KR102001926B1 - 엑스레이 검출기, 이를 포함하는 엑스레이 검출 시스템 및 엑스레이 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

엑스레이 검출기, 이를 포함하는 엑스레이 검출 시스템 및 엑스레이 검출 방법이 제공된다. 엑스레이 검출 시스템은 엑스레이 조사부 및 제1 센서부를 포함하는 엑스레이 발생장치, 및 엑스레이 조사부로부터 엑스레이를 수신하는 엑스레이 수신부, 엑스레이 수신부로부터 데이터를 검출하는 데이터 검출부, 제2 센서부, 제1 센서부와 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 보정 데이터를 연산하는 연산부, 및 데이터 검출부로부터 데이터 신호를 입력받고, 연산부로부터 보정 데이터를 입력받아 보정된 데이터를 생성하는 데이터 보정부를 포함하는 엑스레이 검출기를 포함한다.

Description

엑스레이 검출기, 이를 포함하는 엑스레이 검출 시스템 및 엑스레이 검출 방법{X-ray detector, X-ray detecting system including the same, and method for detecting X-ray}
본 발명은 엑스레이 검출기, 이를 포함하는 엑스레이 검출 시스템 및 엑스레이 검출 방법에 관한 것이다.
엑스레이(X-ray) 검출 시스템은 엑스레이를 인체와 같은 피사체에 투과시키고, 그 투과량을 검출하여 피사체의 내부 구조물을 촬영하는 시스템이다. 엑스레이 촬영 시스템은 일반적으로 의료용 검사 장치, 비파괴 검사 장치 등으로 사용되고 있다.
초기의 엑스레이 검출 시스템은 필름을 이용하거나, CR(Computed Radiography) 방식을 이용하여 영상을 촬영하였으나, 근래에는 사용의 편리함 등을 이유로 DR(Digital Radiography) 방식을 이용하여 영상을 촬영하고 있다.
전통적인 엑스레이 검출 시스템은 엑스레이 검출기 및 엑스레이 발생장치가 고정되어 있지만, 최근에는 이동 가능한 엑스레이 검출 시스템이 연구되고 있다. 이동형 엑스레이 검출 시스템의 경우, 조사되는 엑스레이가 엑스레이 검출기에 입사되는 각도가 고정되지 않는다. 입사각이 수직이 아닐 경우, 엑스레이 검출부 각 픽셀에 입사하는 엑스레이의 양이 달라져 최종 출력되는 화질이 열화될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영상 데이터 열화를 감소시킬 수 있는 엑스레이 검출 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 영상 데이터 열화를 감소시킬 수 있는 엑스레이 검출기를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 영상 데이터 열화를 감소시킬 수 있는 엑스레이 검출 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템은 엑스레이 조사부 및 제1 센서부를 포함하는 엑스레이 발생장치, 및 상기 엑스레이 조사부로부터 엑스레이를 수신하는 엑스레이 수신부, 상기 엑스레이 수신부로부터 데이터를 검출하는 데이터 검출부, 제2 센서부, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 보정 데이터를 연산하는 연산부, 및 상기 데이터 검출부로부터 데이터 신호를 입력받고, 상기 연산부로부터 보정 데이터를 입력받아 보정된 데이터를 생성하는 데이터 보정부를 포함하는 엑스레이 검출기를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템은 엑스레이 조사부 및 제1 무선 송수신기를 포함하는 엑스레이 발생장치, 및 상기 엑스레이 조사부로부터 엑스레이를 수신하는 엑스레이 수신부, 상기 엑스레이 수신부, 상기 엑스레이 수신부 주변에 배치된 제2 무선 송수신기, 제3 무선 송수신기, 및 제4 무선 송수신기를 포함하는 엑스레이 검출기를 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출기는 수신된 엑스레이를 전류신호로 변환하는 복수의 픽셀을 포함하는 엑스레이 수신부, 및 상기 엑스레이 수신부의 주변에 배치된 복수의 무선 송수신기를 포함한다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 방법은 엑스레이 검출기에 제1 사각형의 제1 모서리, 제2 모서리, 제3 모서리, 및 제4 모서리를 정의하고, 엑스레이 발생장치와 상기 제1 모서리를 잇는 제1 직선, 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제2 모서리 사이의 제2 직선, 및 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제3 모서리 잇는 제3 직선, 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제4 모서리를 잇는 제4 직선을 구하고, 상기 엑스레이 발생장치로부터 동일한 거리에 있는 각 직선 상의 점에 의해 정의되는 제2 사각형의 면적을 계산하고, 상기 제2 사각형의 면적을 상기 제1 사각형의 면적으로 나눈 면적비를 산출하고, 상기 면적비를 이용하여 상기 엑스레이 발생장치로부터 상기 엑스레이 검출기에 입사된 엑스레이 입사량을 보정하는 것을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 엑스레이 방출장치로부터 조사되는 엑스레이의 중심선이 엑스레이 검출기와 수직을 이루지 않고 기울어져 있어도, 제1 무선 송수신기 및 제2 내지 제4 무선 송수신기를 통해 수득한 거리 데이터를 이용하여 엑스레이 검출기가 픽셀에 입사하는 엑스레이의 양을 보정하기 때문에 화질의 열화가 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 엑스레이 검출 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 엑스레이 검출기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템에서 보정 데이터를 산출하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략도이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 엑스레이 검출 시스템의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 엑스레이 검출 시스템(1000)은 엑스레이 발생장치(600), 엑스레이 검출기(500) 및 디스플레이(700)를 포함한다.
