KR20140087247A - 엑스선 촬영 장치, 엑스선 검출 장치 및 엑스선 영상 생성 방법 - Google Patents

엑스선 촬영 장치, 엑스선 검출 장치 및 엑스선 영상 생성 방법 Download PDF

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Abstract

엑스선 촬영 장치 및 엑스선 영상 생성 방법에 관한 것으로, 엑스선 영상 생성 방법은 복수의 위치에서 조사되고 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하고 상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 엑스선 영상을 생성하는 단계, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 연산하는 단계, 상기 획득된 볼륨 데이터에 대해 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하는 단계, 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 단계를 포함한다.

Description

엑스선 촬영 장치, 엑스선 검출 장치 및 엑스선 영상 생성 방법{X-ray imaging apparatus, X-ray detector and method for generating X-ray image}
엑스선 촬영 장치, 엑스선 검출 장치 및 엑스선 영상 생성 방법이 개시된다.
특정 물질에 조사된 엑스선(X-ray)은 물체 내부의 조직, 구조 또는 물질의 물리적 특성, 예를 들어 물질의 밀도 등에 따라서 투과하거나 또는 물질에 일정 비율로 흡수되어 감쇠(attenuation)하는 성질을 가지고 있다. 이와 같이 엑스선이 물질을 투과하거나 또는 흡수되어 감쇠하는 성질을 이용하여, 특정 물질 내부의 구조, 조직 또는 물질에 대한 영상을 획득하기 위한 영상 장치가 엑스선 촬영 장치이다.
구체적으로, 엑스선 촬영 장치는 대상체로 엑스선을 조사하고 대상체를 투과하거나 또는 대상체 주변으로 조사된 엑스선을 감지한 후 감지된 엑스선을 기초로 대상체의 내부 조직, 구조나 물질에 대한 엑스선 영상을 생성한다. 엑스선 촬영 장치는 설명한 바와 같이 대상체의 내부 조직이나 구조 등을 영상으로 확인할 수 있도록 하기 때문에, 의사 등이 인체 내부의 병변과 같은 이상을 검출하거나, 산업 현장 등에서 물체나 부품의 내부 구조를 파악하기 위해서 사용되고, 또한 공항 등에서 수하물 등의 내부를 스캐닝(scanning)하기 위해 사용되기도 한다.
엑스선 촬영 장치는, 예를 들어 일반적인 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 단층촬영장치(CT, Computed tomography)나 유방 촬영 장치(마모그라피, full field digital mammography, FFDM. 이하 유방 촬영 장치) 등이 있다.
유방 촬영 장치는 여성의 유방을 촬영하여 암 조직과 같은 병변을 검출하는 엑스선 촬영 장치이다. 구체적으로 유방 촬영 장치는 거치대 위에 거치된 유방에 유방의 상방향에서 엑스선을 조사하고 유방을 투과한 엑스선을 검출하여 유방에 대한 엑스선 영상을 획득한다. 구체적으로 수평의 거치대 거치된 유방을 압착기(compressor)로 압착한 후, 상단의 엑스선 조사 장치에서 압착된 유방으로 엑스선을 조사하면, 거치대 하단의 엑스선 검출 장치가 유방을 투과한 엑스선을 감지하여 감지된 엑스선을 기초로 여성 유방 내부 구조에 대한 평면적인 엑스선 영상을 생성한다.
소량의 피폭량으로도 다중 에너지 엑스선 영상 및 입체 엑스선 영상을 획득할 수 있는 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 영상 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 엑스선 촬영 대상이 되는 대상체 내부의 물질, 구조 간의 콘트라스트(대조비)를 개선할 수 있는 엑스선 영상 및 입체 엑스선 영상을 생성할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
특히 대상체 내부 물질이나 조직에 따라 엑스선이 감쇠되는 정도가 유사한 경우에 있어서 높은 가독성을 구비한 엑스선 영상을 생성하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 엑스선 촬영 장치, 엑스선 검출 장치 및 엑스선 영상 생성 방법이 제공된다.
엑스선 촬영 장치는, 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부, 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부, 상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체에 대한 볼륨 데이터를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하여 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 영상처리부를 포함하고 있을 수 있다. 여기서 영상처리부는, 상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상(MEX, multi-energy X-ray image)을 생성하도록 할 수도 있다.
엑스선 촬영 장치는, 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부, 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부, 상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 재조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상을 획득하고, 상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상 중 적어도 두 개의 재조사 영상을 기초로 입체 영상을 생성하 생성하거나 또는 입체 영상으로 표시되도록 제어하는 영상처리부를 포함할 수도 있다. 이 경우 영상처리부는 마찬가지로 다중 에너지 엑스선 영상을 생성할 수도 있다.
