KR102235196B1 - Apparatus for medical image segmentation and method for modeling using the same - Google Patents
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Abstract
의료 영상 세그멘테이션 장치 및 이를 이용한 모델링 방법에 관한 것으로 의료 영상 세그멘테이션 장치는 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 세 개 이상의 임의의 점을 검출하는 검출부, 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 폐곡선 생성부, 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고, 선택된 복수개의 이동 시작점을 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 확장부, 확장된 폐곡선이 특정 장기의 영역에 대응하면, 폐곡선 영역의 영상을 추출하는 제어부, 그리고 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 모델링부를 포함한다.It relates to a medical image segmentation apparatus and a modeling method using the same, wherein the medical image segmentation apparatus detects three or more arbitrary points within a specific organ area from at least one cross section included in the medical image. Closed curve generator that connects to create one closed curve, selects three or more arbitrary points as movement start points, and moves a plurality of selected movement start points in the outer direction of the closed curve, and expands the closed curve outward. When the closed curve corresponds to a specific organ area, a control unit that extracts the image of the closed curve area, and the images of the closed curve area extracted from a plurality of different sections included in the medical image are continuously collected to generate a three-dimensional shape of a specific organ. It includes a modeling unit that provides a three-dimensional shape of the generated specific organ.
Description
의료 영상 세그멘테이션 장치 및 이를 이용한 모델링 방법이 제공된다. A medical image segmentation apparatus and a modeling method using the same are provided.
외과 수술시, 수술 대상이 되는 부위나 장기를 확인하기 위해 CT 영상을 통해 미리 해당 부위를 확인할 수 있다. 그러나 환자의 위치 및 방향이 CT 영상의 그것과 다를 수 있기 때문에, CT 영상이 장기의 직접적인 확인에 큰 도움을 주지 못하는 경우가 있다. 또한 환자가 수술 전에 의료진으로부터 수술에 대한 설명을 들을 때, CT 사진을 통해 설명을 들으면 영상 판독에 비전문적인 대다수의 환자는 설명에 대한 이해도와 만족도가 떨어질 수 있다. 환자의 의료 영상을 분석하여, 3D 프린팅을 통해 입체 장기 모델을 만들면, 이를 통해 의료진은 더 정확하게 수술에 대해 준비할 수 있고, 환자 또한 자신의 장기 모델을 통해 자신의 환부와 상태를 정확히 인지할 수 있다.During a surgical operation, in order to check the target area or organ, the corresponding area can be identified in advance through a CT image. However, since the patient's location and orientation may be different from those of the CT image, the CT image may not be of great help in direct identification of the organ. In addition, when a patient receives an explanation of the operation from a medical staff before the operation, if the explanation is received through a CT picture, the majority of patients who are not specialized in image reading may have poor understanding and satisfaction of the explanation. By analyzing the patient's medical image and creating a three-dimensional organ model through 3D printing, the medical staff can more accurately prepare for surgery, and the patient can also accurately recognize the affected area and condition through his organ model. have.
3D 프린팅을 통해, 환자의 장기뿐만 아니라 환자 맞춤용 교정 장치를 기존의 교정 장치보다 더 손쉽게, 다양한 재료를 이용해서 제작할 수 있다.Through 3D printing, not only the patient's organs, but also the patient-specific orthodontic device can be manufactured using a variety of materials more easily than the conventional orthodontic device.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 의료 영상 단면에서 특정 장기의 경계선을 도출하는 의료 영상 세그멘테이션 장치를 제공하기 위한 것이다. A problem to be solved by an embodiment of the present invention is to provide a medical image segmentation apparatus for deriving a boundary line of a specific organ from a cross section of a medical image.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 의료 영상의 세그멘테이션 영역을 적층하여 모델링하는 방법을 제공하기 위한 것이다. A problem to be solved by an embodiment of the present invention is to provide a method for modeling by stacking segmentation regions of a medical image.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.In addition to the above tasks, it can be used to achieve other tasks not specifically mentioned.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치는 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 세 개 이상의 임의의 점을 검출하는 검출부, 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 폐곡선 생성부, 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고, 선택된 복수개의 이동 시작점을 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 확장부, 확장된 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 폐곡선 영역의 영상을 추출하는 제어부, 그리고 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 모델링부를 포함한다. The medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a detection unit that detects three or more arbitrary points within a specific organ area in at least one cross section included in the medical image, and connects three or more arbitrary points to one or more. A closed curve generator that creates a closed curve of, selects three or more arbitrary points as movement start points, and moves a plurality of selected movement start points in a direction outside the closed curve to expand the closed curve in an outward direction, and an extended closed curve is specified. In response to the boundary line of the organ region, a control unit that extracts the image of the closed curve region, and the images of the closed curve region extracted from a plurality of different sections included in the medical image are continuously collected to generate and generate a three-dimensional shape of a specific organ. It includes a modeling unit that provides a three-dimensional shape of a specific organ.
확장부는, 폐곡선 위에 위치하는 제1 임의의 점과 이웃한 제2 임의의 점을 이은 선분의 길이를 미리 설정된 거리와 비교하여 선분의 길이가 미리 설정된 거리보다 크면 선분의 중점을 상기 이동 시작점으로 더 선택할 수 있다. The extension unit compares the length of a line segment connecting a first arbitrary point located on the closed curve with a second arbitrary point adjacent to a preset distance, and if the length of the line segment is greater than a preset distance, the midpoint of the line segment is added to the moving start point. You can choose.
확장부는, 이동 시작점이나 상기 이동 시작점이 소정거리 이동한 이동 완료점의 위치에서 영상의 밝기를 도출하는 밝기 도출부, 영상의 밝기와 미리 설정된 임계 값을 비교하여 이동 완료점이 위치하는 영역이 특정 장기 영역 내부, 특정 장기 영역의 경계선 그리고 특정 장기 영역의 외부 중에서 하나의 위치로 추정하는 위치 추정부, 이동 완료점의 위치에 대응하여 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 고정점을 제외하여 이동 시작점들을 선택하는 선택부, 그리고 선택된 이동 선택점들이 이동한 이동 완료점이 특정 장기 영역의 경계선에 위치하도록 이동 시작점의 이동 방향 및 이동 여부를 제어하는 이동 시작점 제어부를 포함할 수 있다. The extension unit includes a brightness derivation unit for deriving the brightness of an image at a position of a moving start point or a moving complete point moved by a predetermined distance, and an area where the moving complete point is located by comparing the brightness of the image with a preset threshold A position estimation unit that estimates the position of one of the inside of the region, the boundary line of a specific organ region, and the outside of a specific organ region, and selects movement start points excluding fixed points located at the boundary line of a specific organ region in response to the position of the movement completion point. And a moving start point controller that controls a moving direction and whether or not the moving start point is moved so that the moving complete point to which the selected moving select points have moved is located at a boundary line of a specific organ area.
위치 추정부는, 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 이동 종료점의 위치가 특정 장기 영역 내부에 위치하는 것으로 추정하고, 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 같으면 이동 종료점의 위치가 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 것으로 추정하며, 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 작으면 이동 종료점의 위치가 특정 장기 영역의 외부에 위치하는 것으로 추정할 수 있다. When the brightness of the image is greater than a predetermined threshold, the position estimating unit estimates that the position of the moving end point is located inside a specific organ area. If the brightness of the image is equal to a predetermined threshold, the position of the moving end point is the boundary line of the specific organ area. If the brightness of the image is less than a predetermined threshold value, it may be estimated that the position of the moving end point is located outside a specific organ area.