엑스레이 발생장치(600)는 엑스레이 조사부(610) 및 제1 센서부(620)를 포함한다.
엑스레이 조사부(100)는 엑스레이(X-ray)를 생성하고 방출하여 이를 피사체(10)에 입사할 수 있다.
제1 센서부(620)는 후술하는 엑스레이 검출기(500)의 제2 센서부(210)와 교신하여 엑스레이 발생장치(600)와 엑스레이 검출기(500)의 상대적인 위치 관계, 거리, 각도 등의 정보를 산출할 수 있도록 한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
엑스레이 검출기(500)는 엑스레이 수신부(100), 데이터 검출부(200), 제2 센서부(210), 연산부(220) 및 데이터 보정부(230)를 포함한다. 먼저, 엑스레이 수신부(100) 및 데이터 검출부(200)에 대해 설명한다.
엑스레이 수신부(100)는 피사체(10)를 통과한 엑스레이를 전기적 신호로 변환한다. 데이터 검출부(200)는 엑스레이 수신부(100)에 의해 변환된 전기적 신호의 데이터를 검출하고 이를 분석한다. 이에 대한 더욱 상세한 설명을 위해 도 2가 참조된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 엑스레이 검출기의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 엑스레이 수신부(100)는 복수의 주사선들(S1~Sn), 복수의 데이터선들(D1~Dm) 및 복수의 광감지 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 광감지 화소들(PX)은 복수의 신호선들(S1~Sn, D1~Dm)에 연결되어 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 주사선들(S1~Sn)은 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 데이터선들(D1~Dm)은 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행할 수 있다. 엑스레이 수신부(100)에는 복수의 광감지 화소(PX) 각각의 동작에 필요한 바이어스 전압(Vbias)이 공급될 수 있다.
엑스레이 검출기(500)가 간접 방식일 경우, 엑스레이 수신부(100)에서 엑스레이가 입사되는 면에는 엑스레이를 가시광선으로 변환하기 위한 신틸레이터(scintillator)층(미도시)이 설치될 수 있다. 신틸레이터층은 세슘 아이오다인(CsI), 가돌리윰 산황화물(gadolinium oxysulfide, GOS) 등으로 구성될 수 있다.
엑스레이 검출기(500)가 직접 방식일 경우, 엑스레이 수신부(100)는 광도전체층(미도시)을 포함할 수 있다. 광도전체층은 비정질 Si(a-Si), HgI2, PbI2, CdTe 및 CdZnTe 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
엑스레이 검출기(500)는 신호 제어부(300) 및 주사 구동부(400)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(300)는 외부 장치로부터 공급되는 신호에 대응하여 주사 구동신호(CONT)를 생성한다. 주사 구동신호(CONT)는 주사 구동부(400)의 동작을 제어한다. 신호 제어부(300)는 생성된 주사 구동신호(CONT)를 주사 구동부(400)로 제공한다.