또한 엑스선 촬영장치의 영상처리부는 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하여 복수의 재조사 영상을 획득하도록 할 수도 있으며, 복수의 재조사 영상을 이용하여 입체 영상을 생성하도록 하는 것도 가능하다.
엑스선 촬영 장치는, 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부, 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부, 상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체에 대한 볼륨 데이터를 연산한 후 상기 볼륨 데이터를 기초로 가상의 대상체를 생성하고, 상기 생성된 가상의 대상체에 대해 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼의 엑스선을 가상으로 조사하여 상기 가상의 대상체에 대한 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 가상의 엑스선 영상을 획득하는 영상처리부를 포함하고 있을 수 있다.
한편 엑스선 검출 장치는, 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부, 상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터(volume data)를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하여 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 영상처리부를 포함하고 있을 수 있다.
엑스선 영상 생성 방법은, 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 복수 회수 조사하는 단계, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 복수 회수의 엑스선을 각각을 전기적 신호로 변환하는 단계, 상기 각각의 전기적 신호를 독출하여 복수의 엑스선 영상을 생성하는 단계, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 연산하는 단계, 상기 획득된 볼륨 데이터에 대해 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하는 단계 및 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 단계를 포함하고 있을 수 있다.
상술한 바와 같이 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 영상 생성에 의하면, 대상체, 예를 들어 인체에 대해 절대적 또는 상대적으로 적은 양의 엑스선을 조사하는 것만으로도 다중 에너지 엑스선 영상 및 입체 엑스선 영상을 획득할 수 있게 된다. 따라서 대상체, 예를 들어 인체에 대한 방사선 피폭량을 감소시킬 수 있게 된다.
또한 엑스선 촬영 대상이 되는 대상체 내부의 물질간 대조비가 개선된 엑스선 영상을 획득할 수 있게 된다.
특히 대상체 내부 물질이나 조직에 따라 엑스선이 감쇠되는 정도가 유사하여 대상체 내부의 물질 또는 구조에 대한 식별이 어려운 경우에서도 높은 가독성의 엑스선 영상을 생성하는 것이 가능해진다.
도 1은 엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 2는 엑스선 촬영 장치 중 유방 촬영 장치의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 3은 엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 대한 구성도이다.
도 4는 서로 다른 에너지 스펙트럼에 대한 그래프를 도시한 것이다.
도 5는 서로 다른 위치에서 엑스선을 조사할 수 있는 엑스선 조사 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 서로 다른 위치에서 엑스선을 조사할 수 있는 엑스선 조사 장치의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 엑스선 촬영 장치의 영상처리부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 단위 부피 공간을 투과하는 엑스선의 에너지를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 에너지와 감쇠계수 간의 관계를 도시한 그래프이다.
도 10은 하프 미러 방식으로 입체 영상을 표시하는 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 11 내지 도 13는 엑스선 영상 생성 방법의 다양한 실시예에 대한 흐름도이다.
이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 엑스선 촬영 장치의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1에는 엑스선 촬영 장치의 일 실시예로 엑스선 검출 장치(200)가 테이블의 형상을 구비하고 대상체(ob)가 상기 엑스선 검출 장치(200)의 상단에 거치되며, 엑스선 검출 장치(200)의 위에서 대상체(ob)로 엑스선을 조사하는 디지털 방사선 촬영 장치(DR, digital radiography system)가 도시되어 있다.
아울러 도 2에는 엑스선 촬영 장치의 또 다른 일 실시예에 상단에는 엑스선 조사 장치(100)가 설치되고, 중단에는 상면에 유방이 거치되고 내부에 유방을 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부, 예를 들어 엑스선 검출 패널이 설치된 엑스선 검출 장치(200)가 설치되며, 엑스선 검출 장치(200)의 위에는 상하로 이동 가능하며 유방을 압착하는 압착기(201)가 설치되어 있는 유방 촬영 장치가 도시되어 있다.
그러나 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 엑스선 촬영 장치 및 유방 촬영 장치에만 적용되는 것은 아니며, 다른 형태의 엑스선 촬영 장치, 예를 들어 컴퓨터 단층촬영장치 등과 같이 엑스선을 대상체에 조사하여 대상체 내부의 엑스선 영상을 얻을 수 있는 모든 엑스선 촬영 장치에도 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 따르면 엑스선 촬영 장치는, 엑스선을 생성하고 생성된 엑스선을 대상체로 조사하는 엑스선 조사 장치(100)와, 대상체가 거치되고 대상체를 투과하거나 또는 대상체에 도달하지 않고 대상체 주변으로 조사된 엑스선을 수광하는 엑스선 검출 장치(200)를 포함한다.
