KR102098958B1 - Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ - Google Patents

Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ Download PDF

Info

Publication number
KR102098958B1
KR102098958B1 KR1020130072486A KR20130072486A KR102098958B1 KR 102098958 B1 KR102098958 B1 KR 102098958B1 KR 1020130072486 A KR1020130072486 A KR 1020130072486A KR 20130072486 A KR20130072486 A KR 20130072486A KR 102098958 B1 KR102098958 B1 KR 102098958B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
organ
unit
human body
dimensions
Prior art date
Application number
KR1020130072486A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150000259A (en
Inventor
박준우
민동명
김기현
Original Assignee
큐렉소 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 큐렉소 주식회사 filed Critical 큐렉소 주식회사
Priority to KR1020130072486A priority Critical patent/KR102098958B1/en
Publication of KR20150000259A publication Critical patent/KR20150000259A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102098958B1 publication Critical patent/KR102098958B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B2090/364Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
    • A61B2090/367Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body creating a 3D dataset from 2D images using position information
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/04Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/08Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10132Ultrasound image
    • G06T2207/101363D ultrasound image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41Medical

Abstract

본 발명은 인체 내에 삽입되어 장기의 이미지를 2차원으로 촬영하고, 촬영된 2차원 이미지를 미리 설정된 기준좌표와 일치시킨 제1 이미지를 생성하는 제1 이미지 획득부; 외부에서 조사된 X선, 자기장 또는 초음파를 통해 외부에서 인체 내의 장기를 3차원으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 기준좌표와 일치시킨 제2 이미지를 생성하는 제2 이미지 획득부; 제1 이미지 획득부에서 제1 이미지를 전송받고 제2 이미지 획득부에서 제2 이미지를 전송받아, 기준좌표를 기준으로 제1 이미지와 제2 이미지를 중첩시킨 3차원 이미지인 제3 이미지를 생성하는 제1 이미지 합성부; 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 기준좌표를 기준으로 한 제3 이미지의 이동 및 회전에 대한 제1 입력신호를 입력받으며, 제1 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성하는 제2 이미지 합성부; 및 제1 이미지를 전송받아 2차원으로 표시하고, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지를 전송받아 3차원으로 표시하는 표시부;를 포함한다.The present invention is a first image acquiring unit that is inserted into the human body to take an image of an organ in two dimensions and to generate a first image in which the photographed two-dimensional image matches a preset reference coordinate; A second image acquiring unit for photographing an organ in the human body in three dimensions from outside through X-rays, a magnetic field, or ultrasound irradiated from the outside, and generating a second image in which the photographed image is matched with a reference coordinate; The first image is transmitted from the first image acquisition unit and the second image is transmitted from the second image acquisition unit to generate a third image, a three-dimensional image in which the first image and the second image are superimposed based on the reference coordinates. A first image synthesizing unit; A fourth image is transmitted, receives a first input signal for movement and rotation of a third image based on a reference coordinate from the outside, and a fourth image in which the third image is moved and rotated based on the first input signal A second image synthesizing unit for generating a; And a display unit that receives the first image and displays it in two dimensions, and receives and displays the second image, the third image, and the fourth image in three dimensions.

Description

인체 장기 3차원 영상 표시 시스템{Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ}Human organs 3D image display system {Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ}

본 발명은 인체 장치 3차원 영상 표시 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 인체를 개복하지 않고 복강경이나 내시경을 통해 촬영한 인체 장기의 이미지를 3차원으로 구현하고, 구현된 3차원 이미지를 이동시키거나 회전시킬 수 있도록 하는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D image display system for a human body device, and specifically, an image of a human organ taken through a laparoscope or an endoscope without opening the human body in 3D, and moving or rotating the implemented 3D image It relates to a human body organ 3D image display system that can be.

일반적으로 인체 내의 장기를 관찰하는 방법에는 직접 인체를 개복하여 장기를 관찰하거나, 인체 내에 내시경이나 복강경 등을 넣어서 관찰하거나, 인체 외부에서 X선, 초음파, 자기장 등을 인체에 조사하여 조사된 부분의 장기를 간접적으로 관찰하는 방법이 있다.In general, the method of observing the organs in the human body is by directly opening the human body to observe the organs, or by placing an endoscope or laparoscope in the human body, or by examining the human body with X-rays, ultrasound, magnetic fields, etc. There is a way to observe organs indirectly.

