KR102498086B1 - 광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법, 디바이스 및 기록매체 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따라, 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들이 광원에 노출되는 시간에 따라 최적화된 오프셋을 적용하여 이미지를 보정함으로써, 노출 시간의 차이에 따라 편차가 크게 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하고 이미지 보정 정확성을 향상시킬 수 있는 방법, 디바이스 및 기록매체가 개시된다.

Description

광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법, 디바이스 및 기록매체{METHOD, DEVICE AND RECORDING MEDIUM FOR PROVIDING AN OFFSET-CORRECTED IMAGE USING AN OPTIC SENSER}

본 개시는 광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들이 광원에 노출되는 시간에 따라 최적화된 오프셋을 적용하여 이미지를 보정함으로써, 노출 시간의 차이에 따라 편차가 크게 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하고 이미지 보정 정확성을 향상시킬 수 있는 방법, 디바이스 및 기록매체에 관한 것이다.

종래의 X선 이미지 촬영을 위한 X선 센서는 2차원으로 배열된 수많은 포토 다이오드에서 취득된 전하를 외부로 읽어낸다. 이때, 이상적으로는 순수하게 조영된 영상에 의한 신호만 출력해야 할 것이지만, 센서면에 빛이 닿지 않아도 미소하게 전하가 발생하기 때문에, 이러한 미소한 전하와 실제 센서면에 빛이 들어와서 발생된 전하가 합하여 출력됨에 따라 랜덤 노이즈가 발생하는 문제가 있다.

종래 기술에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 실제 영상을 촬영하기 전에 아무런 빛이 조사되지 않은 조건에서 암영상데이터(Dark image data)를 취득하여 오프셋 값으로 사용하며, X선을 조사하여 촬영된 영상데이터에서 암영상데이터를 산술적으로 감산하여 오프셋을 제거한 데이터를 취득하는 방식이 사용되고 있다. 그러나, 센서면에 배열된 수많은 포토다이오드의 광전변환 특성이 모두 조금씩 다르게 나타나기 때문에, 이러한 암영상데이터에는 수많은 포토다이오드의 오프셋 특성이 상이한 특징이 반영되지 못하여 노이즈가 효과적으로 제거되지 않는 단점이 있다.

일반적으로 병원에서 환부의 X선 영상을 취득할 때 얻고자 하는 환부, X선 발생장치의 관전압, 관전류 조건에 따라 조사하는 시간이 달라지며, 이러한 X선을 조사하는 시간은 결정하는 변수가 많아 한 가지로 고정할 수 없기 때문에, 조사 시간에 따라 오프셋 되는 값이 다르게 되어 오프셋 보정을 정확하게 할 수 없는 한계가 있다.

종래 기술에서는 이러한 암영상데이터를 병원에서 실제로 설정되는 경험적 평균 시간의 암영상데이터를 기준으로 사용하고 있으며, 환부에 따라서 조사시간 범위가 넓어지는 경우, 수많은 포토다이오드의 오프셋 특성 차이가 증가함에 따라 영상 보정 후에도 노이즈와 일부 왜곡이 적절히 제거되지 못하여 품질이 저하되는 문제점이 있다.

이에, 상술한 문제점을 해결하고 수많은 포토다이오드의 오프셋 특성 차이를 정확하게 반영하여 이미지 보정 효과를 향상시키기 위한 기술이 요구되고 있다.

본 개시는 광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법, 디바이스 및 기록매체를 제공할 수 있다. 구체적으로, 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들이 광원에 노출되는 시간에 따라 최적화된 오프셋을 적용하여 이미지를 보정함으로써, 노출 시간의 차이에 따라 편차가 크게 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하고 이미지 보정 정확성을 향상시킬 수 있는 방법, 디바이스 및 기록매체가 개시된다. 해결하려는 기술적 과제는 상기 기술된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.

본 개시의 제 1 측면에 따른 광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법은 상기 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하는 단계; 상기 광 센서가 광원에 노출된 시간을 결정하는 단계; 상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 제 1 오프셋 및 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간에 따라 결정되는 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 단계; 및 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 이미지를 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 보정된 이미지를 제공하는 단계는 상기 광원에서 출력된 광이 대상체를 투과하고 상기 광 센서에 인가됨에 따라 획득되는 이미지를 디스플레이할 수 있다.

또한, 상기 이미지는 상기 복수개의 픽셀들에 대응되는 포토 다이오드에 충전된 전하량에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 적용되어 결정되는 명암에 따라 획득될 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 제 1 오프셋을 나타내는 제 1 오프셋 이미지를 디스플레이하는 단계; 및 상기 제 1 오프셋 이미지에 기초하여 인가되는 사용자 입력에 따라 상기 제 1 오프셋을 갱신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원은 X-ray 출력 장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전 특성 정보는 상기 광 센서가 상기 광원에 노출되지 않는 암흑 상태일 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 1 충전 특성 정보, 상기 암흑 상태가 기설정 시간 미만으로 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 2 충전 특성 정보, 상기 암흑 상태가 상기 기설정 시간 이상으로 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 3 충전 특성 정보 및 상기 암흑 상태가 사용자의 이용 빈도가 기설정 수준 이상인 최빈 시간 동안 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 4 충전 특성 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 단계는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태가 상기 암흑 상태에 대응하는 경우, 상기 제 1 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 1 오프셋을 결정하고, 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 기설정 시간 미만인 경우, 상기 제 2 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정하고, 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 기설정 시간 이상인 경우, 상기 제 3 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정하고, 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 최빈 시간에 대응하는 경우, 상기 제 4 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정할 수 있다.

