KR101811644B1 - 방사선 영상의 정보 획득 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 방사선 영상의 정보 획득 방법 및 장치는, 입력된 3차원 방사선 영상을 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 2차원 영상 생성부, 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 타겟 영상 획득부 및 2차원의 타겟 영상을 기준축에 투영하여 타겟의 공간 정보를 획득하는 공간 정보 획득부를 포함하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치를 이용한 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서, 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 단계, 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계 및 2차원의 타겟 영상을 기준축에 투영하여 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 3차원 영상으로부터 필요한 정보의 획득을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 3차원 의료용 방사선 영상으로부터 영상처리를 통하여 필요한 정보를 효율적으로 획득할 수 있게 하는 방사선 영상의 정보 획득 방법 및 장치를 제공한다.
일반적으로, 의료 분야에서는 진료 목적을 위하여 CT 등의 X선 촬영 영상을 사용하게 된다. 이는 피사체에 투과성이 높은 X선 등의 방사선을 조사하면, 피사체의 물리적 성질과 거리에 따라 X선의 세기가 감쇠되는 특성을 이용하여 조사된 방사선을 수광하는 이미지 센서에서 피사체의 투영(Projection)을 영상을 획득함으로써 얻어진다. 특히 치과의 경우 진단을 위하여 전체 턱 및 머리 특히 환자의 악궁에 대한 엑스레이 영상을 생성하여 활용한다. 그런데, X선 촬영 영상은 인체 내부 조직에 대한 영상으로서 전문가가 아닌 일반인에게는 익숙하지 아니하며, 전문 인력의 경우에도 진료에 필요한 정보를 획득하기 위하여 별도의 과정을 거쳐야 한다.
특히, 치과나 성형외과 분야 등에서는 진료 기타 목적으로 구강 내부 구조를 다양한 방향에서 재구성한 이미지가 계속적으로 활용되는데, 이때 영상처리 과정에서 별도의 인력이 필요하고 계속적인 작업이 요구되어 경제적 시간적으로 상당한 부담이 발생하게 된다. 따라서, 보다 효율적으로 영상으로부터 원하는 정보를 획득하도록 하는 방안이 요구되고 있다.
한편, 치과에서 환자의 턱 및 머리 영역을 촬영하기 위하여 사용되는 치과용 콘빔시티(CBCT: cone beam computered tomography)의 경우, 시티 영상을 촬영한 후 축상면(axial) 이미지 상에서 악궁의 적당한 위치에 수동으로 점을 찍은 후 재구성된 파노라마 및 단면 이미지를 얻도록 함이 종래 보편적으로 활용되었는데, 이 과정에서 방사선사 내지 위생사와 같은 전문 인력이 투입되고 작업자의 숙련도에 따라 오차 발생의 여지가 있으며 진단 및 치료가 지연된다는 점에서 보다 빠르고 정확하게 표준화된 재구성 이미지를 획득할 수 있도록 하는 방안이 요구된다.
기존에 소개된 방법들은 재구성된 이미지를 생성하기 위하여, 치아의 치관(crown) 부분만을 분리하고 교합면의 높이를 산출하여 아치를 그리는 기준으로 이용하였으나, 이는 치아 전체가 결실된 무치악 또는 일부가 결실된 부분무치악 환자의 경우에는 적용이 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 기존의 방법들은 악궁의 전체가 촬영된 풀 아치(full arch)를 처리하는 경우만을 가정하여 치아 일부가 촬영된 단면의 경우 이미지를 재구성하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 3차원 방사선 영상에 대하여, 효율적인 공간 정보 획득 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 3차원 방사선 영상에 대하여, 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 영역 및 좌표 정보를 획득하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치는 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 2차원 영상 생성부, 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 타겟 영상 획득부 및 상기 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득하는 공간 정보 획득부를 포함한다.
공간 정보 획득부는 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 상기 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정하는 제1 경계값 결정부 및 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 상기 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하는 제2의 2차원 영상 생성부를 포함수 있다.
이때, 결정된 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정하는 제3 경계값 결정부;를 더 포함할 수 있다.
제2의 2차원 영상 생성부는 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 제2의 2차원의 예비 타겟 영상 획득부 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 상기 타겟을 포함하는 영역을 결정하는 영역 결정부, 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시키는 대비 증가부 및 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하는 제2 이진화부를 포함하여 구현될 수 있다.
공간 정보 획득부는 획득된 2차원의 타겟 영상을 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산하는 제1좌표 계산부 및 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산하는 제2좌표 계산부를 포함할 수 있다.
이때, 입력된 3차원 방사선 영상에서 제1 기준축 방향으로 제1 좌표값을 가지고 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 특징점의 제3 좌표를 계산하는 제3좌표 계산부;를 더 포함할 수 있다.
목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 단계, 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계 및 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
제1 기준면에 대하여 투영하는 것은, 입력된 3차원 영상에 대하여 제1 기준면과 평행한 기준면들 사이의 구간에 포함되는 단층 영상들의 밝기 정보를 적분하는 것으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 미리 결정된 기준축은 제1기준축 및 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축을 포함하고, 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은, 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준축의 방향으로 투영하고, 2차원의 타겟 영상을 상기 제2 기준축의 방향으로 투영하는 것을 포함할 수 있다.
특히, 미리 결정된 제1 기준축에 투영하는 것은, 2차원 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 수직 방향의 제1 축 및 수평 방향의 제2축 중 적어도 하나의 방향으로 투영할 수 있다.