이동 시작점 제어부는, 임의의 점 또는 이동 완료점이 이동 시작점으로 선택되면, 이동 시작점에서 이웃한 두 이동 시작점 사이의 선분과 수직 이등분선에 기초하여 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고, 선분의 중점이 이동 시작점으로 선택되면, 선택된 이동 시작점에서 이웃한 두 점 사이의 선분과 수직 이등분선에 기초하여 이동 시작점이 위치한 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고, 이동 시작점이 위치한 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 작으면 폐곡선 안쪽 방향으로 미리 설정된 소정 거리 만큼 이동할 수 있다. When an arbitrary point or a movement completion point is selected as a movement starting point, the movement start point control unit moves a predetermined distance outside the closed curve based on a vertical bisector and a line segment between two neighboring movement starting points from the movement starting point, and the midpoint of the line segment When this movement starting point is selected, if the brightness of the image at which the movement starting point is located is greater than a predetermined threshold based on a line segment between two neighboring points and a vertical bisector from the selected movement starting point, it moves a predetermined distance outside the closed curve, If the brightness of the image in which the movement start point is located is less than a predetermined threshold value, the image may be moved in a direction inside the closed curve by a predetermined distance.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법은 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 세 개 이상의 임의의 점을 검출하는 단계, 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 단계, 세 개 이상의 임의의 점들 중에서 이웃하는 두 점을 이은 선분의 길이와 미리 설정된 거리를 비교하는 단계, 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고 선분의 길이가 미리 설정된 거리보다 크면, 선분의 중점을 이동 시작점으로 더 선택하는 단계, 복수 개의 이동 시작점을 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 단계, 확장된 상기 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 폐곡선 영역의 영상을 추출하여 제공하는 단계, 그리고 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 단계를 포함한다. In the modeling method of a medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention, the step of detecting three or more arbitrary points within a specific organ area from at least one cross section included in the medical image, Connecting to create a closed curve, comparing the length of a line segment connecting two neighboring points among three or more random points with a preset distance, selecting three or more random points as the starting point for movement, and the length of the segment If is greater than a preset distance, further selecting the midpoint of the line segment as a movement starting point, moving a plurality of movement starting points in a direction outside the closed curve to expand the closed curve outward, and the expanded closed curve is a boundary line of a specific organ area Corresponding to, extracting and providing an image of the closed curve region, and generating a three-dimensional shape of a specific organ by continuously collecting images of the closed curve region extracted from a plurality of different sections included in the medical image, and generating a specific organ And providing a three-dimensional shape of.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치를 통해 의료 영상 내 단면에서 특정 장기 영역을 추출하는 방법이 구현된 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 있어서, 프로그램은, 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 세 개 이상의 임의의 점을 검출하는 기능, 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 기능, 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고, 선택된 복수개의 이동 시작점을 상기 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 기능, 확장된 상기 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 폐곡선 영역의 영상을 추출하는 기능, 그리고 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 상기 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 상기 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 상기 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 기능을 실현시키기 위한 것이다.In a computer-readable recording medium storing a program in which a method for extracting a specific organ region from a cross section within a medical image through a medical image segmentation device according to an embodiment of the present invention is stored, the program is included in the medical image. A function of detecting three or more arbitrary points within a specific organ area in at least one cross section, a function of connecting three or more arbitrary points to create one closed curve, selecting three or more arbitrary points as the starting point of movement, and , A function of moving a plurality of selected movement start points in a direction outside the closed curve to expand the closed curve in an outward direction, a function of extracting an image of the closed curve region when the expanded closed curve corresponds to a boundary line of a specific organ region, and a medical image It is intended to realize a function of generating a three-dimensional shape of the specific organ by continuously collecting images of the closed curve region extracted from a plurality of different cross-sections included therein, and providing a three-dimensional shape of the generated specific organ.
본 발명의 하나의 실시예는 의료 영상의 특징에 기초하여 특정 장기 내부에서부터 특정 장기 경계선으로 확장함으로써, 보다 정확하게 특정 장기 경계선을 추출하여 장기의 단면을 도출할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by extending from the inside of a specific organ to a specific organ boundary line based on the characteristics of a medical image, the specific organ boundary line may be more accurately extracted to derive a cross section of the organ.
또한, 본 발명의 하나의 실시예는 의료 영상으로부터 도출된 특정 장기의 단면을 적층하여 모델링한 영상을 제공함으로써, 의료진 또는 환자가 특정 장기의 치료에 대한 정확한 상태를 인지할 수 있도록 하며, 수술 또는 교정 장치 제작에 도움을 줄 수 있다. In addition, one embodiment of the present invention provides an image modeled by stacking cross sections of specific organs derived from medical images, so that medical staff or patients can recognize the exact state of treatment of specific organs, It can help in the manufacture of orthodontic devices.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폐곡선 확장부를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 S320 단계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 S345 단계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 임의의 점을 이동 시작점으로 하여 폐곡선을 확장하는 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 선분의 중점을 이동 시작점으로 하여 폐곡선을 확장하는 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 8는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 확장된 폐곡선이 특정 장기의 경계와 일치하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 영상의 특성을 이용하여 경계를 구현한 방법에 대해서 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상의 세그멘테이션 영역을 적층하여 생성된 3차원 모델링 화면을 나타낸 예시도이다.1 is a block diagram showing a medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a closed curve expansion unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a modeling method of a medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing step S320 according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing step S345 according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing an embodiment of expanding a closed curve using an arbitrary point as a moving start point according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing an example in which a closed curve is expanded by using the midpoint of a line segment as a moving start point according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram for explaining a process in which an enlarged closed curve coincides with a boundary of a specific organ according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary diagram for explaining a method of implementing a boundary using characteristics of an image according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing a 3D modeling screen generated by stacking segmentation regions of a medical image according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다. With reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In addition, in the case of well-known technologies, detailed descriptions thereof will be omitted.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
이하에서 "임의의 점"은 의료 영상의 단면에서 추출하고자 하는 특정 장기 영역 내부에 최초 검출된 지점을 의미하며, "이동 시작점"은 일정한 조건에 기초하여 이동하기 위해 선택된 지점을 의미한다. 상세하게는 "이동 시작점"은 특정 장기 영역 경계선에 위치하고자 이동하는 임의의 점 또는 임의의 점을 잇는 선분의 중점을 나타낸다. Hereinafter, "random point" refers to a point initially detected inside a specific organ area to be extracted from a cross section of a medical image, and "moving start point" refers to a point selected to move based on a certain condition. In detail, the "moving start point" represents an arbitrary point or a midpoint of a line segment connecting an arbitrary point to be located at the boundary of a specific organ area.
이하에서"이동 종료점"은 이동 시작점이 소정 거리를 이동하여, 이동을 완료한 지점을 의미하며, 이동 종료점 중에서 특정 장기 영역 경계선에 위치하지 못한 지점은 다시 "이동 시작점"으로 선택될 수 있다. Hereinafter, the “movement end point” refers to a point at which the movement start point moves a predetermined distance and completes the movement. Among the movement end points, a point that is not located at the boundary of a specific organ area may be selected as a “movement start point” again.
이하에서 "고정점"은 이동 종료점 중에서 일정한 조건에 기초하여 특정 장기 영역 경계선에 도달한 지점을 의미하며, 고정점으로 판단되는 경우, 해당 지점은 이동 시작점으로 선택되지 않는다. Hereinafter, the "fixed point" refers to a point at which the boundary of a specific organ area is reached based on a certain condition among the moving end points, and when it is determined as a fixed point, the corresponding point is not selected as a moving start point.