구체적으로 엑스선 조사 장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이 전원(111)과, 전원(111)에 전기적으로 연결된 엑스선 생성부(110)를 포함할 수 있다. 구체적으로 엑스선 생성부(110)는, 전원(111)으로부터 소정의 전압을 인가받아 내부의 전자를 가속시키고 가속된 전자가 애노드(양극, anode) 근처에서 쿨롱힘에 따라 감속할 때 에너지 보존 법칙에 따라서 방사선, 예를 들어 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브를 포함할 수 있다.
이때 엑스선 생성부(110)에서 생성되는 엑스선의 에너지량, 즉 에너지 레벨은 전원(111)으로부터 인가된 전압에 따라 결정된다. 구체적으로 설명하면, 저전압의 전류가 엑스선 튜브의 양 말단에 인가되면 엑스선 튜브 내의 전자가 상대적으로 느리게 가속되어 엑스선 튜브 내의 애노드에서 저에너지의 엑스선이 발생한다. 반대로 고전압의 전류가 음극선관의 양 말단에 인가되면 음극선관 내의 전자가 상대적으로 빠르게 가속되어 애노드에서 고에너지의 엑스선이 발생하게 된다.
이와 같이 엑스선 생성부(110)에 의해 생성된 엑스선의 에너지 스펙트럼은 인가된 전압에 따라서 도 4의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 다양한 형태를 구비할 수 있다.
즉, 전원(111)으로부터 인가된 전압이 낮으면 조사되는 엑스선은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 낮은 에너지 레벨(E1)의 엑스선의 에너지 스펙트럼이 생성되고, 인가된 전압이 높으면 도 4의(c)에 도시된 바와 같이 높은 에너지 레벨(E1)에서 엑스선의 에너지 스펙트럼이 생성된다.
실시예에 따라서 엑스선 생성부(110)에서 생성된 엑스선은, 대상체에 조사되기 전에 콜리메이터(collimator, 120)를 통과할 수 있다. 콜리메이터(120)는, 엑스선 조사 방향이나 조사 범위를 제어하기 위해서 가이드하는 장치이다. 콜리메이터(120)는, 엑스선을 흡수하는 물질, 예를 들어 납(Pb)과 같은 물질로 이루어진 콜리메이터 필터(collimator filter)나 콜리메이터 블레이드(collimator blade) 등을 포함할 수 있다
엑스선 조사 장치(100)는 일 실시예에 의하면 도 5에 도시된 바와 같이 다양한 위치에서 대상체(ob)로 엑스선을 조사할 수 있도록 이동될 수 있다. 엑스선 조사부(100)는 특정 방향으로만 이동할 수도 있고, 도 5의 좌우 방향으로 이동할 수도 있다. 또한 소정의 축, 예를 들어 대상체(ob)의 배치 위치를 중심으로 일정한 원호를 그리면서 이동할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면 엑스선 촬영 장치는 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다른 위치에 설치되는 복수의 엑스선 조사 장치(100a 내지 100d)를 포함할 수 있다. 각각의 엑스선 조사 장치(100a 내지 100d)는 배치된 위치에서 대상체(ob)로 엑스선을 할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 엑스선 조사 장치(100)가 외부의 동력을 이용하여 소정의 위치로 이동하거나 또는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 위치에 복수의 엑스선 조사 장치(100)가 설치됨으로써, 서로 다른 복수의 위치에서 엑스선이 대상체(ob)로 조사될 수 있게 된다. 따라서 엑스선 촬영 장치는 서로 다른 다양한 각도에서 촬영된 엑스선 영상을 획득할 수 있게 된다.
엑스선 조사 장치(100)에서 발생된 엑스선을 인체 등의 대상체(ob)로 조사하면, 대상체(ob)에 조사된 엑스선 중 대상체(ob) 내부의 각종 물질에 의해 흡수된 엑스선을 제외한 엑스선, 즉 대상체를 투과하거나 또는 대상체 주변으로 조사되어 대상체를 투과하지 않은 엑스선을 엑스선 검출 장치(200)의 엑스선 검출부(210)가 수광한다.
엑스선 검출부(210)는, 예를 들어 엑스선을 검출할 수 있는 엑스선 검출 패널일 수 있는데, 수광된 엑스선을 상응하는 전기적 신호로 변환시키고, 이를 저장 소자에 저장하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 엑스선 검출부(210)는 복수의 픽셀(210p)로 구획될 수 있으며, 엑스선 검출부(210)의 각각의 픽셀(210)은 신틸레이터(scintillator, 211), 광다이오드(photo diode, 212) 및 저장 소자(213)를 포함할 수 있다.
