KR20040010297A - Ｃｔ 장치, ｃｔ 촬상 방법, 및 ｃｔ 촬상 서비스 방법 - Google Patents

Ｃｔ 장치, ｃｔ 촬상 방법, 및 ｃｔ 촬상 서비스 방법 Download PDF

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KR20040010297A
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가미무라히로시
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 서로 다른 기준면을 갖는 촬상 대상물을 턴테이블에 세트하여 촬상 대상물을 촬상하는 경우라도, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하고, 촬상 대상물의 설치 작업을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다. 기준면에 마커가 부가된 촬상 대상물을 CT 장치로 촬상하여 얻은 단층상으로부터, 마커와 촬상 대상물과의 접촉면의 기하학적 특징(형상을 나타내는 정보)을 구하고, 이 특징으로부터 촬상 대상물의 기준 좌표계와 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하고, 이 상대적 위치 관계에 기초하여 촬상 대상물의 원하는 부위의 단층상(비트맵 데이터)을 얻는다.

Description

ＣＴ 장치, ＣＴ 촬상 방법, 및 ＣＴ 촬상 서비스 방법{CT APPARATUS, CT IMAGE PICKUP METHOD AND CT IMAGE PICKUP SERVICE METHOD}
본 발명은, 산업용 CT(Computed Tomography) 장치, CT 촬상 방법, 및 이것을 이용한 CT 촬상 서비스 방법에 관한 것이다.
산업용의 X선 CT 장치에서는, 수평면 내에서 회전하는 턴테이블에 촬상 대상물을 실어, 수평 절단면의 단층상을 촬상하는 방법이 일반적이다. 촬상 대상물을 X선 CT 장치의 턴테이블에 설치하는 경우, 이용자가, 촬상 대상물의 기준면(수평면, 연직면 등)을 선택하여, 직각 정규나 수준기를 이용하여 촬상 대상물의 좌표계와 턴테이블의 좌표계를 합하였다. 촬상 대상물을 경사지게 하는 경우, 이용자가 촬상 대상물의 밑으로 쐐기형의 지그를 끼워 조정하였다.
촬상 대상물의 위치나 방향을 바꿔 세트하기 위한 셋팅 장치를 구비한 산업용 X선 CT 장치가 일본 특개 2000-298106호 공보에 기재되어 있다.
의료용 X선 CT 장치에서, 인체의 상면 및 양측면에 체표면 마크를 붙인 상태에서 인체를 촬상하여, 병변부의 체표면 마크에 대한 상대적인 위치로부터 병변부의 위치를 측정하는 방법이 일본 특개 2000-107161호 공보에 기재되어 있다.
일본 특개 2000-298106호 공보에서는, 이용자에게 있어, 촬상 대상물의 설치 작업은 용이하지만, 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업이 용이하지 않다.
일본 특개 2000-107161호 공보의 방법은, 체표면 마크가 부가되는 인체의 위치(기준 위치)가 고정이기 때문에, 의료용 장치에서는 적용할 수 있다. 그러나, 산업용 장치에서는, 촬상 대상물에 따라 기준 위치(기준면)가 변하기 때문에, 이 방법을 적용할 수 없다.
본 발명의 목적은, 다른 기준면을 갖는 촬상 대상물을 턴테이블에 세트하여 촬상 대상물을 촬상하는 경우라도, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하여, 촬상 대상물의 설치 작업을 용이하게 할 수 있는 CT 장치, CT 촬상 방법 및 이것을 이용한 CT 촬상 서비스 방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 CT 촬상 방법에 관한 제1 실시예를 도시하는 도면.
도 2는 촬상 대상물에 대한 마커의 접착 방법을 도시하는 모식도로, (a)는 직교하는 3 평면에 마커를 접착한 예, (b)는 직교하는 평면과 원주면에 마커를 접착한 예, (c)는 직교하는 2 평면과 1개의 정점에 마커를 접착한 예.
도 3은 본 발명의 X선 CT 장치의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 마커 배치 패턴 제시 수단 A6이 표시하는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 도 1의 마커 인식 과정 P3의 설명도.
도 6은 표면 영역 확장법에 의한 기하학적 특징의 추출 방법의 일례를 설명하는 도면으로, (a)는 그룹 추가 과정을, (b)는 그룹 경계 결정 과정을, (c)는 그룹 확장 과정을, (d)는 그룹 경계 결정 과정에서 그룹의 대표면과 경계를 다시 구한 상태를, 각각 도시한다.
도 7은 마커 표면 특징 영역 리스트 D3의 전형적인 예를 도시하는 도면.
도 8은 도 1의 좌표계 파악 과정 P4의 설명도.
도 9는 본 발명에 따른 제2 실시예의 마커 접착 상황을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 CT 촬상 방법에 관한 제2 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 도 10의 마커 인식 과정 P3a의 설명도.
도 12는 본 발명의 CT 촬상 서비스 방법에 관한 제3 실시예를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
A : X선 CT 장치
A1 : X선원
A2 : 주사 기구
A3 : 턴테이블
A4 : X선 검출기
A5 : 제어 및 신호 처리 장치
A6 : 마커 배치 패턴 제시 수단
A7 : 마커 배치 패턴 기억 수단
A8 : 마커 배치 패턴 선택 수단
M : 마커
M1 : 마커 본체
M2 : 마커 패드
S : 서비스 사업자
T : 촬상 대상물
U : 고객
본 발명은, 기준면에 마커가 부가된 촬상 대상물을 CT 장치로 촬상하여 얻은 단층상으로부터, 마커와 촬상 대상물과의 접촉면의 기하학적 특징(형상을 나타내는 정보)을 구하고, 이 특징으로부터 촬상 대상물의 기준 좌표계와 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하고, 이 상대적 위치 관계에 기초하여 촬상 대상물의 원하는 부위의 단층상(비트맵 데이터)을 얻는다.
(제1 실시예)
본 발명의 제1 실시예를 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 CT 촬상 방법을 도시하는 도면이다. 본 CT 촬상 방법은, 마커 부가 과정 P1, 예비 촬상 과정 P2, 마커 인식 과정 P3, 좌표계 파악 과정 P4, 본 촬상 과정 P5를 포함한다.
마커 부가 과정 P1에서는, 촬상 대상물 T의 기준면에 마커를 접착한다. 예를 들면, 촬상 대상물이 수평 또는 연직의 기준이 되는 평면을 갖는 경우에는, 그평면에 마커를 접착한다. 촬상 대상물이 수평 또는 연직의 기준이 되는 원주면을 갖는 경우에는, 그 원주면에 마커를 접착한다. 마커는, X선의 투과율(또는 감쇠율)이 촬상 대상물과는 다른 재질을 이용한다. 예를 들면, 촬상 대상물과 밀도가 다른 것은, X선의 투과율도 촬상 대상물과 서로 다르다. 마커의 크기(길이, 폭)는 20mm∼50mm이 바람직하다. 마커로서는, 가소성의 소재가 접착하는데 적합하다. 마커의 접착 방법은 도 2를 이용하여 후술한다.