이하에서는 도 1 및 도 2를 이용하여 의료 영상 세그멘테이션 장치에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, a medical image segmentation apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폐곡선 확장부를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a closed curve extension unit according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 검출부(110), 폐곡선 생성부(120), 폐곡선 확장부(130) 제어부(140) 그리고 모델링부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the medical
먼저, 검출부(110)는 의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 복수개의 임의의 점을 검출한다. First, the
이때, 검출부(110)는 각각의 위치에서 영상의 특성이 미리 정해진 특성 값의 범위를 갖는 세 개 이상의 임의의 점을 검출한다. 예를 들어, 검출부(110)는 추출하고자 하는 특정 장기 영역이 가지는 영상의 밝기 범위에 기초하여, 의료 영상 내에서 해당 영상의 밝기 범위 내의 값을 갖는 임의의 점들을 검출할 수 있다. In this case, the
또한, 검출부(110)는 영상의 밝기가 특정 장기 영역의 경계선에 대응하는 미리 정해진 임계값보다 큰 값을 가지는 위치에 있는 4개 이상의 임의의 점을 검출할 수 있다. 여기서, 임계 값은 일정한 영상의 특성 값의 범위를 나타낼 수 있다. In addition, the
폐곡선 생성부(120)는 복수 개의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성한다. The closed
이때, 폐곡선 생성부(120)는 최초 폐곡선을 생성할때, 폐곡선을 형성하는 연결 점들도 모두 영상의 특성값이 임계값보다 큰값을 가지도록 할 수 있다. 따라서, 폐곡선 생성부(120)는 최초 폐곡선 내부가 특정 장기 영역 내부에 위치하도록 한다. In this case, when the closed
그리고 폐곡선 생성부(120)는 폐곡선에 포함된 점이 이동하는 경우, 해당 이동된 위치를 포함하여 폐곡선을 업데이트할 수 있다. In addition, when a point included in the closed curve moves, the closed
다음으로 폐곡선 확장부(130)는 폐곡선에 포함된 하나의 이동 시작점을 선택하고, 선택된 이동 시작점을 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시킨다. Next, the closed
폐곡선 확장부(130)는 폐곡선이 특정 장기 영역의 전체를 포함하도록 이동 시작점들을 폐곡선 바깥 영역을 향해 이동하여 반복적으로 폐곡선을 확장시킨다. The closed
보다 상세하게는 도 2에 도시한 바와 같이, 폐곡선 확장부(130)는 밝기 도출부(131), 위치 추정부(132), 선택부(133) 그리고 이동 시작점 제어부(134)를 포함할 수 있다. In more detail, as shown in FIG. 2, the closed
밝기 도출부(131)는 다수개의 이동 시작점 또는 다수개의 이동 완료점이 위치하는 각각 지점에서 영상의 밝기를 도출한다. The
위치 추정부(132)는 도출한 영상의 밝기와 미리 설정된 임계 값을 비교하여 이동 시작점 또는 이동 완료점이 위치하는 영역이 특정 장기 영역 내부, 특정 장기 영역의 경계선 그리고 특정 장기 영역의 외부 중에서 하나의 위치로 추정할 수 있다. The
예를 들어 위치 추정부(132)는 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 이동 완료점의 위치가 특정 장기 영역 내부에 위치하는 것으로 추정하고, 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 같으면 이동 완료점의 위치가 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 것으로 추정할 수 있다. 그리고 위치 추정부(132)는 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 작으면 이동 완료점의 위치가 특정 장기 영역의 외부에 위치하는 것으로 추정할 수 있다. For example, if the brightness of the image is greater than a predetermined threshold, the
이러한 위치 추정 구성은 CT 영상에서 장기(내장, 치아, 뼈) 영역이 이외의 영역보다 상대적으로 밝기 값이 크게 나오는 특성에 기초하여 설정된다. Such a position estimation configuration is set based on a characteristic in which an organ (intestine, tooth, bone) region has a relatively higher brightness value than other regions in the CT image.
선택부(133)는 임의의 점 그리고 이웃하는 임의의 점을 이은 선분의 중점 중에서 다수 개의 이동 시작점을 선택한다. 이때, 선택부(133)는 이전 시점의 이동 완료점의 위치에 대응하여 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 고정점을 제외하고 이동 시작점들을 반복하여 선택할 수 있다. The
이동 시작점 제어부(134)는 추정된 이동 시작점 위치에 대응하여 이동 시작점이 특정 장기 영역의 경계선에 위치하도록 이동 시작점의 이동 방향 및 이동 여부를 제어한다. The movement start
이동 시작점 제어부(134)는 이동 시작점의 위치에 기초하여 폐곡선 바깥방향 또는 안쪽 방향을 설정할 수 있다. 그리고 이동 시작점 제어부(134)는 이전 시점에서의 이동 종료점이 특정 장기 영역의 경계선에 위치하면, 해당 이동 종료점을 고정점으로 설정하고, 이전 시점에서의 이동 종료점이 특정 장기 영역의 경계선에 위치하지 않는 경우 반복적으로 이동을 설정할 수 있다. The movement start
다음으로 제어부(140)는 확장된 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 폐곡선 영역의 영상을 추출하여 제공한다. 제어부(140)는 의료 영상에 포함된 복수 개의 서로 다른 단면에서 각각 추출한 폐곡선 영역의 영상을 일정한 순서를 기재하여 데이터베이스(미도시함)에 저장할 수 있다. Next, when the expanded closed curve corresponds to the boundary line of a specific organ region, the
모델링부(150)는 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 입체적 형상을 생성하여 제공할 수 있다. The
이처럼, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 의료 영상에서 밝기와 같은 영상의 특성값, 또는 이러한 특성의 임계값을 이용하여 단층 의료 영상에서 특정 장기 영역을 검출하고, 2차원 평면 이미지로 출력되는 특정 장기 영역을 적층함으로써 장기의 3차원 모델링을 구현할 수 있다.As such, the medical
한편, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 서버, 단말, 또는 이들이 결합된 형태일 수 있다. Meanwhile, the medical
단말은 각각 메모리(memory), 프로세서(processor)를 구비함으로써 연산 처리 능력을 갖춘 장치를 통칭하는 것이다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 스마트 기기, 태블릿(tablet) 등이 있다.The terminal is collectively referred to as a device having computational processing capability by having a memory and a processor, respectively. For example, there are personal computers, handheld computers, personal digital assistants (PDAs), mobile phones, smart devices, and tablets.
서버는 복수개의 모듈(module)이 저장되어 있는 메모리, 그리고 메모리에 연결되어 있고 복수개의 모듈에 반응하며, 단말에 제공하는 서비스 정보 또는 서비스 정보를 제어하는 액션(action) 정보를 처리하는 프로세서, 통신 수단, 그리고 UI(user interface) 표시 수단을 포함할 수 있다.The server is a memory in which a plurality of modules are stored, and a processor that is connected to the memory and reacts to the plurality of modules and processes service information provided to the terminal or action information that controls the service information, communication It may include means, and UI (user interface) display means.
메모리는 정보를 저장하는 장치로, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory, 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 기타 비휘발성 고체 상태 메모리 장치(non-volatile solid-state memory device) 등의 비휘발성 메모리 등 다양한 종류의 메모리를 포함할 수 있다.Memory is a device that stores information, and is non-volatile such as high-speed random access memory, magnetic disk storage, flash memory device, and other non-volatile solid-state memory devices. Various types of memories such as volatile memory may be included.
통신 수단은 단말과 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 송수신한다.The communication means transmits and receives service information or action information to and from the terminal in real time.
UI 표시 수단은 장치의 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 출력한다. UI 표시 수단은 UI를 직접적 또는 간접적으로 출력하거나 표시하는 독립된 장치일 수도 있으며, 또는 장치의 일부분일 수도 있다.The UI display means outputs service information or action information of the device in real time. The UI display means may be an independent device that directly or indirectly outputs or displays the UI, or may be a part of the device.