신틸레이터(211)는 대상체(ob)를 투과한 엑스선의 충돌에 따라 가시광선 포톤(photon)을 출력한다. 그러면 광다이오드(212)가 가시광선 포톤을 전기적 신호로 변환하도록 하고, 변환된 전기적 신호는 저장 소자(213), 예를 들어 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 저장된다.
엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 따르면 영상처리부(300)는 저장 소자(213)에 저장된 전기적 신호를 독출(read out)하여 엑스선 영상을 생성한다. 영상처리부(330)에서 생성된 엑스선 영상을 모니터(monitor)와 같은 디스플레이 장치를 통하여 사용자에게 표시한다. 사용자는 이에 따라 대상체 내부의 조직이나 구조, 물질 등을 영상적으로 확인할 수 있게 된다.
영상처리부(300)는 실시예에 따라서 엑스선 검출 장치(200)에 마련될 수도 있고, 또한 다른 실시예에서는 엑스선 검출 장치(200)와 유무선 통신망으로 연결된 외부의 정보처리장치에 마련될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 영상처리부(300)는 일 실시예에 있어서 엑스선 영상 생성부(310)를 포함할 수 있다. 엑스선 영상 생성부(310)는 엑스선 검출부(210)의 각각의 픽셀(210p)의 저장 소자(212)들로부터 전기적 신호를 독출하고 독출된 전기적 신호로부터 엑스선 영상을 생성한다. 이 때 엑스선 검출부(210)의 각 픽셀(210p)은 생성되는 엑스선 영상의 각 픽셀에 대응될 수 있다.
엑스선 영상생성부(310)는 엑스선 조사 장치(100)의 엑스선의 조사 회수에 상응하는 복수의 엑스선 영상을 생성할 수 있으며, 생성된 복수의 엑스선 영상은 별도의 저장부(410)에 임시적으로 또는 반영구적으로 저장된다. 영상처리부(300)는 저장부(410)에 저장된 복수의 엑스선 영상을 모니터 등과 같은 외부의 디스플레이 장치(400)를 통해 영상으로 출력하도록 할 수 있다.
영상처리부(200)의 일 실시예에 따르면, 영상처리부(200)는 볼륨 데이터 연산부(320)를 더 포함할 수 있다.
볼륨 데이터 연산부(320)는, 엑스선 영상 생성부(310)에 의해 생성된 복수의 엑스선 영상을 이용하여 대상체(ob)의 볼륨 데이터(volume data)를 연산하여 획득한다.
이하 볼륨 데이터 연산부(320)가 볼륨 데이터를 연산하는 방법의 일 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 8에 도시된 바를 참조하면, 엑스선 조사 장치(100)에서 조사된 엑스선이 대상체(ob)를 투과할 때 각 대상체(ob) 내부의 어느 하나의 단위 부피 공간(v, voxel)을 통과하게 된다. 이때 단위 부피 공간(v)에 조사된 엑스선은 단위 부피 공간 내의 물질에 의하여 일부 흡수되어 조사된 엑스선의 에너지 스펙트럼 I는 에너지 스펙트럼 I0로 변화한다. 물론 이 경우 단위 부피 공간이 진공 상태와 같이 아무런 물질도 없는 경우라면 에너지 스펙트럼 I의 변화는 없을 것이다. 이를 수학식으로 표현하면 아래와 같다.
Figure pat00001
여기서 μ는 단위 부피 공간(v) 내의 물질에 따라 결정되는 계수로 물질에 의한 엑스선 에너지의 감쇠율(attenuation factor, 또는 감쇠계수 attenuation coefficient)을 의미한다. x는 엑스선이 단위 부피 공간(v)을 통과하는 거리, 다시 말해서 단위 부피 공간(v)의 두께를 의미한다.
에너지 스펙트럼 I는 그 초기값이 엑스선 발생부(100)에 의해 조사된 엑스선의 에너지 스펙트럼이고, I0는 엑스선 검출부(210)의 검출 결과를 통해 알 수 있기 때문에 감쇠율(μ)을 연산하는 것이 가능해진다. 따라서 대상체(ob) 내부의 각 단위 부피 공간(v) 내의 물질에 대한 정보를 획득할 수 있게 된다.