그러나, 앞서 설명한 방법들은 모두 2차원 이미지인 관계로, 이를 3차원 이미지로 구현하기 위해서는 2차원 이미지를 3차원으로 구현시키는 특수안경이나, 2차원 이미지를 별도의 영상처리하여 3차원으로 구현해야 하는 불편함이 있어서, 의료행위를 행하는 의료인이 환자의 인체 내부 장기를 검사하는 과정에서 촬영되는 이미지를 즉시 3차원으로 구현하여 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.However, since all of the above-described methods are two-dimensional images, in order to realize them as three-dimensional images, special glasses that implement two-dimensional images in three dimensions, or separate image processing of two-dimensional images must be implemented in three dimensions. There was a problem in that it was inconvenient, and a medical practitioner performing a medical practice could not immediately confirm the image photographed in the process of examining a patient's internal organs in three dimensions.

또한, 인체 내의 장기를 관찰하면서 장기를 다른 방향의 시점에서 관찰하고 싶을 경우에는, 개복술의 경우 의료행위자의 시선을 다른방향으로 이동하거나 장기를 직접 회전 또는 이동시켜 관찰해야 하고, 내시경이나 복강경 같은 수단을 이용할 때는 시술 도구를 의료행위자가 관찰하고 싶은 방향으로 이동시켜야 하며, X선, 초음파, 자기장 등을 이용할 때에는 환자의 위치를 변경시켜 다시 촬영해야 하는 문제점이 있었다. In addition, when observing the organs in the human body while observing the organs from a different direction, in the case of laparotomy, the medical practitioner's gaze must be observed in another direction or by directly rotating or moving the organs, such as endoscopy or laparoscopy. When using, the surgical tool has to be moved in the direction that the medical actor wants to observe, and when using X-rays, ultrasound, magnetic fields, etc., the patient's position has to be changed and taken again.

이와 같은, 문제점에서 의료행위자가 내시경이나 복강경 같은 수단에 대한 조작이 미숙할 경우에는 방향 이동 중 다른 장기가 손상될 수 있고, X선과 같은 방사선을 이용할 경우에는 환자에게 많은 방사선이 조사되며, 개복술의 경우 개복하는 범위가 더 넓어진다는 문제점이 있었다.In this problem, if the medical practitioner is inexperienced with manipulations such as an endoscope or laparoscopy, other organs may be damaged during directional movement, and when using radiation such as X-rays, a lot of radiation is irradiated to the patient. In the case, there was a problem that the opening range was wider.

한국공개특허 제2012-0117165호Korean Patent Publication No. 2012-0117165

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 의료행위자를 통해 인체 내부에 내시경과 같은 기구가 삽입되어 관찰되는 장기에 대한 2차원 이미지를 미리 촬영한 3차원 이미지에 동일한 기준좌표를 이용하여 중첩시키기 때문에 2차원 이미지와 3차원 이미지간의 크기가 다르더라도 이를 완벽하게 중첩시킬 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the purpose of which is the same reference coordinates for a 3D image taken in advance of a 2D image of an organ observed by an instrument such as an endoscope inserted into the human body through a medical actor. The purpose of the present invention is to provide a 3D image display system for human organs that can be perfectly overlapped even if the sizes between the 2D image and the 3D image are different because they are overlapped by using.

또한, 2차원 이미지와 3차원 이미지를 중접시켜 생성한 이미지를 이동 또는 회전시켜 장기를 관찰함으로써, 의료행위자가 인체 내에 삽입되어 있는 내시경과 같은 기구를 이동시키며 장기를 관찰하지 않아도 되므로 의료행위를 받는 환자의 고통이 적고 장기를 관찰하는 시간이 줄어들며 의료행위자의 의료기구 조작미숙으로 인한 의료사고도 예방될 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by observing the organ by moving or rotating the image created by inverting the two-dimensional image and the three-dimensional image, the medical practitioner does not need to observe the organ while moving an instrument such as an endoscope inserted in the human body. The object of the present invention is to provide a three-dimensional image display system for human organs that can reduce the pain of patients, reduce the time to observe organs, and prevent medical accidents due to inadequate manipulation of medical devices by medical actors.