또한, 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋을 결정하는 단계는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 오프셋 보정 모드를 낮은 광원 노출 시간을 나타내는 제 1 모드, 높은 광원 노출 시간을 나타내는 제 2 모드 및 최빈 광원 노출 시간을 나타내는 제 3 모드 중 하나의 모드로 결정하는 단계;를 포함하고, 상기 보정된 이미지를 제공하는 단계는 상기 제 2 충전 특성 정보 내지 상기 제 4 충전 특성 정보 중 상기 결정된 하나의 모드에 대응하는 하나의 충전 특성 정보를 결정하는 단계; 및 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값에서 상기 결정된 하나의 충전 특성 정보에 포함된 픽셀값을 감산한 결과에 따라 상기 보정된 이미지를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 오프셋은 상기 충전 특성 정보에 포함되고 상기 노출된 시간에 대응하는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상기 제 2 오프셋을 결정하는 단계는 대상체를 촬상하기 위해 시간의 경과에 따라 가변되는 동작 속도에 기초하여 상기 노출된 시간을 결정하고, 상기 동작 속도와 상기 노출된 시간은 반비례한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 개시의 제 2 측면에 따른 광 센서로부터 오프셋이 보정된 출력을 획득하는 디바이스는 상기 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하고, 상기 광 센서가 광원에 노출된 시간을 결정하고, 상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 제 1 오프셋 및 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간에 따라 결정되는 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 프로세서; 상기 복수개의 픽셀들 각각의 충전량에 대한 정보를 수신하는 수신부; 및 상기 복수개의 픽셀들 각각의 충전량에 따라 결정된 픽셀값에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 출력을 제공하는 출력부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 출력부는 상기 광원에서 출력된 광이 대상체를 투과하고 상기 광 센서에 인가됨에 따라 획득되는 이미지를 제공하는 디스플레이를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이미지는 상기 복수개의 픽셀들에 대응되는 포토 다이오드에 충전된 전하량에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 적용되어 결정되는 명암에 따라 획득될 수 있다.

또한, 상기 광원은 X-ray 출력 장치를 포함할 수 있다.

본 개시의 제 3 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 또는, 본 개시의 제 4 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 노출 시간의 차이에 따라 편차가 크게 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하고 이미지 보정 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 픽셀 특성에 따라 단위 시간당 획득되는 전하량의 차이를 보상함으로써 노출 시간에 따른 편차를 효과적으로 보상할 수 있다.

본 개시의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 동작을 설명하는 개념도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 구성의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 개념적으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 시간의 경과에 따라 갱신되는 오프셋을 반영하여 보정된 이미지를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 광 센서(200)로부터 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 동작을 설명하는 개념도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 디바이스(100)는 광 센서(200)와 연결될 수 있고, 광 센서(200)를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공할 수 있다.

디바이스(100)는 광 센서(200)를 이용하여 이미지 보정에 이용되는 오프셋을 결정하고, 광 센서(200)가 광원(300)에 노출됨에 따라 광 센서(200)로부터 획득되는 대상체에 대한 이미지에 오프셋을 반영하여 오프셋이 보정된 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 광 센서(200)로부터 광 센서(200)에 포함된 복수개의 픽셀들(210)의 출력값(예: 픽셀값)을 획득하고, 복수개의 픽셀들(210)의 출력값에 기초하여 이미지를 결정하고, 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보에 기초하여 결정되는 오프셋을 이미지에 반영하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공할 수 있다. 이에 관한 보다 구체적인 설명은 이하에서 도 2 내지 5를 참조하며 후술하도록 한다.

광 센서(200)는 복수개의 픽셀들(210)을 포함하고, 복수개의 픽셀들(210) 각각은 포토 다이오드에 대응할 수 있다. 일 실시 예에서, 광 센서(200)는 환자의 치아를 촬영하여 영상을 획득하기 위한 의료용(예: 치과용) 구강 센서(intra oral sensor)로 구현될 수 있고, 복수의 포토 다이오드들이 패널을 구성하는 복수개의 셀 어레이를 포함할 수 있다.

광 센서(200)는 광원(300)에서 출력된 광이 대상체(예: 환자의 치아)를 투과하고 광 센서(200)에 인가됨에 따라 복수개의 픽셀들(210) 각각에 전하가 충전될 수 있으며, 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보를 디바이스(100)에 출력할 수 있다.

광원(300)은 광 센서(200)를 향해 광(예: X-ray)을 출력할 수 있고, 일 실시 예에서, 광원(300)은 X-ray 출력 장치를 포함할 수 있으며, 예컨대, 의료용으로 이용되는 고에너지 영역의 X선을 광원(300)에 대향하는 광 센서(200)를 향해 방출시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 디바이스(100)는 광 센서(200) 및 광원(300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예컨대, 광 센서(200) 또는 광원(300)와 물리적 또는 기능적으로 통합된 형태로 구현되어 광 센서(200) 또는 광원(300)의 동작 전반을 제어하거나, 광 센서(200) 및 광원(300)을 포함하는 통합된 X-ray 출력 장치로 구현될 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 광 센서(200) 및 광원(300)과 물리적 또는 기능적으로 독립된 장치로 구현될 수도 있으며, 예컨대, 광 센서(200)와 전기적으로 연결됨에 따라 광 센서(200)로부터 출력값을 수신하는 방식으로 동작할 수도 있으나, 이상의 실시 예들에 제한되지 않고 그밖에 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 구성의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 디바이스(100)는 프로세서(110), 수신부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 충전 특성 정보는 복수개의 픽셀들(210) 각각에 충전되는 전하량에 대한 특성 정보를 나타내며, 일 실시 예에서, 충전 특성 정보는 픽셀의 초기 상태에 따라 픽셀에 충전되는 전하량에 관한 충전 특성 정보 및 픽셀의 광원(300)에 노출되는 시간에 따라 픽셀에 충전되는 전하량에 관한 충전 특성 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 초기 상태는 픽셀이 광원(300)에 노출되지 않는 암흑 상태에 있는지 여부 또는 암흑인 정도를 나타낼 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 기설정 조건에 따라 광 센서(200)로부터 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보를 수신하여 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 결정할 수 있고, 예컨대, 대상체(예: 환자의 치아)를 촬영하기 전에 오프셋 설정을 위해 픽셀의 초기 상태 및 광원(300)에 노출되는 시간에 관한 기설정 조건에 따라 광 센서(200)를 동작시킨 후, 해당 조건에서 광 센서(200)로부터 수신되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보에 기초하여 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 포함하는 복수개의 오프셋 이미지를 획득할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 프로세서(110)는 다른 디바이스(예: 서버) 또는 메모리로부터 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 수신할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 충전 특성 정보를 획득하는 실시 예에 관해 보다 상세하게 서술하도록 한다.

