KR20000060730A - Method of and Apparatus for high resolution X ray photographing using multiple imaging devices. - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: X-ray picturing method and apparatus are provided to ensure high resolution with low cost by using a number of lens and charge-coupled devices. CONSTITUTION: An X-ray/visible light converter unit(30) converts X-ray which is radiated from an X-ray generator(10) to pass a subject(20) into visible light(12). An X-ray image converted into visible light is transferred into a charge-coupled unit(50) comprised of a number of charge-coupled devices(51) by a lens system(40) comprised of a number of camera lens(41). The charge-couple unit(50) converts the visible light into electric signal. A digital signal treating unit(60) collects the electric signal from the charge-couple unit(50) and treat it into digital signal. A display unit(70) displays the digital signal form the digital signal treating unit(60). The X-ray picturing apparatus can display human body structure on a monitor and store it into a storage medium.

Description

다수의 촬상소자를 이용한 고해상도 엑스선 촬영 방법 및 촬영 장치{Method of and Apparatus for high resolution X ray photographing using multiple imaging devices.}High resolution X-ray imaging method and imaging apparatus using a plurality of imaging devices {Method of and Apparatus for high resolution X ray photographing using multiple imaging devices.}

본 발명은 방사선을 이용하여 촬영한 피사체의 정보를 디지털 데이터로 실시간에 변환, 처리, 디스플레이하는 촬영장치에 관한 것으로, 피사체인 인체에 방사선을 조시했을때 인체를 투과하는 X선을 가시광선으로 변환하고 이 가시광선을 전기적인 신호로 변환하여 인체의 구조를 모니터에 디스플레이함과 동시에 인체의 구조를 데이터화하여 저장매체에 저장하여 필요시 곧바로 디스플레이 할 수 있는 촬영 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photographing apparatus for converting, processing, and displaying information of a subject photographed using radiation into digital data in real time, and converts X-rays passing through the human body into visible light when the subject is exposed to radiation. The present invention relates to a photographing method and apparatus for converting the visible light into an electrical signal to display the structure of the human body on a monitor and simultaneously storing the structure of the human body in a storage medium and displaying the data immediately when necessary.

일반 병원 등에서 널리 사용되는 진단 방사선 장치는 X선을 방출하는 X선 발생기와 상기 X선 발생기에서 방출되어 인체를 투과하는 X선의 세기에 비례하여 농담이 나타나는 필름과 상기 필름을 현상하는 현상기로 구성되어 있다. 상기와 같은 X선 진단기를 이용하여 인체의 특정부위를 촬영하기 위해서는 촬영자가 필름 원판을 장착한 후 X선 발생기를 구동하고, 상기 필름을 현상하여 인체의 특정위치에 어떤 변화가 있는지를 판단하게 된다. 그런데 인체를 촬영할 때마다 새로운 필름원판을 장착하고 이를 현상하는 과정은 시간이 많이 소요되고 연속적으로 촬영할 수 없다는 문제점이 있으며, 촬영된 필름을 보관하고 찾는데 많은 노력과 경비가 소요되는 실정이다. 또한 모든 의료 영상이 디지털화되는 의료 정보화시대에 있어서 아날로그로 인화되는 필름을 이용한 방사선 영상은 이것을 디지털 데이터화하기 위해서 추가의 경비마저 요구하고 있다.The diagnostic radiation apparatus widely used in general hospitals is composed of an X-ray generator that emits X-rays, a film that appears in proportion to the intensity of X-rays emitted from the X-ray generator, and a developer for developing the film. have. In order to photograph a specific part of the human body using the X-ray diagnostic apparatus as described above, the photographer mounts the film disc, drives the X-ray generator, and develops the film to determine what is changed in the specific position of the human body. . However, the process of attaching a new film disc and developing it every time the human body is photographed takes a lot of time and cannot be taken continuously, and it takes a lot of effort and expense to store and find the film. Also, in the age of medical informatization in which all medical images are digitized, radiographic images using an analog printed film require additional expenses to digitalize them.