주사 구동부(400)는 엑스레이 수신부(100)의 주사선(S1~Sn)에 연결되며, 주사 구동신호(CONT)에 따라 스위칭 트랜지스터를 턴-온(turn on)시키는 게이트 온 전압(Von)과 턴-오프(turn off)시키는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 복수의 주사신호를 생성하여 복수의 주사선(S1~Sn) 각각에 인가한다. 주사신호는 엑스레이 수신부(100)에서의 데이터 신호의 출력을 제어한다.
데이터 검출부(200)는 엑스레이 수신부(100)의 데이터선(D1~Dm) 각각에 연결되는 리드아웃부(RO1~ROm)를 포함한다. 각 리드아웃부(RO1~ROm)는 각 데이터선(D1~Dm)을 통하여 엑스레이 수신부(100)의 광감지 화소(PX)에서 전달되는 전류를 수신 및 판독하여 디지털 데이터 신호를 생성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 센서부(210)는 제1 센서부(620)와 교신하여 엑스레이 발생장치(600)와 엑스레이 검출기(500)의 상대적인 위치 관계, 거리, 각도 등의 정보를 산출할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략적인 사시도이다. 도 3을 참조하면, 엑스레이 발생장치(600)의 제1 센서부(620)는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 엑스레이 검출기(500)의 제2 센서부(210)는 적어도 3개의 센서를 포함할 수 있다. 각 센서들은 상호간 거리 및/또는 각도를 측정할 수 있는 부재일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 센서부(620)의 상기 센서는 제1 무선 송수신기(621)일 수 있다. 제2 센서부(210)에 설치된 3개의 센서는 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)일 수 있다.
제1 내지 제4 무선 송수신기(621, 211, 212, 214)는 각각 RF 송수신기나 WiFi 송수신기일 수 있다. 상기 WiFi 송수신기를 적용할 경우, 그 주파수는 2.4GHz, 5GHZ 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 배치 위치는 하나의 평면을 정의할 수 있다. 즉, 각 무선 송수신기가 배치되는 위치를 하나의 점으로 대응시킬 때, 3개의 점을 통과하는 오직 하나의 평면이 정의될 수 있다. 3개의 무선 송수신기(212, 213, 214)가 하나의 평면을 이루는 엑스레이 검출기(500)의 일 표면에 배치되면, 엑스레이 검출기(500)의 위치 및 각도를 더욱 용이하게 계산할 수 있다.
엑스레이 검출기(500)에서의 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 위치는 자유롭게 조절될 수 있지만, 엑스레이 수신부(100)의 주변에 배치되는 것이 바람직하다. 엑스레이 검출기(500)가 직사각형일 경우, 4개의 모서리 중 3개의 모서리에 인접하도록 배치되는 것이 보다 정밀한 거리 및 위치 산출에 유리할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 엑스레이 검출기(500)는 제1 모서리부, 제2 모서리부, 제3 모서리부, 및 제4 모서리부를 포함하는 제1 사각형(R1)이고, 제2 모서리부에는 제2 무선 송수신기(212)가, 제3 모서리부에는 제3 무선 송수신기(213)가, 제4 모서리부에는 제4 무선 송수신기(214)가 각각 배치될 수 있다.
각 무선 송수신기(621, 212, 213, 214)는 상호 교신하여 상호간의 거리를 계산할 수 있다. 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)는 엑스레이 검출기(500) 내에 고정되어 있으므로 이들 사이의 거리 및 각도도 고정되어 있다. 이에 따라, 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)간 거리 계산은 불필요한 경우, 이들간에는 별도의 교신이 이루어지지 않을 수 있다.
한편, 제1 무선 송수신기(621)는 엑스레이 방출 장치에 설치되고, 엑스레이 방출 장치(600)는 엑스레이 검출기(500)와 독립적으로 배치된다. 특히, 엑스레이 방출 장치(600)는 엑스레이 검출기(500)가 이동가능한 이동성 엑스레이 검출 시스템(1000)의 경우, 엑스레이 방출 장치(600)와 엑스레이 검출기(500) 간 상대적인 거리 및 각도 등이 고정되어 있지 않고 유동적이다. 따라서, 이들간 상대적인 변위를 측정하기 위해 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)는 제1 무선 송수신기(621)와 교신할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 무선 송수신기(212), 제3 무선 송수신기(213), 및 제4 무선 송수신기(214)가 각각 무선 신호를 순차적으로 송출하고, 이를 제1 무선 송수신기(621)가 수신하여 각 무선 송수신기간 거리를 산출할 수 있다. 이와는 반대로 제1 무선 송수신기(621)가 무선 신호를 송출하고 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)가 무선 신호를 수신하여 각 무선 송수신기간 거리를 산출할 수도 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 제1 무선 송수신기(621)가 무선 신호를 송신하고, 이를 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)가 수신하는 시간을 상호 비교하여 각각의 거리를 산출할 수도 있다. 이를 위해서는 사전에 제1 내지 제4 무선 송수신기(621, 212, 213, 214)에 시간 동기 신호를 입력하여 각 시간을 동기화시킬 수 있다.