도 3은 일 실시 예에 따른 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 개념적으로 나타낸 그래프이다.

도 3을 참조하면, 복수개의 픽셀들(210) 각각은 공정, 열화 등 다양한 물리적 현상에 의하여 동일한 시간만큼 광원(300)에 노출되더라도 서로 다른 전하량이 충전됨에 따라 상이한 픽셀값이 결정될 수 있다. 예컨대, 복수개의 픽셀들(210) 중 제 1 픽셀, 제 2 픽셀, 제 3 픽셀 및 제 4 픽셀 각각의 픽셀값에 대해서 광원(300)에 노출되는 단위 시간에 대한 각 픽셀값의 변화량은 식별번호 311, 312, 313 및 314에 도시된 것처럼 서로 다른 기울기를 보이는 차이가 발생할 수 있으며, 노출 시간이 0초일 때 픽셀값들의 오프셋은 식별번호 320에 도시된 것처럼 서로 상이할 수 있고, 노출 시간이 증가할수록 픽셀값들의 오프셋 편차는 커질 수 있다.

프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210)이 광원(300)에 노출되는 시간 조건을 상이하게 결정하고, 복수개의 시간 조건 각각에서 광 센서(200)로부터 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보를 수신하여 각각의 픽셀값을 결정하고, 각각의 픽셀값에 대한 통계 연산을 통해 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 결정할 수 있다. 예컨대, 광원(300)에 노출되는 시간이 0초, 1초, 2초, 3초, … , T초(T는 정수)일 때 복수개의 픽셀들(210)의 픽셀값들을 충전 특성 정보로서 결정하고, 각 시간에서 픽셀값들을 평균한 결과에 따라 제 1 오프셋 연산값, 제 2 오프셋 연산값, … , 제 T 오프셋 연산값을 산출하여 충전 특성 정보에 포함시킬 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 프로세서(110)는 복수의 시간 구간 각각에서 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보가 반영된 복수개의 오프셋 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 식별번호 410에 도시된 것처럼, 기설정 시간 단위(예: 0.05초)의 간격으로 구획되는 복수개의 시간 구간(예: 노출 시간이 0.05초인 #1 시간 구간, 0.1초인 #2 시간 구간, …, 0.5초인 #10 시간 구간) 각각에서 광 센서(200)로부터 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보를 수신하여 각각의 픽셀값을 포함하는 복수개의 오프셋 샘플 이미지를 충전 특성 정보로서 생성하고, 식별번호 420에 도시된 것처럼, 충전 특성 정보를 이용하여 복수개의 시간 구간(예: #1 시간 구간 내지 #10 시간 구간) 각각에서 픽셀값들을 평균한 결과를 포함하는 오프셋 이미지를 기설정 개수(예: 1개)로 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수개의 픽셀들(210)에 대한 충전 상태 정보는 광 센서(200)가 광원(300)에 노출되지 않는 암흑 상태일 때 결정되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함하는 제 1 충전 특성 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 충전 특성 정보는 암흑 상태에서 초기 시점에 획득되었거나 또는 노출 시간이 0초일 때에 대해서 광 센서(200)로부터 획득된 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값에 따른 복수개의 제 1 오프셋 샘플 이미지를 포함하고, 복수개의 제 1 오프셋 샘플 이미지를 연산(예: 평균, 가중평균 등)하여 제 1 오프셋 이미지를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수개의 픽셀들(210)에 대한 충전 상태 정보는 암흑 상태가 기설정 시간 미만으로 유지될 때 결정되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함하는 제 2 충전 특성 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 2 충전 특성 정보는 대상체(예: 환부)에 X-ray 조사 촬영하기 전에 기설정 시간(0.1초) 미만으로 비교적 짧게 설정된 시간 구간(예: 0.05초) 동안 암흑 상태에서 광 센서(200)로부터 수신된 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 따라 획득되는 복수개의 제 2 오프셋 샘플 이미지를 포함하고, 복수개의 제 2 오프셋 샘플 이미지를 연산(예: 평균, 가중평균 등)하여 하나 이상의 제 2 오프셋 이미지를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수개의 픽셀들(210)에 대한 충전 상태 정보는 암흑 상태가 기설정 시간 이상으로 유지될 때 결정되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함하는 제 3 충전 특성 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 3 충전 특성 정보는 대상체(예: 환부)에 X-ray 조사 촬영하기 전에 기설정 시간(0.1초) 이상으로 비교적 길게 설정된 시간 구간(예: 0.2초) 동안 암흑 상태에서 광 센서(200)로부터 수신된 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 따라 획득되는 복수개의 제 3 오프셋 샘플 이미지를 포함하고, 복수개의 제 3 오프셋 샘플 이미지를 연산(예: 평균, 가중평균 등)하여 하나 이상의 제 3 오프셋 이미지를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수개의 픽셀들(210)에 대한 충전 상태 정보는 암흑 상태가 사용자의 이용 빈도가 기설정 수준 이상인 최빈 시간 동안 유지될 때 결정되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함하는 제 4 충전 특성 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 4 충전 특성 정보는 대상체(예: 환부)에 X-ray 조사 촬영하기 전에 기설정된 최빈 시간(예: 0.5초) 동안 암흑 상태에서 광 센서(200)로부터 수신된 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 따라 획득되는 복수개의 제 4 오프셋 샘플 이미지를 포함하고, 복수개의 제 4 오프셋 샘플 이미지를 연산(예: 평균, 가중평균 등)하여 하나 이상의 제 4 오프셋 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시 예에서, 최빈 시간은 디바이스(100)에서 X-ray 촬영이 수행될 때마다 기록되는 촬영 시간에 대한 히스토리에 기초하여 가장 높은 빈도로 사용된 시간값에 따라 결정될 수 있고, 다른 실시 예에서, 다른 디바이스(예: 서버)로부터 다수의 사용자들에 의해 자주 사용되는 것으로 빅데이터 분석된 시간값을 수신할 수도 있다.