또한, 2차원 이미지와 3차원 이미지를 중접시켜 생성한 이미지를 확대 또는 축소시켜 장기를 관찰함으로써, 의료행위자가 장기의 조직을 더 자세히 관찰하기 위해 조직을 적출하지 않아도 되므로, 환자에게 조직을 적출함으로 인해서 발생되는 통증을 방지할 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by observing the organ by enlarging or reducing the image generated by indirectly grafting the 2D image and the 3D image, the medical practitioner does not need to extract the tissue to observe the tissue of the organ in more detail. It is an object of the present invention to provide a 3D image display system for human organs capable of preventing pain caused by the human body.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 인체 내에 삽입되어 장기의 이미지를 2차원으로 촬영하고, 촬영된 2차원 이미지를 미리 설정된 기준좌표와 일치시킨 제1 이미지를 생성하는 제1 이미지 획득부; 외부에서 조사된 X선, 자기장 또는 초음파를 통해 인체 내의 장기를 3차원으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 기준좌표와 일치시킨 제2 이미지를 생성하는 제2 이미지 획득부; 제1 이미지 획득부에서 제1 이미지를 전송받고 제2 이미지 획득부에서 제2 이미지를 전송받아, 기준좌표를 기준으로 제1 이미지와 제2 이미지를 중첩시킨 3차원 이미지인 제3 이미지를 생성하는 제1 이미지 합성부; 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 기준좌표를 기준으로 한 제3 이미지의 이동 및 회전에 대한 제1 입력신호를 입력받으며, 제1 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성하는 제2 이미지 합성부; 및 제1 이미지를 전송받아 2차원으로 표시하고, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지를 전송받아 3차원으로 표시하는 표시부;를 포함한다.The present invention for achieving the above technical problem is a first image acquisition unit that is inserted into the human body to take an image of an organ in two dimensions, and to generate a first image in which the captured two-dimensional image is matched with a preset reference coordinate; A second image acquiring unit that photographs an organ in the human body in three dimensions through X-rays, a magnetic field, or ultrasound irradiated from the outside, and generates a second image in which the photographed image matches the reference coordinates; The first image is transmitted from the first image acquisition unit and the second image is transmitted from the second image acquisition unit to generate a third image, a three-dimensional image in which the first image and the second image are superimposed based on the reference coordinates. A first image synthesizing unit; A fourth image is transmitted, receives a first input signal for movement and rotation of a third image based on a reference coordinate from the outside, and a fourth image in which the third image is moved and rotated based on the first input signal A second image synthesizing unit for generating a; And a display unit that receives the first image and displays it in two dimensions, and receives and displays the second image, the third image, and the fourth image in three dimensions.

또한, 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 기준좌표를 기준으로 한 제3 이미지의 확대 및 축소에 대한 제2 입력신호를 입력받으며, 제2 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 확대 및 축소된 제5 이미지를 생성하는 제3 이미지 합성부;를 더 포함하고, 표시부는 제5 이미지를 전송받아 3차원으로 더 표시하는 것을 특징으로 한다.In addition, a third image is received, a second input signal for enlargement and reduction of a third image based on a reference coordinate is received from the outside, and the third image is enlarged and reduced based on the second input signal. A third image combining unit generating a fifth image; and further comprising, the display unit is characterized in that it further receives the fifth image and displays it in three dimensions.

또한, 제2 이미지 합성부 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 검출된 기구의 말단부를 기준으로 제1 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.Further, the second image synthesizing unit detects a mechanism having a preset shape from the third image, and generates a fourth image in which the third image is moved and rotated based on the first input signal based on the detected end portion of the mechanism. It is characterized by.

또한, 제3 이미지 합성부는 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 검출된 기구의 말단부를 기준으로 제2 입력신호에 기초하여 상기 제3 이미지가 이동 및 회전된 제5 이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the third image synthesizing unit detects a mechanism having a predetermined shape from the third image, and generates a fifth image in which the third image is moved and rotated based on the second input signal based on the detected end portion of the mechanism. It is characterized by.

또한, 표시부는 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지, 상기 제3 이미지, 상기 제4 이미지 및 상기 제5 이미지를 다중으로 표시하는 것을 특징으로 한다.In addition, the display unit may be characterized in that the first image, the second image, the third image, the fourth image and the fifth image are displayed in multiple numbers.

본 발명의 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에 의하면, 의료행위자를 통해 인체 내부에 내시경과 같은 기구가 삽입되어 관찰되는 장기에 대한 2차원 이미지를 미리 촬영한 3차원 이미지에 동일한 기준좌표를 이용하여 중첩시키기 때문에 2차원 이미지와 3차원 이미지간의 크기가 다르더라도 이를 완벽하게 중첩시킬 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공할 수 있다.According to the human body organ 3D image display system of the present invention, a device such as an endoscope is inserted into a human body through a medical actor to superimpose a 2D image of an organ observed by using the same reference coordinates on a 3D image taken in advance. Therefore, even if the size between the 2D image and the 3D image is different, it is possible to provide a human organ 3D image display system capable of perfectly overlapping.

또한, 2차원 이미지와 3차원 이미지를 중접시켜 생성한 이미지를 이동 또는 회전시켜 장기를 관찰함으로써, 의료행위자가 인체 내에 삽입되어 있는 내시경과 같은 기구를 이동시키며 장기를 관찰하지 않아도 되므로 의료행위를 받는 환자의 고통이 적고 장기를 관찰하는 시간이 줄어들며 의료행위자의 의료기구 조작미숙으로 인한 의료사고도 예방될 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공할 수 있다.In addition, by observing the organ by moving or rotating the image created by inverting the two-dimensional image and the three-dimensional image, the medical practitioner does not need to observe the organ while moving an instrument such as an endoscope inserted in the human body. It is possible to provide a 3D image display system for a human organ that can reduce a patient's pain, reduce the time to observe an organ, and prevent medical accidents due to inadequate manipulation of medical devices by medical actors.

