KR102079576B1 - 엑스선 파노라마 영상 표시 장치 및 방법 - Google Patents

엑스선 파노라마 영상 표시 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

깊이분해능이 보강된 엑스선 파노라마 영상 표시 장치 등이 개시된다. 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 표시 장치는, 복수의 엑스선 파노라마 영상이 저장되는 저장부; 사용자 조작이 입력되는 입력부; 파노라마 영상 표시부와 상기 파노라마 영상 표시부 내의 일부분에 배치되는 부분 영상 표시부를 화면 상에 제공하고, 상기 파노라마 영상 표시부에 제 1 파노라마 영상을 표시하고, 상기 복수의 파노라마 영상 중 상기 사용자 조작에 의해 선택된 어느 하나의 상기 일부분에 대응되는 일부를 상기 부분 영상 표시부에 제 2 파노라마 영상으로 표시하는 뷰어모듈을 포함하되, 상기 제2 파노라마 영상은 상기 사용자 조작에 따라 변경 가능하게 구성된다.

Description

엑스선 파노라마 영상 표시 장치 및 방법 {Panoramic X-ray Imaging Apparatus And Method Thereof}
본 발명은 엑스선 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 엑스선 영상 데이터를 처리하여 치과용 엑스선 파노라마 영상을 화면상에 표시하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
의료분야에서 엑스선 촬영 장치는 일정량의 엑스선을 촬영하고자 하는 신체부위에 투과시키고, 투과된 엑스선을 엑스선 센서로 감지하여, 감지된 전기적 신호를 바탕으로 엑스선 영상을 구성하는 장치를 말한다. 엑스선은 그 진행 경로 상의 물질에 따라 다른 감쇄율로 감쇄되며 투과되고, 엑스선 센서에 도달하면 광전효과에 의해 전기적 신호로 변환된다. 엑스선 촬영 장치는 이와 같이 엑스선 진행경로에 따른 누적 감쇄량이 반영된 전기적 신호를 이용하여 촬영대상의 내부에 관한 정보를 엑스선 영상으로 제공한다.
엑스선 단층 영상(CT, Computed Tomography) 촬영은 엑스선을 조사하는 엑스선 제너레이터와 엑스선을 수광하는 엑스선 센서를 촬영대상을 중심으로 대향 회전시키며 여러 각도에서 촬영한 엑스선 영상 데이터들을 재구성하여 촬영대상에 대한 단층 영상 및 3차원 엑스선 영상을 제공한다. 한편, 엑스선 파노라마 영상 촬영은, 치과 분야에서 오래전부터 널리 사용되어 이제는 진단에 필수적인 표준 영상으로 인식되고 있는 엑스선 파노라마 영상을 획득 및 제공한다. 엑스선 파노라마 영상 촬영은 환자의 악궁을 구간별로 촬영한 다수의 엑스선 영상 데이터를 토모그래피(Tomography) 기술인 이른바 시프트엔애드(shift and add)의 방법으로 중첩 배열함으로써 악궁 내 임의의 이미지 레이어를 따라 펼쳐보인다.
종래의 엑스선 파노라마 영상 촬영은 그 특성상 장치의 초점화 영역, 즉 장치의 촬영궤적에 의해 결정되는 기준 이미지 레이어(Predetermined Image Layer)가 환자의 실제 악궁궤적, 즉 악궁 내에서 실제 보고자 하는 관심궤적을 벗어난 경우 그 부분의 영상이 또렷하지 못하다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위한 것으로, 한 차례의 촬영 시퀀스를 통해 얻어진 다수의 엑스선 영상 데이터로 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 기술(등록특허 제10-0917679호 참조)과, 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 구간별로 비교하여 가장 선명한, 즉 악궁궤적에 가장 근사한 구간별 파노라마 영상을 선택 조합함으로써 파노라마 영상의 전 구간에 걸쳐 악궁궤적에 근사한 엑스선 파노라마 영상을 제공하는 파노라마 영상 기술(제10-1094180호 참조)이 제안된 바 있다.
또한 다수의 이미지 레이어를 따라 재구성된 또는 재구성을 위해 사용되는 영상들의 크기를 기준 영상의 크기와 동일하게 스케일링한 후, 스케일링된 영상들 중에서 미리 결정된 관심 영역을 선명하게 나타내는 영상의 전체 또는 일부를 선별하되, 스케일링된 영상들을 복수의 블록들로 분할하여 분할된 블록 영상에서 선명한 영상들을 선별하고, 이들 선별된 영상으로 파노라마 영상을 제공하는 기술(제10-1389841호 참조)와, 다수의 이미지 레이어의 영상 데이터가 저장된 상태에서 다수의 이미지 레이어로부터 기준 이미지 레이어를 정하고 기준 이미지 레이어에 지정된 적어도 하나의 블록에 대응하는 블록을 다른 이미지 레이어에서 찾아 서로 대응하는 블록들의 영상 데이터를 비교해서 가장 선명한 블록을 선정한 후 선정된 블록이 기준 이미지 레이어에 지정된 블록이 아닌 경우 기준 이미지 레이어의 상기 지정된 블록을 다른 이미지 레이어에서 상기 선정된 블록으로 대체하여 기준 이미지 레이어를 재구성 및 표시하는 기술(제10-1664166호 참조)가 제안된 바 있다.
엑스선 파노라마 영상은 토모그래피 기술 특성상 깊이 분해능, 즉 엑스선 조사방향에 따른 깊이 방향의 공간 분해능을 갖는다. 이때, 파노라마 영상의 깊이분해능은 엑스선 조사방향에 따른 이미지 레이어의 폭, 즉 수직방향의 이미지 레이어의 두께에 반비례한다. 그러나 종래의 엑스선 파노라마 영상 촬영에서 제공되는 파노라마 영상은, 그 깊이분해능 측면에서 관심영역 내의 임의의 단층에 대한 영상을 제공할 수 있는 단층 영상 촬영에 비해 크게 미흡하다. 예를 들어, 현재 수준의 엑스선 파노라마 영상에서는 한 어금니(대구치)에서 내측의 치아 뿌리(치근)와 외측의 치아 뿌리(치근)를 단일 영상에서 구별하기 어렵다. 따라서, 치주염 같은 병증은 그 발생 위치에 따라서는 파노라마 영상에서 발견되지 않을 가능성이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0917679호 (2009.09.09) 대한민국 등록특허공보 제10-1094180호 (2011.12.08) 대한민국 등록특허공보 제10-1389841호 (2014.04.22) 대한민국 등록특허공보 제10-1664166호 (2015.03.04)
본 발명은 파노라마 영상의 깊이분해능과 파노라마 영상의 표시효율 측면에서 종래의 엑스선 파노라마 영상 기술의 한계를 극복하기 위한 것으로, 파노라마 영상의 깊이분해능과 그 표시효율을 향상시켜 사용자가 원하는 수량, 두께, 각도, 모양 또는 위치의 이미지 레이어에 대한 엑스선 파노라마 영상을 효과적으로 제공하는 엑스선 파노라마 영상 표시 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는, 다수의 프레임 영상 데이터로 제 1 이미지 레이어에 대한 제 1 파노라마 영상과, 상기 제 1 이미지 레이어와 수량, 위치, 모양, 각도, 두께 중 적어도 하나가 서로 다른 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상을 재구성하는 영상 처리부; 및, 파노라마 영상 표시부와 상기 파노라마 영상 표시부 내의 소정의 부분에 배치되는 부분 영상 표시부를 화면 상에 제공하고, 상기 제 1 파노라마 영상을 상기 파노라마 영상 표시부에 표시하고, 상기 소정 부분에 대응되는 것으로, 상기 제 2 파노라마 영상의 일부를 상기 부분 영상 표시부에 표시하는, 뷰어 모듈을 포함한다.
상기 영상처리부는, 상기 제 1 파노라마 영상과 제 2 파노라마 영상을 동일 확대율로 재구성하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는, 사용자의 조작을 위한 입력부를 더 포함하고, 상기 뷰어 모듈은, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 부분 영상 표시부의 위치, 크기, 형태, 수량 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
한편, 사용자의 조작을 위한 입력부를 더 포함하고, 상기 뷰어 모듈은, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 제 2 이미지 레이어의 수량, 위치, 모양, 각도, 두께 중 적어도 하나를 변경할 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 이미지 레이어는 적어도 하나 이상이고, 상기 제 2 이미지 레이어는 상기 제 1 이미지 레이어의 적어도 하나를 포함하는 일부 또는 상기 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 것일 수 있다.
상기 제 1 파노라마 영상은, 복수의 서로 다른 파노라마 영상이 엑스선 조사방향을 따라 중첩된 파노라마 영상이고, 상기 제 2 파노라마 영상은, 상기 복수의 서로 다른 파노라마 영상 중 어느 하나의 파노라마 영상일 수 있다.
이때, 상기 복수의 서로 다른 파노라마 영상은 각각 서로 다른 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상일 수 있다.