한편 볼륨 데이터의 연산을 위하여 볼륨 데이터 연산부(320)는 대상체 내부 조직, 예를 들어 뼈, 근육 등에 대한 알려진 감쇠율을 이용할 수 있으며, 또한 하나의 단위 부피 공간(v)의 감쇠율을 얻기 위하여 주변의 단위 부피 공간(v)의 연산된 감쇠율을 이용할 수도 있다. 예를 들어 주변 단위 부피 공간(v)의 평균값을 연산하여 하나의 단위 부피 공간(v)의 감쇠율을 추정할 수도 있다. 또한 일정한 영역 내의 단위 부피 공간(v)들의 감쇠율을 동일한 것으로 가정하고 각 단위 부피 공간(v)의 감쇠율을 연산하도록 하는 것도 가능할 것이다.
상술한 방법을 통해서 각 단위 부피 공간(v) 내부의 물질에 대한 정보, 즉 각 볼륨 데이터를 획득할 수 있게 된다.
이와 같이 획득된 볼륨 데이터들을 종합하면, 엑스선이 조사된 대상체(ob)를 복원(reconstruction)할 수 있게 된다. 이 경우 엑스선의 조사 방법이나 복원 방법에 따라서 복원된 대상체(ob')실제의 대상체(ob)와 동일하거나 매우 유사하게 복원할 수 있다. 이 경우 복원된 대상체(ob')를 3차원으로 복원될 수 있다.
영상처리부(300)는 재조사 영상 생성부(330)를 더 포함할 수 있다.
재조사 영상 생성부(330)는, 일 실시예에 따르면 볼륨 데이터 연산부(320)를 통해 획득한 대상체(ob)의 볼륨 데이터를 서로 다른 대역의 복수의 에너지 스펙트럼을 이용하여 재조사(reprojection)함으로써 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 복수의 재조사 영상을 생성한다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같은 서로 다른 에너지 스펙트럼(E1 내지 E3)으로 재조사하도록 할 수 있다. 이때 재조사되는 에너지 스펙트럼은 미리 결정된 것일 수도 있고, 사용자의 필요에 따라서 별도로 선택될 수도 있다.
특히 재조사 영상 생성부(330)는 저에너지 대역의 재조사 영상 및 고에너지 대역의 재조사 영상을 생성하여, 후술하는 MEX 영상 생성부(340)에서 재조사 엑스선 영상의 콘트라스트(contrast)를 개선하는데 이용하도록 할 수 있다. 이에 대해 후술한다.
한편 재조사 영상 생성부(330)는, 다른 일 실시예에 따르면 볼륨 데이터 연산부(320)를 통해 획득한 볼륨 데이터를 서로 다른 복수의 위치에서 재조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상을 생성하도록 할 수도 있다. 이때 재조사되는 위치는 상술한 바와 동일하게 미리 결정된 것일 수도 있고, 사용자의 필요에 따라서 선택될 수도 있다. 이 경우 재조사되는 복수의 위치 중 적어도 두 개의 위치는 후술하는 입체 영상 생성부(360)에서 입체 영상을 생성할 수 있도록 근접하고 있을 수 있다.
예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 복원된 대상체(ob')의 z축 방향(수직 방향)을 0도라 하였을 때, z축과 10도, 20도 내지 30도의 사이각을 갖는 위치에서 재조사되도록 할 수 있다.
또한 재조사 영상 생성부(330)의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 복수의 위치에서 서로 다른 대역의 복수의 에너지 스펙트럼을 이용하여 재조사함으로써, 서로 다른 위치에서 재조사되고 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 복수의 재조사 영상을 획득할 수도 있다.
영상처리부(300)는, MEX 영상 생성부(340)를 더 포함할 수 있다.
MEX 영상 생성부(340)는, 재조사 영상 생성부(330)가 생성한 복수의 재조사 영상, 특히 서로 다른 에너지 스펙트럼의 재조사에 따라 생성된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상(MEX image, multi-energy X-ray image)를 생성하도록 한다.
엑스선을 대상체에 조사하면 대상체 내부 조직 중 엑스선 감쇠율이 높은 조직은 조사된 엑스선의 상당량을 흡수하여 소량의 엑스선만이 검출부(210)에 의해 검출되게 하고, 반대로 엑스선 감쇠율이 낮은 조직은 엑스선의 상당량을 투과시켜 다량의 엑스선이 검출부(210)에 의해 검출되도록 한다. 따라서 검출되는 엑스선의 량에 따라서 대상체 내부 조직을 파악할 수 있게 된다.