또한, 2차원 이미지와 3차원 이미지를 중접시켜 생성한 이미지를 확대 또는 축소시켜 장기를 관찰함으로써, 의료행위자가 장기의 조직을 더 자세히 관찰하기 위해 조직을 적출하지 않아도 되므로, 환자에게 조직을 적출함으로 인해서 발생되는 통증을 방지할 수 있는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템을 제공할 수 있다.In addition, by observing the organ by enlarging or reducing the image generated by indirectly grafting the 2D image and the 3D image, the medical practitioner does not need to extract the tissue to observe the tissue of the organ in more detail. It is possible to provide a 3D image display system for human organs that can prevent pain caused by the human body.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에 대한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에서 제3 이미지 합성부를 더 포함하는 블록도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에서 생성된 제3 이미지가 이동 및 회전되는 개략도이며,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에서 생성된 제3 이미지가 확대 및 축소되는 개략도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에서 생성된 제3 이미지가 미리 설정된 형상의 기구를 통해 이동 및 회전되는 개략도이며,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템에서 생성된 제3 이미지가 미리 설정된 형상의 기구를 통해 확대 및 축소되는 개략도이다.
1 is a block diagram of a human organ 3D image display system according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a block diagram further comprising a third image synthesizing unit in the human organ 3D image display system according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 3 is a schematic diagram of the third image generated in the human body 3D image display system according to a preferred embodiment of the present invention is moved and rotated,
Figure 4 is a schematic diagram of the enlargement and reduction of the third image generated in the human organ 3D image display system according to a preferred embodiment of the present invention,
5 is a schematic diagram in which a third image generated in a 3D image display system of a human body according to a preferred embodiment of the present invention is moved and rotated through a mechanism having a preset shape,
6 is a schematic diagram in which a third image generated in a 3D image display system of a human body according to a preferred embodiment of the present invention is enlarged and reduced through a mechanism having a preset shape.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same members may be indicated by the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 3차원 영상 표시 시스템을 상세히 설명한다.
Hereinafter, a three-dimensional image display system of the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 3차원 영상 표시 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 이미지 획득부(100), 제2 이미지 획득부(200), 제1 이미지 합성부(300), 제2 이미지 합성부(400) 및 표시부(500)를 포함한다.
3D image display system of the present invention, as shown in Figure 1, the first image acquisition unit 100, the second image acquisition unit 200, the first image synthesis unit 300, the second image synthesis unit ( 400) and a display unit 500.

제1 이미지 획득부(100)는 인체 내에 삽입되어 장기의 영상을 2차원으로 촬영하고, 촬영된 2차원 이미지를 미리 설정된 기준좌표와 일치시킨 제1 이미지를 생성한다.The first image acquisition unit 100 is inserted into the human body to take an image of an organ in two dimensions, and generates a first image in which the photographed two-dimensional image is matched with a preset reference coordinate.

여기서, 미리 설정된 기준좌표는 X축, Y축, Z축을 이용한 좌표가 될 수 있으며, 위도 및 경도에 사용되는 좌표가 될 수도 있다. 만약, 3차원 좌표를 사용할 경우에는 X축, Y축, Z축을 이용하는 좌표를 사용하되, Z축을 사용하지 않고 X축, Y축만 사용하여 2차원 이미지에 일치시킨다.
Here, the preset reference coordinates may be coordinates using the X-axis, Y-axis, and Z-axis, or may be coordinates used for latitude and longitude. If 3D coordinates are used, coordinates using X-axis, Y-axis, and Z-axis are used, but only X-axis and Y-axis are used without Z-axis to match the 2D image.

제2 이미지 획득부(200)는 외부에서 조사된 X선, 자기장 또는 초음파를 통해 외부에서 인체 내의 장기를 3차원으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 기준좌표와 일치시킨 제2 이미지를 생성한다.The second image acquisition unit 200 photographs an organ in the human body in three dimensions from outside through X-rays, a magnetic field, or ultrasound, and generates a second image in which the photographed image is matched with a reference coordinate.

여기서, 미리 설정된 기준좌표는 X축, Y축, Z축을 이용한 좌표가 될 수 있으며, 위도 및 경도에 사용되는 좌표가 될 수도 있다.
Here, the preset reference coordinates may be coordinates using the X-axis, Y-axis, and Z-axis, or may be coordinates used for latitude and longitude.