예비 촬상 과정 P2에서는, 촬상 대상물 T를 X선 CT 장치의 턴테이블에 실어, 목표 단층 간격의 5배∼20배의 간격으로 촬상 대상물의 전체를 촬상한다. 예를 들면, 목표 단층 간격(최종적으로 촬상하고자 하는 단층 간격)이 0.4mm인 경우에는 2mm∼8mm의 거친 간격으로 촬상 대상물을 촬상한다.
X선 CT 장치로 촬상 대상물을 촬상하면, 개개의 단면에 대하여 단층상(2차원 비트맵 데이터)이 얻어진다. 얻어진 다수의 단층상을 적층함으로써, 단층상 세트(3차원 비트맵 데이터)가 얻어진다. 예비 촬상 과정 P2에서는, 해상도가 거친(낮은) 단층상 세트인 정밀도가 떨어지는 단층상 세트 D1이 얻어진다.
예비 촬상 과정 P2에서는, 촬상 대상물의 위치가 턴테이블의 회전에 의해 벗어나지 않도록 촬상 대상물을 고정하면 되며, 촬상 대상물의 설치 각도를 조정할 필요는 없다. 과정 P2에서 이용하는 X선 CT 장치의 구성은 도 3을 이용하여 후술한다.
마커 인식 과정 P3에서는, 예비 촬상 과정 P2에서 얻어지는 정밀도가 떨어지는 단층상 세트 D1에 대하여 3차원의 화상 처리를 실시하여 마커를 인식한다. 예를 들면, 촬상 대상물이 엔진 블록 등의 알루미늄제인 경우, 그 밀도는 약 2.7g/cm3이다. 이에 비하여, 마커로서 점토를 이용한 경우, 그 밀도는 약 1.5g/Cm3이다. 이 경우, 마커의 X선 투과율은 촬상 대상물의 X선 투과율보다도 크고, 마커의 X선 감쇠율은 촬상 대상물의 X선 감쇠율보다도 작다.
X선 CT 장치를 이용함으로써, 촬상 대상물의 내부의 밀도 분포를 파악할 수 있기 때문에, 점토(마커) 부분만을 알루미늄 부분이나 공기 부분과 구별하여 추출하는 것도 가능하다. 이와 같이, 마커와 촬상 대상물의 밀도차, X선 투과율의 차, X선 감쇠율의 차를 이용하여 마커를 식별한다.
점토제의 마커는 촬상 대상물의 표면에 압박 부착될 때에 소성 변형된다. 촬상 대상물의 표면이 평면인 경우에는 촬상 대상물과 마커의 접촉면도 평면이 된다. 이 접촉면에 대하여 평면 추출 처리(소정 면적 이상의 평면을 자동적으로 인식하여 추출하는 처리)를 행함으로써, 턴테이블을 기준으로 하는 접촉면의 기하학적 정의(기하학적 특징)를 산출할 수 있다. 산출된 모든 접촉면의 기하학적 정의는, 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에 기록된다. 평면 추출 처리로서는, 후술하는 표면 영역 확장법 등의 평면 동정(同定) 방법을 이용할 수 있다. 마커 인식 과정 P3의 상세한 설명은 도 5를 이용하여 후술한다.
좌표계 파악 과정 P4에서는, 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에 기록되어 있는, 마커와 촬상 대상물의 접촉면의 기하학적 정의로부터, 턴테이블을 기준으로 하는 촬상 대상물의 좌표계 D4를 산출한다. 복수의 마커 전부가 평면에 부가되어 있는 경우에는, 각각의 접촉면을 턴테이블을 기준으로 하는 수평 기준면(XY면) 및 수직 기준면(YZ면 및 ZX면)과 비교하여, 종합적인 각도차가 최소가 되도록 아핀 변환행렬을 정한다.
예를 들면, 각각의 마커와 기준면이 이루는 각도의 제곱합이 최소가 되도록아핀 변환행렬을 정한다. 아핀 변환행렬이란, 기저 벡터의 1차 결합에 기초한 2개의 좌표계의 상대적인 관계를 나타내는 행렬이다. 여기서는, 데카르트 좌표계의 회전 이동 및 평행 이동에 대응하는 행렬을 사용한다. 이 과정의 상세한 설명은 도 8을 이용하여 후술한다.
본 촬상 과정 P5에서는, 목표 단층 간격으로 촬상 대상물 T의 촬상을 행하여, 최종적인 성과물인 고분해능의 단층상 D5 및/또는 단층상 세트 D6을 얻는다. 단층상 D5 및 단층상 세트 D6은 비트맵 데이터이다. 이용자(오퍼레이터)는, 촬상하고자 하는 부위(원하는 부위)의 좌표치를 미리 X선 CT 장치에 입력한다. 좌표계 파악 과정 P4에서 턴테이블을 기준으로 하는 촬상 대상물의 좌표계 D4가 이미 산출되어 있기 때문에, X선 CT 장치는 촬상을 행하는 전에, 이 좌표계 D4를 이용하여 입력된 원하는 부위의 좌표치를 자동적으로 보정한다. 이 보정은, 이용자에 의해 미리 지정된 촬상 위치 및 촬상 범위를 정하기 위한 보정이다.
X선 CT 장치는 촬상 매수의 보정도 행한다. 이 보정은, 예를 들면, 이용자가 지정한 촬상 단면에 대하여 상기 아핀 변환을 행하며, 촬상 단면이 수평면에 대하여 경사진 경우에 행한다. 수직 방향에서 촬상 단면의 가장 낮은 점에서 가장 높은 점까지의 영역 길이를, X선 CT 장치에 고유한 수직 방향의 분해능으로 제산함으로써 촬상 매수를 구한다. 이와 같이 하여, 촬상 대상물의 기준 좌표계와 X선 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계에 기초하여, 촬상 대상물의 원하는 부위의 비트맵 데이터를 얻는다.
본 CT 촬상 방법은, 이상과 같은 공정을 포함함으로써, 서로 다른(임의의) 기준면을 갖는 촬상 대상물에 대하여, 촬상 대상물의 좌표계 D4를 산출하는 작업이 현저히 자동화된다. 즉, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하여, 촬상 대상물의 설치 작업이나 X선 CT 장치의 조작을 용이하게 할 수 있다.