상기 제 1 파노라마 영상은, 복수의 서로 다른 파노라마 영상이 수평방향의 구간별로 연결된 파노라마 영상이고, 상기 제 2 파노라마 영상은, 상기 서로 다른 복수의 파노라마 영상 중 하나의 파노라마 영상일 수 있다.
상기 제 1 파노라마 영상은, 복수의 서로 다른 파노라마 영상이 블록 단위로 조합된 파노라마 영상일 수 있다.
상기 제 2 파노라마 영상은 상기 제 1 파노라마 영상과 구별되는 테두리를 갖거나, 밝기 또는 컬러 중 적어도 하나가 서로 다른 것일 수 있다.
상기 뷰어 모듈은 상기 화면에 인디케이터 표시부를 더 표시하고, 상기 인디케이터 표시부는 상기 제 1, 2 이미지 레이어 중 적어도 하나의 상대적인 위치를 숫자, 그림, 도형 중 적어도 하나로 표시하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는, 상기 파노라마 영상이 저장되는 저장부를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 파노라마 영상은 상기 영상 처리부에서 재구성되어 상기 저장부에 저장될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는, 사용자의 조작을 위한 입력부를 더 포함하고, 상기 뷰어 모듈은, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 부분 영상 표시부에 표시된 상기 제 2 파노라마 영상의 일부를 별도의 이미지로 저장하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 엑스선 조사량 측면에서 종래의 엑스선 파노라마 영상 촬영과 실질적으로 동등한 수준을 유지하면서도, 파노라마 영상의 깊이분해능을 향상시키고 파노라마 영상의 표시효율을 개선하여 사용자가 원하는 수량, 두께, 각도, 모양 또는 위치의 이미지 레이어에 대한 엑스선 파노라마 영상을 제공하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 장치는 특히, 치과 분야에서 의료진에 매우 익숙한 파노라마 영상의 형태로 악궁 내의 서로 다른 수량, 두께, 각도, 모양, 위치의 이미지 레이어에 대한 정보를 전달할 수 있다는 데에 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 구성을 보인다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 스캔 시퀀스 수행 모습을 개략적으로 보인다.
도 3은 상기 도 2의 스캔 시퀀스 수행에 따른 다수의 프레임 데이터 획득 및 이를 이용한 파노라마 영상 재구성 과정을 도식적으로 보인다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 디스플레이 화면의 한 예를 보인다.
도 5은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
도 6는 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 다른 한 예를 보인다.
도 7는 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 다른 한 예를 보인다.
도 8은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
도 9는 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 파노라마 영상의 또 다른 예를 보인다.
도 10은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 2 파노라마 영상의 제 2 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
도 11은 제 1 파노라마 영상 및 제 2 파노라마 영상의 재구성에 사용되는 엑스선 영상 데이터의 각도범위를 보인다.
도 12는 제 1 파노라마 영상 및 제 2 파노라마 영상의 정렬 관계를 보인다.
도 13은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 서로 대비하여 보인다.
도 14는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 디스플레이 화면의 다른 예를 보인다.
도 15는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 작업 수행 과정을 보인다.
도 16 내지 도 20은 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 작업 수행 과정에 따른 디스플레이 화면의 또 다른 예를 보인다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 좀 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 이하에 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 한편 동일한 도면 부호는 동일한 특성을 갖는 구성요소임을 나타내는 것으로서, 한 도면에 관한 설명에서 언급된 것과 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소에 대한 설명은 다른 도면에 대한 설명에서는 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 구성을 보인다.
본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는, 엑스선 제너레이터(311)와 엑스선 디텍터(312)를 갖는 촬영부(310), 영상처리부(322)와 뷰어(viewer)(323)를 갖는 제어부(320), 엑스선 프레임 데이터 및 영상 데이터를 저장하는 저장부(330), 사용자 인터페이스(Interface) 기능을 하는 입력부(340), 및 영상을 표시하는 디스플레이부(350)를 포함하여 구성된다. 상기 촬영부(310)에는 상기 엑스선 제너레이터(311)와 상기 엑스선 디텍터(312)를 대향 회전시키는 회전 구동부(313)가 구비되고, 상기 제어부(321)에는 상기 회전 구동부(313) 및 상기 엑스선 제너레이터(311)와 디텍터(312)의 동작을 제어하는 구동 제어부(321)도 구비된다. 한편, 상기 제어부(320)는 중앙연산처리장치를 포함하여 상기 영상 처리부(322)와 뷰어(323)는 물론 상기 저장부(330)와 입력부(340) 및 디스플레이부(350)와 연계된 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 모든 행위를 관장하도록 구성될 수 있다. 상기 촬영부(310)는 상기 제어부(320)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
상기 촬영부(310)는 엑스선 제너레이터(311)와 엑스선 디텍터(312)를 포함하고, 이들은 상기 회전 구동부(313)에 의해 피검체인 환자의 악궁을 사이에 두고 대향 회전한다. 이때, 그 회전축은 1차원 또는 2차원적으로 이동할 수도 있다. 엑스선 파노라마 영상 획득을 위한 스캔 시퀀스가 시작되면, 전술한 회전 동작과 병행하여 상기 엑스선 디텍터(312)에서 다수의 엑스선 프레임 데이터를 획득한다. 일련의 스캔 시퀀스 수행 중에 다양한 위치와 각도에서 조사된 엑스선 빔이 상기 엑스선 디텍터(312)에 도달하여 형성된 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터를 이하에서는 다수의 프레임 데이터라 부르기로 한다.
상기 제어부(320)는 상기 촬영부(310)에서 획득된 상기 다수의 프레임 데이터를 저장부(330)에 저장하고, 상기 영상처리부(322)는 이를 이용하여 악궁 내 소정의 초점화구간인 적어도 하나의 이미지 레이어에 대한 엑스선 파노라마 영상을 재구성한다. 상기 뷰어(323)는 이렇게 재구성된 엑스선 파노라마 영상을 화면상에 표시한다. 여기서, 재구성된 엑스선 파노라마 영상은 상기 저장부(330)에 다시 저장될 수 있다.
비록 도면에 표현되지는 않았지만, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치에서 상기 제어부(320), 저장부(330), 입력부(340), 및 디스플레이부(350)는 단일 또는 복수의 컴퓨터 장치 및 그 주변 기기와 같은 형태로 구현될 수 있다.
상기 입력부(340)는 마우스(mouse)일 수 있다. 그 외에도 상기 입력부(340)는 컴퓨터의 키보드(keyboard), 키패드(keypad), 터치패드(touchpad) 등을 포함할 수 있으며, 입력 수단의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 입력부(340)는 예시된 입력 수단을 이용하여 제어 가능하고, 상기 제어부(320)를 통해 상기 디스플레이부(350)에 표시되는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)를 포함할 수도 있다.
상기 제어부(320)는 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 동작을 전반적으로 제어하는 중앙연산처리장치(CPU)를 포함하여 구성된다. 일 예로서 상기 제어부(320)는 응용 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuits: ASICs), 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processors: DSPs), 디지털 신호 처리 소자(Digital Signal Processing Devices: DSPDs), 프로그램 가능 논리 소자(Programmable Logic Devices: PLDs), 현장 프로그램 가능 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Arrays: FPGAs), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 제어부(320)는 또한 전술한 하드웨어 플랫폼(platform) 상에서 실행 가능한 펌웨어(firmware)/소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 이 경우, 펌웨어/소프트웨어 모듈은 적절한 프로그램(program) 언어로 이루어진 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 애플리케이션(software applications)에 의해 구현될 수 있다.
뷰어 모듈(323)은 영상처리부(322)에서 재구성된 엑스선 파노라마 영상을 화면상에 표시한다. 이때, 뷰어 모듈(323)은 기 저장된 알고리즘에 따라 디스플레이부(350)에 일정 포맷의 뷰어 화면을 표시하고 입력부(340)로 입력되는 사용자의 명령에 따라 영상처리부(322)에서 재구성된 엑스선 파노라마 영상을 적절히 표시하며, 그 외에 사용자에게 필요한 부가기능을 제공하는 일련의 기능을 갖춘 펌웨어/소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 영상처리부(322)의 일부로 포함될 수 있다.
상기 저장부(330)는 디지털 데이터 저장 매체로서, 엑스선 디텍터(312)에서 획득된 엑스선 프레임 데이터는 물론, 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 동작 수행을 위한 각종 이미지나 파라미터(parameter) 값 등 설정에 관한 데이터, 및 영상처리 과정에서 생성되거나 영상처리의 결과물로서 재구성된 엑스선 영상 데이터, 파노라마 영상 등을 저장하는 기능을 수행하게 된다. 일 예로서 상기 저장부(330)는 SSD(Solid State Disk)나 메모리 카드(Memory Card), 메모리 스틱(Memory Stick) 등의 플래시 메모리(flash memory) 타입의 저장매체를 포함하거나, 하드 디스크(Hard Disk), 광 디스크(Optical Disk) 등의 디스크 타입 저장매체 등 다양한 형태의 저장매체를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 저장부(330) 중의 일부 또는 전부는 상기 제어부(320)와 거리상으로 떨어진 위치에 배치되거나, 여러 위치에 분산 배치될 수도 있다. 본 기술 분야의 통상의 기술자라면 저장매체의 구현 형태가 전술한 예에 한정되는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.