이에 따라 필름 시스템을 대체할 실시간 디지털 영상 촬영 장치에 대한 연구 개발이 많이 진행되어 왔다. 현재까지 개발중인 시스템들은 대부분 TFT 액정판에 포스퍼(Phosphor)나 비결정질 실리콘(Amorphous Silicon)을 흡착시킨 구조인데 높은 해상도를 가지며 광변환 효율이 높은 장점을 가지고는 있지만, 제조 수율이 낮고 고가이어서 상업적으로 널리 사용되지는 못하고 있는 실정이다. 또 다른 방법으로는 X선을 가시광선으로 변환하는 광변환 소자와 광학계와 전하결합소자(CCD 혹온 CMOS Imager)를 이용하는 것을 들 수 있다. 이것은 상기의 방법보다 가격이 저렴한 장점을 가지고 있다. 그러나 질병의 진단이 목적인 의료용에 사용하기에는 낮은 해상도가 문제가 된다.(일반 용도의 전하결합소자의 경우, 가로, 세로 각각 600 개의 입자(총 36만개입자)정도이고, 과학용 전하결합소자의 경우에도 가로, 세로 각각 1024개의 입자 (약 100만개입자)이하의 해상도를 가진다.) 따라서 최소한 가로, 세로 2000개 이상의 입자가 요구되는 의료용 진단기와 같은 고해상도 영상이 요구되는 경우, 한 개의 전하결합소자로는 요구되는 사양을 만족시킬 수가 없다.Accordingly, a lot of research and development has been conducted on the real-time digital imaging apparatus to replace the film system. Most of the systems under development up to now have a structure of adsorption of phosphor or amorphous silicon on TFT liquid crystal panel, but it has high resolution and high light conversion efficiency, but it is low in manufacturing yield and expensive. As it is not widely used. As another method, a photoconversion device for converting X-rays into visible light, an optical system, and a charge coupled device (CCD or CMOS CMOS imager) may be used. This has the advantage of being cheaper than the above method. However, low resolution is a problem for medical use for the purpose of diagnosing diseases. (For general-purpose charge-coupled devices, about 600 particles each (360,000 particles in total) are included. Even if the resolution is less than 1024 particles (about 1 million particles) in each of the horizontal and vertical.) Therefore, if a high resolution image is required such as a medical diagnostic device requiring at least 2000 horizontal and vertical particles, Cannot satisfy the required specifications.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제를 해결하기 위한 것으로서, 광변환 효율이 높은 신틸레이터와 다수의 전하결합소자를 이용하여 TFT를 이용한 상기 장치들에 비해 가격 경쟁력이 우수하고 하나의 전하결합소자를 사용하는 것보다 해상도가 우수한 새로운 구조의 방사선 영상 촬영 시스템을 고안하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, using a scintillator with a high photo conversion efficiency and a plurality of charge-coupled devices using a single charge-coupled device and excellent price competitiveness compared to the devices using a TFT The purpose is to devise a new radiographic imaging system with better resolution than that.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 촬영장치는, 소정의 형상을 가진 박스의 입구에 기밀하게 장착되어 X선 발생기에서 방출되어 피사체를 투과한 X선을 가시광선으로 변환하는 X선/가시광선 변환부와, 상기 X선/가시광선 변환부에서 출력된 가시광선을 높은 정밀도를 가진 전기적인 신호로 변환하는 다수개의 전하결합소자로 구성된 전하결합부와, 상기 다수의 전하 결합부에서 출력되는 전기신호를 디지털 신호로 처리하고 수집하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부에서 출력되는 데이터를 디스플레이하는 표시부로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the photographing apparatus according to the present invention is airtightly mounted at the entrance of a box having a predetermined shape, and is X-ray / visible for converting X-rays emitted from an X-ray generator and passing through a subject into visible light. A charge coupling unit including a light conversion unit, a plurality of charge coupling elements for converting the visible light output from the X-ray / visible ray conversion unit into an electrical signal with high precision, and a plurality of charge coupling units And a digital signal processor for processing and collecting an electrical signal as a digital signal, and a display unit for displaying data output from the digital signal processor.

이하, 예시된 도면을 참조하면서 자세히 설명한다.A detailed description will be given below with reference to the illustrated drawings.

