KR102478003B1 - Medical imaging device with position correction function based on imaging processing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 이는 엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부; 위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부; 촬영 각도별 엑스선 영상을 저밀도 엑스선 영상과 고밀도 엑스선 영상으로 각각 분리하는 영상 분리부; 촬영 각도별 고밀도 엑스선 영상을 기 설정된 촬영 대상의 3차원 표준 모델에 각각 영상 매칭시켜, 촬영 각도별 영상 위치값을 각각 산출하는 위치 추적부; 및 상기 촬영 각도별 영상 위치값에 기반하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 재구성부를 포함한다. The present invention relates to a medical imaging apparatus having a position correction function based on an image processing method, which includes: an X-ray generator that repeatedly generates X-rays while varying an X-ray irradiation angle; an X-ray detection unit implemented as a location-moving type and repeatedly photographing X-rays having different radiation angles to obtain X-ray images for each photographing angle; an image separator that separates the X-ray image for each imaging angle into a low-density X-ray image and a high-density X-ray image; a location tracking unit configured to match high-density X-ray images for each photographing angle with a preset 3D standard model of a target to be photographed, and to calculate image position values for each photographing angle; and an image reconstruction unit that corrects the position of each X-ray image for each imaging angle based on the image position value for each imaging angle, and then reconstructs and outputs a digital tomography image.

Description

영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치{Medical imaging device with position correction function based on imaging processing}Medical imaging device with position correction function based on imaging processing

본 발명은 이동형 의료 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계가 수시 변동되더라도 이에 대한 영향력을 최소화할 수 있도록 하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile medical imaging apparatus, and more particularly to a medical imaging apparatus having a position correction function based on an image processing method capable of minimizing the influence of the positional relationship between an X-ray generator and an X-ray detector even if it changes frequently. .

토모신세시스(tomosynthesis) 시스템과 같은 의료 영상 촬영 장치는 촬영대상 주위를 엑스선 발생부가 움직여 촬영대상에 대한 엑스선 조사 각도를 바꾸면서 여러 장의 엑스선 영상을 얻은 후, 이를 컴퓨터로 합성하여 촬영대상의 단면영상을 만들어내는 시스템이다. A medical imaging device such as the tomosynthesis system obtains multiple X-ray images by moving an X-ray generator around a target and changing the angle of X-ray irradiation to the target, and then synthesizes them with a computer to create a cross-sectional image of the target. It is a system that

토모신세시스는 360도를 회전하는 CT와 달리, (-)50도에서 (+)50도 내외 정도로 한정된 일부의 각도만 회전하여 투영영상을 얻은 후 하나의 단면영상으로 합성하는 특징을 가진다. Unlike CT, which rotates 360 degrees, tomosynthesis has the characteristic of obtaining a projection image by rotating only a limited number of angles from (-) 50 degrees to (+) 50 degrees, and synthesizing it into a single cross-sectional image.

최근에 들어 토모신세시스는 크게 2가지 방식으로 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 하나는 엑스선 발생부와 엑스선 검출부가 마주보고 있는 상태로 같이 움직이면서 다수의 단면 영상을 연속 촬영한 후 합성하는 방식, 다른 하나는 엑스선 발생부와 엑스선 검출부 중 어느 하나는 위치 고정 시킨 후 나머지 하나를 위치 이동시키면서 다수의 단면 영상을 연속 촬영한 후 합성하는 방식으로, 의료 영상을 획득할 수 있다. Recently, tomosynthesis can acquire X-ray images in two ways. One is a method in which the X-ray generator and the X-ray detector move together while facing each other, taking multiple cross-sectional images consecutively and synthesizing them. A medical image may be obtained by sequentially photographing a plurality of cross-sectional images while moving the device and then synthesizing the images.

다만, 의료 영상 촬영 장치가 이동형으로 구현되는 경우, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부의 위치가 각각 독립적으로 조정되는 경우가 발생하며, 이러한 경우 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계가 계속 변화하여 엑스선 영상 재구성 동작을 정상적으로 수행하기가 어려워지는 문제가 발생하게 된다. However, when the medical imaging apparatus is implemented as a mobile type, there are cases in which the positions of the X-ray generator and the X-ray detector are independently adjusted. A problem in which it is difficult to perform the operation normally occurs.