상기 디스플레이부(350)는 일정 포맷으로 구성된 뷰어 화면과 엑스선 파노라마 영상을 출력할 수 있는 영상 표시 장치이다. 상기 디스플레이부(350)는 LCD 디스플레이, LED 디스플레이, AMOLED 디스플레이, CRT 디스플레이 등의 다양한 디스플레이 장치를 포함할 수 있고, 특히 터치 디스플레이 패널일 수 있으며, 이 경우 전술한 입력부(340)는 터치 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는 적어도 하나의 제 1 이미지 레이어에 대한 제 1 파노라마 영상과 함께 제 1 파노라마 영상의 소정의 부분에 대해서 상기 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 적어도 하나의 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상을 제공하되, 바람직하게는 제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능을 종래의 파노라마 영상 대비 크게 향상시킬 수 있고, 제 1 및 제 2 파노라마 영상이 치과 진료에 효과적으로 활용될 수 있도록 종래와는 다른 화면 구성을 제공하여 표시효율을 높인다.
이하에서는, 도 1에 도시된 구성을 함께 참조하여 좀 더 구체적인 구성을 살펴보면서, 본 발명의 기술적 특징에 대해 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 스캔 시퀀스 수행 모습을 개략적으로 보인다.
도시된 바와 같이, 피검체인 환자의 악궁을 사이에 두고 엑스선 제너레이터(311)와 엑스선 디텍터(312)가 서로 대향 회전한다. 그 과정에서 악궁 내의 여러 위치를 다양한 각도에서 투과한 엑스선 빔(B1,B2,B3,…)을 상기 엑스선 디텍터(312)가 각각 수광하여 그 위치(SP1,SP2,SP3,…)마다 한 프레임의 엑스선 수광 신호를 담은 엑스선 프레임 데이터를 생성한다. 이와 같은 방식으로 한 차례의 스캔 시퀀스를 수행한다.
여기서, 스캔 시퀀스란 촬영부(310)가 소정의 이동 궤적을 따라 연속적으로 움직이며 엑스선 디텍터(312)의 프레임 단위로 획득되는 다수의 엑스선 영상 데이터인 다수의 프레임 데이터를 획득하는 일련의 과정을 일컫는다. 한 차례의 스캔 시퀀스를 통해 서로 다른 다수의 이미지 레이어의 엑스선 파노라마 영상 재구성에 필요한 데이터를 획득하는 기술에 관해서는 본 출원인의 선행 특허 문헌인 등록특허공보 제10-0917679호에 제시된 바 있다.
여기서 한 차례의 스캔 시퀀스는 종래의 파노라마 영상 촬영 동작과 동일하거나 유사한 촬영부(310)의 움직임을 포함하여 구성될 수도 있다. 다만, 이 경우 엑스선 디텍터(312)의 폭(회전 접선 방향의 너비)은 종래의 파노라마 영상 처리 장치의 엑스선 디텍터 폭보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 종래의 파노라마 영상 처리 장치의 엑스선 디텍터 폭이 약 6 mm인데 비해, 본 발명에 따른 장치에서는 그 폭이 약 4 내지 6 cm인 엑스선 디텍터(312)를 채용함으로써, 동일한 촬영 궤적을 통해서도 깊이분해능을 높이기에 충분한 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 상기 한 차례의 스캔 시퀀스는 종래의 CT 영상 촬영시의 움직임과 동일하거나 유사한 촬영부의 움직임으로 구성될 수도 있으며, 전술한 예에 국한되지 않고 다양하게 구성될 수 있음을 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 상기 도 2의 스캔 시퀀스 수행에 따른 다수의 프레임 데이터 획득 및 이를 이용한 파노라마 영상 재구성 과정을 도식적으로 보인다.
(a)는 촬영부(310)에서 한 차례의 스캔 시퀀스를 통해 획득(S10)된 다수의 프레임 데이터(F1,F2,F3,F4,F5,F5,~,FN)를 나타낸다. 상기 다수의 프레임 데이터(F1,~,FN)는, 엑스선 디텍터(312, 도 2 참조)가 SP1 위치에서 제 1 엑스선 빔(B1)을 수광한 결과 생성된 첫 번째 제 1 프레임 데이터(F1), SP2 위치에서 제 2 엑스선 빔(B2)을 수광한 결과 생성된 두 번째 제 1 프레임 데이터(F2), SP3 위치에서 제 3 엑스선 빔(B3)을 수광한 결과 생성된 세 번째 제 1 프레임 데이터(F3), 등과 같이, 상기 촬영부(310)가 한 차례의 스캔 시퀀스를 수행하면서 다수의 시점에 촬영대상 영역인 악궁의 일부분을 다양한 각도로 투과한 엑스선 빔을 엑스선 디텍터(312)를 통해 수광한 다수의 프레임 단위의 엑스선 영상 데이터로 구성된다. 이러한 다수의 프레임 데이터(F1,~,FN)는 전술한 저장부(330)에 저장된다. 이때, 각각의 제 1 프레임 데이터(F1,~,FN)에는 상기 촬영대상 영역 내에서 엑스선 빔이 투과된 위치와 그 방향에 관한 정보가 함께 저장될 수 있다.
(b)와 (c)는 전술한 영상처리부(322)에서 각각 제 1 및 제 2 엑스선 파노라마 영상을 재구성하기 위해 상기 저장부(330)로부터 필요한 다수의 프레임 데이터를 추출하는 모습을 도식적으로 표현한 것이다. 좀 더 구체적으로, (b)는 제 1 엑스선 파노라마 영상을 재구성(S21)하기 위해 상기 다수의 프레임 데이터 모 집단으로부터 추출된 제 1 그룹의 프레임 데이터(F1,F3,F5,…,FN)를 나타낸다. (c)는 상기 제 1 엑스선 파노라마 영상과 다른 제 2 엑스선 파노라마 영상을 재구성(S22)하기 위해 상기 다수의 프레임 데이터 모 집단으로부터 추출된 제 2 그룹의 프레임 데이터(F1,F2,F4,F5,F6,…,FN)를 나타낸다. 본 도면에서 (b)에 나열된 제 1 그룹의 프레임 데이터와 (c)에 나열된 제 2 그룹의 프레임 데이터 각각에 선택된 프레임의 번호는 임의로 선택된 것으로 특별한 의미는 없다.
다만, 상기 다수의 프레임 데이터 중 상기 제 1 그룹의 프레임 데이터와 상기 제 2 그룹의 프레임 데이터는 다음과 같은 조건을 충족한다. 제 1 그룹을 이루는 프레임 데이터의 구성과 제 2 그룹을 이루는 프레임 데이터는 부분적으로는 서로 중복될 수 있으나 그 구성은 서로 다르다. 제 1 그룹을 구성하는 프레임 데이터의 프레임 수와 제 2 그룹을 구성하는 프레임 데이터의 프레임 수는 서로 다를 수 있다. 일 예로서, 제 1 엑스선 파노라마 영상의 깊이분해능이 제 2 엑스선 파노라마 영상의 그것보다 낮은 경우, 다시 말해서 제 1 엑스선 파노라마 영상의 초점화 영역인 제 1 이미지 레이어보다 제 2 엑스선 파노라마 영상의 초점화 영역인 제 2 이미지 레이어의 두께가 더 얇은 경우, 제 1 그룹을 구성하는 프레임 데이터의 프레임 수는 제 2 그룹을 형성하는 프레임 수보다 적을 수 있다. 깊이분해능 향상을 위해서는 촬영대상 영역인 악궁의 각 부분에 대하여 더 큰 각도의 범위에서 획득된 더 많은 수의 프레임 데이터가 필요하기 때문이다.
여기서, 상기 저장부(330)에 저장된 다수의 프레임 데이터 모 집단 중에서 제 1 엑스선 파노라마 영상의 재구성(s21)을 위해, 또는 제 2 엑스선 파노라마 영상의 재구성(s22)을 위해 어떤 프레임 데이터들을 선택적으로 추출하여 전술한 제 1 그룹과 제 2 그룹을 구성할 것인가는 이들 각 엑스선 파노라마 영상의 초점화 영역인 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 특성에 따라 달라질 수 있다. 제 1 및 제 2 이미지 레이어에 관한 사항은 뒤에서 좀 더 상세히 다루기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 디스플레이 화면의 한 예를 보인다.
본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치를 통해서 출력되는 화면에는, 적어도 하나의 제 1 이미지 레이어에 대한 엑스선 파노라마 영상인 제 1 파노라마 영상(10)을 표시하는 파노라마 영상 표시부(11)가 제공되고, 아울러 상기 파노라마 영상 표시부(11) 내의 소정의 부분에 배치되고, 상기 소정의 부분에 대응되는 것으로, 제 1 이미지 레이어의 적어도 하나를 포함하는 일부 또는 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 적어도 하나의 제 2 이미지 레이어에 대한 엑스선 파노라마 영상인 제 2 파노라마 영상(20)의 일부분을 표시하는 부분 영상 표시부(21)가 제공된다.