제 1 도는 본 발명의 실시예에 의한 X선 고정도 촬영 장치를 나타낸 도면이다. 상기의 도면에서 X선/가시광선 변환부(30)는 요오드화세슘(CsI) 박막으로 구성되어 있으며, 상기 요오드화세슘 박막은 X선 발생기(10)에서 방출되어 피사체(20)를 투과한 X선(11)을 가시광선(12)으로 변환하는 역할을 한다. 요오드화세슘 박막에 의해 가시광선으로 변환된 X선영상은 다수의 카메라 렌즈(41)로 구성된 렌즈시스템(40)에 의해 다수의 전하결합소자(51)로 구성된 전하결합부(50)로 전달되며, 상기의 전하결합부는 하나의 렌즈와 하나의 전하결합소자로 구성된 기존의 촬영시스템보다 높은 해상도로 영상을 획득하게 된다. 예를 들어 가로,세로 각각 400mm인 X선/가시광선 변환부(30)에 형성된 가시 영상을 촬영할 때 가로, 세로 각각 400개의 입자로 구성된 한 개의 전하결합소자만 사용하면 1개의 디지털 영상의 입자크기는 가로, 세로 각각 1mm가 된다. 전하결합소자의 입자수를 증가시키면 디지털 영상의 해상도가 높아지지만 전하결합소자의 입자수를 증가시키는 데는 한계가 있다. 따라서 본 발명에서는 후술하는 바와 같이, 기존의 저렴한 전하결합소자를 다수 이용하여 높은 해상도를 가지도록 하는 방법을 고안하였다. 다수의 전하결합소자로 구성된 전하결합소자 시스템(50)에서 만들어진 전기신호(13)는 신호처리시스템(60)에서 처리된 후 이를 표시부(70) 및 데이터 저장부(80)에 공급하도록 구성된다. 신호처리시스템(60), 표시부(70) 그리고 저장부(80)은 주제어기에 의해 정밀하게 제어된다.1 is a view showing an X-ray high accuracy imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In the drawing, the X-ray / visible light conversion unit 30 is composed of a cesium iodide (CsI) thin film, and the cesium iodide thin film is emitted from the X-ray generator 10 and transmitted through the subject 20 ( 11) to convert the visible light 12. The X-ray image converted into visible light by the cesium iodide thin film is transferred to the charge coupling unit 50 composed of the plurality of charge coupling elements 51 by the lens system 40 composed of the plurality of camera lenses 41. The charge combiner acquires an image with a higher resolution than a conventional imaging system composed of one lens and one charge combiner. For example, when photographing a visible image formed on the X-ray / visible ray converting unit 30 having a width of 400 mm and a height of 30 mm, the particle size of one digital image is obtained by using only one charge-coupled device composed of 400 particles each. Becomes 1 mm in width and length respectively. Increasing the number of particles of the charge coupling device increases the resolution of the digital image, but there is a limit to increasing the number of particles of the charge coupling device. Therefore, the present invention has devised a method to have a high resolution by using a number of existing inexpensive charge coupling device as described below. The electrical signal 13 produced by the charge coupling device system 50 composed of a plurality of charge coupling devices is processed by the signal processing system 60 and then configured to supply the same to the display unit 70 and the data storage unit 80. The signal processing system 60, the display unit 70 and the storage unit 80 are precisely controlled by the main controller.