국내공개특허 제10-2017-0021723호(공개일자 2017년02월28일)Domestic Patent Publication No. 10-2017-0021723 (published on February 28, 2017)

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 영상 처리 방식으로 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계를 검출 및 보정하여, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계 변동에 의한 영향력을 최소화할 수 있도록 하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치를 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention detects and corrects the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector using an image processing method, thereby minimizing the influence caused by the change in the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector. An object of the present invention is to provide a medical imaging device having a position correction function based on an image processing method.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부; 위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부; 촬영 각도별 엑스선 영상을 저밀도 엑스선 영상과 고밀도 엑스선 영상으로 각각 분리하는 영상 분리부; 촬영 각도별 고밀도 엑스선 영상을 기 설정된 촬영 대상의 3차원 표준 모델에 각각 영상 매칭시켜, 촬영 각도별 영상 위치값을 각각 산출하는 위치 추적부; 및 상기 촬영 각도별 영상 위치값에 기반하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 재구성부를 포함하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, an X-ray generator configured to repeatedly generate X-rays while varying an X-ray irradiation angle; an X-ray detection unit implemented as a location-moving type and repeatedly photographing X-rays having different radiation angles to obtain X-ray images for each photographing angle; an image separator that separates the X-ray image for each imaging angle into a low-density X-ray image and a high-density X-ray image; a location tracking unit configured to match high-density X-ray images for each photographing angle with a preset 3D standard model of a target to be photographed, and to calculate image position values for each photographing angle; and an image reconstruction unit configured to correct the position of each X-ray image for each imaging angle based on the image position value for each imaging angle, and then reconstruct and output a single digital tomography image. provides

상기 위치 추적부는 촬영 각도별로 상기 고밀도 엑스선 영상에서 다수의 특징점을 추출하고, 상기 촬영 대상의 3차원 표준 모델에서 다수의 대응점을 추출한 후, 특징점과 대응점간의 위치 관계를 수집 및 분석함으로써, 촬영 각도별 영상 위치값을 산출하는 것을 특징으로 한다. The position tracking unit extracts a plurality of feature points from the high-density X-ray image for each photographing angle, extracts a plurality of corresponding points from the 3D standard model of the photographing target, and then collects and analyzes the positional relationship between the feature points and the corresponding points. It is characterized in that the image position value is calculated.

상기 위치 추적부는 대응점의 위치값을 3차원 좌표값에서 2차원 좌표값으로 변환하여, 특징점과 대응점간의 위치 관계를 분석하는 것을 특징으로 한다. The position tracking unit is characterized in that it converts the position value of the corresponding point from a 3-dimensional coordinate value to a 2-dimensional coordinate value, and analyzes the positional relationship between the feature point and the corresponding point.

또한 상기 영상 재구성부는 촬영 각도별로 영상 위치값이 기 설정된 기준 위치값이 되도록 하는 촬영 각도별 위치 보정값을 산출 및 반영하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정하는 것을 특징으로 한다. In addition, the image reconstruction unit calculates and reflects a position correction value for each photographing angle so that the image position value for each photographing angle becomes a preset reference position value, and corrects the position of each X-ray image for each photographing angle.

본 발명에서는 촬영 대상의 3차원 표준 모델과 엑스선 영상의 영상 매치를 통해 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계를 검출 및 보정할 수 있도록 한다. 이에 위치 센서와 같은 별도의 하드웨어 수단을 추가 없이도, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간 위치 관계 변동에 의한 영향력을 최소화할 수 있도록 한다. In the present invention, a positional relationship between an X-ray generator and an X-ray detector can be detected and corrected through image matching between a 3D standard model of an object to be photographed and an X-ray image. Accordingly, it is possible to minimize the influence due to the change in the positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector without adding a separate hardware means such as a position sensor.

또한 본 발명에서는 엑스선 영상으로부터 고밀도 엑스선 영상을 분리한 후, 이를 이용하여 촬영 대상의 3차원 표준 모델과의 영상 매칭을 수행함으로써, 영상 매칭의 효율과 정확도가 전반적으로 향상될 수 있도록 한다. In addition, in the present invention, after a high-density X-ray image is separated from an X-ray image, image matching is performed with a 3D standard model of an object to be photographed using the image, thereby improving overall efficiency and accuracy of image matching.