일 실시 예에서, 제 1 충전 특성 정보 내지 제 4 충전 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충전 특성 정보를 이용하여 복수개의 오프셋 이미지를 획득할 수 있으며, 이렇게 획득된 복수개의 오프셋 이미지는 이하에서 기재되는 이미지 보정 과정에서 선택적으로 이용될 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 복수의 오프셋 샘플 이미지에 대한 복수의 서로 다른 연산 방식을 이용하여 복수의 오프셋 이미지를 생성할 수 있고, 예컨대, 평균 연산을 나타내는 제 1 연산 방식, 픽셀 위치에 기초하여 구획되는 픽셀 그룹에 따라 상이한 가중치를 반영하는 가중 평균을 나타내는 제 2 연산 방식 및 각 픽셀값의 제곱을 평균한 후 제곱근을 구하는 연산을 나타내는 제 3 연산 방식, 가장 높은 빈도를 갖는 픽셀값을 구하는 연산을 나타내는 제 4 연산 방식 중 어느 하나에 따라 제 1 내지 제 4 오프셋 이미지를 생성하는 등 다양한 연산 방식에 따라 하나 이상의 수로 오프셋 이미지를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 제 1 충전 특성 정보 내지 제 4 충전 특성 정보를 이용하여 오프셋 이미지를 획득하는 과정에서 상이한 연산 방식을 이용할 수 있고, 예컨대, 제 1 충전 특성 정보 내지 제 4 충전 특성 정보 각각에 제 1 연산 방식 내지 제 4 연산 방식이 각각 적용될 수 있다.

일 실시 예에서, 충전 상태 정보는 전술한 것처럼, 복수의 시간 조건에 대한 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함할 수도 있고, 각각의 픽셀값을 포함하는 이미지를 포함할 수도 있으며, 각각의 픽셀값에 대한 연산을 통해 결정되는 오프셋 연산값 및/또는 이에 대한 오프셋 이미지를 포함할 수도 있고, 시간 변화에 대한 픽셀값의 변화량(예: 기울기)을 나타내는 특성값을 포함할 수도 있으며, 복수개의 픽셀들(210)의 충전 특성에 관한 포괄적인 개념으로 이해될 수 있다.

일 실시 예에서, 복수개의 시간 구간 각각에서 획득되는 오프셋 이미지의 개수는 동일 또는 상이할 수 있으며, 예컨대, 최빈 시간에 가까우면 기설정 개수 범위(예: 1개~3개) 중 가장 큰 개수로, 최빈 시간에 차이가 큰 경우 가장 작은 개수로 오프셋 이미지를 하나 이상 생성할 수 있다.

프로세서(110)는 광 센서(200)를 이용하여 대상체(예: 환자의 치아)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 전술한 동작에 따라 이미지 보정을 위한 복수개의 오프셋 이미지가 획득되면, 대상체(예: 환부)에 X-ray 조사 촬영이 시작될 수 있고, 프로세서(110)는 광원(300)에서 출력된 광이 대상체를 투과하여 광 센서(200)에 인가됨에 따라 광 센서(200)로부터 복수개의 픽셀들(210)에 대응되는 포토 다이오드에 충전된 전하량에 대한 정보를 수신부(120)를 통해 수신하고, 수신된 전하량에 따라 복수개의 픽셀들(210)의 픽셀값을 결정하고, 복수개의 픽셀들(210)의 픽셀값에 따라 명암을 결정하여 대상체(예: 환부)에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 이미지는 오프셋 보정이 이루어지기 전의 이미지로서, 노출 시간에 따른 픽셀들의 오프셋 편차에 따라 노이즈가 상당량 포함될 수 있다.

프로세서(110)는 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(110)는 이미지 획득 과정에서 광원(300)을 제어하여 광원(300)에서 광 출력이 지속되는 시간을 제어할 수 있으며, 이에 기초하여 광 센서(200)가 광에 노출되는 시간을 기록, 저장 및 관리할 수 있으며, 다른 일 실시 예에서, 광원(300)으로부터 광 출력의 지속 시간을 수신할 수도 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 대상체(예: 환자의 악궁)에 대한 궤적 정보(예: 악궁 궤적 등), 이미지 종류(예: 파노라믹 이미지) 및 동작 속도 중 적어도 하나에 기초하여, 복수개의 픽셀들(210) 중 악궁 궤적에 따라 광원(300)에 노출되는 영역을 결정하고, 동작 속도에 따라 광원(300)에 노출되는 시간을 결정할 수 있다. 예컨대, X-ray를 조사하여 파노라믹 이미지를 획득하기 위하여 장비 구동 시 악궁 궤적에 따라 모터 동작 속도가 변속이 되며 초기에는 제 1 속도(예: 120Hz, 120 images/s) 이상의 속도로 동작하고, 중기에는 제 2 속도(예: 30Hz, 30 images/s) 이하의 속도로 동작하며, 후기에는 제 1 속도 이상의 속도로 구동할 수 있다. 이에 따라, 악궁 궤적 및 동작 속도에 기초하여 광원(300)에 노출되는 픽셀 영역 및 시간을 누적하여 기록, 갱신 및 관리할 수 있다.