이때 공간 정보는 상기 제1 기준면의 2차원의 타겟 영상에서 타겟이 분포하는 경계 영역을 정의하기 위한 복수개의 경계면들에 대한 공간정보 또는 획득된 2차원의 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점의 3차원 위치 좌표를 포함할 수 있고, 제1 기준면은 제1 기준면은 축상면, 시상면 및 관상면 중 어느 하나인 것으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계는, 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 상기 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정하는 단계, 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 상기 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하고, 상기 생성된 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계는, 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득하는 단계, 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 타겟을 포함하는 영역을 결정하는 단계, 제2의 2차원 영상에서 결정된 영역의 대비를 증가시키는 단계 및 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 미리 결정된 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 제1 이진화 기준값은 상기 제2의 2차원 영상의 화소값의 분포를 고려하여 결정되고, 제2 이진화 기준값은 상기 제1 이진화 기준값과, 상기 제1 이진화 기준값에 따라 이진화된 2차원 영상에서 상기 타겟이 존재하는 영역을 고려하여 결정되고, 제2 이진화 기준값은 상기 제1 이진화 기준값보다 크지 않은 값으로 결정되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계는, 획득된 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산하는 단계, 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산하는 단계를 포함한다.
이때, 입력된 3차원 방사선 영상에서, 상기 제1 기준축 방향으로 상기 제1 좌표값을 가지고 상기 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 상기 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 상기 특징점의 제3 좌표를 계산하는 단계를 더 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에서 특징점은 아래턱점(Menton), 하악점(Gnathion), 코뿌리점(Nasion) 및 안와 최하방점(Orbitale) 중 적어도 어느 하나 일 수 있으며, 타겟은 치아의 일부로서 잇몸에 덮이지 아니하고 노출된 부분인 치관 또는 하악골로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치에 있어서 제2의 2차원의 타겟 영상 획득부를 상세히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법을 도시한 것이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 제2의 2차원 영상을 생성하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서, 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계의 일예를 상세히 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 9은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 18은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치에 있어서 제2의 2차원의 타겟 영상 획득부를 상세히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법을 도시한 것이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 제2의 2차원 영상을 생성하는 단계를 상세히 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서, 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계의 일예를 상세히 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 9은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
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도 18은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서의 부(means)는 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다.
다시 말해, 부(means)는 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.
다시 말해, 부(means)는 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)를 나타낸다. 본 발명은 종래 콘빔시티(CBCT: cone beam computered tomography, 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 장치)의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)는 치과용 방사선 영상 처리 장치로써 콘빔시티(CBCT: cone beam computered tomography, 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 장치)의 한 종류일 수 있다. 즉, 3차원 방사선 영상은 X선을 이용하여 인체의 횡단면상을 나타내는 CT(Computed Tomography)영상을 포함하고, 공간 정보의 대상인 타겟은 사람의 상,하악을 포함하는 머리 영역일 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)는 미리 생성된 3차원 영상을 불러오거나, 새로 촬영된 3차원 영상을 입력으로 하여 영상의 공간 정보를 출력하는 3차원 방사선 영상을 처리하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computered Tomography, CT)일 수 있다. 이때, 출력되는 공간 정보는 타겟의 영역 정보 또는 특징점의 좌표 정보를 포함할 수 있다.
이때, 출력되는 공간 정보는 타겟의 영역 정보 또는 특징점의 좌표 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)는 미리 생성된 3차원 영상을 불러오거나, 새로 촬영된 3차원 영상을 입력으로 하여 영상의 공간 정보를 출력하는 3차원 방사선 영상을 처리하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computered Tomography, CT)일 수 있다. 이때, 출력되는 공간 정보는 타겟의 영역 정보 또는 특징점의 좌표 정보를 포함할 수 있다.
이때, 출력되는 공간 정보는 타겟의 영역 정보 또는 특징점의 좌표 정보를 포함할 수 있다.
3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)는 2차원 영상 생성부(100), 타겟 영상 획득부(200) 및 공간 정보 획득부(300)을 포함할 수 있다.
상기 2차원 영상 생성부(100), 타겟 영상 획득부(200) 및 공간 정보 획득부(300)는 치과용 방사선 영상 처리 장치로써 콘빔시티(CBCT: cone beam computered tomography, 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 장치)의 한 종류인 3차원 방사선 영상을 처리하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computered Tomograohy, CT)에서 구현되어 동일한 기능을 수행할 수 있다.
상기 2차원 영상 생성부(100), 타겟 영상 획득부(200) 및 공간 정보 획득부(300)는 치과용 방사선 영상 처리 장치로써 콘빔시티(CBCT: cone beam computered tomography, 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 장치)의 한 종류인 3차원 방사선 영상을 처리하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computered Tomograohy, CT)에서 구현되어 동일한 기능을 수행할 수 있다.
2차원 영상 생성부(100)는 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성할 수 있다. 이때 3차원 방사선 영상은 별도의 장치를 통하여 입력 받거나 미리 저장된 영상을 이용할 수 있다. 영상의 촬영 대상은 바람직하게는 환자의 상, 하악을 포함하는 머리 영역이나, 이에 한정되지 아니하고 기타 진료 및 치료 목적상 필요한 대상에 적용될 수 있다. 이때, 영상 생성부(100)는 입력받은 3차원 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하여 타겟 영상 획득부(200)로 전송할 수 있으며, 제1 기준면에 투영하는 것은 제1 기준면과 평행한 기준면들 사이의 구간에 포함되는 단층 영상들의 밝기 정보를 적분하여 이루어질 수 있다. 밝기 정보를 적분하는 것은, 밝기의 최대값만을 남기고 적분하는 방법, 밝기의 최소값만을 남기고 적분하는 방법 및 밝기의 평균값으로 적분하는 방법 중 어느 하나에 의하여 이루어질 수 있다.