도 1 및 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 구성도를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 and 2 are views illustrating the appearance of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 are diagrams for explaining a method for capturing a medical image according to an embodiment of the present invention.

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 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the present invention. Therefore, those skilled in the art can invent various devices that embody the principles of the present invention and fall within the concept and scope of the present invention, even though not explicitly described or shown herein. In addition, it is to be understood that all conditional terms and embodiments listed herein are, in principle, expressly intended only for the purpose of making the concept of the present invention understood, and not limited to such specifically listed embodiments and conditions. It should be.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 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.Further, it should be understood that all detailed descriptions reciting specific embodiments, as well as principles, aspects and embodiments of the present invention, are intended to encompass structural and functional equivalents of these matters. In addition, it should be understood that such equivalents include not only currently known equivalents but also equivalents developed in the future, that is, all devices invented to perform the same function regardless of structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 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.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of exemplary circuits embodying the principles of the present invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc., are meant to be tangibly represented on computer readable media and represent various processes performed by a computer or processor, whether or not the computer or processor is explicitly depicted. It should be.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 외관을 도시한 도면으로, 도 1은 스캐닝 암에 엑스선 검출부가 결합된 상태를 도 2는 스캐닝 암으로부터 엑스선 검출부가 분리된 상태를 각각 나타낸다. 1 and 2 are diagrams showing the appearance of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a state in which an X-ray detector is coupled to a scanning arm, and FIG. 2 is a state in which an X-ray detector is separated from a scanning arm. represent each.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 의료 영상 촬영 장치(100)는 주행가능한 본체(110), 본체(110)에 수직 결합되는 수직암(120), 수직암(120)에 회전 가능하게 결합되는 구동암(130), 구동암(130)에 마련된 안내홀(131)을 따라 위치 이동되어 엑스선 조사 각도를 조정할 수 있는 엑스선 발생부(140), 및 엑스선 발생부(140)에서 조사되어 환자 인체를 통과하는 엑스선을 반복 촬영하여, 촬영 각도별 엑스선 영상을 생성 및 출력하는 엑스선 검출부(150), 촬영 각도별 엑스선 영상을 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 재구성부(160) 등을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the medical imaging apparatus 100 of the present invention includes a main body 110 that can be driven, a vertical arm 120 vertically coupled to the main body 110, and the vertical arm 120 can rotate. The drive arm 130 is coupled to the drive arm 130, the X-ray generator 140 is moved along the guide hole 131 provided in the drive arm 130 to adjust the X-ray irradiation angle, and the X-ray generator 140 irradiates An X-ray detection unit 150 that repeatedly photographs X-rays passing through the patient's body and generates and outputs an X-ray image for each shooting angle, an image reconstruction unit 160 that reconstructs and outputs an X-ray image for each shooting angle into a single digital tomography image, etc. includes

특히, 본 발명의 의료 영상 촬영 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엑스선 발생부(140)과 엑스선 검출부(150)가 ㄷ"자 형태로 구현되는 구동암(130)의 양단에 부착되는 위치 고정형으로 구현될 수 있을 뿐 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이 엑스선 검출부(150)가 구동암(130)로부터 분리되어 침대(200) 등에 놓여지는 위치 이동형으로 구현될 수도 있도록 한다. In particular, as shown in FIG. 1, the medical imaging apparatus of the present invention is a position-fixed type in which the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150 are attached to both ends of a drive arm 130 implemented in a "c" shape. In addition to being implemented, as shown in FIG. 2 , the X-ray detector 150 may be implemented as a location-moving type in which the X-ray detector 150 is separated from the driving arm 130 and placed on the bed 200 or the like.

이는 침대(200)에 누워있는 환자가 방사선실 등으로 이동하는 대신에 의료 영상 촬영 장치를 침대쪽으로 이용하여 환자가 침대에 누워있는 상태에서 그대로 엑스선 영상 촬영을 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 물론, 구동암(130)을 다양한 각도로 회전시켜 환자가 서 있는 상태에서도 의료 영상을 촬영할 수도 있도록 한다. This is to allow the patient lying on the bed 200 to take an X-ray image as it is while lying on the bed by using the medical imaging device towards the bed instead of moving to a radiation room or the like. Of course, by rotating the drive arm 130 at various angles, medical images can be captured even when the patient is standing.