다음으로, 촬상 대상물에 대한 마커의 접착 방법의 예를 도 2에 모식적으로 도시한다. 마커의 접착 방법에는 몇개의 서로 다른 배치 패턴이 있다. 이들은, 좌표계 파악 과정 P4에서 아핀 변환 행렬을 특정할 수 있도록 배치되어 있다.
도 2의 (a)는 촬상 대상물 T가 갖는 직교하는 3 평면에 마커 M을 각각 접착한 예이다. 이 경우, 3 평면의 교점 S가 좌표계의 기준점이 되고, 2 평면의 교선 L1∼L3이 기준축이 된다. 이 예에서는, 3개의 마커 M의 크기를 전부 서로 다르게한다. 이에 의해, 마커 인식 과정 P3에서, 개개의 마커 M을 자동으로 구별할 수 있다. 이 마커의 구별를 위해서는 마커 M의 재질을 바꾸어도 된다.
도 2의 (b)는 촬상 대상물 T가 갖는 직교하는 평면 F1과 원주면 F2에 마커 M을 각각 접착한 예이다. 이 경우, 원주면 F2의 중심축이 좌표계의 기준축이 되고, 기준축과 평면 F1의 교점이 좌표계의 기준점이 된다. 후술하는 표면 영역 확장법에서는, 평면, 원주면, 구면, 회전면, 2차곡면, 압출면 등을 인식하여 추출할 수 있기 때문에, 이들 면을 이용하여 좌표계를 정의할 수 있다. 회전면이란 1개의 직선(중심축)의 주위에 선(직선, 곡선, 및 이들의 조합)을 회전시켜 얻어지는 궤적이다. 2차곡면이란, 좌표 변수(X, Y, Z)의 2차 방정식에 의해서 기술되는 면이다. 압출면이란 선을 평행 이동시켰을 때의 궤적면이다.
도 2의 (c)는 촬상 대상물 T가 갖는 직교하는 2 평면과 1개의 정점에 마커 M을 각각 접착한 예이다. 이 경우, 마커 M이 접착된 정점이 좌표계의 기준점이 되고, 2 평면의 교선 L1이 기준축이 된다. 마커 M이 촬상 대상물 T의 정점이나 능선에 접착된 경우, 마커 M과 촬상 대상물 T의 접촉면은 1개의 평면이 되지 않고, 3개 또는 2개로 분할된 접촉면이 된다. 마커 인식 과정 P3에서, 이들 접촉면을 전부 인식하여 추출하여, 이들의 교점 및 교선을 구함으로써, 정점이나 능선의 기하학적 정의를 구할 수 있다.
다음으로, 예비 촬상 과정 P2에서 사용되는 X선 CT 장치의 구성을 도 3에 도시한다. 본 X선 CT 장치는, X선원(線源)(조사원) Al, 주사 기구 A2, 턴테이블 A3, X선 검출기 A4, 제어 및 신호 처리 장치 A5, 마커 배치 패턴 제시 수단 A6, 마커 배치 패턴 선택 수단 A8 등을 구비한다.
X선원 A1으로부터 방출된 X선은, 턴테이블 A3 위에 고정된 촬상 대상물(도시하지 않음)을 투과하여, X선 검출기 A4에 의해 검출 신호 X1으로 변환된다. X선 검출기 A4로부터의 검출 신호 X1는 제어 및 신호 처리 장치 A5에 보내지고, 여기서 「재구성 처리」라고 불리는 신호 처리에 의해 단층상 세트(3차원 비트맵 데이터)로 변환된다.
턴테이블 A3는 제어 및 신호 처리 장치 A5로부터 보내지는 제어 신호 X2에따라, 주사 기구 A2에 의해 회전 이동 및 평행 이동된다. 회전 이동은 예를 들면 도 3의 θ방향으로의 이동이다. 평행 이동은, 예를 들면 도 3의 X방향(좌우 방향 또는 전후 방향)으로의 이동, Z방향(상하 방향)으로의 이동을 포함한다. 턴테이블 A3 위에 촬상 대상물을 고정하고, 턴테이블 A3을 회전 이동 및 평행 이동함으로써, 촬상 대상물에 대하여 여러가지 방향에서 X선을 조사하여, 재구성 처리에 필요한 데이터(정보)를 모을 수 있다.
종래의 X선 CT 장치와 달리, 본 실시예의 X선 CT 장치는, 마커 배치 패턴제시 수단 A6 및 마커 배치 패턴 선택 수단 A8를 포함하고 있다. 마커 배치 패턴제시 수단 A6는 마커 배치 패턴 기억 수단 A7를 포함한다. 마커 배치 패턴 기억 수단 A7은, 도 2에 도시한 바와 같은 복수의 마커 배치 패턴을 미리 기억하고 있다. 마커 배치 패턴 제시 수단 A6는, CRT 디스플레이 등의 표시 수단(도시하지 않음)을 포함하여, 이 표시 수단에 마커 배치 패턴을 일람 표시한다. 표시 수단은, X선 CT 장치를 제어하기 위해서 사용되는 표시 수단과 겸용되어도 된다.
마커 배치 패턴 제시 수단 A6가 표시 수단에 표시하는 화면의 일례를 도 4에 도시한다. 이 화면에는, 아이콘 V1a∼V1c, 스크롤바 V2, 선택 버튼 V3, 커서(화살표 커서) V4 등이 표시되어 있다. 도 4의 경우, 아이콘 V1a∼V1c는, 도 2의 (a)∼(c)의 마커 배치 패턴에 대응하고 있다.
마커 배치 패턴 선택 수단 A8은 마우스나 키보드 등의 일반적인 입력 수단으로 구성되어 있다. 이용자는, 예를 들면 마우스를 이용하여 화면에 표시된 커서 V4를 움직여 스크롤바 V2를 드래그함으로써, 원하는 마커 배치 패턴을 화면에 표시하게 한다. 다음으로, 이용자는, 커서 V4를 이용하여 원하는 마커 배치 패턴에 대응하는 아이콘을 선택하고, 선택 버튼 V3을 클릭함으로써, 이용하고자 하는 마커 배치 패턴을 지정할 수 있다. 또한, 이용자는, 키보드에 의해 원하는 마커 배치 패턴에 대응하는 번호를 입력해도, 이용하고자 하는 마커 배치 패턴을 지정할 수 있다.
본 실시예는, 마커 배치 패턴 제시 수단 A6을 구비함으로써, 마커의 적절한 접착 방법을 이용자에게 제시할 수 있다. 또한, 마커 배치 패턴 선택 수단 A8을 구비함으로써, 이용자는 마커의 적절한 접착 방법을 용이하게 선택할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 마커 배치 패턴 제시 수단 A6 및 마커 배치 패턴 선택 수단 A8 양방을 구비하는 장치 구성예를 설명하였지만, 마커 배치 패턴을 지정하는 수단을 포함하고 있으면, 어느 한쪽으로도 된다.