예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 대상체(ob), 예를 들어 인체 내부의 조직에 따라서 엑스선 감쇠율은 달라진다. 즉, 동일한 에너지 스펙트럼의 엑스선, 예를 들어 E0를 조사하는 경우에도 뼈에 의한 감쇠율(b0)은, 연조직, 일례로 근육에 의한 감쇠율(m0)보다 더 높다. 따라서 이와 같은 감쇠율의 차이(c0)에 따라서 검출되는 엑스선량의 차이가 있게 되고, 엑스선 영상 상에서 서로 다른 조직, 예를 들어 뼈와 근육을 서로 구분할 수 있게 된다.
한편으로 조사되는 엑스선의 에너지의 크기에 따라서 대상체 내부 물질의 감쇠율(μ)이 변화한다.
도 9에 도시된 바를 참조하면 엑스선의 에너지 대역과 감쇠율(μ)는 서로 반비례한다. 즉, 대상체(ob)에 조사되는 엑스선의 에너지 대역이 높으면 높을수록 감쇠율(μ)이 감소하게 되어 검출부(210)가 검출하는 엑스선량이 증가하고, 반대로 엑스선의 에너지 대역이 작으면 작을수록 감쇠율(μ)이 증가하여 검출부(210)가 검출하는 엑스선량이 감소하게 된다. 또한 물질의 특성에 따라서 에너지 대역의 증감에 따른 감쇠율(μ)의 증감 역시 다르다.
따라서 저에너지 대역(예를 들어 도 4의 (a), 도 9의 E0)의 엑스선을 대상체에 조사하면 엑스선의 감쇠율이 높아서(다시 말해서 엑스선의 물질 투과율이 높아져서) 근육, 혈관, 유방과 같은 연조직의 검출이 가능해진다. 반대로 고에너지 대역(도 4의 (c), 도 9의 E1)의 엑스선을 인체에 조사하면 엑스선의 감쇠율이 낮아져(다시 말하면 엑스선의 물질 투과율이 낮아져서) 엑스선의 감쇠율이 높은 뼈와 같은 단단한 조직들을 검출할 수 있게 된다.
다시 말해서 대상체 내부의 조직의 성질뿐만 아니라 조사되는 엑스선의 에너지 스펙트럼에 따라서 얻을 수 있는 엑스선 영상이 달라지게 된다.
다중 에너지 엑스선 영상은, 이와 같이 엑스선의 에너지 크기에 따라 엑스선이 감쇠율이 달라지는 성질을 이용한 것으로, 서로 다른 엑스선의 에너지 스펙트럼을 하나의 대상체(ob)에 복수 회수로 조사하여 획득한 복수의 서로 다른 엑스선 영상을 기초로 생성된다.
다중 에너지 엑스선 영상은, 서로 다른 에너지 스펙트럼의 엑스선을 통해 획득한 복수의 서로 다른 엑스선 영상을 중첩, 조합하여 생성할 수도 있고, 복수의 엑스선 영상 각각에 대해서 소정의 가중치를 부여한 후 중첩, 조합하여 얻을 수도 있으며, 또한 복수의 엑스선 영상 간에 에너지 서브트랙션(energy subtraction)을 적용하여 얻을 수도 있다.
따라서 다중 에너지 엑스선 영상을 이용하여 대상체(ob) 내부의 다양한 조직을 검사, 확인할 수 있게 된다.
한편 도 9에 도시된 바를 참조하면 저에너지(E0)의 엑스선을 조사하는 경우 두 조직, 예를 들어 뼈와 근육 사이의 감쇠율(b0 및 m0)의 차이(c0)가 상대적으로 크다. 따라서 뼈와 근육을 투과하여 검출되는 엑스선량의 차이 역시 마찬가지로 커서 조직 간의 대비, 즉 콘트라스트(contrast)가 클 수밖에 없다. 따라서 각 조직 간의 식별력이 강해진다. 그러나 조사되는 엑스선의 에너지가 작기 때문에 신호 대 잡음비(SNR, signal-to-noise ratio)가 작아질 수밖에 없다. 즉 잡음이 많다.
반면에 고에너지(E1)의 엑스선을 대상체(ob)에 조사하는 경우에는 두 조직, 예를 들어 뼈와 근육 사이의 감쇠율(b1 및 m1)의 차이(c1)가 상대적으로 작다. 따라서 뼈와 근육을 투과하여 검출되는 엑스선량의 차이 역시 작아지므로 콘트라스트 역시 감소하게 된다. 그러나 조사되는 엑스선의 에너지가 크기 때문에 신호 대 잡음비는 개선되는 효과가 있다. 즉 잡음이 적다.