이하에서는 도 3 내지 도 10을 이용하여 의료 영상 세그멘테이션 장치를 이용하여 의료 영상 단면에서 특정 장기 영역을 도출하여 모델링하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of deriving and modeling a specific organ region from a cross section of a medical image using a medical image segmentation apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 10.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법을 나타낸 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a modeling method of a medical image segmentation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 의료 영상 단면에서 특정 장기 영역 내부의 복수 개의 임의의 점을 검출한다(S310). As shown in FIG. 3, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 각각의 위치에서 영상의 특성이 미리 정해진 특성 값의 범위를 갖거나, 임계값보다 큰 값을 가지는 세 개 이상의 임의의 점을 검출한다. 여기서 임계 값은 일정한 영상의 특성 값의 범위를 나타내는 것으로 특정 장기 영역의 경계 값에 대응되는 값을 가리킨다. The medical
예를 들어, 특정 장기 영역의 영상의 특성에 따라 경계선 영역을 기준으로 영상의 밝기의 차이가 큰 경우에 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 경계선 영역을 나타내는 임계값보다 큰 값을 가지는 복수 개의 임의의 점을 검출할 수 있다. 이러한 임의의 점을 검출하는 기준은 추후에 의료 영상이 가지는 특징에 기초하여 용이하게 변경 및 설계 가능하다. 그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 하나의 임의의 점을 검출하면, 해당 임의의 점과 일정 거리 이내에 위치하며 동일한 조건을 만족하는 임의의 점들을 검출할 수 있다. For example, when the difference in brightness of the image is large based on the boundary area according to the characteristics of the image of a specific organ area, the medical
다음으로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 임의의 점을 연결하는 폐곡선을 생성한다(S315). Next, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 폐곡선을 생성할 때, 직선 또는 일정한 곡률을 이용하여 임의의 점들을 연결할 수 있다. When generating a closed curve, the medical
최초 폐곡선을 생성할 때에는 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 폐곡선을 형성하는 모든 점에서 영상의 특성이 미리 정해진 특성 값의 범위이거나 임계값보다 큰 값을 가지도록 폐곡선을 생성한다. When initially generating the closed curve, the medical
다시 말해, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수개의 임의의 점과 동일한 조건을 만족하도록 연결 점 또는 연결 선을 생성하여 폐곡선을 생성함으로써, 특정 장기 영역 내부에 폐곡선이 위치하도록 한다. In other words, the medical
다음으로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 임의의 점을 포함하는 복수 개의 이동 시작점을 선택한다(S320). 그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 이동 시작점을 선택하면서 각각의 이동 시작점과 연계하여 i의 값을 0으로 설정한다. Next, the medical
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 S320 단계를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram showing step S320 according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 이동 시작점을 선택하기 위해 각 임의의 점과 이웃한 점의 선분 길이를 산출하고, 미리 정해진 거리와 비교한다(S321). As shown in FIG. 4, the medical
예를 들어, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 제1 임의의 점과 이웃한 제2 임의의 점을 잇는 선분의 길이와 미리 설정된 길이인 4 픽셀과 비교할 수 있다. For example, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 선분의 길이가 미리 설정된 길이보다 같거나 작으면, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택한다(S322). In addition, when the length of the line segment is equal to or smaller than the preset length, the medical
한편, 선분의 길이가 미리 설정된 길이보다 크면, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 임의의 점과 임의의 점과 이웃한 점을 잇는 선분의 중점을 이동 시작점으로 선택한다(S323). On the other hand, if the length of the line segment is larger than the preset length, the medical
예를 들어 임의의 점과 이웃한 점 사이의 거리가 6픽셀이고, 미리 정해진 거리가 4픽셀인 경우, 미리 정해진 거리보다 두 점 사이의 거리가 크기 때문에, 두 점 사이를 잇는 선분의 중점을 이동 시작점으로 선택할 수 있다. For example, if the distance between an arbitrary point and a neighboring point is 6 pixels and the predetermined distance is 4 pixels, the midpoint of the line segment connecting the two points is moved because the distance between the two points is larger than the predetermined distance. You can choose it as a starting point.
이처럼, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 임의의 점들과 각 임의의 점들을 이은 선분의 중점들을 이동 시작점으로 선택할 수 있다. As such, the medical
예를 들어, 4개의 임의의 점이 설정된 폐곡선이며, 이웃한 임의의 점을 이은 선분들이 모두 미리 설정된 거리보다 큰 값을 갖는 경우, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 4개의 임의의 점과 각 임의의 점을 잇는 선분의 중점을 선택하여 총 8개의 이동 시작점을 선택할 수 있다. For example, when four random points are set closed curves, and all line segments connecting adjacent random points have a value greater than a preset distance, the medical
이처럼, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 S210 단계에서 도출한 임의의 점 이외에 이동 시작점을 선택함으로써, 폐곡선 상에 이동가능한 점의 개수가 증가하며, 이를 통해 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계와 일치되도록 확장할 수 있다. In this way, the medical
다음으로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 각각의 이동 시작점을 소정 거리만큼 이동한다(S325). Next, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 각각의 이동 시작점들을 각각 이동 시작점과 이웃한 폐곡선 상의 두 점을 잇는 선분과 수직 이등분선에 기초하여 해당 수직 이등분선과 동일한 방향으로 이동한다. 그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 i에 미리 설정된 소정 거리를 나타내는 n만큼 증가 시킬 수 있다. The medical
다음으로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점이 이동 완료한 이동 완료점의 위치에서 밝기를 도출하고 밝기와 임계값과 일치하는 지 확인한다(S330). Next, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 완료점의 위치에서 밝기를 도출하고 밝기와 임계값과 일치하지 않으면, 앞서 설정한 i의 값이 각각의 이동 시작점의 이동 방향을 설정하는 선분의 1/2 거리 값인지 확인한다(S335). The medical
여기서, 이동 시작점이 임의의 점인 경우, 이동 시작점의 이동 방향을 설정하는 선분은 임의의 점과 이웃한 두 점 사이의 선분을 의미한다. 그리고 이동 시작점이 임의의 점과 이웃한 임의의 점을 이은 선분의 중점인 경우, 이동 시작점의 이동 방향을 설정하는 선분은 임의의 점과 이웃한 임의의 점을 이은 선분을 의미한다. Here, when the moving start point is an arbitrary point, the line segment that sets the moving direction of the moving start point means a line segment between the arbitrary point and two neighboring points. In addition, when the movement start point is the midpoint of a line segment connecting an arbitrary point and an adjacent arbitrary point, the line segment that sets the movement direction of the movement starting point means a line segment connecting an arbitrary point and an adjacent arbitrary point.
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 앞서 설정한 i의 값이 선분의 1/2 거리 값이 아닌 경우, S325 단계로 회귀하여 이동 완료점은 이동을 완료한 위치에서 다시 이동 시작점으로 선택되어 소정 거리만큼 이동하고, i에 미리 설정된 소정 거리를 나타내는 n만큼 더 증가 시킬 수 있다. 그리고 다시 이동 완료점 위치의 영상의 밝기와 임계값을 비교하는 과정을 i의 값이 이동 시작점의 이동 방향을 설정하는 선분의 1/2 거리 값이 될 때까지 반복할 수 있다. If the previously set value of i is not the 1/2 distance value of the line segment, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 반복적으로 이동한 이동 완료점과 연계된 i의 값이 선분의 1/2 거리 값인 경우, 이동 완료점을 연결하는 폐곡선을 업데이트할 수 있다(S340). In addition, when the value of i associated with the repetitively moved movement completion point is a 1/2 distance value of the line segment, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 고정점을 제외한 복수개의 이동 완료점을 포함하는 복수개의 이동 시작점을 선택한다(S345). In addition, the medical
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 S345 단계를 나타낸 도면이다.5 is a view showing step S345 according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 완료점과 이웃한 이동 완료점의 선분의 길이를 산출하고, 미리 정해진 거리와 비교한다(S346).As shown in FIG. 5, the medical
여기서, 미리 정해진 거리는 S321 단계에서의 미리 정해진 거리와 같은 거리 값을 가질 수 있으며, 상황에 따라 다른 값을 가지도록 설정할 수 있다. Here, the predetermined distance may have the same distance value as the predetermined distance in step S321, and may be set to have a different value according to the situation.