다음으로, 마커 인식 과정 P3의 상세한 내용을 도 5를 이용하여 설명한다. 마커 인식 과정 P3는 밀도 임계치 설정 과정 P31, 마커 추출 과정 P32, 마커 표면 복셀 선택 과정 P33, 표면 영역 확장 과정 P34를 포함한다.
밀도 임계치 설정 과정 P31은, 마커 밀도의 값의 상하로 적절한 임계치를 설정하는 과정이다. 예를 들면, 알루미늄제의 촬상 대상물에 플라스틱 점토제의 마커를 접착하는 경우에는, 점토의 밀도가 약 1.5g/cm3인 것을 고려하여, 하한이 되는 임계치를 1.0g/cm3, 상한이 되는 임계치를 2.0g/cm3로 설정한다.
마커 추출 과정 P32은, 정밀도가 떨어지는 단층상 세트 D1을 구성하는 모든복셀에 대하여, 복셀이 기술하고 있는 재질의 밀도와, 밀도 임계치 설정 과정 P31에서 설정된 임계치를 비교하여, 마커에 상당하는 복셀만을 추출하는 과정이다. 복셀은 3차원 비트맵 데이터를 구성하는 단위이다.
상기예의 경우, 복셀에 기술되어 있는 밀도가 상한 임계치 2.0g/cm3보다 큰 경우, 이것을 0g/cm3로 치환한다. 이에 의해, 알루미늄 부분(복셀)을 정밀도가 떨어지는 단층상 세트 D1로부터 소거하여, 마커 부분(복셀)만을 남길 수 있다. 이 과정에서 마커 단층상 세트 D2가 얻어진다.
마커 표면 복셀 선택 과정 P33은, 마커의 표면에 있는 복수의 복셀 중에서 몇개를 추출하는 과정이다. 우선, 마커 단층상 세트 D2를 구성하는 복셀을 랜덤하게 추출하고, 추출한 복셀이 마커의 표면에 있는지를 조사한다. 추출한 복셀이 마커의 표면에 있는 경우, 그 복셀을 복셀 리스트 D7에 추가한다. 여기서는, 수십개∼수천개의 복셀을 추출한다.
표면 영역 확장 과정 P34는, 마커 표면의 일부분이 기하학적 특징을 갖고 있는 것으로 가정하여, 그 부분에 포함되어 있는 하나의 복셀을 시점으로 하여 표면의 영역을 확장하여, 그 기하학적 특징을 만족하는 영역을 추출함과 함께, 그 기하학적 특징을 구하는 과정이다. 이 처리는 표면 영역 확장법을 이용하여 행한다. 표면 영역 확장법에서는, 평면의 일부, 원주면의 일부, 구면의 일부, 회전면의 일부, 2차곡면의 일부, 압출면의 일부 등의 기하학적 특징(기하학적 정의)을 갖는 영역을 추출할 수 있다.
마커 표면 복셀 선택 과정 P33에서, 마커의 표면에 있는 복셀이 이미 추출되어 있기 때문에, 이것을 시점으로 하면 된다. 표면 영역 확장법에서는, 대상으로 하고 있는 복셀이 속하는 영역이, 상기한 복수의 기하학적 특징중 어느것을 갖는지, 또는 어떤 특징을 갖지 않는지를 미리 특정할 필요가 있다.
이를 위해, 표면 영역 확장 과정 P34에서는, 먼저, 임의의 영역이 평면의 일부라고 가정하고, 그 가정이 올바른지 아닌지를 조사한다. 예를 들면, 표면 영역 확장법에 의해 평면을 정의하는 파라미터의 추출을 시도하여, 이 파라미터의 추출이 성공할지, 실패할지로 조사할 수 있다. 그 영역이 평면의 일부가 아닌 것이 판명된 경우, 다음으로, 영역이 원주면의 일부라고 가정하여, 마찬가지로 그 가정이 올바른지 아닌지를 조사한다. 이와 같이 가정을 마련하여, 그 가정이 올바른지 아닌지를 조사하는 처리를 순차적으로 반복함으로써, 대상으로 하고 있는 복셀이 속하는 영역이 어떠한 기하학적 특징을 갖는지를 조사한다.
여기서, 표면 영역 확장법에 의한 기하학적 특징의 추출 방법의 일례를 도 6을 이용하여 설명한다. 본 예는, 임의의 영역을 「법선이 미지인 평면」이라고 가정한 예이다. 처음으로는, 정밀도가 떨어지는 단층상 세트(3차원 비트맵 데이터) D1을 점군(点群) 데이터 D1a로 변환한다. 마커의 표면을 사이에 두고 인접하는 두개의 셀의 중심점을 구하는 방법에 의해, 이 변환을 행한 예를 도 6에 도시한다. 도 6은 정밀도가 떨어지는 단층상 세트 D1의 부분 확대도로, 마커의 외부인 셀(복셀)을 흰색으로, 마커의 내부인 셀을 해칭으로 각각 표시한다. 셀의 경계에 있는 흰색원 ○ 및 흑색원 ●이 점군 데이터 D1a에 대응한다.
이 예에서는, 「법선이 미지인 평면」에 속하는 점군 데이터 D1a의 그룹을 구하고, 이 그룹에 포함되는 점의 집합을 가장 잘 근사하는 면(대표면)을 구한다. 처음에, 그룹 추가 과정에서는, 임의의 1개의 셀에 주목하여 이하의 처리를 개시한다. 도 6의 (a)인 경우, 셀 b1이 주목 셀이다. 셀 b1의 경계에 있는 흰색원 ○을 시점 S1로 하고, S1에 인접하는 2점을 그룹에 추가하여 그룹을 확장한다. 이렇게 해서, 3점까지 그룹을 확장한 상태를 도 6의 (a)에 도시한다. 도 6에서는, 그룹에 속하는 점을 흰색원 ○으로, 그룹에 속하지 않는 점을 흑색원 ●으로 나타낸다.
다음으로, 그룹 경계 결정 과정에서, 그룹에 속하는 점의 집합을 가장 잘 근사하는 대표면을 최소 제곱법을 이용하여 구한다. 또한, 대표면을 앞과 뒤(도 6의 (b)의 위와 아래)로 오프셋시켜 그룹의 경계를 구한다. 오프셋량은, 셀의 폭의 0.5배∼0.75배로 한다. 도 6의 (b)에 그룹의 대표면과 경계를 구한 상태를 도시한다. 대표면을 굵은 선 N으로, 경계를 가는 선 N1으로 나타낸다.