MEX 영상 생성부(340)는, 상술한 재조사영상생성부(330)에 의해 생성된 복수의 재조사 영상 중 저에너지 대역(E0)의 재조사 영상 및 고에너지 대역(E1)의 재조사 영상을 이용하여 콘트라스트를 개선하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이 저에너지 대역(E0)의 엑스선 재조사에 따라 생성된 제1 재조사 영상은 높은 콘트라스트와 낮은 신호 대 잡음비의 특징을 갖고 있고, 반대로 고에너지 대역(E1)의 엑스선 재조사에 따라 생성된 제2 재조사 영상은 낮은 콘트라스트와 높은 신호 대 잡음비의 특징을 가지고 있다. 따라서 MEX 영상 생성부(340)는 제1 재조사 영상상의 정보, 일례로 각 물질 간의 경계선에 대한 정보 등을 이용하여, 예를 들어 제1 재조사 영상에 소정의 가중치를 부여하여 제2 재조사 영상의 콘트라스트를 개선(enhance)하도록 함으로써 높은 콘트라스트와 높은 신호 대 잡음비의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하도록 할 수 있다.
영상처리부(300)는, 입체 영상 처리부(350)를 더 포함할 수 있다.
입체 영상 처리부(350)는, 적어도 두 개의 엑스선 영상을 이용하여 입체 영상을 생성하거나 또는 디스플레이 장치(400)에 입체 영상이 표시되도록 영상의 출력을 제어하도록 한다.
입체 영상 처리부(350)는, 엑스선 영상 생성부(310)에서 생성된 적어도 두 개의 엑스선 영상을 이용할 수도 있고, 재조사영상생성부(330)에서 생성된 적어도 두 개의 엑스선 영상을 이용할 수도 있으며, MEX 영상 생성부(340)에서 생성된 적어도 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 이용하여 입체 영상을 생성하거나 디스플레이 장치(400)에 입체 영상이 표시되도록 한다.
일반적으로 인간의 양안은 약 6cm의 거리로 이격되어 있기 때문에, 좌안과 우안이 지각하는 상(像) 간에는 미세한 차이가 존재할 수 밖에 없다. 이러한 미세한 차이를 통해서 인간의 뇌는 양안을 통해 들어오는 상의 입체감, 예를 들어 원근감 등을 인식할 수 있도록 한다. 이와 같이 인간의 양안의 동공 거리에 기인한 양안 시차를 이용하여 재생되는 이미지나 비디오 등의 영상을 시청자가 입체적으로 인식할 수 있도록 하는 영상이 입체 영상이다.
입체 영상 처리부(350)는 이와 같은 입체 영상을 출력하기 위하여 복수의 영상, 즉 좌안용 영상과 우안용 영상을 조합하여 입체 영상을 생성한 후 디스플레이 장치(400)에 생성된 입체 영상을 표시하도록 제어하거나, 또는 좌안용 영상 및 우안용 영상을 각각 별도로 디스플레이 장치(400)를 통하여 출력하도록 하여 사용자가 시청하는 영상이 입체로 보이도록 한다.
일 실시예에 따르면 입체 영상 처리부(360)는, 적청 안경 방식을 이용하여 사용자가 엑스선 영상을 입체적으로 보도록 할 수 있다. 이 경우 입체 영상 처리부(360)는, 예를 들어 MEX 영상 생성부(340)에서 생성되고 서로 다른 위치에서 재조사된 다중 에너지 엑스선 영상 중 서로 인접한 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 각각 적색 또는 청색으로 색보정시킨다. 두 개의 색보정된 다중 에너지 엑스선 영상 중 어느 하나가 좌안용 영상으로 이용되고 다른 하나가 우안용 영상으로 이용된다. 입체 영상 처리부(360)는 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 중첩시켜 하나의 디스플레이 장치(400) 화면에 표시하도록 한다. 이때 사용자가 적청 안경을 이용하여 디스플레이 장치(400) 화면에 표시된 영상을 보면 화면에 표시되는 영상이 입체적으로 보이게 된다. 따라서 사용자, 예를 들어 의사나 환자는 복원된 대상체(ob')를 입체적으로 볼 수 있게 된다.
다른 일 실시예에 있어서 입체 영상 처리부(360)는, 편광 글라스 방식을 이용할 수 있다. 편광 글라스 방식은 공간을 분할하여 좌안용 영상과 우안용 영상을 하나의 화면에 표시하는 방식이다. 편광 글라스 방식을 이용하는 경우, 입체 영상 처리부(360)는 예를 들어 MEX 영상 생성부(340)에서 생성된 다중 에너지 엑스선 영상 중 서로 인접한 두 개의 다중 에너지 엑스선을 선택한다. 이 때 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상 중 어느 하나가 좌안용 영상이 되고 다른 하나는 우안용 영상이 된다. 그러면 입체 영상 처리부(350)는 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 분할한 후, 분할된 다중 에너지 엑스선 영상을 결합하여 입체 영상을 생성하거나 또는 디스플레이 장치(400)의 화면상에 표시하도록 한다. 그리고 사용자가 편광 안경을 착용한 상태로 디스플레이 장치(400)의 화면을 시청하면 표시되는 복원된 대상체(ob')에 대한 영상이 입체적으로 보이게 된다.