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 고정점을 포함하는 이동 완료점과 이웃한 이동 완료점간의 선분의 길이를 이용하며, 선분의 길이가 미리 설정된 길이보다 같거나 작으면, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 이동 완료 점을 이동 시작점으로 선택한다(S347).The medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 고정점을 제외한 복수 개의 이동 완료점을 이동 시작점으로 선택하며, i의 값을 0으로 설정할 수 있다. In this case, the medical
한편, 선분의 길이가 미리 설정된 길이보다 크면, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 고정점을 제외한 복수 개의 이동 완료점과 이동 완료점과 이웃한 점을 잇는 선분의 중점을 이동 시작점으로 선택한다(S348). On the other hand, if the length of the line segment is greater than the preset length, the medical
예를 들어, 고정점이 설정되지 않은 경우, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 8개의 이동 완료점과 이동 완료점간의 선분의 중점을 선택하여 총 16개의 이동 시작점을 선택할 수 있다. For example, when a fixed point is not set, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 복수 개의 이동 시작점을 선택하면 다시 S325 단계로 회귀한다. In addition, when the medical
한편, 앞서 설명한 S330 단계에서 이동 완료점의 위치에서 영상의 밝기가 임계값과 일치하는 경우, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 완료점을 고정점으로 설정하고, 고정점을 포함하는 이동 완료점을 연결하는 폐곡선을 업데이트할 수 있다(S350). Meanwhile, when the brightness of the image matches the threshold value at the position of the movement completion point in step S330 described above, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 영상의 밝기를 미리 정해진 임계값과 비교한 결과, 영상의 밝기가 미리 정해진 임계값과 일치하면, 해당 이동 시작점이 특정 장기 영역의 경계에 도달한 것으로 판단한다.As a result of comparing the brightness of the image with a predetermined threshold value, the medical
따라서, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점의 위치에서의 영상의 밝기가 미리 정해진 임계값과 일치하면 해당 지점에 고정되며, 이동 시작점으로 재선택되지 않도록 고정점으로 설정된다. Accordingly, when the brightness of the image at the position of the moving start point matches a predetermined threshold, the medical
이하에서는 도 6 및 도 7를 이용하여 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)가 이동 시작점을 이동하는 과정을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a process in which the medical
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 임의의 점을 이동 시작점으로 하여 폐곡선을 확장하는 실시예를 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 선분의 중점을 이동 시작점으로 하여 폐곡선을 확장하는 실시예를 나타낸 예시도이다. 6 is an exemplary view showing an embodiment of expanding a closed curve using an arbitrary point as a moving start point according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a moving start point of a midpoint of a line segment according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary view showing an embodiment of expanding the closed curve by using.
도 6에 도시한 바와 같이, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 임의의 점에서 선택된 이동 시작점(601)이 소정 거리만큼 이동한다. As shown in FIG. 6, in the medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 선택한 이동 시작점(501)과 이웃한 두점 (502, 505) 사이에 선분을 가정하고, 가정된 선분에 대한 수직 이등분선에 기초하여 해당 수직 이등분선과 동일한 방향으로 이동 시작점(601)을 이동시킨다. At this time, the medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점(601)이 예를 들어 0.1mm 단위의 소정의 거리만큼 이동하면, 이동 완료점에서 영상의 특징인 밝기를 도출하고 밝기와 미리 설정된 임계값과 일치하는 지 확인한다. 미리 설정된 임계값는 특정 장기 영역 경계선에 해당하는 밝기 값을 포함하며, 이는 일정 밝기 값의 범위를 나타낼 수 있다. At this time, when the
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 소정거리 이동한 이동 시작점(601)의 위치에서 영상의 밝기가 미리 설정된 임계값과 일치하지 않으면, 다시 소정 거리 이동하고, 밝기 값을 재확인할 수 있다. At this time, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 선택된 이동 시작점(501)을 이웃한 두점 (502, 505) 사이에 선분의 이분의 일 거리(a)만큼 0.1mm 마다 이동하여 확인할 수 있다. In addition, the medical
예를 들어, 두점 (502, 505) 사이의 거리가 6픽셀인 경우, 이동 거리는 두 점 사이의 거리의 이분의 일인 3픽셀 이내여야 하고, 이동 시작점(501)은 0.1mm를 나타내는 1픽셀씩 i값을 증가시키면서 3번 이동하고, 이동한 위치에서의 영상의 특징값, 영상의 밝기를 추출하여 임계값과 확인할 수 있다. For example, if the distance between two points (502, 505) is 6 pixels, the moving distance must be within 3 pixels, which is half the distance between the two points, and the moving start point 501 is i. It moves three times while increasing the value, and extracts the feature value of the image and the brightness of the image at the moved position and checks the threshold value.
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 선분의 이분의 일 거리(a)만큼 이동 시작점(501)이 이동하면 이동 시작점(501')을 포함하는 폐곡선을 업데이트할 수 있다. In addition, the medical
한편, 도 7에 도시한 바와 같이 이동 시작점(601)과 이웃한 이동시 시작점(602)의 길이가 미리 설정된 길이보다 길다고 판단하여 이동 시작점(610)을 중점으로 선택한다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, it is determined that the length of the
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점(510)을 소정 거리만큼 이동하며 이동 완료된 이동 완료점(510')에서 영상의 밝기를 도출한다. Further, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 소정거리 이동한 이동 완료점(510')위치에서 영상의 밝기가 미리 설정된 임계값과 일치하지 않으면, 다시 소정거리 이동하고, 밝기 값을 재확인할 수 있다. In addition, when the brightness of the image does not match a preset threshold value at the location of the movement completion point 510 ′ moved by a predetermined distance, the medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점(510)이 이동 시작점(501)과 이웃한 이동 시작점(502)을 잇는 선분의 이분의 일 거리(b)만큼 이동할 때까지 반복하여 이동하고 이동 완료점에서 영상의 밝기를 확인할 수 있다. At this time, the medical
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점(510)이 b 거리만큼 이동한 이동 완료점(510')의 위치로 이동하면 이동 완료점(510')을 포함하는 폐곡선을 업데이트할 수 있다. In addition, the medical
한편, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 완료점이 이동 시작점의 이동 방향을 설정하는 선분의 1/2 거리 값만큼 이동하는 과정에서 이동 완료점의 위치에서 영상의 밝기가 임계값과 일치하면, 해당 이동을 멈추고, 해당 이동 완료점을 고정점으로 설정할 수 있다. On the other hand, the medical
한편, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 업데이트되는 폐곡선에 따라 폐곡선의 일부가 특정 장기 영역 외부를 포함하는 경우, 선택된 이동 시작점에서 영상의 밝기와 임계값의 일치 여부를 확인함에 있어서, 임계값보다 큰 값인지, 작은 값인 지를 더 확인할 수 있다.On the other hand, the medical
예를 들어, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점에서 영상의 밝기가 임계값보다 크면, 특정 장기 영역 내부에 위치한다고 추정할 수 있으며, 이동 시작점에서 영상의 밝기가 임계값보다 작으면, 특정 장기 영역 외부에 위치한다고 추정할 수 있다. For example, when the brightness of the image at the start point of movement is greater than the threshold value, the medical
따라서, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점에서의 영상의 밝기가 임계값보다 크면 앞서 설명한 폐곡선 바깥 방향으로 이동하고, 이동 시작점에서의 영상의 밝기가 임계값보다 작으면, 폐곡선 안쪽 방향으로 이동방향을 설정할 수 있다. Therefore, when the brightness of the image at the moving start point is greater than the threshold value, the medical
다시 말해, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 이동 시작점이 특정 장기 영역 경계선을 향하도록 이동 방향을 설정할 수 있다.In other words, the medical
다음으로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 설정된 고정점을 포함하는 폐곡선 상의 모든 점의 위치에서 영상의 밝기가 임계값과 일치하는 지 확인한다(S355). Next, the medical
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 폐곡선 상의 영상의 밝기가 임계값과 일치하지 않은 점을 확인하면, S345 단계로 회귀한다. When the medical
한편, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 폐곡선 상의 모든 점의 위치에서 영상의 밝기가 임계값과 일치하면, 해당 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선과 일치하다고 판단할 수 있다. Meanwhile, the medical
그러므로 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 폐곡선 영상을 추출하고 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영상을 적층하여 특정 장기를 입체적 형상으로 생성하고, 해당 입체적 형상을 제공한다(S360). Therefore, the medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 하나의 단면에서 추출한 폐곡선 영상을 연동되는 데이터베이스에 저장하고, 의료 영상에서 연속적으로 추출되거나 특정 위치 정보를 포함하여 추출된 폐곡선 영상을 순서 또는 특정 위치 정보에 기초하여 저장할 수 있다. At this time, the medical
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 확장된 폐곡선이 특정 장기의 경계와 일치하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 8 is an exemplary diagram for explaining a process in which an enlarged closed curve coincides with a boundary of a specific organ according to an embodiment of the present invention.