상기 부분 영상 표시부(21)는 하나 또는 둘 이상 제공될 수 있다. 또한, 사용자의 입력에 따라, 예컨대 마우스 입력 등을 통해 부분 영상 표시부(21)의 크기, 위치, 형태 또는 수량 등이 조정될 수도 있다. 다만, 상기 부분 영상 표시부(21)는 상기 제 1 파노라마 영상(10)의 깊이분해능을 보강하여 진단의 효율을 높이기 위하여 제공되는 것이므로, 환자의 치아 중에서 다양한 깊이에 대한 확인이 필요한 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어 치아의 외측과 내측 각각에 치근이 배치되어 이들에 대한 확인을 요하는 상악 대구치(Maxillary Molar)를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 부분 영상 표시부(21)는, 사용자(예컨대 치과 의사)가 먼저 파노라마 영상 표시부(11)를 통해 제공되는 제 1 파노라마 영상(10)을 확인하고, 소정의 부분에 대한 추가적인 검토가 필요하다고 판단되는 경우에 사용자의 명령에 따라 선택적으로 활성화되어 그 부분의 제 1 파노라마 영상에 중첩하여, 또는 그 부분의 제 1 파노라마 영상을 대체하여, 전술한 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상(20)의 해당 부분을 표시할 수 있다. 상기 제 2 파노라마 영상(20)은 상기 제 1 파노라마 영상(10)에 비해 밝기 또는 컬러를 달리하여 표시될 수도 있다. 또한, 화면상에 상기 부분 영상 표시부(21)의 테두리를 표시함으로써 제 1 파노라마 영상(10)과 제 2 파노라마 영상(20)의 경계를 나타낼 수도 있다.
이를 위해, 상기 영상처리부는 상기 촬영부가 한 차례의 스캔 시퀀스(a Single Scan Sequence)를 통해 획득한 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터로부터 적어도 하나의 제 1 이미지 레이어에 대한 제 1 파노라마 영상을 재구성함은 물론, 제 1 이미지 레이어의 적어도 하나를 포함하는 일부 또는 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 적어도 하나의 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상(20)을 재구성하여 뷰어 모듈에 제공한다. 이를 위해 영상처리부는 제 1 및 제 2 이미지 레이어에 대한 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 미리 재구성하여 저장할 수 있다. 여기서, 스캔 시퀀스란 촬영부가 소정의 이동 궤적을 따라 연속적으로 움직이며 서로 다른 각도에서 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터를 획득하는 일련의 과정을 일컫는다.
한 차례의 스캔 시퀀스는 종래의 파노라마 영상 촬영 동작과 동일하거나 유사한 촬영부의 움직임으로 구성될 수도 있고, 그와 다를 수도 있다. 또한, 상기 한 차례의 스캔 시퀀스는 종래의 CT 영상 촬영 동작과 동일하거나 유사한 촬영부의 움직임으로 구성될 수도 있으며, 그와 다를 수도 있다. 즉, 후술하는 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 재구성할 수 있도록 악궁에 대해 여러 각도에서 촬영된 다수의 엑스선 영상 데이터를 획득할 수 있다면 한차례의 스캔 시퀀스 중 촬영부의 동작은 다양할 수 있다.
다만, 이 경우 엑스선 센서의 폭(회전 방향의 너비)은 종래의 파노라마 영상 처리 장치의 엑스선 센서 폭보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 종래의 파노라마 영상 처리 장치의 엑스선 센서 폭이 약 6 mm인데 비해, 본 발명에 따른 장치에서는 그 폭이 일반적인 엑스선 센서의 폭 이상, 바람직하게는 10mm 이상인 엑스선 센서를 채용함으로써, 제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능을 높이기에 충분한 각도범위의 엑스선 영상 데이터를 획득할 수 있다. 참고로, 파노마라 영상 처리 장치의 엑스선 센서 높이는 원하는 파노라마 촬영영역 또는 파노라마 영상 사이즈에 따라 달라질 수 있으므로 특정 범위를 지정하기는 어려우나 일반적으로 100mm~200mm 사이에 있고, 엑스선 센서의 폭 또한 촬영의 스캔 시퀀스에 따라 다양하게 조절될 수 있으나 본 발명에서는 특히 일반적인 파노라마 영상 처리 장치와 유사한 스캔 시퀀스를 갖는다는 가정하에 그 보다 많은 각도범위의 엑스선 영상 데이터를 얻기 위해 일반적인 엑스선 센서의 폭 보다 큰 10mm 이상, 바람직하게는 18mm 이상인 것을 특징으로 한다.
제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능을 향상시키기 위한 구체적인 내용은 도 10 및 관련된 설명부분에서 상세히 살펴본다.
한편, 제 1 파노라마 영상은 적어도 하나의 제 1 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상으로서, 어느 하나의 이미지 레이어 대한 파노라마 영상 또는 서로 다른 둘 이상의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 엑스선 파노라마 영상일 수 있다.
또한, 제 2 파노라마 영상은 제 1 이미지 레이어의 적어도 하나를 포함하는 일부 또는 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 적어도 하나의 제 2 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상으로서, 제 1 파노라마 영상이 어느 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상인 경우에 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어와 다른 어느 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 또는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어 및 그와 다른 적어도 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 파노라마 영상 또는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어와 다른 둘 이상의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 파노라마 영상일 수 있고, 제 1 파노라마 영상이 서로 다른 둘 이상의 이미지 레이어의 파노라마 영상이 중첩된 파노라마 영상인 경우에 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어 중 어느 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 또는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어와 다른 어느 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 또는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어 중 적어도 하나 및 그와 다른 적어도 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 파노라마 영상 또는 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어와 다른 둘 이상의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 파노라마 영상일 수 있다.
이때, 바람직하게는 제 1 파노라마 영상은 복수의 제 1 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩되어 엑스선 조사방향을 따라 상대적으로 넓은 정보를 표시할 수 있고, 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상의 깊이분해능을 보강하기 위해 제 1 이미지 레이어 중 어느 하나에 해당하는 제 2 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상일 수 있다.
여기서 각각의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상은 평면적으로 동일한 범위를 동일한 확대도로 표현하는 동일 확대율의 파노라마 영상일 수 있고, 중첩이란 엑스선 조사방향을 따라 각 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 픽셀값을 더하거나 평균을 취하거나 대표값을 취함으로써 실질적으로 각 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 모두 반영된 단일 파노라마 영상을 표시하는 것을 의미할 수 있다.
다시 말해, 제 1, 2 파노라마 영상은 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 선택 및 조합을 통해 시각적으로 서로 다른 깊이분해능을 갖는 파노라마 영상이면 족하며, 사용자의 목적에 따라 자유롭게 선택될 수 있다. 또한 제 1, 2 파노라마 영상을 위한 제 1, 2 이미지 레이어는 사용자의 목적에 따라 그 수량, 두께, 각도, 모양, 위치 등이 조절될 수 있는데, 아래에서는 그 몇 가지 예를 살펴보되, 편의상 제 1, 2 이미지 레이어가 각각 서로 다른 하나인 경우로 설명한다.
한편, 파노라마 영상의 이미지 레이어는 파노라마 영상을 재구성할 때 초점화(focusing)의 기준이 되는 초점곡면을 포함한다. 따라서, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상에는 초점곡면 상의 구조물뿐만 아니라 엑스선 조사방향에 대해 초점곡면의 앞뒤 일정영역 내에 존재하는 구조물이 투영된다. 다만, 초점곡면 상의 구조물과 그 앞뒤에 있는 구조물의 뚜렷함의 정도에 차이가 있는 것이다. 광학 카메라로 촬영한 영상에서 초점의 심도가 얕고 깊음이 있듯이 엑스선 파노라마 영상에서도 초점의 심도가 얕거나 두꺼울 수 있는데, 여기서는 그 상대적인 차이를 이미지 레이어의 두께로 표현한다. 즉, 이미지 레이어의 두께가 상대적으로 얇다는 것은 초점곡면을 기준으로 파노라마 영상에 투영되는 초점곡면의 앞뒤 영역이 엑스선 조사방향에 대해 상대적으로 좁은 것을 의미하고, 이는 파노라마 영상의 깊이분해능이 상대적으로 높음을 의미한다. 다만, 이하에서 설명된 도면들에서 이미지 레이어의 두께는 상대적으로 표현된 것으로 도면상의 두께가 그 절대적인 두께를 나타내는 것은 아니다.