다만, 이와 같이 엑스선 검출부(150)가 구동암(130)으로부터 분리되는 경우, 엑스선 발생부(140)와 엑스선 검출부(150)간의 위치 관계가 일정하게 유지하기가 어려운 문제가 발생한다. 그러면, 엑스선 발생부(140)에 대한 엑스선 검출부(150)의 상대적 위치값이 변화되어, 촬영 각도별 엑스선 영상이 서로 상이한 좌표값을 가지게 되고, 이에 따라 의료 영상 재구성이 정상적으로 수행되기 어려워지는 문제가 부가적으로 발생하게 된다. However, when the X-ray detector 150 is separated from the drive arm 130 as described above, it is difficult to maintain a constant positional relationship between the X-ray generator 140 and the X-ray detector 150. Then, the relative position value of the X-ray detector 150 with respect to the X-ray generator 140 changes, so that the X-ray images for each imaging angle have different coordinate values, which makes it difficult to perform medical image reconstruction normally. will occur additionally.

이에 본 발명의 의료 영상 촬영 장치는 도 3에서와 같이 엑스선 검출부의 위치 검출 및 보정 수단을 추가 구비하여, 엑스선 발생부(140)와 엑스선 검출부(150)간의 위치 관계가 수시 변동하더라도 이와 상관없이 의료 영상 재구성 동작이 항상 안정적으로 수행될 수 있도록 한다. Accordingly, the medical imaging apparatus of the present invention additionally includes means for detecting and correcting the position of the X-ray detector as shown in FIG. The image reconstruction operation can always be stably performed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 장치의 구성도를 도시한 도면이다. 3 is a diagram showing the configuration of a medical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 의료 영상 촬영 장치는 엑스선 발생부(140), 엑스선 검출부(150), 및 영상 재구성부(160) 이외에 영상 분리부(170) 및 위치 추적부(180)를 더 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3 , the medical imaging apparatus of the present invention further includes an image separator 170 and a position tracking unit 180 in addition to the X-ray generator 140, the X-ray detector 150, and the image reconstruction unit 160. consists of including

영상 분리부(170)는 싱글 에너지 엑스선 영상을 이용한 뼈 제거(Bone Suppression) 알고리즘, 듀얼 에너지 엑스선 영상을 이용한 뼈 제거 알고리즘, 딥러닝을 이용한 엑스선 영상의 뼈 제거 알고리즘 중 어느 하나를 구비하고, 이를 이용하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 저밀도 엑스선 영상과 고밀도 엑스선 영상으로 각각 분리한다. 그러면, 저밀도 엑스선 영상에는 뼈 성분 이외에 영상 성분만이 존재하게 되고, 고밀도 엑스선 영상에는 뼈 성분만이 존재하게 된다. The image separation unit 170 is provided with any one of a bone suppression algorithm using a single energy X-ray image, a bone suppression algorithm using a dual energy X-ray image, and a bone suppression algorithm using an X-ray image using deep learning, and uses the same. Then, each X-ray image for each imaging angle is separated into a low-density X-ray image and a high-density X-ray image. Then, in the low-density X-ray image, only the image component exists in addition to the bone component, and only the bone component exists in the high-density X-ray image.

위치 추적부(180)는 여러 가지 촬영 대상 각각에 대응되는 3차원 표준 모델을 사전 획득 및 저장한다. The position tracking unit 180 pre-obtains and stores a 3D standard model corresponding to each of various photographing subjects.