다음으로, 그룹 확장 과정에서, 그룹의 경계 N1에 기초하여, 그룹에 새로운 점을 추가한다. 구체적으로는, 그룹에 속하지 않은 점 중에서 그룹에 인접하는 점을 선택하여, 그 좌표를 그룹의 경계 N1과 대조한다. 경계 N1의 내측에 위치하는 점이 있으면 그 점을 그룹에 추가한다. 도 6의 (c)에, 경계 N1에 기초하여 새로운 점을 그룹에 추가하여 그룹을 확장한 상태를 도시한다.
그룹 확장 과정에서 그룹에 새로운 점을 추가한 경우, 그룹 경계 결정 과정으로 되돌아가, 점의 추가에 의해 변화한 그룹의 대표면과 경계를 새로 구한다. 도 6의 (d)에 그룹의 대표면 N과 경계 N1을 새로 구한 상태를 도시한다. 그룹 경계 결정 과정과 그룹 확장 과정은, 그룹에 새로운 점이 추가되지 않게 될 때까지 반복된다.
그룹에 속하는 점이 변화하지 않게 된 경우, 그 시점에서 얻어진 대표면의 기준점과 법선이 이 그룹의 기하학적 특징이 된다. 대표면의 기준점을, 예를 들면 그룹에 속하는 점의 집합 중에서 중앙에 위치하는 점으로 한다. 이 기준점과 법선이 평면을 정의하는 파라미터이다.
그룹 경계 결정 과정에서 대표면을 구할 때에, 최소 제곱법에 의한 잔차가 충분히 작은 값으로 수렴하지 않는 경우, 해당하는 영역이 평면의 일부라고 하는 가정은 올바르지 않은 것으로 된다. 이것은, 파라미터 추출의 실패에 상당한다.
마커 표면의 다른 점군 데이터 D1a에 대하여도, 마찬가지로 그룹과 그 대표면을 구하는 것으로, 마커와 촬상 대상물과의 접촉면을 파악할 수 있다.
이상은, 표면 영역 확장법에 의해 「법선이 미지인 평면」에 대한 기하학적 특징을 구한 예이다. 표면 영역 확장법에서는,상기한 방법과 마찬가지로 하여, 해당하는 영역의 종류에 따라 기하학적 특징을 구할 수 있다.
예를 들면, 「반경이 미지인 원주면」에 대한 기하학적 특징으로서 기준점, 중심축 및 반경을 구한다. 「반경이 미지인 구면」에 대한 기하학적 특징으로서 중심점 및 반경을 구한다. 「2차 곡면」에 대한 기하학적 특징으로서 X, Y, Z를 원으로 하는 2차 방정식의 계수를 구한다. 「회전면」에 대한 기하학적 특징으로서 회전축의 기준점, 기준 벡터 및 회전되는 선을 구한다.
「압출면」에 대한 기하학적 특징으로서, 평행 이동의 벡터 및 이동되는 선을 구한다. 이들 기하학적 특징은, 마커와 촬상 대상물과의 접촉면의 형상을 도시하는 정보이기도 하다.
표면 영역 확장 과정 P34에 의해, 마커의 표면에 있는 기하학적 특징을 갖는 영역의 리스트인 마커 표면 특징 영역 리스트 D3이 얻어진다. 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에는, 소정 크기 이상의 면적을 갖고 또한 임의의 기하학적 특징을 갖는 마커 표면의 영역이 기록되어 있다. 단, 마커 표면의 영역 중 촬상 대상물과 접하지 않는 영역은, 일반적으로 자유곡면이 되어, 평면, 원주면, 구면, 회전면, 압출면의 어느것에도 해당하지 않기 때문에, 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에는 기록되지 않는다.
마커 표면 특징 영역 리스트 D3의 전형적인 예를 도 7에 도시한다. 마커 표면 특징 영역 리스트 D3은 기하학적 특징을 갖는 개개의 영역을 기술하는 마커 표면 특징 영역 레코드 D31의 집합이다. 각 마커 표면 특징 영역 레코드 D31은 소속 마커 엔트리 D32, 기하학적 정의 엔트리 D33, 면적 엔트리 D34, 중심 엔트리 D35를 갖는다. 이들 엔트리는, 영역이 속하는 마커, 영역의 기하학적 정의, 영역의 면적, 영역의 중심을, 각각 기술하고 있다. 엔트리의 내용은, 표면 영역 확장 과정 P34으로 계산되어, 대응하는 엔트리에 기록된다.
다음으로, 좌표계 파악 과정 P4의 상세한 내용을 도 8을 이용하여 설명한다. 3차원 데카르트 좌표계는, 기준점과 3개의 직교하는 기준축을 정하는 것에 의해 정의할 수 있고, 이를 위해서는 6개의 파라미터를 정할 필요가 있다. 이 6개의 파라미터를 (x, y, z, φ, θ, ψ)로 나타낸다. 이 중 (x, y, z)는 기준점의 위치를결정하는 파라미터이고, (φ, θ, ψ)는 3개의 기준축의 방향을 규정하는 아핀 변환 행렬을 결정하는 파라미터이다. (φ, θ, ψ)는 일반적으로「오일러각」으로서 알려져 있다.
좌표계 파악 과정 P4에서는, 마커 배치 패턴 선택 수단 A8에 의해 이용자가 선택한 마커 배치 패턴에 기초하여, 마커 표면 특징 영역 리스트 D3로부터 6개의 파라미터를 구한다. 예를 들면, 도 2의 (a)에 도시한 마커 배치 패턴인 경우, 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에 기록되어 있는 3 평면의 교점을 기준점으로 하여, 그 좌표를 기초로 파라미터 (x, y, z)를 구한다. 또한, 파라미터 (φ, θ, ψ)는, 언덕 내려가기법, 언덕 오르기법 등으로 불리는 다차원의 수렴 계산 기법을 이용하여, 예를 들면 수학식 1로 나타내는 평가 함수의 값을 최소로 하도록 정하면 된다.
수학식 1에서, A, B, C는 마커 표면 특징 영역 리스트 D3에 기록되어 있는 3 평면이다. X', Y', Z'는, X선 CT 장치의 턴테이블 A3에 대하여 미리 설정된 3개의 기준면(XY면, YZ면, ZX면)을 파라미터(φ, θ, ψ)가 결정하는 아핀 변환 행렬에 의해 변환하여 얻어지는 3 평면이다. ∠는 면이 교차하는 각도를 나타낸다.
본 실시예에서는, 미리 지정된 촬상 대상물의 기준면을 CT 장치에 의한 촬상으로 추출하고, 이 기준면과 CT 장치의 턴테이블의 좌표계와의 상대적 위치 관계에 기초하여, 미리 지정된 원하는 부위의 단층상을 얻게 된다.