한편, 바람직하게는, 상기 제 2 이미지 레이어의 두께가 상기 제 1 이미지 레이어의 두께보다 더 얇을 수 있다. 다시 말해, 상기 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능이 상기 제 1 파노라마 영상보다 더 우수한 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는 제 2 파노라마 영상의 재구성 시에 상기 제 2 이미지 레이어의 각 지점을 대해 상기 각 지점을 투과하는 더 넓은 각도 범위의 엑스선 영상 데이터를 이용할 수 있다. 이는 심도 얕은 광학 이미지를 얻기 위해 렌즈의 조리개를 더 넓게 개방하는 것과 유사한 원리이다.
또는 이와 달리 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 두께는 일반적인 파노라마 영상의 이미지 레이어보다 상대적으로 얇은 동일 두께로서, 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능을 일반적인 파노라마 영상보다 높게 할 수도 있는데, 제 1 및/또는 제 2 이미지 레이어의 두께를 조절하여 제 1 및/또는 제2 파노라마 영상의 깊이분해능을 높이기 위한 구체적인 내용은 도 10 및 관련된 설명부분에서 상세히 살펴본다.
도 5는 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
본 도면은 엑스선 파노라마 영상의 관심영역 중 일부인 상악 악궁(12) 형상에 전술한 제 1 이미지 레이어(15) 및 제 2 이미지 레이어(25)의 한 예를 도시한 것이다. 제 1 이미지 레이어(15)에 대한 엑스선 파노라마 영상이 전술한 도 1의 제 1 파노라마 영상(10)일 수 있고, 제 2 이미지 레이어(25)에 대한 엑스선 파노라마 영상이 전술한 제 2 파노라마 영상(20)일 수 있다. 다만, 여기서 제 1 및 제 2 이미지 레이어(15, 25)의 수량, 각도, 모양, 위치 등은 예시에 불과하며 도 4에 표현된 파노라마 영상의 이미지 레이어와 다를 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 2 이미지 레이어(25)는 상기 제 1 이미지 레이어(15)에 비해 그 수량, 각도, 모양, 위치 중 적어도 하나가 다르다. 여기서 모양은 이미지 레이어를 이루는 여러 부분들의 곡률에 따른 전체적 형태를 말한다.
한편, 본 도면의 오른쪽에는 제 2 상악 대구치(the second maxillary molar)(2M)의 형상과 이를 지나는 상기 제 1 및 제 2 이미지 레이어(15, 25)를 입체적으로 확대 도시하였다. 제 2 상악 대구치(2M)의 경우 흔히 악궁의 외측면, 즉 입술에 가까운 부분에 두 개의 치근(2MR)이 존재하고, 악궁의 내측면, 즉 혀에 가까운 부분에 한 개의 치근(2MR)이 존재한다. 따라서, 제 1 이미지 레이어(15)를 초점화하여 재구성된 제 1 파노라마 영상에는 두 개의 치근(2MR)이 보이지만 제 2 이미지 레이어(25)를 초점화하여 재구성된 제 2 파노라마 영상에는 한 개의 치근(2MR)이 보이게 된다. 이와 같이, 제 2 이미지 레이어(25)에 대한 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상과 다른 수량, 각도, 모양, 위치의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 정보를 제공한다.
또한, 여기서는 제 1 이미지 레이어(15) 및 이와 구별되는 제 2 이미지 레이어(25)를 하나만 도시하였으나, 상기 제 1 및/또는 2 이미지 레이어(25)는 수량, 모양, 위치, 각도 중 적어도 하나가 다른 다수의 이미지 레이어로 제공될 수도 있고, 사용자의 선택에 따라 제 1, 2 이미지 레이어(15,25) 특히 제 2 이미지 레이어(25)의 수량, 각도, 모양, 위치 등은 다양하게 변경될 수 있다. 참고로, 사용자의 선택은 입력부를 통해 뷰어 모듈로 입력될 수 있고, 뷰어 모듈은 사용자의 선택을 입력할 수 있는 컨트롤 메뉴를 화면 상에 표시하여 사용자의 선택에 따른 제 2 파노라마 영상을 표시할 수 있다.
도 6은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 다른 한 예를 보인다.
본 실시예와 같이, 제 1 이미지 레이어(15a)는 제 2 이미지 레이어(25a)에 비해 상대적으로 그 두께가 두꺼울 수 있다. 이는 제 1 파노라마 영상에 상대적으로 더 두꺼운 이미지 레이어, 즉 엑스선 조사방향에 대해 상대적으로 넓은 영역의 내부 구조에 관한 정보가 평면적으로 중첩되어 표현됨을 의미한다. 이와 같이, 제 1 이미지 레이어(15a)와 제 2 이미지 레이어(25a)는 그 수량, 각도, 모양, 위치가 다를 수 있을 뿐만 아니라 그 두께도 서로 다를 수 있다. 상기 제 2 이미지 레이어(25a)는 상기 제 1 이미지 레이어(15a)와 부분적 또는 전체적으로 중첩될 수도 있고, 또는 제 1 이미지 레이어(15a)와 완전히 다를 수도 있다.
또한, 마찬가지로 제 1 이미지 레이어(15a) 및 이와 구별되는 제 2 이미지 레이어(25a)를 각각 하나만 도시하였으나, 상기 제 1 및/또는 제 2 이미지 레이어(25a)는 수량, 모양, 위치, 각도, 두께 중 적어도 하나가 다른 다수의 이미지 레이어로 제공될 수도 있고, 사용자의 선택에 따라 제 1 및/또는 제 2 이미지 레이어(15a, 25a) 특히 제 2 이미지 레이어(25a)의 수량, 각도, 모양, 위치, 두께 등은 다양하게 변경될 수 있다.
도 7은 상기 도 4의 실시예에 따른 뷰어 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어의 다른 한 예를 보인다.
본 실시예와 같이, 제 1 이미지 레이어(15b)와 제 2 이미지 레이어(25b)는 서로 전체적으로 중첩되되, 제 1 이미지 레이어(15b)는 제 2 이미지 레이어(25b)에 비해 상대적으로 그 두께가 더 두꺼울 수 있다. 예컨대, 제 1 파노라마 영상의 제 1 이미지 레이어(15b)는 제 2 이미지 레이어보다 더 큰 두께, 일례로 악궁 궤적을 따라 배열된 치아의 두께를 대부분 포함하는 두께를 갖도록 설정될 수 있고, 제 2 파노라마 영상의 제 2 이미지 레이어(25b)는 제 1 이미지 레이어 내에서 더 얇은 두께를 가짐으로써, 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상보다 보다 선명한, 즉 깊이분해능이 향상된 파노라마 영상을 제공할 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7의 실시예에서 제 1 파노라마 영상은 두꺼운 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이거나 그 보다 두께가 얇은 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 중첩함으로써 실질적으로 두께가 두꺼운 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 형태를 나타낼 수 도 있다. 이 경우, 상기 제 2 파노라마 영상은 상기 제 1 파노라마 영상의 재구성을 위해 중첩되는 다수의 파노라마 영상 중 하나 일 수 있다. 이때, 각각의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상은 동일 확대율을 나타낼 수 있다. 내며, 결과적으로 제 1 및 제 2 파노라마 영상은 동일 확대율을 나타낸다.
한편, 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 중첩하여 단일 파노라마 영상을 구현할 수 있음은 앞서 설명한 바 있는데, 이와 달리 본 발명에 따른 파노라마 영상 처리장치는 기존의 파노라마 영상 보다 상대적으로 두꺼운 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 제공할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 파노라마 영상 처리장치는 파노라마 영상의 이미지 레이어의 두께를 자유롭게 조절할 수 있고, 이를 통해 파노라마 영상의 깊이분해능을 자유롭게 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이미지 레이어의 두께를 조절하여 파노라마 영상의 깊이분해능을 조절하는 구체적인 내용은 도 10 및 관련된 설명부분에서 상세히 살펴본다.
바람직하게는 제 2 이미지 레이어(25b)의 모양과 위치를 설정함에 있어서, 상기 제 2 이미지 레이어(25b)가 치과 진료시에 단층 영상 촬영 빈도가 높은 부분을 포함하도록 함으로써, 진료의 신속성과 편의성을 높이고 환자의 엑스선 피폭량도 대폭 감소시킬 수 있을 것이다. 한편, 이 경우에도 제 1 및/또는 2 이미지 레이어(15b, 25b)의 수는 하나로 한정되지 않으며 다수일 수 있고, 사용자의 선택에 따라 제 1 및/제 2 이미지 레이어(15b,25b) 특히 제 2 이미지 레이어(25b)는 다양하게 변경될 수 있다.
도 8은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
제 1 파노라마 영상은 멀티 레이어 방식으로 오토 포커싱(Auto Focusing)된 파노라마 영상일 수 있다. 이 경우, 제 1 이미지 레이어는 도시된 바와 같이, 치열궁의 길이 방향을 따라 나뉜 다수의 구간마다 그 위치를 달리하여 불연속적 또는 연속적으로 연결된 것일 수 있다.