도 8의 (A),(B),(C),(D),(E),(F)는 의료 영상의 단면에 최초 폐곡선이 생성되면서, 본 발명의 확장 방버을 통해 확장된 폐곡선이 특정 장기 영역의 경계선과 일치해가는 과정을 나타낸다. Figure 8 (A), (B), (C), (D), (E), (F), while the initial closed curve is generated in the cross section of the medical image, the closed curve expanded through the expansion method of the present invention is specified. It represents the process of matching the boundaries of the organ area.
이처럼, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 영상에서 최초 폐곡선은 특정 장기 영역 내부에 형성되고, 반복적으로 확장하여 특정 장기 영역의 경계선까지 확장될 수 있다. In this way, in the medical
한편, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 폐곡선 영역을 연속적으로 수집하여 특정 장기의 입체적 형상을 생성하여 제공할 수 있다. Meanwhile, the medical
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 앞서 설명한 폐곡선 영역을 추출한 단면 영상 이외에도 영상의 특징을 이용하여 특정 장기의 경계를 추출한 영상을 이용하여 특정 장기의 입체적 형상을 생성하여 제공할 수 있다. In this case, the medical
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 영상의 특성을 이용하여 경계를 구현한 방법에 대해서 설명하기 위한 예시도이다. 9 is an exemplary diagram for explaining a method of implementing a boundary using an image characteristic according to an embodiment of the present invention.
도 9는 의료 장비 자체에 특정 장기에 색을 적용하여 의료 영상을 생성한 예시도이고, (B)는 뼈나 치아와 같이 주변 조직과 확연히 구별되는 경우 특정 밝기 값을 가지는 모든 점들을 추출하여 단면 영상을 생성한 예시도이다. 9 is an exemplary diagram of a medical image generated by applying a color to a specific organ to the medical device itself, and (B) is a cross-sectional image by extracting all points having a specific brightness value when clearly distinguished from surrounding tissues such as bones or teeth. Is an example of creating
도 9에 도시한 바와 같이, 의료 영상의 밝기, 색상, 채도 등을 이용하여 특정 장기 영역의 경계를 구분하여 도출한 단면 영상을 수집하여 입체적 형상을 생성할 수 있다. As shown in FIG. 9, a three-dimensional shape may be generated by collecting a cross-sectional image derived by dividing a boundary of a specific organ region using brightness, hue, and saturation of a medical image.
의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 각각 폐곡선 영역을 연속적으로 수집하고, 수집된 폐곡선 영역의 각 점을 직육면체로 치환할 수 있다. The medical
이때, 직육면체는 점의 가로 및 세로 간격과 단면 사이의 간격으로 구성될 수 있다. In this case, the rectangular parallelepiped may be composed of horizontal and vertical intervals of points and intervals between cross-sections.
그리고 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 각각의 단면은 연속적인 직육면체로 구성될 수 있으며, 디스크의 형태를 갖는다. In addition, each cross section of the medical
이에 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 연속적으로 디스크 형태를 적층하면 해당 특정 장기의 입체적인 형상을 생성할 수 있다. 이처럼, 해당 특정 장기는 연속적인 디스크 또는 직육면체의 집합으로 표시될 수 있다. Accordingly, the medical
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 의료 영상의 세그멘테이션 영역을 적층하여 생성된 3차원 모델링 화면을 나타낸 예시도이다.10 is an exemplary view showing a 3D modeling screen generated by stacking segmentation regions of a medical image according to an embodiment of the present invention.
도 10의 (A)와 (B)는 기준점(801)을 기준으로 180도 회전된 3차원 모델링 모습을 나타낸 예시도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 의료 영상의 각각의 세그멘테이션 영역을 적층하여 각각의 장기 영역별 색상을 달리 적용한 3차원 모델링을 제공할 수 있다. 10A and 10B are exemplary views showing a three-dimensional modeling that is rotated 180 degrees based on the
한편, 적층을 통한 모델링 방법을 구현하는 방법은 특정한 방법으로 한정하는 것은 아니며, 상황에 적합한 다양한 방법이 이용될 수 있다. Meanwhile, a method of implementing the modeling method through lamination is not limited to a specific method, and various methods suitable for a situation may be used.
예를 들어, 적층을 통해 구현된 입체적인 형상은 직육면체의 집합으로 표현되므로 각 육면체에서 인접한 직육면체와 접하는 부분을 장기 입체 모양에서 삭제하면 직사각형으로 구성된 장기의 표면만 남는다. 이때, 표면의 직사각형을 대각선으로 분리하여 삼각형으로 구성되게 하며, 이러한 모든 삼각형의 꼭지점을 이용하여 3D 프린팅 파일 중에 하나인 STL(STereoLithography) File을 생성할 수 있다.For example, since the three-dimensional shape realized through lamination is expressed as a set of rectangular parallelepipeds, if the part in contact with the adjacent rectangular parallelepiped in each cube is deleted from the organ three-dimensional shape, only the surface of the organ consisting of a rectangle remains. At this time, the rectangle of the surface is divided diagonally to form a triangle, and one of the 3D printing files, a stereolithography (STL) file, may be generated by using the vertices of all the triangles.
이때, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 상기 특정 장기의 표면을 부드럽게 가공하는 작업을 더 수행할 수 있다. In this case, the medical
이처럼, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)는 의료 영상에 포함된 복수개의 서로 다른 단면을 연속적으로 치환 및 변환하여 모델링을 수행하여 제공할 수 있다. In this way, the medical
따라서, 의료 영상 세그멘테이션 장치(100)를 이용하여 단층 의료 영상에서 특정 장기 영역을 세그멘테이션하고 적층할 수 있고, 이로써, 특정 장기의 3차원 모델링을 구현할 수 있다.Accordingly, a specific organ region in a tomography medical image may be segmented and stacked using the medical
본 발명의 하나의 실시예에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.A program for executing a method according to an embodiment of the present invention may be recorded on a computer-readable recording medium.
컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 여기서 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함된다. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The medium may be specially designed and configured, or may be known to and usable by a person skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floppy disks, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Hardware devices specially configured to store and execute the same program instructions are included. Here, the medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, etc. including a carrier wave that transmits a signal specifying a program command, a data structure, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although one preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of the present invention.