제 2 도는 상기한 전하결합소자를 여러 개 이용한 고정도 촬영 장치의 원리를 상술한 도면이다. 제 2 도의 (가)는 다수의 렌즈와 전하결합소자가 장착된 시스템(40, 50)에 의해 X선/가시광선 변환부(30)에 형성된 가시 영상을 나누어 촬영하는 원리를 나타낸 도면이다. 그렴에서 보는 바와 같이 각각의 전하결합소자(51)는 카메라 렌즈(41)를 구비하고 있으며 각각 X선/가시광선 변환부(30)의 일정부위(31)를 확대 촬영하는 구조로 되어있다. 각각의 전하결합소자가 촬영하는 영역이 서로 약간씩 중첩된 것(32)은 각각의 전하결합소자 경계부위에서는 영상이 촬영되지 않을 뿐 아니라, 다수의 전하결합소자를 조립할 때 발생하는 오차에 의해 X선/가시광선 변환부(30)의 일부분이 촬영되지 못하는 현상을 방지하기 위한 것이다. 상기한 장치의 광학계 사이에 광검출센서(52)를 장착하게 되면 X선/가시광선 변환부(30)에 생성된 가시영상의 밝기값을 측정할 수 있다. 전하결합소자가 최적의 영상을 얻기 위해서는 X선/가시광선 변환부(30)가 적절한 조도를 가져야 하는데, 상기한 최적의 조도는 광검출센서(52)를 사용하여 측정할 수 있다. 광검출센서(52)로부터 측정된 광량은 측정회로를 통해 주제어기로 입력되며, 전하결합소자가 최적의 영상을 얻기위한 최적의 노출시간이 계산되어 각각의 전하결합소자 제어기에 노출시간이 입력된다. 실제로 방사선영상을 얻을 때는 전하결합소자 제어기가 미리 지정된 노출시간만큼 영상신호를 누적한후 영상정보 수집회로로 정보를 전송한다. 제 2도의 (나)는 X선/가시광선 변환부(30)을 9개의 전하결합소자를 사용하여 촬영하였을 때의 예를 도시한 것으로, 더 높은 해상도가 필요한 경우 더 많은 수의 전하결합소자를 사용하면 된다. 제 2 도의 (나)에는 X선/가시광선 변환부(30)에 "가나다라마바"와 같은 형상이 나타난 경우, 9개의 전하결합소자중 하나에 형성되는 영상을 도시한 것으로 X선/가시광선 변환부(30)의 좌측 최상단을 바라보는 전하결합소자에는 "가" 형상의 일부분만이 들어오게 된다. 제 2도의 (다)에는 광학계의 시야를 넓게 해서 X선/가시광선 변환부(30)의 어느 부분이든지 2개 이상의 전하결합소자에서 촬영이 가능하게 된 구조를 나타낸다. 전하결합소자는 순간적으로 특정입자가 감당할 수 없는 양의 전하가 생성되면서 주변입자로 전하가 흘러 넘쳐서 화면에 밝고 작은 점이 여기저기에 생기는 현상이 종종 발생한다(Blooming 현상). 이런 현상이 발생할 경우 X선 영상을 이용한 진단에 큰 오류를 발생시킬 수 있게 된다. 따라서 제 2도의 (다)에서와 같이 X선/가시광선 변환부의 어느 부분이든지 2개이상의 전하결합소자에서 촬영한다면 이런 현상에 대처할 수 있게 된다. 예를 들어 X선/가시광선 변환부의 동일부분이 서로 다른 2개의 전하결합소자에서 서로 다른 밝기를 가지는 것으로 나타날 경우 상기한 개화(Blooming)현상 때문인지를 판단하고 그렇지 않은 전하결합소자에서 나온 결과를 사용하면 될 것이다.2 is a view illustrating the principle of a high-accuracy photographing apparatus using a plurality of the above charge coupling elements. 2A is a diagram illustrating a principle of dividing and capturing a visible image formed in the X-ray / visible ray conversion unit 30 by the systems 40 and 50 equipped with a plurality of lenses and charge coupling devices. As shown in the drawing, each of the charge coupling elements 51 includes a camera lens 41, and each of the charge coupling elements 51 has a structure in which a predetermined portion 31 of the X-ray / visible ray conversion unit 30 is enlarged. The overlapping area of each charge coupling device slightly overlaps with each other (32), not only because the image is not captured at each charge coupling device boundary but also due to an error generated when assembling a plurality of charge coupling devices. A part of the line / visible light conversion unit 30 is to prevent the phenomenon that the image is not taken. When the light detection sensor 52 is mounted between the optical systems of the device, the brightness value of the visible image generated in the X-ray / visible ray conversion unit 30 may be measured. In order for the charge-coupled device to obtain an optimal image, the X-ray / visible ray conversion unit 30 should have an appropriate illuminance. The optimum illuminance may be measured using the light detection sensor 52. The amount of light measured from the photodetector 52 is input to the main controller through the measuring circuit, and the optimum exposure time for the charge coupling device to obtain an optimal image is calculated and the exposure time is input to each charge coupling device controller. In fact, when obtaining a radiographic image, the charge coupled device controller accumulates the image signal for a predetermined exposure time and transmits the information to the image information collection circuit. 2B shows an example when the X-ray / visible ray converting unit 30 is photographed using nine charge-coupled devices. When a higher resolution is required, a larger number of charge-coupled devices are used. You can use FIG. 2B illustrates an image formed on one of nine charge coupling devices when the X-ray / visible ray converting unit 30 has a shape such as “Kana rama rama”. FIG. Only a portion of the “ga” shape enters the charge coupling device facing the upper left end of the conversion unit 30. 2 (c) shows a structure in which the optical field of view is widened so that any part of the X-ray / visible light conversion unit 30 can be photographed by two or more charge-coupled devices. In charge-coupled devices, instantaneous amounts of charge are generated that cannot be handled by specific particles, and charges flow to surrounding particles, causing bright and small spots to appear on the screen (Blooming phenomenon). If this happens, a large error can occur in the diagnosis using X-ray images. Therefore, if any part of the X-ray / visible ray conversion unit is photographed by two or more charge coupling elements as shown in (c) of FIG. 2, this phenomenon can be coped with. For example, if the same part of the X-ray / visible ray converting unit has different brightness in two different charge coupling devices, it is determined whether the blooming phenomenon is described above, and the result from the charge coupling device that is not You would use