도 3의 실시예에서는 제1 센서부(620)의 센서와 제2 센서부(210)의 센서들이 모두 무선 송수신기인 경우를 예시하였지만, 각 센서들이 유선 송수신기일 수도 있다. 또, 제1 센서부(620)의 센서는 유/무선 수신기이고, 제2 센서부(210)의 센서들은 유/무선 송신기 등과 같이 각 센서들이 송신과 수신 중 어느 하나만을 담당할 수도 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제1 센서부(620)의 센서나 제2 센서부(210)의 센서들은 각각 레이더 송수신기일 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 무선 송수신기(621)와 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214) 사이에서 측정된 거리들은 연산부(220)에 입력된다.
연산부(220)는 입력된 거리들을 이용하여 보정 데이터를 연산한다. 연산된 보정 데이터는 데이터 보정부(230)에 전달된다. 상기 보정 데이터에 대한 상세한 설명을 위해 도 4 및 도 5가 참조된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 엑스레이의 양은 엑스레이의 진행거리의 제곱에 반비례하므로 엑스레이의 중심선이 엑스레이 검출기(500)와 수직을 이루지 않고 예각 또는 둔각과 같이 소정의 경사각(α)을 가질 경우, 엑스레이 검출기(500)에 의해 획득되는 영상은 실제 방출된 엑스레이의 양을 그대로 표현하지 못하게 된다. 따라서, 영상 데이터 및 획득 영상의 화질이 열화될 수 있다.
엑스레이 검출 시스템(1000)에서 엑스레이 검출기(500)의 픽셀에 도달하는 엑스레이의 양은 특정 물질의 존부를 판단하는 기준이 될 수 있는데, 이처럼 검출양이 왜곡되면 다른 물질로 오인하거나, 특정 물질이 존재하는 데도 없는 것으로 판단할 위험이 있다. 상술한 보정 데이터는 이와 같은 화질 열화를 예방한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템에서 보정 데이터를 산출하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다. 도 5를 참조하면, 제1 무선 송수신기(621)과 제2 무선 송수신기(212) 사이의 거리(d2), 제1 무선 송수신기(621)과 제3 무선 송수신기(213) 사이의 거리(d3), 제1 무선 송수신기(621)과 제4 무선 송수신기(214) 사이의 거리(d4)가 결정되면, 제2 내기 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)에 의해 정의되는 도형은 엑스레이 검출기(500) 상에서 이미 결정되어 있으므로, 제1 무선 송수신기(621)에 대한 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 상대적인 변위가 결정될 수 있다. 나아가, 제1 모서리부는 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)에 의해 정의되는 평면에 놓이면서 직사각형의 일 모서리를 이루므로, 그에 대한 상대적인 변위도 함께 계산될 수 있다.
따라서, 3차원 좌표 상에서 제1 무선 송수신기(621)와 제1 모서리부를 연결하는 제1 직선(p1), 제1 무선 송수신기(621)와 제2 무선 송수신기(212)를 연결하는 제2 직선(p2), 제1 무선 송수신기(621)와 제3 무선 송수신기(213)를 연결하는 제3 직선(p3), 제1 무선 송수신기(621)와 제4 무선 송수신기(214)를 연결하는 제4 직선(p4)이 계산될 수 있다.
각 직선들(p1, p2, p3, p4)로부터 제1 무선 송수신기(621)로부터 동일한 거리에 있는 점을 취하면, 제2 사각형(R2)이 정의될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 동일 거리로 취해지는 점은 제1 모서리, 제2 내지 제4 무선 송수신기(214) 중 제1 무선 송수신기(621)로부터 가장 가까운 거리에 있는 점일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제2 사각형(R2)의 면적(S2)을 계산하고, 이를 엑스레이 검출기(500)의 면적인 제1 사각형(R1)의 면적(S1)으로 나눈 면적비(S2/S1)가 엑스레이의 입사양의 비율에 해당하며, 보정 데이터로 산출된다.