이러한 예를 좀 더 자세히 살펴보면, 먼저 도면에는 임의의 이미지 레이어(151)가 나타나 있다. 도면부호 151F는 파노라마 영상의 촬영 대상 영역(Field Of View, FOV)(151F)을 표시한다. 파노라마 영상 처리 장치는 상기 임의의 이미지 레이어(151)의 안쪽에 위치한 내측 이미지 레이어(152)에 대해서도 파노라마 영상을 재구성하고, 상기 임의의 이미지 레이어(151)의 바깥쪽에 위치한 외측 이미지 레이어(153)에 대해서도 파노라마 영상을 재구성한다.
이때, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상과 내측 및 외측 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상은 각각 별개로, 즉 서로 다른 엑스선 영상 데이터로 재구성되는 것도 가능하고, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 엑스선 영상 데이터를 이용하여 내측 및 외측 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 것도 가능하다. 후자의 구체적인 방법은 본 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-0917679호를 참조할 수 있고, 전자의 구체적인 방법은 도 10 및 관련된 설명부분을 참조할 수 있다.
이렇게 재구성된 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상들 중에서 전술한 각 구간별로 가장 선명한, 즉 실제 피검체의 악궁 궤적에 가장 근사한 이미지 레이어를 선택하고, 이들을 서로 연결한 최종 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 재구성함으로써 복수의 서로 다른 파노라마 영상이 수평방향의 구간별로 연결된 제 1 파노라마 영상을 완성할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 파노라마 영상에 대응되는 최종 이미지 레이어를 제 1 이미지 레이어(15c)라 하면, 제 1 이미지 레이어(15c)는 예컨대, 전치를 포함하는 제1구간(F1)과 견치를 포함하는 제2구간(F2), 그리고 구치를 포함하는 제3구간(F3)에 대해서 각각 내측 이미지 레이어(152), 임의의 이미지 레이어(151), 그리고 외측 이미지 레이어(153)가 서로 불연속적 또는 연속적으로 연결된 형태를 띠게 된다. 참고로, 구간별 이미지 레이어를 연결하여 연속적인 최종 이미지 레이어를 얻기 위해서는 보간법 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 구간 별 복수의 이미지 레이어로 하나의 최종 이미지 레이어를 얻고, 최종 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 재구성으로 파노라마 영상을 획득하는 구체적인 방법은 본 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-1094180호를 참조할 수 있다. 이때, 앞서와 마찬가지로 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상은 각각 별개로, 즉 서로 다른 엑스선 영상 데이터로 재구성되는 것도 가능하고, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 엑스선 영상 데이터를 이용하여 재구성될 수도 있다. 후자의 구체적인 방법은 본 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-0917679호를 참조할 수 있고, 전자의 구체적인 방법은 도 10 및 관련된 설명부분을 참조할 수 있다.
여기서는 설명의 편의성을 위해 분할된 구간의 수 및 미리 설정된 이미지 레이어의 수를 각각 3개로 단순화했으나, 실제의 장치에서는 오토 포커싱 연산을 수행하는 단위 구간은 치열궁의 길이 방향을 따라서 더 많은 수의 구간으로 세분화될 수 있을 뿐만 아니라, 본 도면에 수직인 치아의 높이 방향으로도 다수의 영역으로 세분화될 수 있다. 또한, 임의의 이미지 레이어(151)의 내측 및 외측으로 미리 설정된 이미지 레이어의 수도 더 많을 수 있다.
도 9는 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 파노라마 영상의 또 다른 예를 보인다.
제 1 파노라마 영상은 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상들 또는 복수의 이미지 레이어에 대한 영상 데이터를 블록 단위로 비교해서 가장 선명한 블록 영상 또는 블록 영상 데이터의 조합으로 재구성된 파노라마 영상일 수 있다. 이 경우, 제 1 이미지 레이어는 복수의 이미지 레이어로부터 선택된 블록 단위 이미지 레이어의 조합이 될 수 있다.
이러한 예를 좀 더 자세히 살펴보면, 먼저 도면 좌측에는 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 나타나 있다.
이때, 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상은 각각 별개로, 즉 서로 다른 엑스선 영상 데이터로 재구성되는 것도 가능하고, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 엑스선 영상 데이터를 이용하여 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 것도 가능하다. 후자의 구체적인 방법은 본 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-0917679호를 참조할 수 있고, 전자의 구체적인 방법은 도 11 및 관련된 설명부분을 참조할 수 있다.
이렇게 재구성된 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 동일 스케일, 즉, 동일 확대율의 파노라마 영상으로 재구성하고, 이들 파노라마 영상을 동일 수 및 동일 사이즈의 단위 블록으로 이루어진 블록 집합으로 구획한 후 주파수 분석 등을 통해 각 단위 블록의 영상이 가장 선명한 블록 영상을 선택한다. 그리고 이들 블록 영상을 조합해서 우측의 제 1 파노라마 영상을 얻을 수 있다. 이 경우 제 1 파노라마 영상은 전 블록에 걸쳐 실제 피검체의 악궁 궤적에 가장 근사한 블록 단위의 이미지 레이어에 대한 블록 단위의 파노라마 영상이 조합에 해당된다. 도 9에서는 편의상 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상으로부터 블록 영상을 선택하는 것으로 설명하였지만, 다수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 데이터로부터 블록 영상 데이터를 선택하는 것도 가능하다.
이와 같이 복수의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상 또는 복수의 이미지 레이어에 대한 영상 데이터로부터 선택된 블록 단위의 영상 또는 블록 단위의 영상 데이터를 조합하여 재구성함으로써 최종의 파노라마 영상을 획득하는 구체적인 방법은 본 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-1664166호, 제10-1389841호를 참조할 수 있다.
도 10은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 2 파노라마 영상의 제 2 이미지 레이어의 한 예를 보인다.
제 2 이미지 레이어(251,252,253)는 하나 또는 그 이상일 수 있다. 한편, 제 2 이미지 레이어(251,252,253)는 바람직하게는, 미리 설정되어 영상 처리 장치에 저장될 수 있다. 예를 들면, 다수의 제 2 이미지 레이어(251,252,253)는 임의의 이미지 레이어(251)와 그 내측 및 외측 이미지 레이어를 포함할 수 있다. 상기 다수의 제 2 이미지 레이어(251,252,253)는 서로 교차하지 않도록 설정될 수 있다.
도 11은 제 1 파노라마 영상 및 제 2 파노라마 영상의 재구성에 사용되는 엑스선 영상 데이터의 범위를 보인다.
본 발명에 따른 파노라마 영상 처리 장치는 전술한 바와 같이 한 차례의 스캔 시퀀스를 통해 엑스선 센서에서 획득된 프레임 단위의 복수의 엑스선 영상 데이터를 저장부에 저장하고, 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 재구성에 필요한 엑스선 영상 데이터를 상기 저장부로부터 추출한 뒤, 이를 상기 임의의 이미지 레이어로 직접후역투사(DBP, Direct Back Projection) 함으로써 파노라마 영상을 재구성할 수 있다. 이때, 상기 임의의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상의 재구성에 필요한 엑스선 영상 데이터란 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 일정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터일 수 있고, 필요하다면 임의의 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 일정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터 중 일부는 다른 엑스선 영상 데이터의 보간을 통해 산출될 수 있다.
그런데, 이와 같은 방식으로 파노라마 영상을 재구성할 때, 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 엑스선 영상 데이터의 각도 범위에 따라 파노라마 영상의 깊이분해능에 차이가 생긴다.
좀더 구체적으로, 이미지 레이어의 임의의 지점에 대해 만약 어느 한 각도의 엑스선 영상 데이터만 활용된다면 그 각도에서 엑스선의 진행 경로 상에 있는 모든 구조물이 한 평면에 중첩된, 즉 깊이분해능이 없는 엑스선 영상만을 얻을 수 있다. 하지만 해당 지점에 대해 상대적으로 다양한 각도의 엑스선 영상 데이터가 활용된다면 상대적으로 깊이분해능이 향상된 파노라마 영상, 즉 엑스선 투과방향에 대해 이미지 레이어의 두께가 더 얇은 파노라마 영상을 얻을 수 있고, 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 엑스선 영상 데이터의 각도 범위가 넓어질수록 깊이분해능이 향상된다. 이것은 광학 카메라로 촬영된 영상에서 렌즈 구경이 크고 조리개가 많이 개방될 수록 초점의 심도가 얕은, 그래서 초점이 맞춰진 거리상에 있는 구조물과 그렇지 않은 구조물이 확연히 구별되는 것과 비슷한 원리이다.
본 도면에서 제 1 이미지 레이어(15)는 일 예로 임의의 이미지 레이어 이고, 도면부호 15F는 촬영 대상 영역을 나타낸다. 본 실시예에 따른 파노라마 영상 처리 장치는 상기 제 1 이미지 레이어(15)의 각 지점들에 대해서 상기 각 지점들을 투과하는 소정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용하여 제 1 파노라마 영상을 재구성한다. 예를 들어, 상기 제 1 이미지 레이어(15) 상의 a지점에 대해서는 각도 θ1a 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용하고, b지점에 대해서는 각도 θ1b 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용할 수 있다.