제 3 도는 광학계 고정구(52)의 구성을 상술한 도면으로, 광학계 고정구는 한쪽에는 광학계(혹은 카메라렌즈, 51), 그리고 다른 한쪽에는 전하결합소자를 장착할 수 있는 구조로 되어 있다. (가)는 전하결합소자와 광학계를 장착한 광학계 고정구의 예를 나타내고 있다. 광학계 고정구는 한쪽 모서리가 튀어 나온 모양을 하고 있으며 인접한 모서리 2개는 튀어나온 부분과 맞물리도록 오목하게 구성되어 있다. 이것은 제 2 도의 (나)에서 알 수 있듯이 여러개의 전하결합소자를 사용한 본 발명을 구현할 경우 조립이 매우 양호하게 이루어지도록 구성된다. 상기한 도면 제 2의 (나)에는 모두 6개의 광학계 고정구를 사용한 예를 나타내고 있지만 이보다 많거나 혹은 작은 경우에도 매우 간단히 확장 및 축소가 가능하다.3 is a view illustrating the configuration of the optical fixture 52, and the optical fixture is configured to mount an optical system (or camera lens 51) on one side and a charge coupling device on the other side. (A) shows an example of an optical system fixture equipped with a charge coupling element and an optical system. The optical fixture has a shape where one corner protrudes, and two adjacent corners are concave to engage with the protruding portion. As can be seen from (b) of FIG. 2, the present invention is constructed so that the assembly is very good when implementing the present invention using a plurality of charge coupling devices. In FIG. 2B, all six optical system fixtures are shown. However, even more or smaller than these, the expansion and contraction can be made very simply.

제 4 도는 디지털 신호처리부(60)의 구성을 상술한 도면으로, 디지털 신호처리부(60)은, 각각의 전하결합소자(51)에서 출력된 전기적인 신호들을 취합하는 영상정보 수집회로(61)와, 영상정보 수집회로에서 취합된 다수개의 조각 영상들 중 중 중첩된 부분을 제외하고 필요한 부분만을 취합하여 한 개의 고정도 영상을 만들고 광학계 특성에 의하여 생기는 영상의 왜곡을 보정해주는 역할을 하는 영상정보 보정회로(62)와 이렇게 만들어진 최종 디지털 영상을 빠르게 전송하기 위한 PCI구동회로(63)로 구성된다. 디지털신호처리부는 주제어기에 탑재되어 동작하며 상기한 과정을 통해 만들어진 고해상도의 영상정보는 표시부에 나타나거나 데이터 저장부에 저장, 보관된다. 또한 이러한 정보는 PACS와 같은 데이터 전송시스템을 통하여 다른 시스템과 간편한 정보공유가 가능하도록 만들어진다.4 is a diagram illustrating the configuration of the digital signal processing unit 60. The digital signal processing unit 60 includes an image information collection circuit 61 for collecting electrical signals output from the respective charge coupling elements 51; Image information correction, which collects only the necessary parts except for the overlapping part among the plurality of pieces of images collected by the image information collecting circuit, makes one high precision image and corrects image distortion caused by the characteristics of the optical system. It consists of a circuit 62 and a PCI drive circuit 63 for quickly transmitting the final digital image thus made. The digital signal processing unit is mounted on the main controller and operates. The high resolution image information generated through the above process is displayed on the display unit or stored and stored in the data storage unit. This information is also made available for easy information sharing with other systems through data transmission systems such as PACS.