다시 도 1을 참조하면, 데이터 보정부(230)에는 데이터 검출부(200)로부터 생성된 디지털 데이터 신호 및 보정데이터인 상기 면적비(S2/S1)가 입력된다. 데이터 보정부(230)는 디지털 데이터 신호에 상기 면적비(S2/S1)를 연산하여, 보정된 디지털 데이터 신호를 생성한다. 상기 디지털 데이터 신호에 상기 면적비(S2/S1)를 연산하는 것은 예컨대, 디지털 데이터 신호를 상기 면적비로 나누는 것일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 데이터 보정부(230)는 엑스레이 조사 없이 취득한 복수의 영상에 대한 평균값으로 계산된 제1 기준 영상 데이터(ID)와 피사체 없이 엑스레이를 조사하여 얻은 복수의 영상에 대한 평균값으로 계산된 제2 기준 영상 데이터(IB)를 더 입력받을 수 있다. 제1 기준 영상 데이터(ID) 및 제2 기준 영상 데이터(IB)는 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 입력된 제1 기준 영상 데이터(ID) 및 제2 기준 영상 데이터(IB)는 상기 보정 데이터인 상기 면적비(S2/S1)와 함께 연산되어, 보정된 데이터 신호를 생성하는 데에 활용될 수 있다.
보정된 디지털 데이터 신호는 디스플레이(700)에 전달되어 엑스레이 검출에 따른 화상을 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템은 제1 무선 송수신기(621) 및 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)를 통해 수득한 거리 데이터를 이용하여 엑스레이 검출기(500)가 픽셀에 입사하는 엑스레이의 양을 보정하기 때문에 화질의 열화가 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템은 엑스레이 발생장치(600)의 제1 센서부(620)가 제1 자이로 센서(622)를 더 포함하고, 엑스레이 검출기(500)의 제2 센서부(210)가 제2 자이로 센서(215)를 더 포함하는 점이 도 3의 실시예와 상이하다.
제1 자이로 센서(622) 및 제2 자이로 센서(215)에 의해 엑스레이 발생장치(600) 및 엑스레이 검출기(500) 사이의 각도가 계산될 수 있다. 이렇게 계산된 각도값에 의해 엑스레이 발생장치(600) 및 엑스레이 검출기(500)의 상대적인 위치관계를 더욱 정확히 계산할 수 있다.
제1 자이로 센서(621)와 제2 자이로 센서(215)는 해당 장치의 중심부에 배치되는 것이 정확한 각도값 계산에 유리할 수 있다. 다만, 미리 그 위치를 알고 있는 이상 추정 가능하므로, 그 밖의 위치에도 다양하게 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 자이로 센서(621)는 조사되는 엑스레이의 중심선 상에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 자이로 센서(215)는 엑스레이 수신부(100)의 중앙부에 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스레이 검출 시스템의 개략도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 외부 센서부를 더 포함하는 점이 도 3의 실시예와 상이한 점이다.
외부 센서부는 예컨대, 제5 무선 송수신기(805), 제6 무선 송수신기(806), 및 제7 무선 송수신기(807)를 포함할 수 있다. 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)는 엑스레이 검출기(500)의 외부에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)는 엑스레이 발생장치(600) 및 엑스레이 검출기(500)가 배치되는 엑스레이 촬영실(900) 또는 엑스레이 촬영 챔버에 설치될 수 있다. 엑스레이 촬영실(900)이나 챔버가 직육면체 형상일 경우, 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)는 바닥면의 세 모서리에 설치될 수 있다.
제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)는 3차원 좌표를 정의할 수 있다. 예를 들어, 제5 무선 송수신기(805)는 3차원 좌표의 원점에 대응되고, 제6 무선 송수신기(806)는 3차원 좌표의 X축 상에, 제7 무선 송수신기(807)는 3차원 좌표의 Y축 상에 배치되는 것으로 이해될 수 있다.
제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)는 제1 무선 송수신기(621)와 교신하여 그 사이의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 송수신기(621)와 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)에 시간 동기 신호를 입력하여 각 시간을 동기화시킨 다음, 제1 무선 송수신기(621)가 무선 신호를 송신하고, 이를 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)가 수신하는 시간을 상호 비교하여 각각의 거리를 산출할 수 있다.