프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보에 기초하여 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋을 결정할 수 있다. 여기에서, 제 1 오프셋은 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 오프셋을 나타내며, 일 실시 예에서, 초기 상태는 복수개의 픽셀들(210) 각각이 광원(300)에 노출되지 않는 암흑 상태에 있는지 여부를 나타내거나 암흑인 정도를 수치화한 값을 포함할 수 있다. 또한, 제 2 오프셋은 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대해서 광원(300)에 노출된 시간에 따라 결정되는 오프셋을 나타내며, 예컨대, 전술한 것처럼, 노출 시간이 증가할수록 픽셀값들의 오프셋 편차가 증가하는 문제를 보정하기 위한 오프셋일 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 충전 특성 정보에 포함된 복수개의 오프셋 이미지 중에서 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태가 암흑 상태에 있을 때에 대응하는 오프셋 이미지에 기초하여 제 1 오프셋을 결정하고, 충전 특성 정보에 포함된 복수개의 오프셋 이미지 중에서 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간에 대응하는 오프셋 이미지에 기초하여 제 2 오프셋을 결정할 수 있다.

예를 들면, 도 4에 도시된 것처럼, 오프셋 보정을 위한 초기 상태를 암흑 상태로 결정하여 암흑 상태에서 획득된 복수의 오프셋 샘플 이미지들을 필터링하여 제 1 오프셋을 1차적으로 결정하고, 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간이 0.1초인 경우, 필터링된 오프셋 샘플 이미지들 중에서 #2 시간 구간에서 획득된 복수의 오프셋 샘플 이미지들을 평균하여 산출된 오프셋 이미지(오프셋 이미지#2)를 제 1 오프셋이 반영된 제 2 오프셋으로 결정할 수 있다.

다른 예를 들면, 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태를 사용자 입력에 따라 암흑 상태 또는 비암흑 상태로 결정하고, 암흑 상태 또는 비암흑 상태에서 획득된 픽셀값들에 기반하여 기 결정된 제 1 오프셋 연산값을 제 1 오프셋으로 결정하고, 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간이 0.1초인 경우, #2 시간 구간에서 픽셀들값을 평균하여 결정된 제 2 오프셋 연산값을 제 2 오프셋으로 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태가 암흑 상태에 대응하는 경우, 제 1 충전 특성 정보에 기초하여 제 1 오프셋을 결정할 수 있으며, 예컨대, 암흑 상태에서 초기 시점에 획득된 픽셀값들을 평균한 제 1 오프셋 이미지를 제 1 오프셋으로 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대해서 광원(300)에 노출된 시간이 기설정 시간 미만인 경우, 제 2 충전 특성 정보에 기초하여 제 2 오프셋을 결정하고, 광원(300)에 노출된 시간이 기설정 시간 이상인 경우, 제 3 충전 특성 정보에 기초하여 제 2 오프셋을 결정하고, 광원(300)에 노출된 시간이 최빈 시간에 대응하는 경우, 제 4 충전 특성 정보에 기초하여 제 2 오프셋을 결정할 수 있다. 예컨대, 노출 시간이 설정 시간(0.1초) 미만일 때에는 제 2 충전 특성 정보에 포함된 제 2 오프셋 이미지를, 설정 시간(0.1초) 이상일 때에는 제 3 충전 특성 정보에 포함된 제 3 오프셋 이미지를, 최빈 시간과 기설정 차이 이내일 때에는 제 4 충전 특성 정보에 포함된 제 4 오프셋 이미지를 제 2 오프셋으로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 오프셋 이미지가 다수개인 경우, 다수개를 평균하거나, 사용자 설정에 따라 적용하거나, 다수개의 오프셋 이미지를 가중 평균하여 제 2 오프셋을 결정할 수도 있다.

일 실시 예에서, 제 2 오프셋은 광원(300)에 노출된 시간에 비례한 값으로 결정될 수 있으며, 예컨대, 광원(300)에 노출되는 시간이 커질수록 그에 비례하게 큰 값으로 결정될 수 있다.

프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값에 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, X-ray 조사 촬영을 통해 획득된 대상체(예: 환부)에 대한 이미지의 픽셀값에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋이 반영된 오프셋 이미지의 픽셀값을 감산하는 연산을 통해 보정된 이미지의 픽셀값을 산출하고, 산출된 픽셀값에 따라 명암을 결정하여 대상체(예: 환부)에 대해서 오프셋이 보정된 이미지를 생성할 수 있다.

일반적으로 X-ray를 출력하여 악궁에 대한 파노라믹(panoramic) 이미지를 획득하는 장치의 경우, 파노라믹 스티칭(stiching)을 위한 이미지를 평균적으로 1000장 이상 획득하게 되며, 이때, 1000장의 이미지 노출(integration) 시간은 악궁 궤적에 따라 최대 4배까지도 차이가 발생하게 된다. 이처럼, 스티칭을 위한 이미지마다 노출 시간에 차이가 발생하고, 이러한 차이로 인해 발생되는 오프셋 편차가 상당하게 발생하는 문제가 빈번하게 발생한다.

