KR102182649B1 - 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 방법은, 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계; 상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계; 상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 생성하는 단계; 및 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 악궁 궤적의 위치 및 형상에 기반하여 선정되고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 악궁 궤적에 이르는 거리와, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적에 이르는 거리의 비율을 일정하게 하는 것으로부터 선정될 수 있다.

Description

파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{Method and Apparatus for generating panoramic image, computer-readable recording medium}
본 발명은 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
치과에서 진단 목적으로 활용되는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 일반적으로 제너레이터로부터 발생된 엑스선을 조사하고, 수진자의 신체를 일부 투과하거나 또는 투과하지 않고 도달하는 엑스선을 상기 제너레이터와 마주보는 센서를 통해 수광한다. 그 다음, 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시켜 투영 데이터를 획득한다. 특히 이러한 엑스선 촬영 장치는 회전 축을 중심으로 상기 제너레이터와 센서를 회전시키면서 엑스선을 연속 조사 및 수광하여 엑스선 영상 데이터의 생성에 필요한 전기적 신호를 생성할 수 있다.
특히 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에서도 치과에서 주로 사용되는 파노라마 촬영 장치는 영상 생성의 목적물인 치아 및 치조골의 영상을 하나의 이차원 평면에 생성할 수 있어, 교정치료의 예후 판단, 치아의 맹출 상태 확인, 치조골의 높이 확인 등 다양한 진단 목적에 요긴하게 활용되고 있다.
보다 구체적으로 파노라마 촬영 장치는, 회전축을 중심으로 상기 제너레이터와 센서를 회전시키면서 방사선을 연속 조사 및 수광하여 복수의 프레임 영상의 기반이 되는 전기적 신호를 생성할 수 있다.
이러한 파노라마 촬영 방법은 한 번의 촬영으로 모든 치아 및 해부학적 구조물의 상태를 전부 검사할 수 있고, 낮은 방사선량 및 빠른 영상화 시간 등의 장점을 가진다. 상기 전기적 신호를 변환한 복수의 프레임 영상은, 스티칭(stitching) 과정을 거쳐 파노라마 영상이라 하는, 엑스선 영상으로 변환된다. 이 파노라마 영상은 평면에 환자의 치열을 포함한 해부학적 구조의 이미지를 모두 담고 있어 치과 진단에 요긴하게 활용된다.
이러한 파노라마 촬영에 있어서, 촬영 및 스티칭의 기준은 악궁 궤적이라고 불리는 곡선이다. 악궁 궤적은 환자의 치열을 따라 형성된 가상의 선으로 정의될 수 있으며, 이 악궁 궤적을 기준으로 파노라마 촬영이 이루어지게 된다.
파노라마 촬영 시에 수진자는 상기 제너레이터와 센서 사이에 위치하여 정렬된다. 이 때 촬영의 대상이 되는 치열이나 턱뼈와 상기 악궁 궤적과 상기 제너레이터 사이에는 수진자의 경추 및 상기 치열이나 턱뼈의 반대편에 위치한 치열, 턱뼈 등의 장애물이 위치하게 된다. 이러한 장애물은 파노라마 영상에 초점이 맞지 않아 뿌옇게 보이는 상태로 촬영의 대상의 이미지와 겹쳐 나타나게 된다.
이처럼 파노라마 영상에 뿌옇게 나타나는 장애물의 이미지를 고스트라 한다. 상기 고스트는 수진자의 상태의 진단에 불필요한 이미지로, 촬영 대상인 이미지의 선명도를 감소시키고 진단의 정확성을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고스트가 제거된 치과용 파노라마 영상 획득이 가능한 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 추가적인 촬영 없이도 기존에 촬영된 데이터를 효과적으로 활용하여 치과용 파노라마 영상의 품질을 향상시키는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 고안된 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 방법은, 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계; 상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계; 상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 생성하는 단계; 및 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 악궁 궤적의 위치 및 형상에 기반하여 선정되고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 악궁 궤적에 이르는 거리와, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적에 이르는 거리의 비율을 일정하게 하는 것으로부터 선정될 수 있다.
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더 나아가, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 고안된 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 방법은, 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계; 상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계; 상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 생성하는 단계; 및 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적은, 상기 경추의 횡 단면의 바깥쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡 단면의 안쪽 방향으로 옵셋된 곡선의 일부로 선정될 수 있다.
그리고, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 고안된 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 장치는, 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부; 및 파노라마 영상 생성부를 포함하고, 상기 파노라마 영상 생성부는, 상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 획득하고, 상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하고, 상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 악궁 궤적의 위치 및 형상에 기반하여 선정되고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 악궁 궤적에 이르는 거리와, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적에 이르는 거리의 비율을 일정하게 하는 것으로부터 선정될 수 있다.