이때, 제1 기준면은 시상면, 축상면 및 관상면 중 어느 하나일 수 있으며, 타겟이 치아인 경우에 시상면을 제1 기준면으로 하여 투영하여 2차원 영상을 생성할 수 있다.
타겟 영상 획득부(200)는 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다. 획득된 2차원의 타겟 영상은 타겟의 영역에 대한 경계가 나타나는 2진화 영상으로 구현 될 수 있으며, 이때 타겟은 영상에 포함되는 치아, 두개골 전체 등 공간 정보를 필요로 하는 영역에 대하여 미리 결정될 수 있다. 2차원의 타겟 영상은, 입력 받은 2차원 영상으로부터 영상 처리 과정을 통하여 얻을 수 있으며, 영상 처리 과정은 타겟의 해부학적 구조를 고려하고 위치관계, 크기 등의 정보를 이용하여 이진화, 구멍채우기, 팽창(dilation), 세선화(thinning)등의 영상처리기법을 조합하여 구현될 수 있다.
공간 정보 획득부(300)는 영역 계산부(310) 및 좌표 계산부(320)을 포함하여 구현될 수 있다. 공간 정보 획득부(300)는 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득한다. 이때, 타겟 영상을 입력으로 하여, 대상 타겟의 영역 정보 내지 특징점 좌표 정보를 포함하는 공간 정보를 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 타겟은 치아일 수 있으며, 특징점은 환자의 아래턱점(Gnathion)으로 미리 정해질 수 있다.
영역 계산부(310)는 제1 경계값 결정부(312) 및 제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)을 포함할 수 있으며, 선택적으로 제3 경계값 결정부(316)를 포함하여 구현될 수 있다. 영역 계산부(310)에서는 획득한 타겟 영상을 투영하여 타겟의 각 기준축에서의 분포를 정의하기 위한 경계값들을 구할 수 있다.
제1 경계값 결정부(312)는, 차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 상기 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정할 수 있으며, 특히 치아를 타겟으로 하는 경우에 기준축은 제1 기준면에 포함되고, 타겟이 위치하는 공간의 높이에 해당하는 수직방향의 기준축으로 정해질 수 있다. 또한, 타겟 공간의 깊이에 해당하는 수평방향의 기준축을 포함하여 제1 경계값을 결정할 수 있다.
제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)는, 결정된 제1 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 제1 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성할 수 있다. 이때, 제2 기준면을 결정함에 있어서, 제2 기준면은 시상면, 축상면 및 관상면 중 어느 하나일 수 있으며 타겟이 치아이고 제1 기준면이 시상면인 경우에는 축상면을 제2 기준면으로 결정할 수 있다.
제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)는, 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득하고, 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서 타겟을 포함하는 영역을 결정하고, 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시키고, 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다.
제3 경계값 결정부(316)는 미리 결정된 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정할 수 있다. 이때, 제1 기준면과 수직하는 기준축을 제3 기준축으로 정의할 수 있으며, 제3 경계값을 타겟 공간의 너비에 대응하도록 정의 할 수 있다.
좌표 계산부(320)는 제1 좌표 계산부(321) 및 제2 좌표 계산부(323)를 포함할 수 있으며, 제3 좌표 계산부(325)를 추가적으로 구비할 수 있다. 좌표 계산부(320)는 획득된 타겟 영상을 입력으로 하여 타겟의 일부로서 공간 정보를 필요로 하는 적어도 하나의 특징점의 3차원 위치 좌표를 구할 수 있다. 예컨대, 환자의 아래턱점(Menton)에 대한 위치좌표를 구할 수 있다. 본 발명에서의 특징점은 시상면 정중선에서 아래턱 가장 앞에 위치하는 하악점(Gnathion), 아래턱 전면 정중선의 최저점인 아래턱점(Menton), 코뿌리점(Nasion), 안과점(Orbitale), 전비극과 상악치조정점 사이 곡선의 최후방점인 A점(A point), 인프라덴탈레 하방과 포고니온 상방에 있는 하악골 커브상의 최후방점인 B점(B point), 및 하악각점(Gonion)등을 포함할 수 있다. 이때, 전비극(ANS, anterior nasal spine)은 상악골의 최전방점이고, 상악치조정점(SPr, superior prosthioin)은 상악치조골기의 최전하방점이며, 인프라덴탈레(Id, infradentale)은 하악 치조돌기의 최전상방점, 포고니온(Pog, pogonion)은 턱끝의 외형선에서 최전방점을 각각 의미한다.
제1 좌표 계산부(321)는, 획득된 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산할 수 있으며, 특히 구하고자 하는 특징점이 환자의 아래턱점(Menton)인 경우에 시상면에 대하여 생성된 2차원 영상으로부터 타겟 영상을 획득하고, 이를 높이 방향에 해당하는 제1 기준축으로 투영하여 얻어진 1차원 정보로부터 타겟으로서 머리가 존재하는 위치를 파악할 수 있고, 따라서 특징점의 제1 경계값을 얻을 수 있으며 이로부터 특징점의 높이 즉 시상면에서 수직 방향 위치 정보를 얻을 수 있다.