이상 설명한 제1 실시예에 따르면, 서로 다른 기준면을 갖는 촬상 대상물을 턴테이블로 세트하여 촬상 대상물을 촬상하는 경우라도, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하여, 촬상 대상물의 설치 작업이나 X선 CT 장치의 조작을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 마커의 밀도가 촬상 대상물의 밀도보다 작은 예에 대하여 설명하였다. 마커에 의한 X선의 감쇠를 고려하면 이쪽이 바람직하지만, 마커의 밀도가 촬상 대상물의 밀도보다 큰 경우라도, 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하는 것에는 유효하다.
(제2 실시예)
제1 실시예에서는, 플라스틱 점토제의 마커를 직접 촬상 대상물에 접착한 예를 설명하였다. 제2 실시예는, 마커가 패드를 통하여 촬상 대상물에 접착되는 예이다. 패드는, 예를 들면, 그 두께가 그 크기(길이, 폭)에 비하여 작고, 그 밀도가 패드보다도 작은(낮은) 재질을 이용한다.
본 실시예에 의한 마커의 접착 상황을 도 9에 도시한다. 마커 M은 마커 본체 M1과 마커 패드 M2를 포함한다. 마커 본체 M1은, 플라스틱 점토 등으로 되어 있고, 밀도가 약 1.5g/cm3, 크기가 20mm∼50mm이다. 마커 패드 M2는 발포우레탄 등의 가볍고 변형되기 쉬운 재료로 되어 있고, 두께가 2mm 정도이다.
마커 패드 M2는, 그 밀도가 약 0.1g/cm3로 매우 작기 때문에, X선 CT 장치가 출력하는 단층상에는 찍히지 않는다. 이 때문에, 단층상 세트 위에서는, 촬상 대상물 T와 마커 본체 M1이 완전하게 분리되기 때문에, 그 후의 화상 처리가 매우 간단해진다. 마커 패드 M2가 단층상에 찍히지 않도록 하기 위해서는, 예를 들면 마커 패드 M2의 밀도가 촬상 대상물 T의 밀도의 20% 이하이면 된다.
도 9의 마커 본체 M1과 마커 패드 M2를 이용하는 제2 실시예의 CT 촬상 방법을 도 10에 도시한다. 본 CT 촬상 방법이 도 1의 제1 실시예와 다른 점은, 마커 인식 과정 P3 대신에 마커 인식 과정 P3a를 포함하는 것이다. 그 밖의 과정은 도 1과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
마커 인식 과정 P3a의 상세한 내용을 도 11을 이용하여 설명한다. 마커 인식 과정 P3a가 도 5의 마커 인식 과정 P3과 다른 점은, 마커 표면 복셀 선택 과정 P33과 표면 영역 확장 과정 P34 대신에 대향 영역 추출 과정 P34a를 포함하는 것이다. 그 밖의 과정은 도 5과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
대향 영역 추출 과정 P34a에서는, 우선, 마커 본체 M1의 표면 중 촬상 대상물 T의 표면과의 거리가 마커 패드 M2의 두께와 거의 동등한 영역을 추출한다. 다음으로, 추출한 마커 본체 M1의 표면 영역에 대하여, 마커 패드 M2를 사이에 두고 대향하는 촬상 대상물 T의 표면의 영역을 구한다. 이렇게 해서 구한 촬상 대상물 T의 표면 영역을 기초로, 기하학적 특징을 갖는 영역의 리스트인 마커 특징 영역리스트 D3을 만든다. 이 처리는, 도 5의 표면 영역 확장 과정 P34과 마찬가지로, 대상으로 하는 영역이 임의의 기하학적 특징을 갖는다고 하는 가설이 올바른지, 올바르지 않은지를 순차적으로 조사하는 방법에 의해서 행할 수 있다.
본 실시예에서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 다른 기준면을 갖는 촬상 대상물을 턴테이블로 세트하여 촬상 대상물을 촬상하는 경우라도, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하여, 촬상 대상물의 설치 작업이나 X선 CT 장치의 조작을 용이하게 할 수 있다.
(제3 실시예)
본 발명의 CT 촬상 방법을 이용하는 CT 촬상 서비스 방법에 관한 제3 실시예를 도 12에 도시한다. 이 CT 촬상 서비스는, 고객 U가 보유한 촬상 대상물 T를 서비스 사업자 S가 X선 CT 장치 A를 이용하여 단층 촬상하고, 그 성과물인 단층상 D5 및/또는 단층상 세트 D6을 고객 U에 제공하는 것이다. 본 실시예에 따르면, 도 1 또는 도 10에 도시한 방법을 채용함으로써, 단층 촬상에 따르는 작업을 간략화 할 수 있음과 아울러, 높은 비밀 유지 의무가 요구되는 촬상 대상물이라도 CT 촬상 서비스의 대상품으로 할 수 있다.
이 CT 촬상 서비스에서는, 서비스의 이용을 희망하는 고객 U가 서비스 사업자 S에 신청함으로써, 양자 사이의 거래가 개시된다. 신청을 받은 서비스 사업자 S는, 고객 U에 인스트럭션 D8을 발행함과 함께, 마커 M 또는 그 재료인 플라스틱 점토를 송부한다. 인스트럭션 D8은 촬상 대상물 T에 마커 M을 접착하는 방법을 설명하는 문서이다. 인스트럭션 D8에는, 도 2에 도시한 바와 같은 복수의 마커 배치패턴이 예시되어 있다.
고객 U는, 인스트럭션 D8에 예시된 복수의 마커 배치 패턴의 중에서 적절한 것을 하나 선택하여, 선택한 패턴에 따라 촬상 대상물 T의 기준면에 마커 M을 접착한다. 즉, 고객 U가 도 1 및 도 10의 마커 부가 과정 P1을 실행한다.
다음으로, 고객 U는, 필요한 마커 M을 전부 촬상 대상물 T에 접착한 후, 촬상 대상물 T을 완충재로 포장하여 컨테이너에 격납하여, 서비스 사업자 S에 송부한다. 이 때, 고객 U는, 촬상 부위 지정서(지시서) D9를 작성하여, 이것을 촬상 대상물 T에 첨부하여 서비스 사업자 S에 송부한다. 촬상 부위 지정서 D9에는, 고객 U가 선택한 마커 배치 패턴을 특정하는 정보, 고객 U가 촬상하고자 하는 부위(원하는 부위)를 특정하는 정보가 기입되어 있다.
서비스 사업자 S는, 컨테이너에 격납된 촬상 대상물 T을 수취하여, 촬상 대상물 T가 격납된 컨테이너를 그대로 X선 CT 장치 A의 턴테이블 A3상에 고정한다. 이 때, 컨테이너가 밀폐 또는 봉인되어 있어, 밖에서 촬상 대상물 T를 눈으로 확인할 수 없어도 된다.