제1 이미지 합성부(300)는 제1 이미지 획득부(100)에서 제1 이미지를 전송받고 제2 이미지 획득부(200)에서 제2 이미지를 전송받아, 기준좌표를 기준으로 제1 이미지와 제2 이미지를 중첩시킨 3차원 이미지인 제3 이미지를 생성한다.The first image synthesizing unit 300 receives the first image from the first image acquisition unit 100 and receives the second image from the second image acquisition unit 200, and the first image and the first image based on the reference coordinates. A third image, which is a three-dimensional image in which two images are superimposed, is generated.

여기서, 제1 이미지와 제2 이미지는 동일한 기준좌표를 사용하여 구현되었기 때문에 2차원 이미지인 제1 이미지의 X축, Y축과 3차원 이미지인 제2 이미지의 X축, Y축, Z축에서 X축과 Y축을 중첩시켜 일치시킨 후, 제2 이미지의 Z축을 영상처리 하여 3차원 이미지인 제3 이미지를 생성한다.Here, since the first image and the second image are implemented using the same reference coordinates, the X-axis, Y-axis of the first image, which is a two-dimensional image, and the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the second image that is a three-dimensional image. After overlapping and matching the X and Y axes, the Z axis of the second image is image-processed to generate a 3D image, which is a 3D image.

만약, 다른 기준을 사용하는 좌표를 사용하였을 경우에도 제1 이미지와 제2 이미지를 중첩시켜 제3 이미지를 생성하는 원리는 앞서 설명한 바와 같다.
If the coordinates using different criteria are used, the principle of generating the third image by overlapping the first image and the second image is as described above.

제2 이미지 합성부(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 기준좌표를 기준으로 한 제3 이미지의 이동 및 회전에 대한 제1 입력신호를 입력받으며, 제1 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성한다.As shown in FIG. 3, the second image synthesis unit 400 receives the third image, receives a first input signal for movement and rotation of the third image based on the reference coordinate from the outside, and receives the third image. A fourth image in which the third image is moved and rotated is generated based on the 1 input signal.

여기서, 도 3의 (a)는 인체 내의 간이 내시경과 같은 기구로 촬영된 제1 이미지와 외부에서 X선, 초음파, 자기장으로 촬영된 제2 이미지가 중첩되어 생성된 제3 이미지를 도시하고 있고, (b)는 제3 이미지가 좌측으로 회전된 제4 이미지를 도시하고 있으며, (c)는 제3 이미지가 우측으로 회전된 제4 이미지를 도시하고 있다.Here, FIG. 3 (a) shows a third image generated by superimposing a first image photographed by a device such as a simple endoscope in the human body and a second image photographed by X-rays, ultrasound, and magnetic fields from the outside, (b) shows a fourth image with the third image rotated to the left, and (c) shows a fourth image with the third image rotated to the right.

또한, 제2 이미지 합성부(400)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 검출된 기구의 말단부를 기준으로 제1 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성한다.In addition, as illustrated in FIG. 5, the second image synthesizing unit 400 detects a mechanism having a preset shape in the third image, and a third image based on the first input signal based on the detected end portion of the mechanism. Creates a fourth image that has been moved and rotated.

여기서, 도 5의 (a)는 인체 내의 간이 내시경과 같은 기구로 촬영된 제1 이미지와 외부에서 X선, 초음파, 자기장으로 촬영된 제2 이미지가 중첩되어 생성된 제3 이미지를 미리 설정된 형상의 기구(10)의 말단부(A)를 통해 드래그한 것을 도시하고 있고, (b)는 (a)에서 미리 설정된 형상의 기구(10)의 말단부(A)를 통해 드래그한 방향으로 제3 이미지가 회전된 제4 이미지를 도시하고 있다.Here, FIG. 5 (a) is a preset shape of a third image generated by overlapping a first image photographed with a device such as a simple endoscope in the human body and a second image photographed with X-rays, ultrasound, and magnetic fields from outside. The dragging through the distal end A of the instrument 10 is shown, and (b) the third image is rotated in the direction dragged through the distal end A of the instrument 10 having a preset shape in (a). The fourth image is shown.

또한, 미리 설정된 형상의 기구(10)는 내시경이나 복강경 기구와 같은 형상이 될 수 있고, 이미지의 화상영역에서 미리 설정된 형상의 기구의 이미지가 있을 경우에만 이를 검출한다.
In addition, the instrument 10 of a preset shape may be a shape such as an endoscope or a laparoscopic instrument, and it is detected only when there is an image of the instrument having a preset shape in the image area of the image.

표시부(500)는 제1 이미지를 전송받아 2차원으로 표시하고, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지를 전송받아 3차원으로 표시한다.The display unit 500 receives the first image and displays it in two dimensions, and receives the second image, the third image, and the fourth image and displays it in three dimensions.