그리고 촬영 대상의 종류가 결정되면, 이에 대응되는 3차원 표준 모델을 선택하고, 선택된 3차원 표준 모델에 촬영 각도별 고밀도 엑스선 영상을 영상 매칭시켜 다수의 대응점을 추출하고, 다수의 대응점의 위치관계를 촬영 각도별로 수집 및 분석하여, 촬영 각도별 영상 위치값(즉, 엑스선 발생부와 엑스선 검출부간의 위치 관계)을 각각 산출한다. When the type of object to be photographed is determined, a corresponding 3D standard model is selected, and a plurality of corresponding points are extracted by image matching of high-density X-ray images for each imaging angle to the selected 3D standard model, and a positional relationship between the plurality of corresponding points is determined. It is collected and analyzed for each photographing angle to calculate image position values (ie, positional relationship between the X-ray generator and the X-ray detector) for each photographing angle.

이때, 표준 모델은 촬영 부위의 일반적 형상을 나타내는 것으로, 대용량의 고밀도 엑스선 영상을 수집 및 평균함으로써 획득 가능할 것이다. In this case, the standard model represents the general shape of the region to be photographed, and may be obtained by collecting and averaging large-capacity high-density X-ray images.

그러면, 영상 재구성부(160)는 위치 추적부(180)를 통해 산출된 촬영 각도별 영상 위치값에 기반하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후 하나의 디지털 단층영상으로 재구성함으로써, 오류 없는 디지털 단층영상을 획득 및 제공할 수 있게 된다. Then, the image reconstruction unit 160 corrects the location of each X-ray image for each imaging angle based on the image position value for each imaging angle calculated by the position tracking unit 180 and then reconstructs it into a single digital tomography image, thereby eliminating errors. It is possible to acquire and provide digital tomography images.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 의료 영상 촬영 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 to 7 are diagrams for explaining a method for capturing a medical image according to an embodiment of the present invention.

먼저, 엑스선 발생부(140)의 조사 각도를 달리하면서 엑스선을 조사하고, 엑스선 검출부(150)를 통해 환자를 투과하여 자신에 도달되는 엑스선을 촬영 각도별로 반복 검출함으로써, 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득 및 제공한다(S1). First, X-rays are radiated while varying the irradiation angle of the X-ray generator 140, and X-rays that pass through the patient through the X-ray detector 150 and reach the patient are repeatedly detected for each photographing angle, thereby obtaining an X-ray image for each photographing angle. and provided (S1).

그리고 영상 분리부(170)를 통해 촬영 각도별 엑스선 영상을 촬영 대상의 밀도 기반으로 영상을 분리하여, 도 5에서와 같이 뼈 성분이 제거된 저밀도 엑스선 영상과 뼈 성분만이 존재하는 고밀도 엑스선 영상을 획득한다(S2). In addition, the X-ray images for each shooting angle are separated based on the density of the object to be photographed through the image separator 170, and as shown in FIG. Obtain (S2).

그리고 도 6에서와 같이 위치 추적부(180)를 통해 고밀도 엑스선 영상에서 다수의 특징점을 추출한 후, 다수의 특징점 각각에 대응되는 대응점을 3차원 표준 모델로부터 검출한다. 그리고 3차원 표준 모델의 대응점 각각을 3차원 좌표에서 2차원 좌표로 변환한 후, 특징점과 대응점간의 위치 관계를 촬영 각도별로 수집 및 분석함으로써, 촬영 각도별 영상 위치값을 산출한다(S3). And after extracting a plurality of feature points from the high-density X-ray image through the location tracking unit 180 as shown in FIG. 6, a corresponding point corresponding to each of the plurality of feature points is detected from the 3D standard model. In addition, after each corresponding point of the 3D standard model is converted from 3D coordinates to 2D coordinates, the positional relationship between feature points and corresponding points is collected and analyzed for each shooting angle, thereby calculating an image position value for each shooting angle (S3).

그리고 촬영 각도별로, 영상 위치값이 기 설정된 기준 위치값이 되도록 하는 위치 보정값을 산출한다(S4). Then, for each photographing angle, a position correction value is calculated so that the image position value becomes a preset reference position value (S4).

그리고 나서 촬영 각도별 위치 보정값에 기반하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후, 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하도록 한다(S5). 이러한 경우, 도 7에서와 같이 엑스선 검출부가 동일 위치에서 촬영 각도별 엑스선 영상 모두를 획득하는 듯 한 효과가 발생하게 되며, 이에 따라 위치 오차에 따른 오류 발생도 사전 차단되게 된다. Then, after position correction of each X-ray image for each imaging angle based on the position correction value for each imaging angle, a digital tomography image is reconstructed and output (S5). In this case, as shown in FIG. 7 , an effect occurs as if the X-ray detector acquires all of the X-ray images for each photographing angle at the same location, and thus, errors due to positional errors are prevented in advance.