100: 의료 영상 세그멘테이션 장치 110: 검출부
120: 폐곡선 생성부 130: 폐곡선 확장부
131: 밝기 도출부 132: 위치 추정부
133: 선택부 134: 이동 시작점 제어부
140: 제어부 150: 모델링부100: medical image segmentation device 110: detection unit
120: closed curve generation unit 130: closed curve expansion unit
131: brightness derivation unit 132: position estimation unit
133: selection unit 134: movement start point control unit
140: control unit 150: modeling unit
Claims (11)
상기 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 폐곡선 생성부,
상기 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고, 선택된 복수개의 상기 이동 시작점을 상기 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 상기 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 확장부,
확장된 상기 폐곡선이 상기 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 상기 폐곡선 영역의 영상을 추출하는 제어부, 그리고
상기 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 상기 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 상기 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 상기 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 모델링부를 포함하고,
상기 확장부는,
상기 폐곡선 위에 위치하는 제1 임의의 점과 이웃한 제2 임의의 점을 이은 선분의 길이를 미리 설정된 거리와 비교하여 상기 선분의 길이가 미리 설정된 거리보다 크면 상기 선분의 중점을 상기 이동 시작점으로 더 선택하는 의료 영상 세그멘테이션 장치.
A detection unit that detects three or more arbitrary points within a specific organ area in at least one cross section included in the medical image,
A closed curve generator for generating one closed curve by connecting the three or more arbitrary points,
An expansion unit configured to select the three or more arbitrary points as a movement start point, and move the selected plurality of movement start points in a direction outside the closed curve to expand the closed curve in an outward direction,
When the expanded closed curve corresponds to the boundary line of the specific organ region, a control unit for extracting an image of the closed curve region, and
A modeling unit that continuously collects images of the closed curve region extracted from a plurality of different cross-sections included in the medical image to generate a three-dimensional shape of the specific organ, and provides a three-dimensional shape of the generated specific organ,
The extension part,
The length of a line segment connecting a first arbitrary point located on the closed curve and a second arbitrary point adjacent to the closed curve is compared with a preset distance, and if the length of the line segment is greater than a preset distance, the midpoint of the line segment is further increased as the movement starting point. Medical imaging segmentation device of choice.
상기 확장부는,
상기 이동 시작점이나 상기 이동 시작점이 소정거리 이동한 이동 완료점의 위치에서 영상의 밝기를 도출하는 밝기 도출부,
상기 영상의 밝기와 미리 설정된 임계 값을 비교하여 상기 이동 완료점이 위치하는 영역이 상기 특정 장기 영역 내부, 상기 특정 장기 영역의 경계선 그리고 상기 특정 장기 영역의 외부 중에서 하나의 위치로 추정하는 위치 추정부,
상기 이동 완료점의 위치에 대응하여 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 고정점을 제외하여 이동 시작점들을 선택하는 선택부, 그리고
선택된 상기 이동 시작점들이 이동한 이동 완료점이 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하도록 상기 이동 시작점의 이동 방향 및 이동 여부를 제어하는 이동 시작점 제어부를 포함하는 의료 영상 세그멘테이션 장치.
In claim 1,
The extension part,
A brightness derivation unit for deriving the brightness of an image at the location of the moving start point or the moving complete point moved by a predetermined distance,
A position estimating unit that compares the brightness of the image with a preset threshold value and estimates that the region where the movement completion point is located is one of the inside of the specific organ region, the boundary line of the specific organ region, and the outside of the specific organ region,
A selection unit for selecting movement start points excluding a fixed point located at a boundary line of the specific organ region corresponding to the position of the movement completion point, and
A medical image segmentation apparatus comprising a movement starting point controller configured to control a movement direction and a movement of the movement starting point so that the movement completion point to which the selected movement starting points moved is located at a boundary line of the specific organ area.
상기 위치 추정부는,
상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역 내부에 위치하는 것으로 추정하고, 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 같으면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 것으로 추정하며, 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 작으면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역의 외부에 위치하는 것으로 추정하는 의료 영상 세그멘테이션 장치.
In paragraph 3,
The position estimation unit,
If the brightness of the image is greater than a predetermined threshold, it is assumed that the location of the moving complete point is located inside the specific organ area. If the brightness of the image is equal to a predetermined threshold, the location of the moving complete point is the specific A medical image segmentation apparatus that estimates to be located at a boundary line of an organ region, and estimates that the position of the movement completion point is located outside the specific organ region when the brightness of the image is less than a predetermined threshold value.
상기 확장부는,
상기 임의의 점 또는 상기 이동 완료점이 상기 이동 시작점으로 선택되면, 상기 이동 시작점에서 이웃한 두 이동 시작점 사이의 선분과 수직 이등분선에 기초하여 상기 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고,
상기 선분의 중점이 상기 이동 시작점으로 선택되면, 상기 선분과 수직 이등분선에 기초하여 상기 이동 시작점이 위치한 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 상기 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고, 상기 이동 시작점이 위치한 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 작으면 상기 폐곡선 안쪽 방향으로 미리 설정된 소정 거리 만큼 이동하는 의료 영상 세그멘테이션 장치.
In paragraph 3,
The extension part,
When the arbitrary point or the movement completion point is selected as the movement starting point, the movement is moved by a predetermined distance outside the closed curve based on a vertical bisector and a line segment between two adjacent movement starting points from the movement starting point,
When the midpoint of the line segment is selected as the movement start point, if the brightness of the image at which the movement start point is located is greater than a predetermined threshold based on the line segment and the vertical bisector, it moves by a predetermined distance outside the closed curve, and the When the brightness of the image at which the movement start point is located is less than a predetermined threshold value, the medical image segmentation apparatus moves in a direction inside the closed curve by a predetermined distance.
상기 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 단계,
상기 세 개 이상의 임의의 점들 중에서 이웃하는 두 점을 이은 선분의 길이와 미리 설정된 거리를 비교하는 단계,
상기 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고 상기 선분의 길이가 미리 설정된 거리보다 크면, 상기 선분의 중점을 이동 시작점으로 더 선택하는 단계
복수 개의 상기 이동 시작점을 상기 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 상기 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 단계,
확장된 상기 폐곡선이 상기 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 상기 폐곡선 영역의 영상을 추출하여 제공하는 단계, 그리고
상기 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 상기 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 상기 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 상기 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 단계를 포함하는 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법.
Detecting three or more arbitrary points within a specific organ area from at least one cross section included in the medical image,
Connecting the three or more arbitrary points to create one closed curve,
Comparing a length of a line segment connecting two neighboring points among the three or more arbitrary points and a preset distance,
Selecting the three or more arbitrary points as a moving start point, and if the length of the line segment is greater than a preset distance, further selecting the midpoint of the line segment as a moving start point
Moving a plurality of movement start points in a direction outside the closed curve to expand the closed curve in an outward direction,
If the expanded closed curve corresponds to the boundary line of the specific organ region, extracting and providing an image of the closed curve region, and
A medical image comprising the step of continuously collecting images of the closed curve region extracted from a plurality of different cross-sections included in the medical image to generate a three-dimensional shape of the specific organ, and providing the three-dimensional shape of the generated specific organ. Segmentation device modeling method.
상기 확장시키는 단계는,
상기 이동 시작점이나 상기 이동 시작점이 소정거리 이동한 이동 완료점의 위치에서 영상의 밝기를 도출하는 단계,
상기 영상의 밝기와 미리 설정된 임계 값을 비교하여 상기 이동 완료점이 위치하는 영역이 상기 특정 장기 영역 내부, 상기 특정 장기 영역의 경계선 그리고 상기 특정 장기 영역의 외부 중에서 하나의 위치로 추정하는 단계,
상기 이동 완료점의 위치에 대응하여 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 고정점을 제외하여 이동 시작점들을 선택하는 단계, 그리고
선택된 상기 이동 시작점들이 이동한 이동 완료점이 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하도록 상기 이동 시작점의 이동 방향 및 이동 여부를 제어하는 단계를 포함하는 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법.
In paragraph 6,
The expanding step,
Deriving the brightness of the image at the location of the moving start point or the moving complete point moved by a predetermined distance,
Comparing the brightness of the image with a preset threshold and estimating a location in which the movement completion point is located within the specific organ region, a boundary line of the specific organ region, and an outside of the specific organ region,
Selecting movement start points excluding a fixed point located at the boundary line of the specific organ region corresponding to the position of the movement completion point, and
And controlling a movement direction and a movement of the movement starting point so that the movement completion point to which the selected movement starting points are moved is located at a boundary line of the specific organ region.