그러나, 본 발명에 따르면, 노출 시간에 따라 편차가 발생하는 픽셀값의 오프셋을 노출 시간에 따라 상이하게 적용하여 보정 결과의 정확성을 확보할 수 있으며, 노출 시간의 차이에 따라 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하여 이미지 보정 효과를 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 오프셋 보정 모드를 낮은 광원 노출 시간을 나타내는 제 1 모드, 높은 광원 노출 시간을 나타내는 제 2 모드 및 최빈 광원 노출 시간을 나타내는 제 3 모드 중 하나의 모드로 결정할 수 있다. 예컨대, 제 1 내지 제 3 모드 각각에 제 1 내지 제 3 픽셀값 범위가 각각 설정되고, 제 1 픽셀값 범위는 제 3 픽셀값 범위보다 작고, 제 3 픽셀값 범위는 제 2 픽셀값 범위보다 작을 수 있으며, X-ray 조사 촬영을 통해 획득된 대상체(예: 환부)에 대한 이미지의 픽셀값을 평균한 값이 제 1 내지 제 3 픽셀값 범위 중 어느 하나에 포함되는지 여부에 따라 대응되는 오프셋 보정 모드를 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 제 2 충전 특성 정보 내지 제 4 충전 특성 정보 중 결정된 하나의 모드에 대응하는 하나의 충전 특성 정보를 결정하고, 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값에서 결정된 하나의 충전 특성 정보에 포함된 픽셀값을 감산한 결과에 따라 오프셋이 보정된 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 제 1 모드인 경우에는 제 2 충전 특성 정보에 포함된 제 2 오프셋 이미지의 픽셀값을, 제 2 모드인 경우에는 제 3 충전 특성 정보에 포함된 제 3 오프셋 이미지의 픽셀값을, 제 3 모드인 경우에는 제 4 충전 특성 정보에 포함된 제 4 오프셋 이미지의 픽셀값을 대상체를 촬영한 이미지의 픽셀값에서 감산하는 방식으로 오프셋이 보정된 이미지의 픽셀값을 생성할 수 있으며, 픽셀값의 연산 과정에서 소수점 이하의 픽셀값은 반올림될 수 있다.

프로세서(110)는 대상체를 촬상하기 위한 동작 속도(frame rate)에 기초하여 복수개의 픽셀들(210) 각각이 광원(300)에 노출되는 시간을 결정하고, 결정된 시간에 따라 제 2 오프셋을 결정하며, 시간의 경과에 따라 갱신되는 동작 속도를 기반으로 갱신되는 제 2 오프셋을 반영하여 보정된 이미지를 연속적으로 획득할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 5를 더 참조하여 서술하도록 한다.

도 5는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 시간의 경과에 따라 갱신되는 오프셋을 반영하여 보정된 이미지를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 복수개의 픽셀들(210) 각각이 광원(300)에 노출되는 시간은 동작 속도와 반비례한 특징이 있으며, 프로세서(110)는 기설정 패턴에 의해 가변되는 동작 속도에 따라 동작 속도가 클수록 상대적으로 작은 노출 시간에 대응하는 오프셋 이미지를 제 2 오프셋으로서 반영하여 보정된 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 환자의 악궁에 X-ray를 조사하여 파노라믹 이미지를 획득하는 과정에서 악궁 궤적에 따라 N(예: 1000) 개의 스티칭 이미지를 연속적으로 획득하는 경우를 가정하였을 때, 도 5에 도시된 것처럼, 모터의 동작 속도(frame rate)는 악궁 궤적에 따라 초기에는 제 1 속도(예: 120Hz, 120 images/s)로 동작하고, 중기에는 제 2 속도(예: 30Hz, 30 images/s)로 동작하고, 후기에는 다시 제 1 속도 이상으로 동작하도록 변속되어, 시간의 경과에 따라 N개의 스티칭 이미지들을 순차적으로 획득할 수 있다.

이 때, 프로세서(110)는 광원(300)에 노출되는 시간이 동작 속도에 반비례한 특징에 기초하여, 식별번호 510에 도시된 것처럼, 초기에 제 1 속도로 동작하여 노출 시간이 기설정 제 1 값 미만인 최소인 최소 구간에서는 기 결정된 오프셋 이미지 #1 내지 #10 중에서 가장 짧은 노출 시간에서 결정된 오프셋 이미지 #1을 적용하여 보정된 스티칭 이미지 #1을 생성하고, 식별번호 520에 도시된 것처럼, 초중기에 제 3 속도(예: 80Hz, 80 images/s)로 동작하여 노출 시간이 제 1 값 이상 제 2 값 미만인 중간 구간에서는 중간 노출 시간에서 결정된 오프셋 이미지 #5를 적용하여 보정된 스티칭 이미지 #2를 생성하고, 식별번호 530에 도시된 것처럼, 중기에 제 2 속도로 동작하여 노출 시간이 제 2 값 이상인 최대 구간에서는 최대 노출 시간에서 결정된 오프셋 이미지 #10을 적용하여 보정된 스티칭 이미지 #3을 생성할 수 있으며, 마찬가지로, 시간 경과에 따른 동작 속도에 기반하여 중후기, 후기에 다시 제 3 속도, 제 1 속도로 동작하는 경우 각각 오프셋 이미지 #5, 오프셋 이미지 #1을 적용하는 방식으로 스티칭 이미지로서 보정된 N(예: 1000) 개의 이미지들을 통합하여 보정된 파노라믹 이미지를 제공할 수 있다. 편의상, 동작 속도를 5개의 구간으로 구분하여 설명하였으나, 사용자 설정에 따라 구간 수를 증가 시켜 다수의 구간에서 단계적으로 오프셋 이미지들을 선택 적용할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 동작 속도에 반비례하고 광원(300)에 노출되는 시간에 비례한 오프셋 지수를 기설정 범위(예: 1 이상 10 이하의 정수) 내에서 결정하고, 오프셋 지수에 기초하여 기 결정된 N 개의 오프셋 이미지 중 대응되는 하나를 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 충전 특성 정보에 기초하여 복수의 시간 구간 각각에서 결정되는 오프셋 이미지(또는 오프셋 연산값)와 해당 시간 구간에서 픽셀들의 픽셀값과의 최대 차이에 기초하여 보정 위험도를 결정할 수 있고, 보정 위험도가 기설정값 이상인 경우, 충전 특성 정보의 재획득 또는 사용자 확인을 요청하는 메시지를 출력할 수 있다. 예컨대, 암흑 상태일 때 0.05초 노출 시간에서 픽셀들의 평균값으로 구해진 오프셋 연산값과 픽셀들의 픽셀값 간의 최대 차이가 기설정값 이상으로, 픽셀들의 오프셋 편차 특성이 매우 크게 측정된 경우에는, 오프셋 연산값의 재측정을 요청하거나 이미지 보정 시 사용자의 점검을 요청하는 메시지를 디스플레이할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(110)는 광 센서(200)를 이용하여 보정된 출력을 제공하기 위한 일련의 동작들을 수행할 수 있고, 디바이스(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있으며, 수신부(120), 출력부(130) 및 그 밖의 구성요소들과 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다.