제 5도는 영상정보 수집회로의 구성을 상술한 도면으로 6개의 전하결합소자가 사용된 경우를 예로서 도시한 것이다. 전하결합소자(51)의 뒷면에는 전하결합소자 제어기가 달려있고 이 제어기와 영상정보 수집회로 사이에는 데이터 전송선(13)으로 연결되어 있다. 데이터 전송선은 수평방향으로 데이터를 전송하는 수평전송선(14,15)과 수직방향으로 데이터를 전송하는 수직전송선(16,17,18)으로 구별되는데 각각의 전송선에는 영상신호를 전송하는 데이터 전송선과 전하결합소자를 선택하는 선택 신호선과 전하결합소자의 기능을 제어하는 제어 신호선으로 구성된다. 각각의 전하결합소자로부터 영상정보 수집회로로의 정보 이동은 다음과 같은 방법으로 이루어진다. 우선 영상정보 수집회로(61)는 영상정보를 가져오고 싶은 전하결합소자에 해당하는 수평전송선과 수직전송선에 선택 신호를 보내고, 각각의 전하결합소자 제어기는 수평전송선, 수직전송선 양쪽에서 모두 선택 신호가 들어올 경우에만 데이터전송선으로 영상정보를 내보내도록 한다. 이런 방법으로 데이터 선을 구성할 경우 각각의 전하결합소자와 영상정보수집회로를 연결하는 것이 아니므로 배선이 매우 간단하여진다. 예를 들어 상기한 도면의 경우에도 6개의 전하결합소자와 영상정보회로 사이의 배선의 수는 수평전송선 2개, 수직전송선 3개 모두 5개가 된다. 만일 가로 세로 6개의 전하결합소자가 배열된 경우라면, 36개의 전송선대신 수평전송선 6개, 수직전송선 6개 모두 12개의 전송선만 있으면 배선은 모두 완료된다.FIG. 5 illustrates the configuration of the image information collecting circuit as an example of the case where six charge coupling elements are used. A charge coupling device controller is mounted on the rear side of the charge coupling device 51 and is connected to the data transmission line 13 between the controller and the image information collection circuit. Data transmission lines are divided into horizontal transmission lines 14 and 15 for transmitting data in the horizontal direction and vertical transmission lines 16, 17 and 18 for transmitting data in the vertical direction. Each transmission line has a data transmission line and a charge for transmitting an image signal. It consists of a selection signal line for selecting the coupling element and a control signal line for controlling the function of the charge coupling element. Information transfer from each charge coupling device to the image information collection circuit is performed in the following manner. First, the image information collection circuit 61 sends a selection signal to the horizontal transmission line and the vertical transmission line corresponding to the charge coupled device to which the image information is to be brought. Each of the charge coupled device controllers has a selection signal on both the horizontal transmission line and the vertical transmission line. Only when it comes in, do you want to export the image information to the data transmission line? When the data line is constructed in this way, the wiring is very simple since each charge coupling device and the image information collection circuit are not connected. For example, in the case of the above-described drawings, the number of wirings between the six charge coupling elements and the image information circuit is five, two horizontal transmission lines and three vertical transmission lines. If six horizontally vertical charge-coupled elements are arranged, the wiring is completed if there are only 12 transmission lines for the six horizontal transmission lines and the six vertical transmission lines instead of the 36 transmission lines.

상술한 본 발명에 의하면 피사체를 투과한 x선을 실시간에 가시광선으로 변환하고 이를 전기적인 신호로 변환하여 모니터상에 디스플레이하여 피사체의 내부 구조를 실시간에 관측할 수 있으며, 피사체의 내부 정보를 기록 매체등에 저장하여 필요할 때마다 디스플레이 할 수 있어서 병원등에서 유익하게 이용될 수 있으며 종래의 X선 촬영기에서 필름을 이용할 때 발생하는 제반 결점을 해소하는 효과가 있다. 특히 다수의 렌즈와 전하결합소자를 사용하여 저렴한 비용으로 높은 해상도를 확보하는 수단을 제공함으로서 높은 해상도가 필수적인 의료용 응용분야나 우주 항공 분야의 초정밀 계측분야에 손쉽게 접근할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, the x-rays transmitted through the subject are converted into visible light in real time, and then converted into electrical signals and displayed on the monitor so that the internal structure of the subject can be observed in real time, and the internal information of the subject is recorded. Since it can be stored in the media and displayed whenever necessary, it can be advantageously used in hospitals, etc., and has the effect of eliminating all the defects caused when using the film in the conventional X-ray imaging apparatus. In particular, by providing a means to secure a high resolution at a low cost by using a large number of lenses and charge-coupled devices, it is easy to access the high-precision measurement applications in medical applications or aerospace where high resolution is essential.