다음으로, 서비스 사업자 S는, 고객 U로부터 수취한 촬상 부위 지정서 D9를 기초로, 촬상할 부위를 X선 CT 장치 A에 입력한다. 또한, 촬상 부위 지정서 D9에 기입되어 있는 마커 배치 패턴을, 마커 배치 패턴 선택 수단 A8에 의해 X선 CT 장치 A에 입력한다. 이들을 준비한 후, X선 CT 장치 A에 의한 촬상을 개시한다.
X선 CT 장치 A는, 예비 촬상 과정 P2, 마커 인식 과정 P3 또는 P3a, 좌표계 파악 과정 P4, 본 촬상 과정 P5 모두를 자동으로 실행한다. 서비스 사업자 S는, X선 CT 장치 A가 단층상 D5 및/또는 단층상 세트 D6을 출력하고, 그 내용이 확인된 경우, 컨테이너를 턴테이블 A3로부터 풀어, 컨테이너를 고객 U에 반송한다. 이 때, 서비스 사업자 S는, 얻어진 단층상 D5 및/또는 단층상 세트 D6도 고객 U에 송부하며, 서비스의 대가로서 요금을 청구한다. 고객 U에 송부하는 단층상 D5 및/또는 단층상 세트 D6는 고객 U가 신청할때 미리 지정한다.
본 실시예에서는, 고객 U가 지정한 촬상 대상물의 기준면을 CT 장치에 의한 촬상으로 추출하고, 이 기준면과 CT 장치의 턴테이블의 좌표계와의 상대적 위치 관계에 기초하여, 고객 U가 지정한 원하는 부위의 단층상을 얻게 된다.
이 CT 촬상 서비스에서는, 고객 U가 컨테이너에 격납된 상태 그대로 촬상 대상물이 반송된다. 이 때문에, 촬상 대상물의 수송중이나 보관중에, 제삼자가 컨테이너를 개방하여 촬상 대상물을 추출한 경우, 고객 U는 용이하게 이상을 검지할 수 있어, 필요한 대책을 적절하게 강구할 수 있다. 또한, 컨테이너가 봉인되어 있으면, 제삼자가 컨테이너를 개방한 경우, 고객 U는 컨테이너가 열렸음을 용이하게 알 수 있기 때문에, 높은 비밀 유지 의무가 요구되는 촬상 대상물에 대한 CT 촬상 서비스에 적합하다. 또, 촬상 대상물의 형태가 복잡한 경우라도, 촬상 대상물을 적정한 각도로 고정하기 위한 지그 등을 제작할 필요가 없기 때문에, 고객 U는 서비스를 이용하기 쉽게 된다.
한편, 서비스 사업자 S는, 컨테이너로부터 촬상 대상물을 꺼내는 수고나, 컨테이너에 다시 촬상 대상물을 격납하는 수고를 줄일 수 있다. 또한, 촬상 대상물의 각도를 턴테이블에 맞추기 위해서 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 번거로운작업을 생략할 수 있다. 따라서, 촬상 대상물의 설치 작업이나 X선 CT 장치의 조작이 용이하게 되어, 납기가 짧고 저가격의 CT 촬상 서비스를 제공할 수 있다.
본 실시예에서는, 고객 U가 촬상 대상물을 격납하는 컨테이너를 준비하는 예에 대하여 설명하였지만, 이것에 한하지 않는다. 예를 들면, 서비스 사업자 S가 컨테이너 및 완충재를 고객 U에 송부해도 된다. 이 경우, 서비스 사업자 S는, 고객 U로부터 입수한 촬상 대상물의 크기 및 재질(밀도)에 관한 정보에 따라, 적절한 사이즈의 컨테이너 및 적절한 재질(밀도)의 완충재를 선정한다. 이렇게 하면, 서비스 사업자 S는, X선 CT 장치에 의한 촬상 대상물의 촬상을 보다 효율적으로 실시할 수 있다.
또한, 컨테이너로서는, X선의 투과율이 높은 것, X선의 감쇠율이 낮은 것, 밀도가 낮은 것이 적합하다. 구체적으로는, 종이, 판지, 나무, 플라스틱, 수지 등을 컨테이너의 재료로서 이용할 수 있다. 저밀도의 금속을 컨테이너의 재료로서 이용할 수 있는 경우도 있다.
또한, 이상의 실시예에서는, X선을 이용한 CT 장치의 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 방사선(α선, β선, γ선)을 이용한 CT 장치에 대하여 본원 발명을 적용해도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 경우, 방사선의 투과율(또는 감쇠율)이 촬상 대상물과는 다른 재질의 마커를 이용하면 된다.
본 발명에 따르면, 다른 기준면을 갖는 촬상 대상물을 턴테이블에 세트하여 촬상 대상물을 촬상하는 경우라도, 이용자가 촬상 대상물의 기준면을 산출하는 작업을 생략하여, 촬상 대상물의 설치 작업을 용이하게 할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. 기준이 되는 표면에 마커가 부가된 촬상 대상물을 X선 또는 방사선을 이용한 CT 장치에 의해 촬상하여 얻은 단층상으로부터, 상기 마커와 상기 촬상 대상물과의 접촉면의 형상을 나타내는 정보를 구하고,
    상기 접촉면의 형상을 나타내는 정보에 기초하여 상기 촬상 대상물의 기준 좌표계와 상기 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하고,
    상기 촬상 대상물을 상기 CT 장치에 의해 촬상하고, 상기 상대적 위치 관계에 기초하여 상기 촬상 대상물의 원하는 부위의 비트맵 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  2. 촬상 대상물의 기준이 되는 표면에 마커를 부가하는 마커 부가 과정과,
    상기 마커가 부가된 상기 촬상 대상물을 X선 또는 방사선을 이용한 CT 장치로 촬상하여, 그 단층상을 얻는 예비 촬상 과정과,
    상기 단층상을 화상 처리하여 상기 마커와 상기 촬상 대상물과의 접촉면의 기하학적 특징을 구하는 마커 인식 과정과,
    상기 접촉면의 기하학적 특징에 기초하여, 상기 촬상 대상물의 기준 좌표계와 상기 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하는 좌표계 파악 과정과,
    상기 촬상 대상물을 상기 CT 장치로 촬상하고, 상기 상대적 위치 관계에 기초하여 상기 촬상 대상물의 원하는 부위의 단층상을 얻는 본 촬상 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 예비 촬상 과정에서 상기 촬상 대상물을 촬상하는 단층 간격은, 상기 본 촬상 과정에서 상기 촬상 대상물을 촬상하는 단층 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마커의 X선 또는 방사선의 투과율은 상기 촬상 대상물과는 다른 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마커는, 상기 촬상 대상물의 평면, 원주면, 회전면, 2차곡면, 압출면 중 적어도 어느 하나에 부가되는 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마커는 상기 촬상 대상물의 표면에 패드를 통하여 부가되고,
    상기 패드의 밀도는 상기 촬상 대상물의 밀도의 20% 이하인 것을 특징으로 하는 CT 촬상 방법.