또한, 표시부(500)는 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지를 다중으로 표시한다. 여기서, 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지 및 제4 이미지를 다중으로 표시하는 것은, 의료행위자가 의료시술을 할 경우에 상황에 따라 필요한 이미지의 종류가 다르기 때문에 이를 한번에 볼 수 있게 하여 의료시술 도중 확인을 희망하는 이미지를 찾는데에 소요되는 시간을 줄이기 위함이다.
Also, the display unit 500 displays the first image, the second image, the third image, and the fourth image in multiple numbers. Here, since the first image, the second image, the third image, and the fourth image are displayed in multiple numbers, a medical practitioner may view them at once because the types of images required are different depending on the situation when performing medical procedures. This is to reduce the time required to find an image to be confirmed during the procedure.

이와 같은, 3차원 영상 표시 시스템은 의료행위자를 통해 인체 내부에 내시경과 같은 기구가 삽입되어 관찰되는 장기에 대한 2차원 이미지를 미리 촬영한 3차원 이미지에 동일한 기준좌표를 이용하여 중첩시키기 때문에 2차원 이미지와 3차원 이미지간의 크기가 다르더라도 이를 완벽하게 중첩시켜 3차원 영상을 구현시킬 수 있는 장점이 있다.As such, the 3D image display system uses a same reference coordinate to superimpose a 2D image of an organ observed by an instrument such as an endoscope inside a human body through a medical actor, using the same reference coordinates. Even if the sizes between the image and the 3D image are different, there is an advantage that a 3D image can be realized by perfectly overlapping them.

또한, 제1 이미지 합성부(300)를 통해 구현된 3차원 이미지인 제3 이미지를 이동 또는 회전시켜 장기를 관찰함으로써, 의료행위자가 인체 내에 삽입되어 있는 내시경과 같은 기구를 이동시키며 장기를 관찰하지 않아도 되므로 의료행위를 받는 환자의 고통이 적고 장기를 관찰하는 시간이 줄어들며 의료행위자의 의료기구 조작미숙으로 인한 의료사고도 예방된다는 장점이 있다.
In addition, by moving or rotating the third image, which is a 3D image implemented through the first image synthesizing unit 300, to observe the organ, a medical practitioner moves an instrument such as an endoscope inserted into the human body and does not observe the organ. Since there is no need, there is an advantage that the pain of the patient receiving the medical action is less, the time for observing the organ is reduced, and the medical accident due to the inadequate operation of the medical device by the medical actor is prevented.

앞서 설명한, 3차원 영상 표시 시스템은 제3 이미지를 확대 및 축소시킨 이미지를 생성하여 표시할 수 있다.The 3D image display system described above may generate and display an image in which the third image is enlarged and reduced.

이와 같은, 3차원 영상 표시 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 이미지 합성부(600)를 더 포함한다.As described above, the 3D image display system further includes a third image synthesizing unit 600.

제3 이미지 합성부(600)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 기준좌표를 기준으로 한 제3 이미지의 확대 및 축소에 대한 제2 입력신호를 입력받으며, 제2 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 확대 및 축소된 제5 이미지를 생성한다.As illustrated in FIG. 4, the third image synthesis unit 600 receives the third image, receives a second input signal for enlargement and reduction of the third image based on the reference coordinate from the outside, and receives the third image. 2 Generates a fifth image in which the third image is enlarged and reduced based on the input signal.

여기서, 도 4의 (a)는 인체 내의 간이 내시경과 같은 기구로 촬영된 제1 이미지와 외부에서 X선, 초음파, 자기장으로 촬영된 제2 이미지가 중첩되어 생성된 제3 이미지와, 제3 이미지가 확대된 제5 이미지를 도시하고 있고, (b)는 제3 이미지와, 제3 이미지가 축소된 제5 이미지를 도시하고 있다.Here, (a) of FIG. 4 is a third image and a third image generated by overlapping a first image photographed with a device such as a simple endoscope in the human body and a second image photographed with X-rays, ultrasound, and magnetic fields from the outside. Shows an enlarged fifth image, and (b) shows a third image and a fifth image in which the third image is reduced.

또한, 제3 이미지 합성부(600)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 검출된 기구의 말단부를 기준으로 제2 입력신호에 기초하여 제3 이미지가 확대 및 축소된 제5 이미지를 생성한다.In addition, as illustrated in FIG. 6, the third image synthesis unit 600 detects a mechanism having a predetermined shape from the third image, and the third image is based on the second input signal based on the distal end of the detected mechanism. Creates a fifth image enlarged and reduced.

