세기를 영상의 픽셀 값으로 하여 2차원 방사선 영상을 생성하는 단계;
    상기 2차원 방사선 영상을 생성하기 위하여 상기 스캔 구동부가 스캔한 각도인 상기 스캔 구동부의 스캔 각도, 및 상기 2차원 방사선 영상의 가로 방향 길이, 세로 방향 길이 또는 대각선 길이인 상기 2차원 방사선 영상의 크기를 이용하여 상기 스테레오 방사선 감지부의 초점거리를 산출하는 단계;
    상기 제1 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 및 상기 제2 방사선 센서를 스캔하여 얻은 2차원 방사선 영상에서의 방사선 물질의 중심 좌표 간의 차이 값인 시차를 산출하는 단계; 및
    상기 스테레오 방사선 감지부의 상기 초점거리 및 상기 시차에 기초하여 상기 스테레오 방사선 감지부와 상기 방사선 물질 간의 거리를 계측하는 단계를 포함하는 기록 매체.
  20. 삭제
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