발명이 이루고자 하는 기술적 과제 누락Missing technical challenges for invention

제 1 도는 본 발명의 실시 예에 의한 고정도 엑스선 촬영장치를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a high-precision X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

제 2 도는 전하결합장치와 렌즈시스템으로 구성된 촬영장치를 다수 개 사용하여 고정도 촬영이 가능하도록 구성한 개략도.2 is a schematic diagram of high-capacity photographing using a plurality of photographing apparatuses composed of a charge coupling device and a lens system.

제 3 도는 광학계 고정구의 구조 및 조립예를 상술한 도면3 is a view illustrating the structure and an example of assembly of an optical system fixture

제 4 도는 디지털 신호처리부의 구성을 상술한 도면.4 is a diagram illustrating the configuration of a digital signal processor.

제 5 도는 영상정보 수집회로의 구성을 상술한 도면5 is a diagram illustrating the configuration of an image information collecting circuit.

* 도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10....X선 발생기 11....X선10 ... X-ray generator 11 .... X-ray

12....가시광선 13....전기신호12 .... visible light 13 .... electrical signal

14,15....수평전송선 16,17,18....수직전송선14,15 ... horizontal transmission lines 16, 17, 18 vertical transmission lines

20....피사체 30....X선/가시광선 변환부20 .... Subject 30 .... X-ray / visible ray conversion part

31....임의의 촬영기 한대의 시야 32....겹쳐지는 시야31 .... view of any camera

40....렌즈 시스템 41....카메라 렌즈40 .... Lens System 41 .... Camera Lens

42....광학계고정구 50....전하결합부42 .... optical fixture 50 .... charge coupling

51....전하결합소자 52....광검출센서51 .... Charge coupled element 52 .... Photodetector sensor

60....디지털 신호처리부 61....영상정보 수집회로60 .... Digital signal processor 61 .... Image information acquisition circuit

62....영상정보 보정회로 63....PCI 구동회로62 .... Image information correction circuit 63 .... PCI drive circuit

70....표시부 80....데이터저장부70..display 80..data storage

90....주제어기90 .... Main controller

발명의 구성 및 작용 누락Missing configuration and action of the invention

발명의 효과 누락Missing Effect of Invention

Claims (12)