여기서, 도 6의 (a)는 인체 내의 간이 내시경과 같은 기구로 촬영된 제1 이미지와 외부에서 X선, 초음파, 자기장으로 촬영된 제2 이미지가 중첩되어 생성된 제3 이미지를 미리 설정된 형상의 기구(10)의 말단부(A)를 통해 드래그하여, 드래그한 방향으로 제3 이미지가 축소된 제5 이미지를 도시하고 있고, (b)는 제3 이미지를 미리 설정된 형상의 기구(10)의 말단부(A)를 통해 드래그하여, 드래그한 방향으로 제3 이미지가 확대된 제5 이미지를 도시하고 있다.
Here, FIG. 6 (a) is a preset shape of a third image generated by overlapping a first image photographed with a device such as a simple endoscope in the human body and a second image photographed with X-rays, ultrasound, and magnetic fields from outside. Dragging through the distal end (A) of the instrument 10, shows a fifth image in which the third image is reduced in the dragged direction, and (b) shows the third image at the distal end of the instrument 10 of a preset shape. A fifth image in which the third image is enlarged in the dragged direction by dragging through (A) is illustrated.

표시부(500)는 제5 이미지를 전송받아 3차원으로 더 표시하고, 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지, 제4 이미지 및 제5 이미지를 다중으로 표시한다.
The display unit 500 receives the fifth image and further displays it in three dimensions, and multiplexes the first image, the second image, the third image, the fourth image, and the fifth image.

이와 같은, 3차원 영상 표시 시스템은 제3 이미지를 확대 및 축소할 수 있기 때문에, 의료행위자가 장기의 조직을 더 자세히 관찰하기 위해 조직을 적출하지 않아도 되므로, 환자는 조직을 적출함으로 인해서 발생되는 통증이 없어진다는 장점이 있다.
Since the 3D image display system can enlarge and reduce the third image, the patient does not need to remove the tissue in order to observe the tissue of the organ in more detail, so the patient suffers from the tissue extraction It has the advantage of disappearing.

이상에서 설명된 본 발명의 3차원 영상 표시 시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiment of the three-dimensional image display system of the present invention described above is only exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that various modifications and other equivalent embodiments are possible. You will know well. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications and equivalents and alternatives within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 제1 이미지 획득부 200 : 제2 이미지 획득부
300 : 제1 이미지 합성부 400 : 제2 이미지 합성부
500 : 표시부 600 : 제3 이미지 합성부
100: first image acquisition unit 200: second image acquisition unit
300: first image synthesis unit 400: second image synthesis unit
500: display unit 600: third image synthesis unit

Claims (5)

인체 내에 삽입되는 촬영기구를 통하여 관찰되는 장기에 대한 2차원 이미지를 미리 설정된 기준좌표와 일치시킨 제1 이미지를 생성하는 제1 이미지 획득부(100);
외부에서 조사된 X선, 자기장 또는 초음파를 통해 상기 인체 내의 장기를 3차원으로 미리 촬영하고, 상기 미리 촬영된 이미지를 상기 기준좌표와 일치시킨 제2 이미지를 생성하는 제2 이미지 획득부(200);
상기 제1 이미지 획득부(100)에서 제1 이미지를 전송받고 상기 제2 이미지 획득부(200)에서 제2 이미지를 전송받아, 상기 기준좌표를 기준으로 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 중첩시킨 3차원 이미지인 제3 이미지를 생성하는 제1 이미지 합성부(300);
상기 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 상기 기준좌표를 기준으로 한 상기 제3 이미지의 이동 및 회전에 대한 제1 입력신호를 입력받으며, 상기 제1 입력신호에 기초하여 상기 제3 이미지가 이동 및 회전된 제4 이미지를 생성하는 제2 이미지 합성부(400);
상기 제3 이미지를 전송받고, 외부로부터 상기 기준좌표를 기준으로 한 상기 제3 이미지의 확대 및 축소에 대한 제2 입력신호를 입력받으며, 상기 제2 입력신호에 기초하여 상기 제3 이미지가 확대 및 축소된 제5 이미지를 생성하는 제3 이미지 합성부(600); 및
상기 제1 이미지를 전송받아 2차원으로 표시하고, 상기 제2 이미지, 상기 제3 이미지, 상기 제4 이미지, 및 상기 제5 이미지를 전송받아 3차원으로 표시하는 표시부(500);를 포함하며,
상기 제2 이미지 합성부(400)는, 상기 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 상기 기구의 말단부를 통해 드래그한 방향으로 상기 말단부를 기준으로 상기 제3 이미지가 이동 및 회전된 상기 제4 이미지를 생성하고,
상기 제3 이미지 합성부(600)는, 상기 제3 이미지에서 미리 설정된 형상의 기구를 검출하고, 상기 기구의 말단부를 통해 드래그한 방향으로 상기 말단부를 기준으로 상기 제3 이미지가 확대 및 축소된 상기 제5 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템.
A first image acquiring unit 100 that generates a first image in which a two-dimensional image of an organ observed through a photographing device inserted in a human body is matched with a preset reference coordinate;
A second image acquisition unit 200 that photographs an organ in the human body in three dimensions in advance through X-rays, a magnetic field, or ultrasound irradiated from the outside, and generates a second image in which the pre-photographed image matches the reference coordinates. ;
The first image is received by the first image acquisition unit 100 and the second image is received by the second image acquisition unit 200, and the first image and the second image are superimposed based on the reference coordinates. A first image synthesizing unit 300 that generates a third image, which is a three-dimensional image;
The third image is received, a first input signal for movement and rotation of the third image based on the reference coordinate is received from the outside, and the third image is moved and moved based on the first input signal. A second image combining unit 400 generating a rotated fourth image;
The third image is received, a second input signal for enlargement and reduction of the third image based on the reference coordinate is received from the outside, and the third image is enlarged and enlarged based on the second input signal. A third image synthesizing unit 600 for generating a reduced fifth image; And
It includes; a display unit 500 for receiving the first image and displaying it in two dimensions, and receiving and displaying the second image, the third image, the fourth image, and the fifth image in three dimensions.
The second image synthesizing unit 400 detects an instrument having a predetermined shape from the third image, and the third image is moved and rotated based on the distal end in a direction dragged through the distal end of the instrument. Create a fourth image,
The third image synthesizing unit 600 detects an instrument having a predetermined shape from the third image, and the third image is enlarged and reduced based on the distal end in a direction dragged through the distal end of the instrument. A human body organ 3D image display system, characterized by generating a fifth image.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 표시부(500)는,
상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지, 상기 제3 이미지, 상기 제4 이미지 및 상기 제5 이미지를 다중으로 표시하는 것을 특징으로 하는 인체 장기 3차원 영상 표시 시스템.
According to claim 1, The display unit 500,
The first image, the second image, the third image, the fourth image and the fifth image, a human body organ three-dimensional image display system, characterized in that to display multiple.
KR1020130072486A 2013-06-24 2013-06-24 Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ KR102098958B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130072486A KR102098958B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130072486A KR102098958B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150000259A KR20150000259A (en) 2015-01-02
KR102098958B1 true KR102098958B1 (en) 2020-04-14