제2 좌표 계산부(323)는, 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산할 수 있다. 이때, 아래턱점(Menton)을 특징점으로 하는 경우에는 특징점의 제 2 기준축에서의 공간 정보 파악을 위하여, 기준축과 수직하는 제2 기준축 방향으로 투영하고 타겟의 분포 구간을 고려하여 제2 경계값을 구할 수 있다. 이로부터 타겟이 투영되는 구간의 중점에 해당하는 제2 좌표값을 얻을 수 있다.
제3 좌표 계산부(325)는 입력된 3차원 방사선 영상에서, 상기 제1 기준축 방향으로 상기 제1 좌표값을 가지고 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 상기 특징점의 제3 좌표를 계산할 수 있다. 특히 특징점이 아래턱점(Menton)인 경우에, 머리를 정면에서 바라본 경우의 좌우 방향에 해당하는 제3 기준축에 대하여 해당 타겟이 분포 구간을 고려하여 제3 경계값을 얻을 수 있다. 이로부터 타겟이 투영되는 구간의 중심을 계산하여 제3 좌표값을 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치(10)에 있어서 제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)를 상세히 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 도 2를 설명하면 다음과 같다.
제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)는 제2의 2차원의 예비 타겟 영상 획득부(314a), 제1 이진화부(314b), 영역 결정부(314c), 대비 증가부(314d) 및 제2 이진화부(314e)를 포함할 수 있다. 제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314)는 경계값 결정부(312)로부터 적어도 하나의 경계값을 입력받아 타겟 등이 위치하는 제2의 2차원 영상을 생성할 수 있다.
제2의 2차원의 타겟 영상 획득부(314a)는 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때, 미리 정해진 제1 이진화 기준값은 제2의 2차원 영상의 화소값의 분포를 고려하여 결정될 수 있다. 특히 치아의 강도 내지 골밀도를 고려하여 결정될 수 있다.
영역 결정부(314b)는 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 타겟을 포함하는 영역을 결정할 수 있으며, 이 때 영역에 대한 경계는 전술한 본 발명에 따른 경계값 결정과 같이 미리 결정된 기준축에 투영하는 방법에 의하여 구할 수 있다.
대비 증가부(314c)는 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시킬 수 있다. 영역 결정부(314b)로부터 타겟을 포함하는 영역을 입력받아 제2의 2차원 영상으로부터 해당 영역을 추출하고, 추출된 영역에 대하여 화소의 밝기값의 대비를 증가시킬 수 있다.
제2 이진화부(314d)는 대비 증가부(314c)로부터 대비가 증가된 영역을 입력받아 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때, 제2 이진화 기준값은 제1 이진화 기준값과, 제1 이진화 기준값에 따라 이진화된 2차원 영상에서 타겟이 존재하는 영역을 고려하여 정해질 수 있다. 바람직하게는, 제1 이진화 기준값보다 약간 낮은 값으로 정해질 수 있으며, 이때 제1 이진화 기준값 및 제2 이진화 기준값의 차이는 대비 증가부(314c)에 의하여 증가된 대비를 고려하여 정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법을 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 도 3을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 타겟의 공간 정보 획득 방법은 2차원의 영상을 생성하는 단계(S100), 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S200) 및 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 따라, 3차원 영상을 입력으로 하여 타겟의 영역 정보 또는 특징점의 좌표 정보를 포함하는 공간 정보를 구할 수 있다.
2차원의 영상을 생성하는 단계(S100)는 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성할 수 있다. 이때 미리 생성된 3차원 영상을 불러오거나, 새로 촬영된 3차원 영상을 입력으로 할 수 있으며, 영상의 촬영 대상은 바람직하게는 환자의 상, 하악을 포함하는 머리 영역이나, 이에 한정되지 아니하고 기타 진료 및 치료 목적상 필요한 대상에 적용될 수 있다. 이때, 2차원의 영상을 생성하는 단계(S100)는 입력받은 3차원 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성할 수 있으며, 제1 기준면에 투영하는 것은 제1 기준면과 평행한 기준면들 사이의 구간에 포함되는 단층 영상들의 밝기 정보를 적분하여 이루어질 수 있다.
이때, 제1 기준면은 시상면, 축상면 및 관상면 중 어느 하나일 수 있으며, 타겟이 치아인 경우에 시상면을 제1 기준면으로 하여 투영하여 2차원 영상을 생성할 수 있다.
2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S200)는 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때 획득된 2차원의 타겟 영상을 타겟의 영역에 대한 경계가 나타나는 2진화 영상으로 나타낼 수 있고, 타겟은 영상에 포함되는 치아, 두개골 전체 등 공간 정보를 필요로 하는 영역에 대하여 미리 결정될 수 있다. 2차원의 타겟 영상은, 입력 받은 2차원 영상으로부터 영상 처리 과정을 통하여 얻을 수 있으며, 영상 처리 과정은 타겟의 해부학적 구조를 고려하고 위치관계, 크기 등의 정보를 이용하여 이진화, 구멍채우기, 팽창(dilation), 세선화(thinning)등의 영상처리기법을 조합하여 구현될 수 있다.
타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)는 차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득할 수 있다. 이때 획득하고자 하는 공간 정보는, 제1 기준면의 상기 2차원의 타겟 영상에서 상기 타겟이 분포하는 경계 영역을 정의하기 위한 복수개의 경계면들에 대한 공간정보 또는 획득된 2차원의 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점의 3차원 위치 좌표를 포함할 수 있다.
이때, 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은 2차원 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 수직 방향의 제1 축 및 수평 방향의 제2축 중 적어도 하나의 방향으로 투영할 수 있으며, 특히 미리 결정된 기준축은 제1 기준축 및 제1 기준축과 수직인 제2 기준축을 포함하고 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은 2차원의 타겟 영상을 제1 기준축의 방향으로 투영하고, 2차원의 타겟 영상을 제2 기준축의 방향으로 투영하는 것으로 구현될 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)를 상세히 도시한 것이다.