또한, 본 도면에서 제 2 이미지 레이어(25)는 일 예로서, 상기 제 1 이미지 레이어(15)의 안쪽을 그와 나란하게 지나도록 설정되어 있다. 그리고 본 실시예에 따른 파노라마 영상 처리 장치는 상기 제 2 이미지 레이어(25) 상의 각 지점들에 대해서 상기 각 지점들을 투과하는 소정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용하여 제 2 파노라마 영상을 재구성한다. 예를 들어, 상기 제 2 이미지 레이어(25) 상의 a'지점에 대해서는 각도 θ2a' 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용하고, b'지점에 대해서는 각도 θ2b' 범위의 엑스선 영상 데이터를 활용할 수 있다.
여기서, 상기 a'지점은 상기 제 1 이미지 레이어(15)에서 상기 a지점을 지나는 법선이 제 2 이미지 레이어(25)와 교차하는 점일 수 있다. 즉, a'지점과 a 지점은 동일한 엑스선 조사 방향을 따른다. 마찬가지로 상기 b'지점은 상기 제 1 이미지 레이어(15)에서 상기 b지점을 지나는 법선이 제 2 이미지 레이어(25)와 교차하는 점일 수 있다. 즉, b'지점과 b 지점은 동일한 엑스선 조사 방향을 따른다. 이때, θ1a와 θ2a', 그리고 θ1b와 θ2b'는, θ1a<θ2a' 이고, θ1b<θ2b'인 관계를 갖는다. 이를 통해 상기 제 2 이미지 레이어(25)에 대한 제 2 파노라마 영상은 상기 제 1 이미지 레이어(15)에 대한 제 1 파노라마 영상보다 상대적으로 더 우수한 깊이분해능을 가지게 된다. 달리 말하면, 상기 제 2 이미지 레이어(25)는 상기 제 1 이미지 레이어(15)보다 상대적으로 더 얇은 두께를 가지게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 파노라마 엑스선 영상 처리 장치는 서로 다른 각도의 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터로부터 임의의 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 일정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터를 얻고, 각 지점을 투과하는 일정 각도 범위의 엑스선 영상 데이터를 임의의 이미지 레이어의 각 점으로 직접후역투사 함으로써 해당 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상을 재구성할 수 있다. 이때 특히, 임의의 이미지 레이어는 장치의 촬영 궤적 등의 외부적 요인과 무관하게 사용자가 그 수령, 각도, 위치, 모양 등을 자유롭게 선택할 수 있으며, 물론 이미지 레이어의 각 지점을 투과하는 엑스선 영상 데이터의 각도범위에 따라 이미지 레이어의 두께 또한 자유롭게 선택할 수 있는 바, 이는 제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상 재구성에 모두 적용 가능하므로 제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능 또한 자유롭게 조절할 수 있다.
때문에 이상에서는 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상의 깊이 분해능이 제 1 이미지 레이어에 대한 제 1 파노라마 영상의 깊이 분해능 보다 우수한 것으로 설명하였지만, 필요하다면 그 반대의 경우도 가능하고, 제 1 및 제 2 파노라마 영상 모두가 기존 파노라마 영상 대비 깊이 분해능이 우수할 수 있으며, 제 1 및 제 2 파노라마 영상 모두가 기존 파노라마 영상 대비 깊이 분해능이 낮을 수 도 있다. 즉, 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 깊이분해능은 전적으로 사용자의 선택에 의해 결정될 수 있다.
도 12는 제 1 파노라마 영상 및 제 2 파노라마 영상의 정렬 관계를 보인다. 편의상 제 1 파노라마 영상은 하나로, 제 2 파노라마 영상은 두 개로 나타내었다.
도시된 바와 같이, 제 2 파노라마 영상(201, 202)은 제 1 파노라마 영상(10)과 평면적으로 동일한 범위를 동일한 확대도로 표현하는, 동일한 프레임 사이즈의 동일 확대율의 파노라마 영상으로 저장된다. 다만, 도 4에 도시된 디스플레이 화면에서 제 2 파노라마 영상(201, 202)은 부분 영상 표시부(21)에 대응되는 부분(211, 212)만 화면상에 표시된다. 표시되는 방법은 전술한 바와 같이, 하나 또는 둘 이상의 제 2 파노라마 영상에서 부분 영상 표시부(21)에 대응되는 부분(211, 212)이 제 1 파노라마 영상(10)에서 상기 부분 영상 표시부(21)에 대응되는 부분을 대체하여 또는 그와 중첩되게 표시될 수 있다.
도 13은 상기 도 4의 실시예에 따른 디스플레이 화면에 표시되는 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 서로 대비하여 보인다.
도 13의 (a)와 (b)는 편의상 상기 파노라마 영상 표시부(11)에 표시되는 영상이 그대로 유지되는 상태에서, 상기 부분 영상 표시부(21) 내의 영상을 사용자의 입력에 따라 제 1 파노라마 영상(10A, 도 13의 (a) 참조) 또는 제 2 파노라마 영상(20A, 도 13의 (b) 참조) 중의 해당 부분 영상으로 전환하여 나타낸 것이다. (a)와 (b)에서 두 개의 부분 영상 표시부(21) 중 좌측의 화살표로 표시한 부분을 서로 비교해보면 그 차이를 쉽게 발견할 수 있는데, (a)의 경우 부분 영상 표시부(21)에도 제 1 파노라마 영상(10A)의 해당 부분이 표시되어 상악 대구치의 치근이 하나로 보이는 반면, (b)의 경우 같은 쪽의 부분 영상 표시부(21)에 제 2 파노라마 영상(20A)의 해당 부분이 표시되어 상악 대구치의 치근이 두개인 모습을 볼 수 있다.
이와 같이 사용자는 예를 들어 부분 영상 표시부(21)를 활성화 상태에서 입력부의 일례로서 마우스 휠을 전/후 방향으로 돌리는 등의 입력 행위를 통해 상기 부분 영상 표시부(21)에 표시되는 제 2 파노라마 영상의 제 2 이미지 레이어를 선택할 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 디스플레이 화면의 다른 예를 보인다.
본 실시예는 상기 도 4의 실시예와 비교하여, 디스플레이 화면상의 부분 영상 표시부(21)에 표시된 제 2 파노라마 영상(20)이 표현하고 있는 이미지 레이어가 어떤 것인지를 나타내는 인디케이터 표시부(31)를 더 포함한다는 점에 차이가 있다. 상기 인디케이터 표시부(31)는 제 1 파노라마 영상(10)의 제 1 이미지 레이어(15) 및/또는 제 2 파노라마 영상(20)의 제 2 이미지 레이어(25)의 수량, 두께, 각도, 모양, 위치 등을 숫자, 그림, 도형 중 적어도 하나로 나타낼 수 있으며, 이를 통해 사용자는 디스플레이 화면상에 표시된 제 1 및 제 2 파노라마 영상의 제 1 및 제 2 이미지 레이어들의 상대적인 관계를 직관적으로 인식할 수 있다. 본 도면에서 인디케이터 표시부(31)는 일 예로서 상기 부분 영상 표시부(21)에 도면부호 35로 표시된 이미지 레이어(35)가 표시되고 있음을 나타낸다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치는 디스플레이 화면을 통해 적어도 하나의 제 1 이미지 레이어에 대한 제 1 파노라마 영상과 제 1 이미지 레이어의 적어도 하나를 포함하는 일부 또는 제 1 이미지 레이어와 적어도 일부가 다르거나 완전히 다른 적어도 하나의 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상의 일부분을 동시에 보여준다. 이때, 제 1 및 제 2 파노라마 영상은 동일한 확대율을 나타내므로 악궁에 대한 상대적인 위치가 서로 정렬되어 표시되며, 제 2 파노라마 영상은 그 일부분만을 보이되, 제 1 파노라마 영상에 중첩되거나 일부분을 대체하여 표시될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 파노라마 영상 처리 장치에서 엑스선 영상 데이터를 획득하는 과정에서부터 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 표시하는 과정을 한 예를 들어 설명한다.
도 15는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 작업 수행 과정을 보인다.
먼저 촬영부에 의한 엑스선 촬영(s10)이 수행된다. 이는 엑스선 제너레이터와 엑스선 센서를 포함하는 촬영부의 미리 설정된 움직임을 수반한다. 촬영부의 움직임은 피검체를 사이에 두고 엑스선 제너레이터와 엑스선 센서가 서로 대향한 상태로 선회하는 일련의 연속된 동작(회전의 방향 등 움직임의 방향이 한 방향으로 한정되는 것은 아님)을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 움직임과 동기화된 엑스선 제너레이터와 엑스선 센서의 동작은 싱글 스캔 시퀀스를 구성한다. 상기 스캔 시퀀스를 통해 획득된 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터는 저장부에 저장된다. 상기 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터에는 각각의 프레임을 형성한 엑스선 빔이 피검체를 투과한 위치 및 방향 등의 정보가 포함될 수 있다.