Family

ID=52474428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130072486A KR102098958B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102098958B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090078487A (en) * 2008-01-15 2009-07-20 (주)온디맨드소프트 3/4-dimensional ultrasound scanning simulator and its simulation method for training purpose
KR20120117165A (en) 2011-04-14 2012-10-24 삼성전자주식회사 Method of generating 3-dimensional image and endoscope apparatus using the same
KR101239294B1 (en) * 2011-05-23 2013-03-05 한양대학교 산학협력단 Apparatus and method for registering images at coordinate space
KR20130015146A (en) * 2011-08-02 2013-02-13 삼성전자주식회사 Method and apparatus for processing medical image, robotic surgery system using image guidance

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150000259A (en) 2015-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10561304B2 (en) Medical stereoscopic observation device, medical stereoscopic observation method, and program
US7774044B2 (en) System and method for augmented reality navigation in a medical intervention procedure
WO2011122032A1 (en) Endoscope observation supporting system and method, and device and programme
EP2554104B1 (en) Endoscope observation supporting system and programme
WO2011114731A1 (en) System, method, device, and program for supporting endoscopic observation
WO2015029318A1 (en) 3d display device and 3d display method
US11266294B2 (en) Image processing device, endoscopic surgery system, and image processing method
JP5377153B2 (en) Image processing apparatus, image processing program, and medical diagnostic system
US20130046137A1 (en) Surgical instrument and method with multiple image capture sensors
WO2013179855A1 (en) Stereoscopic endoscope system
JP2020512089A (en) Virtual shadows that enhance depth perception
EP3768140A1 (en) Surgical assistance apparatus, surgical method, non-transitory computer readable medium and surgical assistance system
KR101772187B1 (en) Method and device for stereoscopic depiction of image data
JP5486437B2 (en) Stereoscopic image display method and apparatus
JP2012075507A (en) Surgical camera
JP7460631B2 (en) ENDOSCOPY HAVING DUAL IMAGE SENSORS - Patent application
AU2018202682A1 (en) Endoscopic view of invasive procedures in narrow passages
WO2020054566A1 (en) Medical observation system, medical observation device and medical observation method
EP3150124A1 (en) Apparatus and method for augmented visualization employing x-ray and optical data
US10951837B2 (en) Generating a stereoscopic representation
JP2014131552A (en) Medical support device
EP4039167A1 (en) Mixed reality systems and methods for indicating an extent of a field of view of an imaging device
KR102098958B1 (en) Three Dimensions Image Dysplay System for The Organ
JP6285618B1 (en) Device and method for placing a marker in a 3D ultrasound image volume
JP2017086688A (en) Image combining device and method

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right