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한편, 상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 고안된 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 장치는, 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부; 및 파노라마 영상 생성부를 포함하고, 상기 파노라마 영상 생성부는, 상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 획득하고, 상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 획득하고, 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하고, 상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적은, 상기 경추의 횡 단면의 바깥쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡 단면의 안쪽 방향으로 옵셋된 곡선의 일부로 선정될 수 있다.
또한, 상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성될 수 있다.
한편 상기 프레임 영상 획득부는, 엑스선를 발생시키는 제너레이터; 상기 발생된 엑스선을 수집하는 센서; 및 상기 수집된 엑스선의 전기적 신호 변환을 통해 복수의 프레임 영상을 생성하는 변환부를 포함할 수 있다.
상기 기재된 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면,고스트가 제거된 치과용 파노라마 영상 획득이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 추가적인 촬영 없이도 기존에 촬영된 데이터를 효과적으로 활용하여 치과용 파노라마 영상의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 기존의 파노라마 촬영 장치를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 순서도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도 되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 기존의 파노라마 촬영 장치를 나타내는 예시도이다. 도 1 에 도시된 파노라마 촬영 장치(10)는 수진자의 신체의 해부학적 구조의 형상을 포함하는 파노라마 영상(600)을 촬영하는 장치이다.
상기 파노라마 촬영 장치(10)는 받침대(90), 지지기둥(85), 모니터(75), 갠트리(Gantry)(30), 손잡이(95) 및 헤드부(80)를 포함할 수 있다.
받침대(90)는 파노라마 촬영 장치(10)의 스탠딩을 지지하기 위해 상기 장치(10)가 설치되는 바닥면과 대면하는 구성이고, 지지기둥(85)은 받침대(90)로부터 수직하게 기립할 수 있다.
모니터(75)는 사용자가 장치(10)의 사용(예컨대, 갠트리(13)의 회전, 파노라마 촬영 시작 및 종료 등)을 확인할 수 있는 구성이다. 갠트리(13)는 장치(10)의 상부의 헤드부(80)의 아래에 위치할 수 있다.
또한 정렬부(60)는 수진자의 두부를 정렬하는 구성으로, 턱받이(chin-nest), 바이트 블록(bite block)을 포함할 수 있다.
상기 갠트리(13)는 수진자의 머리의 상하 방향의 직선 회전축(14)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 갠트리(13)의 양 끝단에는 엑스선을 생성하여 조사하는 제너레이터(11)와 수진자를 통과한 상기 엑스선을 수광하여 전기적 신호로 변환하는, 즉 수진자를 엑스선 촬영하는 센서(12)가 부착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 설명하기 위한 모식도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치(100)는, 제너레이터(11) 및 센서(12)가 부착된 갠트리(13)의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부(140); 및 파노라마 영상 생성부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 제너레이터(11) 및 센서(12)가 부착된 갠트리(13)는 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 파노라마 촬영 장치(10)에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임 영상 획득부(140)은 상기 파노라마 영상 생성 장치(100)의 외부에 있는 센서(12)에서 출력된 이미지 신호를 상기 복수의 프레임 영상으로 변환하여 획득하게 된다.
한 다른 실시 예에 따라 상기 제너레이터(11) 및 센서(12)가 부착된 갠트리(13)는 파노라마 영상 생성 장치(100)에 일체형으로 포함되어 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 본 파노라마 영상 생성 방법은 상기 파노라마 영상 생성 장치(10)에 의해 실행될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법은, 제너레이터(11) 및 센서(12)가 부착된 갠트리(13)의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계(S100)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 프레임 영상은, 상기 악궁 궤적에 따라 적정한 간격으로 스티칭 됨으로써 최종적인 파노라마 영상(600)을 형성하는 재료가 되는 영상이다.
또한 파노라마 영상 생성 방법은, 상기 상기 수진자의 악궁 궤적(210)에서 상기 갠트리(13)의 회전의 중심 축(14)과 상기 센서(12)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 본 단계를 도 4를 통해 상세히 설명한다. 도 4(a)에 도시된 악궁 궤적(210)은 도 2(b)에 도시된 제1 영상(600)의 촬영을 위한 기준 궤적으로 사용되며, 도 4(a)에서 보는 바와 같이 악궁 궤적(210)이 치열의 위치에 적정하게 정렬이 되어 있는 경우에 초점이 잘 맞는 고품질의 제1 영상(500)을 획득할 수 있게 된다.