본 발명에 따른 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)는 타겟이 분포하는 경계를 결정하기 위한 제1 경계값을 결정하는 단계(S310) 및 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득는 단계(S330)를 포함할 수 있다.
제1 경계값을 결정하는 단계(S310)는 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정할 수 있다. 특히 대상 타겟이 치아인 경우에, 치아에 대한 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 치아가 분포하는 영역의 경계로서 바운딩 박스(bounding box)를 정의하기 위한 경계값을 구할 수 있다.
제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S330)에서는 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 상기 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하고, 상기 생성된 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때, 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 것과 관련하여, 상세한 내용은 도6에서 후술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)를 상세히 도시한 것으로서, 특히 공간정보 중 특징점의 3차원 위치좌표를 획득하는 경우에 관한 것이다.
본 발명에 따른 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)는 제1 좌표를 계산하는 단계(S320), 제2 좌표를 계산하는 단계(S340) 및 제3 좌표를 계산하는 단계(S360)를 포함하여 구현될 수 있다.
제1 좌표를 계산하는 단계(S320)는 획득된 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산할 수 있으므로 특징점의 3차원 위치좌표 중 1 성분을 구할 수 있다. 예를 들어, 특징점이 환자의 아래턱점(Menton)인 경우에는 시상면에 대하여 생성된 2차원 영상으로부터 타겟 영상을 획득하고, 이를 높이 방향에 해당하는 제1 기준축으로 투영하여 얻어진 1차원 정보로부터 제1 좌표값을 구할 수 있고, 제1 좌표를 통하여 특징점의 높이 즉 시상면상 수직 방향에 해당하는 정보를 얻을 수 있다.
제2 좌표를 계산하는 단계(S340)에서는 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산할 수 있다. 이때, 위치 좌표를 구하고자 하는 특징점이 아래턱점인 경우에는, 기준축과 수직하는 제2 기준축 방향으로 투영하고 타겟의 분포 구간을 고려하여 제2 경계값을 구할 수 있다. 이로부터 타겟이 투영되는 구간의 중점에 해당하는 제2 좌표값을 얻을 수 있고, 제2 좌표는 시상면 상에서 수평 방향의 좌표로 정의되어 아래턱점의 수평방향 좌표값을 구할 수 있다.
제3 좌표를 계산하는 단계(S360)에서는 입력된 3차원 방사선 영상에서, 상기 제1 기준축 방향으로 상기 제1 좌표값을 가지고 상기 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 상기 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 상기 특징점의 제3 좌표를 계산할 수 있다. 특징점이 아래턱점(Menton)인 경우에, 머리를 정면에서 바라본 경우의 좌우 방향에 해당하는 제3 기준축에 대하여 해당 타겟이 분포 구간을 고려하여 제3 경계값을 얻을 수 있다. 이로부터 타겟이 투영되는 구간의 중심을 계산하여 제3 좌표값을 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서 제2의 2차원 영상을 생성하는 단계(S330)를 상세히 도시한 것이다. 제2의 2차원 영상을 생성하는 단계(S330)은 획득한 2차원의 타겟 영상으로부터 결정된 제1 경계값을 이용하여 제2의 2차원 영상을 생성하고, 생성된 제2의 2차원 영상으로부터 제2의 2차원 타겟 영상을 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 제2의 2차원 영상을 생성하는 단계(S330)는 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S331), 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하는 단계(s333), 대비를 증가시키는 단계(S335) 및 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하는 단계(S337)를 포함할 수 있다.
제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득하는 단계(S331)에서는 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때, 미리 정해진 제1 이진화 기준값은 제2의 2차원 영상의 화소값의 분포를 고려하여 결정될 수 있다. 특히 타겟의 강도 내지 골밀도를 고려하여 결정될 수 있다.
타겟을 포함하는 영역을 결정하는 단계(S333)에서는 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 상기 타겟을 포함하는 영역을 결정할 수 있다. 이때 영역에 대한 경계는 전술한 본 발명에 따른 경계값 결정과 같이 미리 결정된 기준축에 투영하는 방법에 의하여 구할 수 있다.
대비를 증가시키는 단계(S335)는 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시킬 수 있다. 이때, 타겟을 포함하는 영역을 입력 받아 제2의 2차원 영상으로부터 해당 영역을 추출하고, 추출된 영역에 대하여 화소의 밝기값의 대비를 증가시킬 수 있다.
제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S337)에서는 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득할 수 있다. 이때, 제2 이진화 기준값은 제1 이진화 기준값과, 제1 이진화 기준값에 따라 이진화된 2차원 영상에서 타겟이 존재하는 영역을 고려하여 정해질 수 있다. 바람직하게는, 제1 이진화 기준값보다 약간 낮은 값으로 정해질 수 있으며, 이때 제1 이진화 기준값 및 제2 이진화 기준값의 차이는 대비를 증가시키는 단계(S335)에 따라 증가된 대비를 고려하여 정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서, 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)의 일예를 상세히 도시한 것이다. 도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계(S300)는 제1 경계값을 결정하는 단계(S310) 및 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S330)에 있어서 제3 경계값을 결정하는 단계(S350)를 추가적으로 구비할 수 있다. 제1 경계값을 결정하는 단계(S310) 및 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계(S330)에 대하여는 도 4에서 상술하였으므로 이하에서는 제3 경계값을 결정하는 단계(S350)에 대하여 설명한다.