  7. X선 또는 방사선을 촬상 대상물에 조사하는 조사원과, 촬상 대상물을 회전 이동 및 평행 이동하기 위한 턴테이블과, 상기 턴테이블상에 고정된 촬상 대상물을 투과한 X선 또는 방사선을 검출하는 검출기와, 상기 검출기로부터의 검출 신호를 신호 처리하여 촬상 대상물의 단층상을 구하는 신호 처리 장치를 구비하는 CT 장치로서,
    상기 신호 처리 장치는, 기준면에 마커가 부가된 촬상 대상물을 투과한 X선 또는 방사선의 검출 신호로부터 구한 단층상을 화상 처리하여, 상기 마커와 상기 촬상 대상물과의 접촉면의 기하학적 특징을 구하는 마커 인식 수단과,
    상기 접촉면의 기하학적 특징에 기초하여, 상기 촬상 대상물의 기준 좌표계와 상기 턴테이블의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하는 좌표계 파악 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 신호 처리 장치는, 상기 좌표계 파악 수단이 구한 상대적 위치 관계에 기초하여 상기 촬상 대상물의 원하는 부위의 단층상을 구하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 촬상 대상물에 대한 마커 배치 패턴을 지정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 장치.
  10. 기준이 되는 표면에 마커가 부가된 촬상 대상물 및 고객이 촬상하고자 하는 원하는 부위에 관한 정보를 고객으로부터 입수하는 입수 과정과,
    상기 촬상 대상물을 X선 또는 방사선을 이용한 CT 장치로 촬상하여 단층상을 구하고, 상기 단층상을 화상 처리하여 상기 마커와 상기 촬상 대상물과의 접촉면의 기하학적 특징을 구하고, 상기 접촉면의 기하학적 특징에 기초하여 상기 촬상 대상물의 기준 좌표계와 상기 CT 장치의 좌표계와의 상대적 위치 관계를 구하여, 상기 촬상 대상물을 상기 CT 장치로 촬상하고, 상기 상대적 위치 관계에 기초하여 상기 원하는 부위의 단층상을 얻는 촬상 과정과,
    상기 촬상 대상물 및 상기 원하는 부위의 단층상을 상기 고객에게 제공하는 납입 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 CT 촬상 서비스 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입수 과정에서, 컨테이너 내에 격납된 상기 촬상 대상물과, 상기 촬상 대상물 표면의 마커 배치 패턴에 관한 정보를 고객으로부터 입수하고,
    상기 촬상 과정에서, 상기 촬상 대상물이 상기 컨테이너 내에 격납된 상태에서 그 단층상을 얻는 것을 특징으로 하는 CT 촬상 서비스 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3698130B2 (ja) * 2002-07-22 2005-09-21 株式会社日立製作所 Ｃｔ装置，ｃｔ撮像方法、及びｃｔ撮像サービス方法
US7991242B2 (en) 2005-05-11 2011-08-02 Optosecurity Inc. Apparatus, method and system for screening receptacles and persons, having image distortion correction functionality
CA2608119A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 Optosecurity Inc. Method and system for screening luggage items, cargo containers or persons
US20070041613A1 (en) * 2005-05-11 2007-02-22 Luc Perron Database of target objects suitable for use in screening receptacles or people and method and apparatus for generating same
JP4568843B2 (ja) * 2006-02-13 2010-10-27 国立大学法人北海道大学 解析曲面セグメンテーション装置、方法、プログラム及び記録媒体
CA2584683A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-20 Optosecurity Inc. Apparatus, method and system for screening receptacles and persons
US7899232B2 (en) * 2006-05-11 2011-03-01 Optosecurity Inc. Method and apparatus for providing threat image projection (TIP) in a luggage screening system, and luggage screening system implementing same
US8494210B2 (en) * 2007-03-30 2013-07-23 Optosecurity Inc. User interface for use in security screening providing image enhancement capabilities and apparatus for implementing same
US8217937B2 (en) * 2007-03-28 2012-07-10 The Aerospace Corporation Isosurfacial three-dimensional imaging system and method
CN101126725B (zh) * 2007-09-24 2010-12-15 舒嘉 采用x射线容积摄影实现图像重建的方法
US7775715B2 (en) * 2008-08-28 2010-08-17 United Technologies Corporation Method of calibration for computed tomography scanners utilized in quality control applications
US8777485B2 (en) * 2010-09-24 2014-07-15 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus pertaining to computed tomography scanning using a calibration phantom
KR101973221B1 (ko) 2011-09-07 2019-04-26 라피스캔 시스템스, 인코포레이티드 적하목록 데이터를 이미징/검출 프로세싱에 통합시키는 x-선 검사시스템
JP2013152506A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Hitachi Ltd コンピュータ断層撮影方法及びコンピュータ断層撮影システム
US9410905B2 (en) * 2013-03-27 2016-08-09 United Technologies Corporation Non-destructive inspection of an article using cross-sections through internal feature
CN105264360B (zh) * 2013-04-04 2019-04-26 伊利诺斯工具制品有限公司 螺旋计算机断层成像
GB2564038B (en) 2016-02-22 2021-11-10 Rapiscan Systems Inc Systems and methods for detecting threats and contraband in cargo
US10885622B2 (en) 2018-06-29 2021-01-05 Photogauge, Inc. System and method for using images from a commodity camera for object scanning, reverse engineering, metrology, assembly, and analysis
JP7143567B2 (ja) * 2018-09-14 2022-09-29 株式会社島津テクノリサーチ 材料試験機および放射線ｃｔ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8511284D0 (en) * 1985-05-03 1985-06-12 Atomic Energy Authority Uk Tomography
JPS6275772A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Toshiba Corp Ｃｔスキヤナ
US4991579A (en) * 1987-11-10 1991-02-12 Allen George S Method and apparatus for providing related images over time of a portion of the anatomy using fiducial implants
GB9302452D0 (en) * 1993-02-06 1993-03-24 Atomic Energy Authority Uk Computed tomography
JP4130024B2 (ja) 1998-10-02 2008-08-06 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Ｘ線ｃｔ装置による位置測定方法、位置測定機能を有するｘ線ｃｔ装置およびフラットパッド
JP2000298106A (ja) * 1999-04-14 2000-10-24 Hitachi Ltd Ｘ線ｃｔ利用システム
JP3698130B2 (ja) * 2002-07-22 2005-09-21 株式会社日立製作所 Ｃｔ装置，ｃｔ撮像方法、及びｃｔ撮像サービス方法

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