상기 제1 영상에는 고스트(510a, 520b)가 포함 되어 있다. 이러한 고스트는 엑스선 촬영의 대상인 치열(200)이나 턱뼈(미도시)이외에 상기 제1 영상(500)에 포함되는 이미지로서, 상기 촬영의 대상의 이미지에 겹쳐 나타남으로써, 상기 대상의 이미지의 선명도를 감소시키고, 수진자에 대한 진단의 정확성을 저하시킬 수 있다.
이러한 고스트의 원인 중 하나는, 도 4(a)에 도시된 장애물(300)일 수 있다. 즉, 상기 장애물(300)이 상기 엑스선 촬영의 대상과 상기 제너레이터(11)의 사이에 놓이게 되면 상기 제너레이터(11)에서 조사된 엑스선을 흡수하거나, 일부 반사하여 상기 제1 영상에 고스트(510a, 520b)를 생성시킬 수 있다.
특히 이러한 장애물(300)에는 상기 촬영의 대상의 반대 편에 있는 턱뼈(미도시) 또는 치열(200)이 있으며, 이에 의한 고스트(510a)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제1 영상(500)에서 좌우측에 나타날 수 있다.
또한 상기 장애물(300)은 수진자(피사체)의 경추(목뼈)일 수 있으며, 이에 의한 고스트(510a)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제1 영상(500)의 중앙부에 나타날 수 있다.
그리고 상기 파노라마 영상 생성 방법은, 상기 복수의 프레임 영상을 장애물(300)에 대응하는 궤적(310)을 따라 스티칭하여 제2 영상(미도시)을 생성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
이러한 제2 영상(미도시)을 스티칭하기 위한 상기 복수의 프레임 영상의 스티칭 간격은 상기 궤적(310)에 초점이 맞도록, 상기 제1 영상(500)을 스티칭하기 위한 간격과는 다르게 선정될 수 있다.
상기 궤적(310)은, 상기 장애물(300)의 이미지를 잘 구현할 수 있도록 선정하는 것이 바람직하다. 일 실시 예로, 상기 궤적(310)은 상기 경추(목뼈)의 횡 단면의 바깥 쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡단면의 안쪽 방향으로 옵셋(offset)된 곡선의 일부로 선정될 수 있다.
한편, 상기 궤적(310)은 상기 경추(목뼈)의 횡 단면의 내부에 대응되도록 선정되되, 상기 제너레이터(11)의 위치로부터 상기 악궁 궤적(210)에 이르는 거리와 상기 제너레이터(11)의 위치로부터 상기 궤적(310)에 이르는 거리의 비율이 일정하도록 선정될 수도 있다. 이와 같이 선정할 경우 상기 제1 영상(500)에 반영되는 고스트(510a, 520b)에 대응되는 장애물(300)의 형상을 잘 구현할 수 있게 된다.
또한 상기 파노라마 영상 생성 방법은, 상기 제1 영상(500)에서 상기 제2 영상(미도시)에 포함된 상기 장애물(300)에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상(600)을 생성하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 고스트(510a, 520b)의 원인이 되는 장애물(300)에 촛점이 잘 맞는 제2 영상(미도시)을 획득하고, 상기 제2 영상(미도시)에 포함된 상기 장애물(300)에 대응하는 이미지 정보를 상기 제1 영상(500)에서 제거함으로써 품질이 향상된 파노라마 영상(600)을 생성하게 된다. 상기 제거 방법은, 데이터 수치의 뺄셈 연산 등을 활용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 장애물(300)은 상기 수진자의 치열(200) 및 턱뼈(미도시) 중 적어도 하나이고, 상기 장애물(300)에 대응하는 상기 궤적(310)은 상기 악궁 궤적(210)일 수 있다.
이러한 경우, 상기 제2 영상을 생성하는 단계(S300)는, 상기 복수의 프레임 영상을 상기 악궁 궤적(210)에서 상기 중심 축(14)과 상기 제너레이터(11)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 상기 제2 영상(미도시)을 생성하는 것이 바람직하다.
이상의 실시 예를 도 6을 통해 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
상기 도 6에 도시된 모식도에서, 화살표의 시작점은 제너레이터(11, 엑스선 발생 장치), 화살표의 끝은 센서(12, 엑스선 센서)의 위치를 각각 의미할 수 있다. 파노라마 영상(600)은, 센서(12)와 가까운 곳인 A 지점에 초점이 맞도록 스티칭을 하여 영상을 구성하여 사용한다.