상기 이동 시작점들을 선택하는 단계는,
상기 임의의 점 또는 상기 이동 완료점이 상기 이동 시작점으로 선택되고, 상기 이동 시작점이 상기 소정 거리만큼 반복 이동 완료한 거리가 상기 이동 시작점과 이웃한 두 이동 시작점 사이의 선분의 이분의 일 거리가 되면, 이동 완료점을 포함하는 폐곡선을 업데이트하고, 업데이트된 상기 폐곡선에서 이동 시작점을 선택하며,
상기 선분의 중점이 상기 이동 시작점으로 선택되고, 상기 이동 시작점이 미리 설정된 소정 거리만큼 반복 이동 완료한 거리가 상기 선분의 이분의 일 거리가 되면, 이동 완료점을 포함하는 폐곡선을 업데이트하고, 업데이트된 상기 폐곡선에서 이동 시작점을 선택하는 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법.
In clause 7,
Selecting the movement starting points,
When the arbitrary point or the movement completion point is selected as the movement starting point, and the distance at which the movement starting point is repeatedly moved by the predetermined distance becomes one half of a line segment between the movement starting point and two adjacent movement starting points, Update a closed curve including a movement complete point, and select a movement start point from the updated closed curve,
When the midpoint of the line segment is selected as the movement starting point, and the distance at which the movement starting point has been repeatedly moved by a preset predetermined distance becomes one half of the line segment, a closed curve including a movement completion point is updated, and the updated A method of modeling a medical image segmentation apparatus for selecting a movement start point from the closed curve.
상기 하나의 위치로 추정하는 단계는,
상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역 내부에 위치하는 것으로 추정하고, 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값과 같으면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역의 경계선에 위치하는 것으로 추정하며, 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 작으면 상기 이동 완료점의 위치가 상기 특정 장기 영역의 외부에 위치하는 것으로 추정하는 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법.
In clause 7,
The step of estimating as the one location,
If the brightness of the image is greater than a predetermined threshold, it is assumed that the location of the moving complete point is located inside the specific organ area. If the brightness of the image is equal to a predetermined threshold, the location of the moving complete point is the specific A method of modeling a medical image segmentation apparatus for estimating to be located at a boundary line of an organ region, and estimating that the position of the moving complete point is located outside the specific organ region when the brightness of the image is less than a predetermined threshold value.
상기 이동 시작점의 이동 방향 및 이동 여부를 제어하는 단계는,
상기 임의의 점 또는 상기 이동 완료점이 상기 이동 시작점으로 선택되면, 상기 이동 시작점에서 이웃한 두 이동 시작점 사이의 선분과 수직 이등분선에 기초하여 상기 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고,
상기 선분의 중점이 상기 이동 시작점으로 선택되면, 상기 선분과 수직 이등분선에 기초하여 상기 이동 시작점이 위치한 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 크면 상기 폐곡선 바깥 방향으로 미리 설정된 소정 거리만큼 이동하고, 상기 이동 시작점이 위치한 상기 영상의 밝기가 미리 정해진 임계 값보다 작으면 상기 폐곡선 안쪽 방향으로 미리 설정된 소정 거리 만큼 이동하는 의료 영상 세그멘테이션 장치의 모델링 방법.
In clause 7,
The step of controlling the movement direction and whether the movement start point is moved,
When the arbitrary point or the movement completion point is selected as the movement starting point, the movement is moved by a predetermined distance outside the closed curve based on a vertical bisector and a line segment between two neighboring movement starting points from the movement starting point,
When the midpoint of the line segment is selected as the movement start point, if the brightness of the image at which the movement start point is located is greater than a predetermined threshold based on the line segment and the vertical bisector, it moves by a predetermined distance outside the closed curve, and the A method for modeling a medical image segmentation apparatus in which, when the brightness of the image at which the movement start point is located is less than a predetermined threshold value, a predetermined distance is moved in a direction inside the closed curve.
상기 프로그램은,
의료 영상에 포함된 적어도 하나의 단면에서 특정 장기 영역 내부에 세 개 이상의 임의의 점을 검출하는 기능,
상기 세 개 이상의 임의의 점을 연결하여 하나의 폐곡선을 생성하는 기능,
상기 세 개 이상의 임의의 점을 이동 시작점으로 선택하고 상기 세 개 이상의 임의의 점들 중에서 이웃하는 두 점을 이은 선분의 길이가 미리 설정된 거리보다 크면, 상기 선분의 중점을 이동 시작점으로 더 선택하는 기능,
선택된 복수개의 상기 이동 시작점을 상기 폐곡선 바깥 방향으로 이동시켜, 상기 폐곡선을 바깥 방향으로 확장시키는 기능,
확장된 상기 폐곡선이 상기 특정 장기 영역의 경계선에 대응하면, 상기 폐곡선 영역의 영상을 추출하는 기능, 그리고
상기 의료 영상이 포함하는 복수 개의 서로 다른 단면에서 추출된 상기 폐곡선 영역의 영상을 연속적으로 수집하여 상기 특정 장기의 입체적 형상을 생성하고 생성한 상기 특정 장기의 입체적 형상을 제공하는 기능
을 실현시키기 위한 것인, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
In a computer-readable recording medium storing a program in which a method for extracting a specific organ region from a cross section in a medical image through a medical image segmentation device is stored,
The above program,
A function of detecting three or more arbitrary points within a specific organ area from at least one cross section included in the medical image,
The function of creating one closed curve by connecting the three or more arbitrary points,
A function of selecting the three or more arbitrary points as a moving start point and further selecting the midpoint of the line segment as a moving start point when the length of a line segment connecting two adjacent points among the three or more arbitrary points is greater than a preset distance,
A function of expanding the closed curve outward by moving a plurality of selected movement start points in a direction outside the closed curve,
When the expanded closed curve corresponds to the boundary line of the specific organ region, a function of extracting an image of the closed curve region, and
A function of continuously collecting images of the closed curve region extracted from a plurality of different cross sections included in the medical image to generate a three-dimensional shape of the specific organ, and to provide a three-dimensional shape of the generated specific organ
To realize, a computer-readable recording medium.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013027637A (en) | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Olympus Corp | Image processing device, image processing method, and image processing program |
JP2017536873A (en) | 2014-10-23 | 2017-12-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Region of interest segmentation by gaze tracking drive |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH096961A (en) | 1995-06-16 | 1997-01-10 | Sony Corp | Processing device and method for dividing area |
JP3330090B2 (en) | 1998-09-30 | 2002-09-30 | 松下電器産業株式会社 | Organ boundary extraction method and apparatus |
JP2000339452A (en) | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Canon Inc | Method and device for extracting picture and storage medium |
KR101105494B1 (en) | 2010-04-16 | 2012-01-13 | 경희대학교 산학협력단 | A reconstruction method of patient-customized 3-D human bone model |
KR20120111871A (en) | 2011-03-29 | 2012-10-11 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for creating medical image using 3d deformable model |
KR101874400B1 (en) | 2012-07-10 | 2018-07-04 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for creating model of patient specified target organ |
KR101714891B1 (en) * | 2015-08-19 | 2017-03-23 | 인하대학교 산학협력단 | Vertebra modeling apparatus for 3d printing and method thereof |
-
2019
- 2019-04-17 KR KR1020190045022A patent/KR102235196B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013027637A (en) | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Olympus Corp | Image processing device, image processing method, and image processing program |
JP2017536873A (en) | 2014-10-23 | 2017-12-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Region of interest segmentation by gaze tracking drive |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Automatic 3D segmentation of CT images based on active contour models, 11th IEEE International Conference on Computer-Aided Design and Computer Graphics, 2009.08.* |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200122141A (en) | 2020-10-27 |
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GRNT | Written decision to grant |