검사대상물을 투과할 수 있는 소정파장의 빚을 발생시키는 광발생수단과,Light generating means for generating a debt having a predetermined wavelength that can penetrate the inspection object; 상기 광발생수단에 의해 검사되는 검사대상물을 안착하는 대상물 안착수단과,An object seating means for seating an inspection object inspected by the light generating means; 상기 검사대상물을 투과한 소정파장의 빛으로 얻어지는 제 1 영상을 검출하여 가시 가능한 파장의 제 2 영상을 생성하는 가시영상 획득수단과,Visible image acquisition means for detecting a first image obtained by light having a predetermined wavelength transmitted through the inspection object and generating a second image having a visible wavelength; 상기의 가시영상의 배율을 변경하는 배율 조절 수단과,Magnification adjusting means for changing the magnification of the visible image; 상기의 배율조절 수단을 통하여 제 2 영상을 촬상하는 광검출 수단과,Photodetecting means for capturing a second image through said scaling means; 상기 광발생수단과 상기 광검출수단 및 상기 대상물 안착수단을 제어하는 제어 및 신호처리 수단과,Control and signal processing means for controlling the light generating means, the light detecting means and the object mounting means; 상기 광검출수단에서 출력되는 전기신호를 디지털 신호로 처리하여 출력하는 디지털 신호처리부와,A digital signal processor for processing and outputting an electric signal output from the light detecting means as a digital signal; 상기 디지털 신호처리부에서 출력되는 데이터를 디스플레이하는 표시부와,A display unit which displays data output from the digital signal processor; 상기 디지털 신호처리부에서 출력되는 데이터를 일정 영역에 저장하는 데이터 저장부로 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And a data storage unit for storing data output from the digital signal processor in a predetermined area. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광발생 수단이 X선 파장의 광을 발생하는 X선 발생장치인 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치.And the light generating means is an X-ray generator for generating light of an X-ray wavelength. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가시영상 획득수단이 요오드화 세슘(CsI) 박막이나, 가돌리늄 옥시 설파이드(Gd2O2S:Tb) 이나, 이트륨 옥시 설파이드(Y2O2S:Tb)으로 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And said visible image obtaining means comprises cesium iodide (CsI) thin film, gadolinium oxy sulfide (Gd 2 O 2 S: Tb), or yttrium oxy sulfide (Y 2 O 2 S: Tb). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배율조절수단이, 상기의 가시영상 획득 수단의 일부분을 나누어 확대 촬영함으로서 배율을 조절하고 해상도를 높일 수 있도록, 다수개의 독립적인 카메라 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the magnification adjusting means comprises a plurality of independent camera lenses to adjust magnification and increase resolution by dividing a portion of the visible image obtaining means by magnification. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광검출부가, 상기 배율조절수단인 다수개의 독립적인 카메라 렌즈에 각각 연결되도록 구성된 다수개의 전하결합소자(CMOS 혹은 CCD Imager)인 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the photodetector is a plurality of charge coupled elements (CMOS or CCD imagers) each configured to be connected to a plurality of independent camera lenses which are the magnification adjusting means. 제 1항과 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 and 4, 각각의 전하결합소자가 상기한 가시영상 획득수단의 가시영상 방출부위를 약간씩 중첩할 정도의 배율로 상기 배율조절수단의 렌즈를 설계하여 제작상의 오차로 인하여 전체 영상을 재현할 때 촬영되지 않은 부위가 없도록 한 구조를 특징으로 하는 방사선 촬영장치.Each charge coupling device designed a lens of the magnification adjusting means at a magnification such that it slightly overlaps the visible image emitting part of the visible image acquiring means, and the portion not photographed when reproducing the entire image due to manufacturing error. Radiography apparatus characterized in that there is no structure. 제 1항과 제 4 항데 있어서,The method of claim 1 and 4, 각각의 전하결합소자가 상기한 가시영상 획득수단의 가시영상 방출부위를 절반 이상 중첩 촬영함으로서 특정 전하결합소자의 결함으로 인한 영상 훼손을 보상할 수 있는 구조를 특징으로 하는 방사선 촬영장치.A radiation imaging apparatus, characterized in that each charge coupling device is capable of compensating for image damage due to a defect of a specific charge coupling device by overlapping at least half of the visible image emission region of the visible image acquisition means. 제 1항과 제 5항에 있어서,The method according to claim 1 and 5, 상기 광검출부가, 전하결합소자와 전하결합소자 제어기(Field Programmable Gate Array소자)와 데이터를 안전하게 전송하기 위한 데이터 버퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the photodetector comprises a charge coupling device, a field programmable gate array device, and a data buffer for securely transferring data. 제 1항과 제 5항과 제 8항에 있어서,The method according to claim 1 and 5 and 8, 상기 광검출부가, 상기 전하결합소자의 최적 노출 시간을 결정하기 위한 광검출센서를 장착한 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the light detecting unit is equipped with a light detecting sensor for determining an optimal exposure time of the charge coupling device. 제 1항과 제 5항과 제 8항에 있어서,The method according to claim 1 and 5 and 8, 상기 광검출부가, 광학계와 전하결합소자를 각각 1개씩 고정한 광학계 고정구를 다수개 결합한 구조로 구성되어 상기한 전하결합소자의 개수를 자유롭게 변경 가능한 구조로 된것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the optical detector comprises a structure in which a plurality of optical system fasteners each having one optical system and one charge coupling device are coupled to each other to freely change the number of charge coupling devices. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 전하결합소자로부터 전송되어온 각각의 영상신호를 수집하는 영상정보수집회로와 이렇게 수집된 다수개의 작은 영상들을 이용하여 상기한 가시영상획득수단에 원래 형성되었던 하나의 큰 영상으로 복원하는 영상정보 보정회로와 이렇게 복원된 전체영상을 고속으로 전송하는 고쇽 정보 전송수단으로 구성된 디지털 신호처리부를 특징으로 하는 방사선 촬영장치.Image information correction circuit for reconstructing one large image originally formed in the visible image acquisition means by using the image information collection circuit for collecting each image signal transmitted from each charge coupling device and the plurality of small images thus collected. And a digital signal processor comprising a circuit and high-speed information transmitting means for transmitting the reconstructed whole image at high speed. 제 1항과 제 10항에 있어서,The method according to claim 1 and 10, 상기한 영상정보수집회로가, 수평신호선과 수직신호선으로 다수의 전하결합소자와 연결되어 추가의 배선 없이 자유롭게 전하결합소자의 수를 가감할 수 있는 구조를 특징으로 하는 방사선 촬영장치.And the image information collecting circuit is connected to a plurality of charge coupling elements by horizontal signal lines and vertical signal lines to freely add or decrease the number of charge coupling elements without additional wiring.
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