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 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is common in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications and implementations are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims (4)

엑스선 조사 각도를 달리하면서, 엑스선을 반복 발생하는 엑스선 발생부;
위치 이동형으로 구현되어, 서로 상이한 조사 각도를 가지는 엑스선을 반복 촬영하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출부;
뼈 제거 알고리즘을 이용하여 촬영 각도별 엑스선 영상을 뼈 성분 이외의 영상 성분만 잔존하는 저밀도 엑스선 영상과 뼈 성분만 존재하는 고밀도 엑스선 영상으로 각각 분리하는 영상 분리부;
촬영 각도별로 상기 고밀도 엑스선 영상에서 다수의 특징점을 추출하고, 상기 촬영 대상의 3차원 표준 모델에서 다수의 대응점을 추출한 후, 특징점과 대응점간의 위치 관계를 수집 및 분석함으로써, 촬영 각도별 영상 위치값을 산출하는 위치 추적부; 및
상기 촬영 각도별 영상 위치값에 기반하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정한 후 하나의 디지털 단층영상으로 재구성하여 출력하는 영상 재구성부를 포함하며,
상기 위치 추적부는
다수의 촬영 대상 각각에 대응되는 다수의 3차원 표준 모델을 사전 획득 및 저장한 후, 촬영 대상의 종류에 따라 상기 다수의 3차원 표준 모델 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하며,
상기 3차원 표준 모델은
동일 촬영 대상에 대응되는 대용량의 고밀도 엑스선 영상을 수집 및 평균하여 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.
an X-ray generator configured to repeatedly generate X-rays while varying an X-ray irradiation angle;
an X-ray detection unit implemented as a location-moving type and repeatedly photographing X-rays having different radiation angles to obtain an X-ray image for each photographing angle;
an image separator that separates the X-ray image for each imaging angle using a bone removal algorithm into a low-density X-ray image in which only image components other than bone components remain and a high-density X-ray image in which only bone components are present;
After extracting a plurality of feature points from the high-density X-ray image for each photographing angle, extracting a plurality of corresponding points from the 3D standard model of the photographing target, and then collecting and analyzing the positional relationship between the feature points and the corresponding points, the image position value for each photographing angle is obtained. a location tracking unit that calculates; and
An image reconstruction unit configured to correct the position of each X-ray image for each imaging angle based on the image position value for each imaging angle and then reconstruct and output a digital tomography image;
the location tracking unit
After acquiring and storing a plurality of three-dimensional standard models corresponding to each of a plurality of photographing subjects in advance, one of the plurality of three-dimensional standard models is selected according to the type of photographing subject,
The 3D standard model is
A medical imaging device having a position correction function based on an image processing method, characterized in that acquired by collecting and averaging large-capacity high-density X-ray images corresponding to the same imaging subject.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 위치 추적부는
대응점의 위치값을 3차원 좌표값에서 2차원 좌표값으로 변환하여, 특징점과 대응점간의 위치 관계를 분석하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.
The method of claim 1, wherein the location tracking unit
A medical imaging apparatus having a position correction function based on an image processing method, characterized in that the positional relationship between feature points and corresponding points is analyzed by converting the position values of corresponding points from 3-dimensional coordinate values to 2-dimensional coordinate values.
제1항에 있어서, 상기 영상 재구성부는
촬영 각도별로 영상 위치값이 기 설정된 기준 위치값이 되도록 하는 촬영 각도별 위치 보정값을 산출 및 반영하여 촬영 각도별 엑스선 영상 각각을 위치 보정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방식 기반 위치 보정 기능을 가지는 의료 영상 촬영 장치.
The method of claim 1, wherein the image reconstruction unit
Medical having a position correction function based on an image processing method, characterized in that position correction of each X-ray image for each imaging angle is performed by calculating and reflecting a position correction value for each imaging angle so that the image location value becomes a preset reference location value for each imaging angle. video recording device.
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