제3 경계값을 결정하는 단계(S350)에서는, 미리 결정된 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정할 수 있다. . 이때, 제1 기준면과 수직하는 기준축을 제3 기준축으로 정의할 수 있으며, 제3 기준축상에서 타겟의 분포로 정의되는 제3 경계값을 타겟 공간의 너비에 대응하도록 정의 할 수 있다. 특히, 타겟이 치아인 경우에 환자의 머리를 정면에서 바라보았을 때 좌우방향에 해당하는 기준축을 제3 기준축으로 정의하고,
구해지는 제3 경계값을 치아가 위치하는 공간의 너비에 대응할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있으며, 이때 제1 기준면은 시상면(sagittal), 축상면(axial), 관상면(coronal)중 어느 하나인 것으로 구현 될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 기준면이 머리를 측면에서 바라본 상태에서 수직으로 자른 단면인 시상면인 경우(a)에 입력된 3차원 영상을 시상면에 대하여 투영하는 경우를 상정한다. 이때, 입력된 3차원 영상을 제1 기준면으로서 시상면과 평행한 기준면들 사이의 구간에 포함되는 단층 영상들의 밝기 정보를 적분하여 투영된 2차원 영상(b)을 획득할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟(A)에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득(a)하고, 획득한 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득(b)하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다. 이때, 2차원의 타겟 영상(a)는 도 8의 (b)와 같이 얻어진 2차원의 영상으로부터 영상 처리를 거쳐 얻어질 수 있다. 여기서 영상 처리는 타겟 등의 해부학적 구조, 위치관계, 크기 등의 정보를 이용하고 이진화, 필터링(filtering), 구멍채우기(hole filling), 선 그리기, 더하기, 빼기, 팽창(dilation), 세선화(thinning) 등과 같은 영상 처리 방법을 조합하여 이루어질 수 있다.
본 실시예의 경우 타겟(A)는 환자의 치아이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 치아가 분포하는 3차원 공간에서의 깊이 및 높이 정보인 경우를 가정한다. 이때, 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은, 2차원의 치아 영상(A)을 (b)와 같이 제1 기준축의 방향으로 투영하고, 상기 2차원의 타겟 영상을 상기 제2 기준축의 방향으로 투영하고, 그로부터 얻어진 제1 경계값 및 제2 경계값으로 정의되는 영역(B)를 통하여 타겟(치아)의 제1 기준면에서의 분포 영역 정보로서 깊이(제2 경계값) 및 높이(제1 경계값) 정보를 얻을 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1내지 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득(a)하고, 획득한 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 타겟의 공간 정보를 획득(b)하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
본 실시예의 경우 타겟은 환자의 두개골이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 타겟의 일부로서 환자의 아래턱 전면 정중선의 최저점에 위치하는 특징점인 아래턱점(Menton)의 3차원 위치 좌표를 구하고자 하는 경우를 가정한다. 이때, 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은, 2진화된 영상인 2차원의 타겟 영상(a)을 (b)와 같이 제1 기준축의 방향으로 투영하고, 그로부터 얻어진 제1 경계값을 통하여 특징점(아래턱점)의 제1 기준면에서의 위치 좌표 정보로서 높이(제1 경계값) 정보를 얻을 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도1 내지 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 획득한 공간 정보를 입력된 3차원 영상으로부터 2차원 영상을 생성하는 과정에서 이용하여, 한정된 구간에서의 단층 영상들을 적분하여 원하는 구간에서의 2차원 영상을 획득하도록 할 수 있다. 이는, 획득한 2차원 영상을 소정의 기준축에 투영하여 1차원 경계값 정보를 획득함에 있어서도 영역을 한정하여 투영하도록 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 타겟은 환자의 치아이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 치아가 분포하는 3차원 공간에서의 너비 정보인 경우에 도 9의 (b)에서와 같이 획득한 치아의 높이 정보를 이용하여, 입력된 3차원 영상의 한정된 높이 구간에서 축상면에 투영하여 치아의 축상면에서의 2차원 영상을 획득할 수 있는데, 이때 치아 공간의 높이를 한정하기 위하여 도 9에서 얻어진 제1 경계값 정보를 통해 적분하여 투영할 공간의 구간을 A, B와 같이 한정할 수 있다. 또한 도 9에서 획득한 제2 경계값(깊이) 정보를 선택적으로 반영하여 보다 한정된 영역에서의 치아의 2차원 영상을 획득할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1내지 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하고, 상기 생성된 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계를 포함 할 수 있다.