수신부(120)는 복수개의 픽셀들 각각의 충전량에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 일 실시 예에서, 명세서 전반에서 기술되는 정보들을 수신하는 리시버를 포함하고, 네트워크를 통해 다른 디바이스 또는 구성요소와 연결되어 다양한 정보들을 송수신할 수 있는 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

출력부(130)는 보정된 출력을 제공할 수 있으며, 예컨대, 보정된 이미지를 출력할 수 있다. 일 실시 예에서, 출력부(130)는 디스플레이를 포함하고, 디스플레이는 광원(300)에서 출력된 광이 대상체를 투과하고 광 센서(200)에 인가됨에 따라 획득되는 이미지를 디스플레이할 수 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이는 제 1 오프셋을 나타내는 제 1 오프셋 이미지를 디스플레이하고, 제 1 오프셋 이미지에 기초하여 인가되는 사용자 입력에 따라 제 1 오프셋을 갱신할 수 있다. 예컨대, 대상체에 대해서 획득된 이미지와 제 1 오프셋을 포함하는 제 1 오프셋 이미지를 함께 디스플레이하고, 제 1 오프셋 이미지 상에서 획득되는 사용자 입력에 따라 제 1 오프셋 이미지의 픽셀값을 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 사용자에게 촬상된 이미지와 오프셋 이미지를 직관적으로 비교할 수 있는 동시에 수정 가능한 인터페이스를 제공할 수 있다.

마찬가지로, 디스플레이는 제 2 오프셋을 나타내는 제 2 오프셋 이미지를 디스플레이하고, 제 2 오프셋 이미지에 기초하여 인가되는 사용자 입력에 따라 제 2 오프셋을 갱신할 수 있다. 예컨대, 대상체에 대해서 획득된 이미지, 제 1 오프셋을 포함하는 제 1 오프셋 이미지 및 제 2 오프셋 이미지를 함께 디스플레이하고, 제 1 오프셋 이미지이나 제 2 오프셋 이미지 상에서 획득되는 사용자 입력에 따라 제 1 오프셋 이미지 또는 제 2 오프셋 이미지의 픽셀값을 증가시키거나 감소시킬 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 디바이스(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 일 실시 예에 따를 경우, 디바이스(100)는 3차원 이미지 데이터 처리를 위한 알고리즘, 데이터의 저장을 위한 저장모듈, 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 수신모듈 등을 더 포함할 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 광 센서(200)로부터 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 단계 S610에서 디바이스(100)는 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 충전 특성 정보는 픽셀의 초기 상태에 따라 픽셀에 충전되는 전하량에 관한 충전 특성 정보 및 픽셀의 광원(300)에 노출되는 시간에 따라 픽셀에 충전되는 전하량에 관한 충전 특성 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 예컨대, 상술한 제 1 내지 제 4 충전 특성 정보를 포함할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 기설정된 복수의 시간 구간 각각에서 획득된 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값을 포함할 수 있다.

단계 S620에서 디바이스(100)는 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 이미지를 획득하는 과정에서 광원(300)의 광 출력이 지속되는 시간에 기초하여 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간을 결정할 수 있고, 다른 일 실시 예에서, 대상체를 촬상하기 위한 동작 속도에 기초하여 광 센서(200)가 광원(300)에 노출된 시간을 결정할 수 있다.

단계 S630에서 디바이스(100)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 제 1 오프셋 및 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대해서 광원(300)에 노출된 시간에 따라 결정되는 제 2 오프셋을 복수개의 픽셀들(210) 각각에 대한 충전 특성 정보에 기초하여 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 광 센서(200)로부터 수신되는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 충전량에 대한 정보에 기초하여 대상체에 대한 이미지를 획득하고, 이미지의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 오프셋 보정 모드를 낮은 광원 노출 시간을 나타내는 제 1 모드, 높은 광원 노출 시간을 나타내는 제 2 모드 및 최빈 광원 노출 시간을 나타내는 제 3 모드 중 하나로 결정하고, 결정된 모드에 대응하는 충전 특성 정보에 기초하여 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋을 결정할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 초기 상태에 대응하는 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 이용하여 제 1 오프셋을 결정하고, 광원(300)에 노출된 시간에 대응하는 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 제 2 오프셋을 결정할 수 있다.

단계 S640에서 디바이스(100)는 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값에 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 이미지를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 디바이스(100)는 제 1 모드 내지 제 3 모드 중 결정된 모드에 대응하는 충전 특성 정보에 포함된 픽셀값을 복수개의 픽셀들(210) 각각의 픽셀값에서 감산한 결과에 따라 보정된 이미지를 획득할 수 있고, 일 실시 예에서, 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋을 포함하는 오프셋 이미지의 픽셀값을 이미지의 픽셀값에서 감산하는 연산을 통해 보정된 이미지의 픽셀값을 산출하고, 보정된 이미지를 디스플레이할 수 있다.

일 실시 예에서, 디바이스(100)는 제 1 오프셋을 나타내는 제 1 오프셋 이미지 및 제 2 오프셋을 나타내는 제 2 오프셋 이미지를 각각 디스플레이하고, 제 1 오프셋 이미지에 기초하여 제 1 사용자 입력이 인가되는 경우, 제 1 사용자 입력에 따라 제 1 오프셋을 갱신하고, 제 2 오프셋 이미지에 기초하여 제 2 사용자 입력이 인가되는 경우, 제 2 사용자 입력에 따라 제 2 오프셋을 갱신하고, 갱신된 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋을 반영하여 보정된 이미지를 갱신하여 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디바이스(100)는 광 센서(200)에 포함된 복수개의 픽셀들(210)이 광원에 노출되는 시간에 따라 최적화된 오프셋을 적용하여 이미지를 보정함으로써, 노출 시간의 차이에 따라 편차가 크게 발생되는 랜덤 노이즈를 효과적으로 제거하고 이미지 보정 정확성을 향상시킬 수 있다.