이 때 센서(12)와 먼 곳도 스티칭을 하여 초점이 맞는 영상을 만들어 낼 수 있다. 이와 같이 A 지점에 초점이 맞도록 스티칭된 영상에서 B 지점에 초점이 맞도록 스티칭된 영상을 제거하면 고스트를 제거할 수 있다.
이와 같이 초점이 맞지 않아 흐리게 나오는 부분을 기존에는 버렸으나, 오히려 초점을 맞추어 영상을 만든 뒤 고스트 제거에 활용할 수 있다.
도 6에서, ①, ② 및 ③은 제너레이터의 순간 위치일 수 있다. 또한 A 지점은 ②, ③ 위치에서 촬영된 영상을 스티칭할 경우 초점이 맞는 영역이며, 파노라마 영상(600)의 구성에 필요한 위치일 수 있다. 또한, B 지점은 ①, ② 위치에서 촬영된 영상을 스티칭할 경우 초점이 맞는 영역이며 파노라마 영상(600)에 고스트로 나타날 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 장애물(300)은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물(300)에 대응하는 상기 궤적(310)은 상기 경추의 횡단면의 형상에 대응되는 직선 또는 곡선인 것이 바람직하다. 일 실시 예로, 상기 궤적(310)은 상기 경추(목뼈)의 횡 단면의 바깥 쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡단면의 안쪽 방향으로 옵셋(offset)된 곡선의 일부로 선정될 수 있다.
한편, 상기 궤적(310)은 상기 경추(목뼈)의 횡 단면의 내부에 대응되도록 선정되되, 상기 제너레이터(11)의 위치로부터 상기 악궁 궤적(210)에 이르는 거리와 상기 제너레이터(11)의 위치로부터 상기 궤적(310)에 이르는 거리의 비율이 일정하도록 선정될 수도 있다. 이와 같이 선정할 경우 상기 제1 영상(500)에 반영되는 고스트(510a, 520b)에 대응되는 장애물(300)의 형상을 잘 구현할 수 있게 된다.
더 나아가, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 전부 또는 일부의 확대 또는 축소를 통해 생성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터(11)와 상기 센서(12) 간의 제1 거리(410), 상기 제너레이터(11)와 상기 악궁 궤적(210)에서 상기 중심 축(14)과 상기 센서(12)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분 간의 제2 거리(420) 및 상기 제너레이터(11)와 상기 장애물(300)에 대응하는 궤적(310) 간의 제3 거리(430)에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것이 바람직하다.
즉 제너레이터(11)에 가까운 물체일 수록 최종적인 영상이 크게 나타날 수 있다. 이러한 개념을 확대율이라고 하는 데, 확대율은 제너레이터(11)와 센서(12)간의 거리 : 제너레이터(11)와 피사체(악궁 궤적) 간의 거리로 정의할 수 있다. 일반적인 파노라마 촬영에서 상기 확대율은 1.3:1인 것이 바람직하다.
이와 같은 확대율 개념을 고려하여 상기 제2 영상(미도시)의 전부 또는 일부를 확대 또는 축소하여 상기 이미지 정보를 생성함으로써 상기 고스트(510a, 520b)의 제거를 보다 효과적으로 할 수 있다.
그리고, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 그레이스케일을 조정하여 생성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 그레이스케일을 조정함으로써, 보다 효과적으로 상기 고스트(510a, 520b)의 제거를 할 수 있게 된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 고안된 본 발명에 따른 파노라마 영상 생성 장치(100)는, 제너레이터(11) 및 센서(12)가 부착된 갠트리(13)의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부(140) 및 파노라마 영상 생성부(150)를 기본적으로 포함할 수 있다.
상기 파노라마 영상 생성부(150)는, 상기 수진자의 악궁 궤적(210)에서 상기 갠트리(13)의 회전의 중심 축(14)과 상기 센서(12)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상(500)을 획득하고, 상기 복수의 프레임 영상을 장애물(300)에 대응하는 궤적(310)을 따라 스티칭하여 제2 영상(미도시)을 획득하고, 상기 제1 영상에서 상기 제2 영상(미도시)에 포함된 상기 장애물(300)에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상(600)을 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 장애물(300)은 상기 수진자의 치열(200) 및 턱뼈 (미도시)중 적어도 하나이고, 상기 장애물(300)에 대응하는 상기 궤적(310)은 상기 악궁 궤적(210)이고, 상기 파노라마 영상 생성부는, 상기 복수의 프레임 영상을 상기 악궁 궤적(210)에서 상기 중심 축(14)과 상기 제너레이터(11)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 상기 제2 영상(미도시)을 생성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 장애물(300)은 상기 수진자의 경추이고, 상기 장애물(300)에 대응하는 상기 궤적(310)은 상기 경추의 횡단면의 형상에 대응되는 직선 또는 곡선인 것이 바람직하다.