본 실시예의 경우, 타겟(A)은 환자의 치아이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 치아가 분포하는 3차원 공간에서의 너비 정보이고 적분의 기준이 되는 제2 기준면은 축상면인 경우를 가정한다. 입력된 3차원 영상을, 도 9의 (b)에서와 같이 획득한 타겟(A)의 제1 기준축에서의 분포 정보(제1 경계값)을 이용하여 얻어진 타겟(A)의 분포 구간(도 11)에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상(a)을 생성할 수 있다. 생성된 제2의 2차원 영상(a)로부터, 영상 처리를 거쳐 제2의 2차원의 타겟 영상(b)를 획득할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 12와 연결되는 것으로서, 도 1내지 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 타겟이 환자의 치아인 경우를 가정한다. 이때, (a)와 같이 획득되고 2진화된 치아의 축상면 2차원 영상을 도 9에서 투영의 기준이 되었던 제1 기준축 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축에 대하여 투영하여, 제3 경계값을 얻을 수 있다. 제 3 기준축은 환자의 머리를 정면에서 바라보았을 때, 좌우방향에 해당하는 것으로서 제3 경계값은 치아의 너비에 대응한다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 10와 연결될 수 있으며, 도1 내지 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 획득된 2차원의 타겟 영상에서 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 마스킹 처리된 타겟 영상을 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
본 실시예에서는 도 10과 같이 타겟(A)은 환자의 두개골이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 아래턱점의 위치좌표인 경우를 가정한다. 도 10의 (b)에서와 같이 얻어지는 아래턱점의 높이 정보를 이용하여, 획득된 2차원의 타겟 영상에서 아래턱점의 높이에 대응되는 일부의 영역(C)을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 마스킹 처리된 타겟 영상을 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여, 분포 구간의 중점(B)을 제2 기준축 방향의 제2 좌표로 구할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 14와 연결될 수 있으며, 도 1내지 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은, 입력된 3차원 방사선 영상에서 제1 기준축 방향으로 제1 좌표값을 가지고 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 특징점의 제3 좌표를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 10과 같이 타겟(A)은 환자의 두개골이며, 획득하고자 하는 공간 정보는 아래턱점의 위치좌표이고, 제3 기준면은 축상면인 경우를 가정한다. 이때, 입력된 3차원 영상으로부터 아래턱점의 높이에 대응되고 축상면과 평행한 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 아래턱점의 제3 좌표를 구할 수 있다. 제3 기준축은 머리를 정면에서 보았을 때 좌우 방향의 기준축으로서, 제3 좌표는 아래턱점의 좌우 방향 위치 정보를 의미한다.
도 16은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 12의 내용을 상세히 도시한 것으로서, 도 1내지 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은, 생성된 제2의 2차원 영상(a)을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상(b)을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 타겟(A, B)은 환자의 치아이고, 획득하고자 하는 공간 정보는 치아의 너비 정보인 경우를 가정한다. 이때, 제1 이진화 기준값은 제2의 2차원 영상(a)의 화소 분포를 고려하여 결정하되, 타겟(치아)의 강도 내지 골밀도를 고려하여 정해질 수 있다. 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 제2의 2차원의 예비 타겟 영상(b)은 타겟의 영역 분포(B)를 대략적으로 도시한다. 도 17은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 16의 내용과 연결될 수 있으며, 도1 내지 16을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법은 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 타겟을 포함하는 영역을 결정하고, 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시키고, 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하도록 할 수 있다. 본 실시예에서 타겟은 환자의 치아이며, 제2 이진화 기준값은 제1 이진화 기준값과 이진화된 2차원 영역에서 타겟이 존재하는 영역을 고려하여 결정될 수 있으며, 바람직하게는 제1 이진화 기준값과 동일하거나 약간 낮은 값으로 결정될 수 있다. 특히, 대비가 증가되는 정도를 고려하여 정해질 수 있다.
본 실시예에서는 (a)와 생성된 같이 제2의 2차원의 예비 타겟 영상으로부터, 타겟(A)가 분포하는 영역 정보를 도 9에서와 같이 획득하고, 획득된 영역 정보를 이용하여 제2의 2차원 영상으로부터 치아가 해당 영역만을 추출하여(b), 추출된 영역의 2차원 영상의 밝기 대비를 증가시킨다. 대비가 증가된 영상을 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여(c) 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하여 타겟(B)의 분포 정보를 획득할 수 있다.
도 18은 본 발명에 따른 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1 내지 17에 따르면, 입력된 3차원 영상에 있어서 투영된 이미지를 생성하여 영상처리를 통해 공간 정보를 획득하고, 획득한 공간 정보를 이용하여 3차원 영상으로부터 선택적 구간에 따라 2차원 영상을 생성하여 활용할 수 있다. 본 실시예에서 타겟은 환자의 하악골이며, 한정된 높이에 대하여 생성된 축상면의 2차원 영상(a)으로부터 하악골의 골밀도를 고려하여 이진화하여 타겟 영상(b)을 획득하고, 획득한 영상으로부터 최대 오브젝트만 남긴 후(c), 하악골의 좌표를 도 10과 같이 구할 수 있다. 구해진 하악골의 좌표정보를 이용하여, 후방의 목뼈(B)가 제거된 2차원 영상(d)를 얻을 수 있다.
상기 설명된 본 발명의 일 실시예의 방법의 전체 또는 일부는, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 기록 매체의 형태(또는 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법의 전체 또는 일부는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하며, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다.