그에 따라, 제1 무선 송수신기(621)는 엑스레이 촬영실(900)이나 챔버의 바닥면으로부터 상대적인 위치가 결정되고, 3차원 좌표 상에서의 위치 좌표가 결정될 수 있다.
마찬가지로, 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 경우에도 제5 내지 제7 무선 송수신기(805, 806, 807)와 교신하여 그 사이의 거리를 산출할 수 있다. 그에 따라, 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)는 엑스레이 촬영실(900)이나 챔버의 바닥면으로부터 상대적인 위치가 결정되고, 3차원 좌표 상에서의 위치 좌표가 결정될 수 있다.
제1 무선 송수신기(621)의 위치 좌표와, 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 위치 좌표를 이용하여 제1 무선 송수신기(621)와 제2 내지 제4 무선 송수신기(212, 213, 214)의 거리 및 이들 사이를 잇는 직선을 계산할 수 있다. 이후, 도 1의 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, 보정 데이터를 연산하고 이를 반영한 보정된 디지털 데이터 신호를 생성할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 엑스레이 발생장치(600)와 엑스레이 검출기(500)의 상대적인 위치가 보다 정확하게 계산될 수 있으므로, 보다 정밀한 보정 데이터의 연산이 가능해질 수 있다.
더욱 정확한 계산을 위해, 엑스레이 발생장치(600)가 제1 자이로 센서(621)를 더 포함하고, 엑스레이 검출기(500)는 제2 자이로 센서(215)를 더 포함할 수도 있음은 물론이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 엑스레이 수신부 200: 데이터 검출부
210: 제2 센서부 220: 연산부
230: 데이터 보정부 300: 신호 제어부
400: 주사 구동부 500: 엑스레이 검출기
600: 엑스레이 발생장치 620: 제1 센서부

Claims (20)

  1. 엑스레이 조사부 및 제1 센서부를 포함하는 엑스레이 발생장치; 및
    상기 엑스레이 조사부로부터 엑스레이를 수신하는 엑스레이 수신부,
    상기 엑스레이 수신부로부터 데이터를 검출하는 데이터 검출부,
    제2 센서부,
    상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이의 거리를 이용하여 보정 데이터를 연산하는 연산부, 및
    상기 데이터 검출부로부터 데이터 신호를 입력받고, 상기 연산부로부터 보정 데이터를 입력받아 보정된 데이터를 생성하는 데이터 보정부를 포함하는 엑스레이 검출기를 포함하되,
    상기 제1 센서부는 제1 센서를 포함하고,
    상기 제2 센서부는 제2 센서, 제3 센서, 및 제4 센서를 포함하고,
    상기 거리는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 사이에서 측정된 제1 거리, 상기 제1 센서와 상기 제3 센서 사이에서 측정된 제2 거리, 및 상기 제1 센서와 상기 제4 센서 사이에서 측정된 제3 거리를 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 센서는 각각 무선 송수신기이고,
    상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 상기 제4 센서는 각각 상기 제1 센서와 교신하는 엑스레이 검출 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 엑스레이 검출기는 제1 모서리부, 제2 모서리부, 제3 모서리부 및 제4 모서리부를 포함하는 제1 사각형 형상이고,
    상기 엑스레이 검출기는 상기 엑스레이 수신부 주변에 배치된 제2 무선 송수신기, 제3 무선 송수신기, 및 제4 무선 송수신기를 포함하며,
    상기 제2 무선 송수신기는 상기 제2 모서리부에, 상기 제3 무선 송수신기는 상기 제3 모서리부에, 상기 제4 무선 송수신기는 상기 제4 모서리부에 각각 배치되는 엑스레이 검출 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보정 데이터는 상기 제1 센서와 상기 제1 모서리부를 잇는 제1 직선, 상기 제1 센서와 상기 제2 모서리부를 잇는 제2 직선, 상기 제1 센서와 상기 제3 모서리부를 잇는 제3 직선, 상기 제1 센서와 상기 제4 모서리부를 잇는 제4 직선 상에, 상기 제1 센서와 동일한 거리에 있는 점들로 이루어진 제2 사각형의 면적을 상기 제1 사각형의 면적으로 나눈 면적비를 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 엑스레이 발생장치 및 상기 엑스레이 검출기의 외부에 설치되는 외부 센서부를 더 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 외부 센서부는 제5 센서, 제6 센서 및 제7 센서를 포함하고,