한편, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 전부 또는 일부의 확대 또는 축소를 통해 생성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터(11)와 상기 센서(12) 간의 제1 거리(410), 상기 제너레이터(11)와 상기 악궁 궤적(210)에서 상기 중심 축(14)과 상기 센서(12)의 사이의 치열(200)에 대응되는 부분 간의 제2 거리(420) 및 상기 제너레이터(11)와 상기 장애물(300)에 대응하는 궤적(310) 간의 제3 거리(430)에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이미지 정보는, 상기 제2 영상(미도시)의 그레이스케일을 조정하여 생성되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 프레임 영상 획득부(140)는, 엑스선을 발생시키는 제너레이터(11); 상기 발생된 엑스선을 수집하는 센서(12); 및 상기 수집된 엑스선의 전기적 신호 변환을 통해 복수의 프레임 영상을 생성하는 변환부(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 기재된 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
즉, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 파노라마 영상 생성 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 다양한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 상태로 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
상기 기록 매체는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)일 수 있으며, 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 파노라마 영상 촬영 장치 11: 제너레이터
12: 센서 13: 갠트리
14: 회전 중심 축 60: 정렬부
75: 모니터 80: 헤드부
85: 지지기둥 90: 받침대
95: 손잡이 100: 파노라마 영상 생성 장치
140: 프레임 영상 획득부 150: 파노라마 영상 생성부
200: 치열 210: 악궁 궤적
300: 장애물 310: 궤적
410: 제1 거리 420: 제2 거리
430: 제3 거리 500: 파노라마 영상
510a: 고스트 520b: 고스트

Claims (14)

  1. 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계;
    상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계;
    상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 악궁 궤적의 위치 및 형상에 기반하여 선정되고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 악궁 궤적에 이르는 거리와, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적에 이르는 거리의 비율을 일정하게 하는 것으로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 정보는,
    상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법.
  5. 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계;
    상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 생성하는 단계;
    상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적은, 상기 경추의 횡 단면의 바깥쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡 단면의 안쪽 방향으로 옵셋된 곡선의 일부로 선정되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미지 정보는,
    상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법.
  7. 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부; 및
    파노라마 영상 생성부를 포함하고,
    상기 파노라마 영상 생성부는,
    상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 획득하고,
    상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 획득하고,
    상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하고,
    상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 악궁 궤적의 위치 및 형상에 기반하여 선정되고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적의 위치 및 형상은, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 악궁 궤적에 이르는 거리와, 상기 제너레이터의 위치로부터 상기 장애물에 대응하는 상기 궤적에 이르는 거리의 비율을 일정하게 하는 것으로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치.
  11. 제너레이터 및 센서가 부착된 갠트리의 회전에 기반하여 수진자를 촬영한 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부; 및
    파노라마 영상 생성부를 포함하고,
    상기 파노라마 영상 생성부는,
    상기 수진자의 악궁 궤적에서 상기 갠트리의 회전의 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분을 따라 상기 복수의 프레임 영상을 스티칭하여 제1 영상을 획득하고,
    상기 복수의 프레임 영상을 장애물에 대응하는 궤적을 따라 스티칭하여 제2 영상을 획득하고,
    상기 제1 영상에서 상기 제2 영상에 포함된 상기 장애물에 대응하는 이미지 정보를 제거하여 파노라마 영상을 생성하고,
    상기 장애물은 상기 수진자의 경추이고,
    상기 장애물에 대응하는 상기 궤적은, 상기 경추의 횡 단면의 바깥쪽 경계선 또는 상기 경계선에서 상기 횡 단면의 안쪽 방향으로 옵셋된 곡선의 일부로 선정되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 영상의 전부 또는 일부를, 상기 복수의 프레임 영상 각각에 대응하는 상기 제너레이터와 상기 센서 간의 제1 거리, 상기 제너레이터와 상기 악궁 궤적에서 상기 중심 축과 상기 센서의 사이의 치열에 대응되는 부분 간의 제2 거리 및 상기 제너레이터와 상기 장애물에 대응하는 궤적 간의 제3 거리에 기반하여 확대 또는 축소하여 생성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 프레임 영상 획득부는,
    엑스선를 발생시키는 제너레이터;
    상기 발생된 엑스선을 수집하는 센서; 및
    상기 수집된 엑스선의 전기적 신호 변환을 통해 복수의 프레임 영상을 생성하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치.
  14. 제 1 항, 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체.
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