명세서 전반에서, 정보를 “제공”한다는 표현은 해당 정보를 디스플레이하거나, 송수신하는 동작 등을 포함할 수 있다. 또한 상술한 동작들 중 일부는 순서, 기능 및 분기의 측면에서 다양하게 변형된 형태로 실시될 수 있다.

한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 디바이스 110: 프로세서
120: 수신부 130: 출력부
200: 광 센서 210: 복수개의 픽셀들
300: 광원

Claims (15)

1. 광 센서를 이용하여 오프셋이 보정된 이미지를 제공하는 방법에 있어서,
   상기 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하는 단계;
   상기 광 센서가 광원에 노출된 시간을 결정하는 단계;
   상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 제 1 오프셋 및 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간에 따라 결정되는 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 단계; 및
   상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 이미지를 제공하는 단계;를 포함하고,
   상기 제 2 오프셋은
   상기 충전 특성 정보에 포함되고 상기 노출된 시간에 대응하는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 결정되는, 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보정된 이미지를 제공하는 단계는
   상기 광원에서 출력된 광이 대상체를 투과하고 상기 광 센서에 인가됨에 따라 획득되는 이미지를 디스플레이하는, 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이미지는 상기 복수개의 픽셀들에 대응되는 포토 다이오드에 충전된 전하량에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 적용되어 결정되는 명암에 따라 획득되는, 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 오프셋을 나타내는 제 1 오프셋 이미지를 디스플레이하는 단계; 및
   상기 제 1 오프셋 이미지에 기초하여 인가되는 사용자 입력에 따라 상기 제 1 오프셋을 갱신하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원은 X-ray 출력 장치를 포함하는, 방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 충전 특성 정보는
   상기 광 센서가 상기 광원에 노출되지 않는 암흑 상태일 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 1 충전 특성 정보,
   상기 암흑 상태가 기설정 시간 미만으로 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 2 충전 특성 정보,
   상기 암흑 상태가 상기 기설정 시간 이상으로 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 3 충전 특성 정보 및
   상기 암흑 상태가 사용자의 이용 빈도가 기설정 수준 이상인 최빈 시간 동안 유지될 때 결정되는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 포함하는 제 4 충전 특성 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 단계는
   상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태가 상기 암흑 상태에 대응하는 경우, 상기 제 1 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 1 오프셋을 결정하고,
   상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 기설정 시간 미만인 경우, 상기 제 2 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정하고,
   상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 기설정 시간 이상인 경우, 상기 제 3 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정하고,
   상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간이 상기 최빈 시간에 대응하는 경우, 상기 제 4 충전 특성 정보에 기초하여 상기 제 2 오프셋을 결정하는, 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋을 결정하는 단계는
   상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 오프셋 보정 모드를 낮은 광원 노출 시간을 나타내는 제 1 모드, 높은 광원 노출 시간을 나타내는 제 2 모드 및 최빈 광원 노출 시간을 나타내는 제 3 모드 중 하나의 모드로 결정하는 단계;를 포함하고,
   상기 보정된 이미지를 제공하는 단계는
   상기 제 2 충전 특성 정보 내지 상기 제 4 충전 특성 정보 중 상기 결정된 하나의 모드에 대응하는 하나의 충전 특성 정보를 결정하는 단계; 및
   상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값에서 상기 결정된 하나의 충전 특성 정보에 포함된 픽셀값을 감산한 결과에 따라 상기 보정된 이미지를 획득하는 단계;를 포함하는, 방법.
   
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 오프셋을 결정하는 단계는
    대상체를 촬상하기 위해 시간의 경과에 따라 가변되는 동작 속도에 기초하여 상기 노출된 시간을 결정하고,
    상기 동작 속도와 상기 노출된 시간은 반비례한 것을 특징으로 하는, 방법.
    
11. 광 센서로부터 오프셋이 보정된 출력을 획득하는 디바이스에 있어서,
    상기 광 센서에 포함된 복수개의 픽셀들 각각에 대한 충전 특성 정보를 획득하고,
    상기 광 센서가 광원에 노출된 시간을 결정하고,
    상기 복수개의 픽셀들 각각의 초기 상태에 따라 결정되는 제 1 오프셋 및 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대해서 상기 노출된 시간에 따라 결정되는 제 2 오프셋을 상기 충전 특성 정보에 기초하여 결정하는 프로세서;
    상기 복수개의 픽셀들 각각의 충전량에 대한 정보를 수신하는 수신부; 및
    상기 복수개의 픽셀들 각각의 충전량에 따라 결정된 픽셀값에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 반영됨에 따라 보정된 출력을 제공하는 출력부;를 포함하고,
    상기 제 2 오프셋은
    상기 충전 특성 정보에 포함되고 상기 노출된 시간에 대응하는 상기 복수개의 픽셀들 각각의 픽셀값을 평균한 결과에 기초하여 결정되는, 디바이스.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 광원에서 출력된 광이 대상체를 투과하고 상기 광 센서에 인가됨에 따라 획득되는 이미지를 제공하는 디스플레이를 포함하는, 디바이스.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이미지는 상기 복수개의 픽셀들에 대응되는 포토 다이오드에 충전된 전하량에 상기 제 1 오프셋 및 상기 제 2 오프셋이 적용되어 결정되는 명암에 따라 획득되는, 디바이스.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 광원은 X-ray 출력 장치를 포함하는, 디바이스.
    
15. 제 1 항 내지 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    

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