상기 설명된 본 발명의 일 실시예의 방법의 전체 또는 일부는, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 기록 매체의 형태(또는 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 방법의 전체 또는 일부는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하며, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (23)
- 2차원 영상 생성부, 타겟 영상 획득부 및 공간 정보 획득부를 포함하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치가 수행하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법에 있어서,
상기 2차원 영상 생성부가 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 단계;
상기 타겟 영상 획득부가 상기 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계; 및
상기 공간 정보 획득부가 상기 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계; 를 포함하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 기준면에 대하여 투영하는 것은,
상기 입력된 3차원 영상에 대하여 상기 제1 기준면과 평행한 기준면들 사이의 구간에 포함되는 단층 영상들의 밝기 정보를 적분하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서 상기 미리 결정된 기준축은 제1 기준축 및 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축을 포함하고,
상기 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은,
상기 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준축의 방향으로 투영하고, 상기 2차원의 타겟 영상을 상기 제2 기준축의 방향으로 투영하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서, 미리 결정된 기준축에 투영하는 것은,
상기 2차원 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 수직 방향의 제1 축 및 수평 방향의 제2축 중 적어도 하나의 방향으로 투영하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서,
상기 공간 정보는 상기 제1 기준면의 상기 2차원의 타겟 영상에서 상기 타겟이 분포하는 경계 영역을 정의하기 위한 복수개의 경계면들에 대한 공간정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 기준면은 축상면, 시상면 및 관상면 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서 상기 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계는,
상기 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 상기 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정하는 단계;
상기 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 상기 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하고, 상기 생성된 제2의 2차원 영상을 이용하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서,
상기 공간 정보는 상기 획득된 2차원의 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점의 3차원 위치 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서 상기 타겟의 공간 정보를 획득하는 단계는,
상기 획득된 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산하는 단계;
상기 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제9항에 있어서,
상기 입력된 3차원 방사선 영상에서, 상기 제1 기준축 방향으로 상기 제1 좌표값을 가지고 상기 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 상기 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 상기 특징점의 제3 좌표를 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서,
상기 타겟 영상은 적어도 하나의 특징점을 포함하고, 상기 특징점은 아래턱점(Menton), 하악점(Gnathion), 코뿌리점(Nasion), 안와 최하방점(Orbitale), A점(A point), B점(B point) 및 하악각점(Gonion)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제1항에 있어서,
상기 타겟은 치아의 일부로서 치관인 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제7항에 있어서 상기 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계는,
상기 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 예비 타겟 영상을 획득하는 단계;
상기 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 상기 타겟을 포함하는 영역을 결정하는 단계;
상기 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시키는 단계;
상기 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 미리 결정된 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화된 영역을 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1 이진화 기준값은 상기 제2의 2차원 영상의 화소값의 분포를 고려하여 결정되고,
상기 제2 이진화 기준값은 상기 제1 이진화 기준값과, 상기 제1 이진화 기준값에 따라 이진화된 2차원 영상에서 상기 타겟이 존재하는 영역을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 제13항에 있어서,
상기 제2 이진화 기준값은 상기 제1 이진화 기준값보다 크지 않은 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 방법. - 입력된 3차원 방사선 영상을 미리 결정된 제1 기준면에 대하여 투영하여 2차원 영상을 생성하는 2차원 영상 생성부;
상기 생성된 2차원의 영상에 포함된 타겟에 대한 2차원의 타겟 영상을 획득하는 타겟 영상 획득부; 및
상기 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 상기 타겟의 공간 정보를 획득하는 공간 정보 획득부;를 포함하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 제17항에 있어서 상기 공간 정보 획득부는,
상기 2차원의 타겟 영상을 미리 결정된 기준축에 투영하여 얻어지는 투영된 영상에서 상기 제1 기준면에 포함되는 적어도 하나의 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 경계값을 결정하는 제1 경계값 결정부;
상기 결정된 경계값을 고려하여 제2 기준면을 결정하고, 상기 결정된 제2 기준면에 평행하며 상기 3차원 방사선 영상으로부터 재구성되는 단층 영상들을 상기 경계값에 따라 구간 적분하여 제2의 2차원 영상을 생성하는 제2의 2차원 영상 생성부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 제 18항에 있어서 상기 제2의 2차원 영상 생성부는,
상기 생성된 제2의 2차원 영상을 미리 정해진 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화하여 제2의 2차원의 타겟 영상을 획득하는 제2의 2차원의 예비 타겟 영상 획득부;
상기 제1 이진화 기준값에 대하여 이진화된 2차원 영상에 있어서, 상기 타겟을 포함하는 영역을 결정하는 영역 결정부;
상기 제2의 2차원 영상에서 상기 결정된 영역의 대비를 증가시키는 대비 증가부;
상기 대비가 증가된 영역을 미리 정해진 제2 이진화 기준값에 대하여 이진화하는 제2 이진화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 제18항에 있어서,
상기 제2의 2차원의 타겟 영상에 대하여 상기 제1 기준면과 수직하는 기준축을 기준으로 상기 타겟이 분포하는 경계를 정의하기 위한 제3 경계값을 결정하는 제3 경계값 결정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 제17항에 있어서 상기 공간 정보 획득부는,
상기 획득된 2차원의 타겟 영상을 상기 제1 기준면에 포함되는 제1 기준축에 투영하여 상기 타겟 영상에 포함되는 적어도 하나의 특징점에 대한 제1 기준축 방향의 제1 좌표를 계산하는 제1좌표 계산부;
상기 획득된 2차원의 타겟 영상에서 상기 제1 좌표에 대응되는 영역을 포함하는 적어도 일부의 영역을 제외한 나머지 영역을 마스킹 처리하고, 상기 마스킹 처리된 타겟 영상을 상기 제1 기준축과 수직인 제2 기준축 방향으로 투영하고, 상기 제2 기준축 방향으로 투영되고 마스킹 처리된 타겟 영상의 분포 구간을 고려하여 상기 제2 기준축 방향의 제2 좌표를 계산하는 제2좌표 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 제21항에 있어서,
상기 입력된 3차원 방사선 영상에서, 상기 제1 기준축 방향으로 상기 제1 좌표값을 가지고 상기 제1 기준축과 수직하는 제3 기준면에 평행하는 기준면에서의 2차원 영상을 이진화하고, 상기 제1 및 제2 기준축과 수직하는 제3 기준축 방향으로 투영하여 상기 특징점의 제3 좌표를 계산하는 제3좌표 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방사선 영상에 포함된 타겟의 공간 정보 획득 장치. - 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서,
청구항 1 내지 16중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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