    상기 엑스레이 발생장치 및 상기 엑스레이 검출기는 엑스레이 촬영실에 배치되되,
    상기 제5 내지 제7 센서는 각각 상기 엑스레이 촬영실의 바닥면 모서리에 배치되는 엑스레이 검출 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 엑스레이 조사부로부터 상기 엑스레이 수신부에 입사하는 상기 엑스레이의 중심선이 상기 엑스레이 수신부와 이루는 각도는 예각 또는 둔각인 엑스레이 검출 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 엑스레이 발생장치 및 상기 엑스레이 검출기는 각각 이동 가능한 엑스레이 검출 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 센서부는 제1 자이로 센서를 더 포함하고, 상기 제2 센서부는 제2 자이로 센서를 더 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  11. 엑스레이 조사부 및 제1 무선 송수신기를 포함하는 엑스레이 발생장치; 및
    제1 모서리부, 제2 모서리부, 제3 모서리부 및 제4 모서리부를 포함하는 엑스레이 검출기로서,
    상기 엑스레이 조사부로부터 엑스레이를 수신하는 엑스레이 수신부, 및
    상기 제2 모서리부에 배치되는 제2 무선 송수신기, 상기 제3 모서리부에 배치되는 제3 무선송수신기, 상기 제4 모서리부에 배치되는 제4 무선 송수신기를 포함하는 엑스레이 검출기를 포함하되,
    상기 엑스레이 검출기는 상기 제1 모서리부, 상기 제2 모서리부, 상기 제3 모서리부 및 상기 제4 모서리부에 의해 정의되는 제1 사각형,
    상기 엑스레이 발생장치와 상기 제1 모서리부를 연결하는 제1 직선 상의 제1 지점, 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제2 모서리부를 연결하는 제2 직선 상의 제2 지점, 및 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제3 모서리부를 연결하는 제3 직선 상의 제3 지점, 및 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제4 모서리부를 연결하는 제4 직선 상의 제4 지점에 의해 정의되는 제2 사각형, 및
    상기 제2 사각형의 면적을 상기 제1 사각형의 면적으로 나눈 면적비를 계산하며,
    상기 제1 지점, 상기 제2 지점, 상기 제3 지점, 및 상기 제4 지점은 상기 엑스레이 발생장치로부터 동일한 거리에 있는 엑스레이 검출 시스템.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 엑스레이 발생장치 및 상기 엑스레이 검출기는 엑스레이 촬영실에 배치되되,
    상기 엑스레이 촬영실의 바닥면 모서리에 배치되는 제5 무선 송수신기, 제6 무선 송수신기 및 제7 무선 송수신기를 더 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 엑스레이 검출기는 자이로 센서를 더 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 엑스레이 수신부의 중앙부에 배치된 자이로 센서를 더 포함하는 엑스레이 검출 시스템.
  18. 엑스레이 검출기에 제1 사각형의 제1 모서리, 제2 모서리, 제3 모서리, 및 제4 모서리를 정의하고,
    엑스레이 발생장치와 상기 제1 모서리를 연결하는 제1 직선, 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제2 모서리를 연결하는 제2 직선, 및 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제3 모서리를 연결하는 제3 직선, 상기 엑스레이 발생장치와 상기 제4 모서리를 연결하는 제4 직선을 구하고,
    상기 엑스레이 발생장치로부터 동일한 거리에 있는 각 직선 상의 점에 의해 정의되는 제2 사각형의 면적을 계산하고,
    상기 제2 사각형의 면적을 상기 제1 사각형의 면적으로 나눈 면적비를 산출하고,
    상기 면적비를 이용하여 상기 엑스레이 발생장치로부터 상기 엑스레이 검출기에 입사된 엑스레이 입사량을 보정하는 것을 포함하는 엑스레이 검출 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 엑스레이 입사량을 보정하는 것은 상기 엑스레이 검출기에 입사된 상기 엑스레이 입사량을 상기 면적비로 나누는 것을 포함하는 엑스레이 검출 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 동일한 거리는 상기 엑스레이 발생장치로부터 상기 제1 내지 제4 모서리 사이의 거리 중 최소값인 엑스레이 검출 방법.


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