그런 다음, 영상처리부에서 제 1 파노라마 영상의 재구성(s21) 및 제 2 파노라마 영상의 재구성(s22)이 수행된다. 영상처리부가 상기 저장부에 저장된 상기 다수 프레임의 엑스선 영상 데이터로부터 각각의 파노라마 영상에 필요한 데이터를 추출하여 제 1 및 제 2 파노라마 영상을 재구성하는 과정, 특히 깊이분해능이 보강된 제 1 및/또는 제 2 파노라마 영상을 재구성하는 과정은 앞서 도 9를 참조하여 설명한 것과 같다. 상기 영상처리부에서 재구성된 제 1 및 제 2 파노라마 영상 역시 저장부에 저장된다.
뷰어 모듈은 제 1 파노라마 영상을 파노라마 영상 표시부에 표시(s30)한다. 이때, 사용자가 입력부를 통해 상기 제 1 파노라마 영상 중 일부 영역에 대한 제 2 파노라마 영상을 요구하는지 여부를 판단(s40)하여, 상기 일부 영역에 대한 제 2 파노라마 영상을 상기 제 1 파노라마 영상과 동시에 표시(s52)할 수 있다. 제 2 파노라마 영상이 기본으로 제공되는 경우, 제 2 파노라마 영상의 요구 여부를 판단하는 과정(s40)은 생략될 수 있다. 한편, 제 2 파노라마 영상의 표시에 앞서, 제 2 파노라마 영상으로 표시될 제 2 이미지 레이어의 위치, 각도, 수량 또는 두께 등을 선택하는 과정(s51)을 거칠 수도 있다. 임의의 제 2 파노라마 영상이 표시된 뒤에는 다른 제 2 파노라마 영상의 요구 여부를 판단(s53)하여, 요구가 있는 경우 다른 제 2 이미지 레이어의 선택(s51)을 통해 다른 위치나 모양, 두께의 제 2 이미지 레이어에 대한 제 2 파노라마 영상을 다시 제 1 파노라마 영상과 함께 표시(s52)할 수도 있다.
도 16 내지 도 20는 본 발명에 따른 엑스선 파노라마 영상 처리 장치의 작 업 수행 과정에 따른 디스플레이 화면의 또 다른 예를 보인다.
도 16에 보인 것처럼, 뷰어 모듈은 디스플레이 화면에 제 1 파노라마 영상을 표시하는 파노라마 영상 표시부를 제공하고, 여기에 제 1 파노라마 영상을 표시할 수 있다. 이때, 제 1 파노라마 영상은 확대율이 동일한 다수 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상이 중첩된 영상일 수 있다.
이후 사용자의 선택에 따라 도 17과 같이 제 1 파노라마 영상의 소정 부분에 부분 영상 표시부를 활성화하고, 여기에 제 2 파노라마 영상을 표시할 수 있다. 이때, 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상의 소정 부분에 대응되는 것으로서 제 1 파노라마 영상의 소정 부분에 중첩되거나 소정 부분을 대체한다. 그리고 이 상태에서 사용자는 부분 영상 표시부의 위치를 자유롭게 이동 및 조절할 수 있고, 부분 영상 표시부의 사이즈를 조절할 수도 있다. 도 18은 사용자의 선택에 따라 부분 영상 표시부의 사이즈를 조절하는 것을 나타내고 있다. 이 과정 중에 뷰어 모듈은 제 1 파노라마 영상의 대응 부분에 대한 제 2 파노라마 영상을 부분 영상 표시부에 실시간으로 표시한다.
이때, 바람직하게는 제 2 파노라마 영상은 제 1 파노라마 영상의 다수 이미지 레이어 중 어느 하나의 이미지 레이어에 대한 파노라마 영상일 수 있고, 이 경우 뷰어 모듈은 부분 영상 표시부의 일측에 도 18과 같이 부분 영상 표시부에 표시 가능한 제 2 파노라마 영상, 다시 말해 제 1 파노라마 영상에 중첩된 파노라마 영상 대비 현재 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상의 상대적 위치 관계를 나타내는 인디케이터를 표시할 수 있다.
일례로 도면에 나타난 20/40은 제 1 파노라마 영상에 중첩된 파노라마 영상의 수가 총 40장이고, 화면상 앞에서 뒤로 일련번호를 부여했을 때 현재 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상은 그 중 20번째임을 표시하고 있다. 또한 붉은 네모로 표시된 영역은 제 1 파노라마 영상에 중첩된 파노라마 영상의 수를 높이로, 현재 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상의 상대적인 위치를 붉은 선으로 표시하고 있다.
그리고 뷰어 모듈은 사용자가 마우스 휠을 회전시키는 등의 조작에 따라 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상을 전환할 수 있다. 도 19는 도 18의 상태에서 사용자의 조작에 의해 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상이 전환된 것으로서, 제 1 파노라마 영상에 중첩된 40장의 파노라마 영상 중에서 14번째 이미지 레이어의 파노라마 영상을 제 2 파노라마 영상으로 표시하고 있다. 앞서 도 17과 비교하면 제 2 파노라마 영상이 바뀐 것을 알 수 있는데, 이는 제 2 파노라마 영상의 제 2 이미지 레이어가 바뀐 것을 의미한다.
또한 뷰어 모듈은 사용자의 더블클릭 등의 조작에 따라 부분 영상 표시부에 표시된 제 2 파노라마 영상의 캡쳐 화면을 제공할 수 있다. 도 20은 해당 기능을 나타낸 것으로서, 제 1 부분에 대한 제 2 파노라마 영상의 캡쳐 화면이 제 1 부분과 연관되어 표시되어 있고, 부분 영상 표시부는 사용자 조작에 의해 다른 위치에서 제 2 파노라마 영상을 표시하고 있다.
그리고 이 같은 캡쳐 화면은 별도의 이미지 파일로 저장될 수 있다.
그 외에도 본 발명에 따른 파노라마 영상 처리 장치는 사용자 편의를 위한 각종 기능을 제공할 수 있는데, 이들은 모두 본 발명의 기술사상을 응용한 것으로서, 본 발명의 권리범위 내에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 대해 다양한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능할 것이다.
10: 제 1 파노라마 영상
11: 파노라마 영상 표시부 15, 15a, 15b: 제 1 이미지 레이어
20: 제 2 파노라마 영상 21: 부분 영상 표시부
25, 25a, 25b: 제 2 이미지 레이어
31: 인디케이터 표시부

Claims (16)

  1. 피검자에 대한 복수의 엑스선 프레임 데이터를 저장하는 저장부;　　
    사용자 조작을 위한 입력부;　
    상기 복수의 엑스선 프레임 데이터로 제 1 파노라마 영상 및 복수의 제 2 파노라마 영상을 재구성하는 이미지 프로세서;　
    스크린을 제공하는 디스플레이;　
    상기 스크린에 배경 영상 영역과 상기 배경 영상 영역의 일부에 배치되는 부분 영상 표시 영역을 표시하고, 상기 배경 영상 영역에 상기 제 1 파노라마 영상을 표시하고, 상기 부분 영상 표시 영역에 상기 제 1 파노라마 영상에 대응하는 상기 제 2 파노라마 영상의 일부를 표시하는 뷰어모듈을 포함하고,　　
    상기 저장부에는 상기 제 1 파노라마 영상 및 상기 복수의 제 2 파노라마 영상이 더 저장되고,
    상기 이미지 프로세서는 적어도 하나의 이미지 레이어의 수량, 위치, 모양, 각도, 두께 중 적어도 하나가 서로 다르게 상기 복수의 제 2 파노라마 영상을 생성하고,
    상기 뷰어 모듈은 상기 사용자 조작을 통한 사용자 선택에 따라 상기 저장부에 저장된 상기 복수의 제 2 파노라마 영상 중 하나를 상기 부분 영상 표시 영역에 디스플레이하는, 엑스선 영상 표시장치.　
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파노라마 영상은 상기 복수의 제 2 파노라마 영상 중 둘 이상이 깊이 방향으로 중첩된, 엑스선 영상 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파노라마 영상은 상기 제 1 파노라마 영상보다 깊이 방향에 대한 이미지 레이어의 두께가 더 얇은, 엑스선 영상 표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 뷰어 모듈은, 상기 입력부를 통한 상기 사용자 조작에 따라 상기 부분 영상 표시 영역의 위치, 크기, 형태, 수량 중 적어도 하나를 변경하는, 엑스선 영상 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 뷰어 모듈은, 상기 부분 영상 표시 영역에 표시된 상기 제 2 파노라마 영상의 이미지 레이어의 상대적인 위치를 숫자, 그림, 도형 중 적어도 하나로 상기 스크린에 표시하는 인디케이터 표시부를 더 표시하는, 엑스선 영상 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 뷰어 모듈은, 상기 사용자 조작에 따라 상기 부분 영상 표시 영역에 표시된 상기 제 2 파노라마 영상을 별도의 이미지로 변환하는, 엑스선 영상 표시장치.
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