또 다른 일 실시예에 있어서 입체 영상 처리부(360)는, 셔터글라스 방식을 이용할 수 있다. 셔터 글라스 방식은 시간 분할 방식이라고도 하는데, 좌안용 영상과 우안용 영상을 교차하여 화면상에 출력하여 사용자가 입체 영상을 볼 수 있게 한다. 이 때 사용자가 착용한 안경은 사용자의 좌안과 우안이 각각 좌안용 영상과 우안용 영상만을 지각할 수 있도록 동작한다. 입체 영상 처리부(360)는 예를 들어 MEX 영상 생성부(340)에서 생성되고 서로 인접한 두 개의 다중 에너지 엑스선을 선택한 후, 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 교차하여 디스플레이 장치(400)의 화면상에 표시하도록 제어하여 사용자가 안경을 통하여 복원된 대상체(ob')에 대한 입체 영상을 볼 수 있도록 한다.
또 다른 일 실시예에 있어서 입체 영상 처리부(360)는, 하프 미러(half mirror) 방식에 따라서 사용자가 입체 영상을 볼 수 있도록 한다. 도 10에 도시된 바와 같이 하프 미러 방식을 이용하는 경우 디스플레이 장치(400)는 각각 서로 다른 영상(i1, i2)을 출력하는 제1 및 제2 디스플레이부(401, 402)와 입체 영상(i3)이 보이는 제3 디스플레이부(403)를 포함하고 있다. 입체 영상 처리부(360)는, 예를 들어 MEX 영상 생성부(340)에서 생성되고 서로 인접한 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 선택하고 각각의 다중 에너지 엑스선 영상을 제1 디스플레이부(401) 및 제2 디스플레이부(402)에 표시하도록 한다. 그러면 사용자가 소정의 입체 안경을 착용한 상태로 제3 디스플레이부(403)를 보면, 제1 엑스선 영상(p1) 및 제2 엑스선 영상(p2)이 중첩하여 제3 디스플레이부(403)에 표시되면서 사용자가 입체적으로 복원된 대상체(ob')를 관찰할 수 있게 된다.
또한 실시예에 따라서 엑스선 촬영 장치는 렌티큘러 시트(lenticular sheet)나 배리어 플레이트(barrier plate)를 이용하는 방법 등과 같이 무안경 방식을 이용하여 사용자가 입체 영상을 표시하도록 할 수 있으며, 입체 영상 처리부(360)는, 무안경 방식에서도 입체 영상을 볼 수 있도록, 영상 처리를 수행하거나 또는 디스플레이 장치(400)에 복원된 대상체(ob')에 대한 영상이 표시되도록 할 수도 있다.
한편 엑스선 촬영 장치에 있어서 재조사 영상 생성부(330)의 일 실시예에 의하면, 재조사 영상 생성부(300)는, 볼륨 데이터 연산부(320)가 대상체(ob)에 대한 볼륨 데이터를 연산한 후, 연산된 볼륨 데이터를 기초로 복원한 대상체, 즉 가상의 대상체(ob')로 엑스선을 가상으로 조사하도록 하는 것일 수도 있다.
이때 재조사 영상 생성부(300)는, 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼의 엑스선을 가상으로 조사하도록 할 수도 있고, 서로 다른 복수의 위치에서 가상으로 엑스선을 조사하도록 할 수도 있다. 또한 재조사 영상 생성부(300)는 서로 다른 복수의 위치에서 서로 다른 대역의 복수의 에너지 스펙트럼의 엑스선을 가상으로 조사할 수도 있다. 이를 통해 재조사 영상 생성부(300)는, 가상의 대상체(ob')에 대한 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성되거나, 서로 다른 위치에서 촬영되거나, 또는 서로 다른 위치에서 촬영되고 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 가상 엑스선 영상을 획득할 수 있다.
이 경우 MEX 영상 생성부(340)는, 서로 다른 대역의 복수의 에너지 스펙트럼을 가상으로 조사하여 획득된 가상 엑스선 영상을 이용하여 가상의 대상체(ob')에 대한 적어도 하나의 가상의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하도록 할 수 있다. 가상의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 방법은 상술한 바와 같다.
또한 입체 영상 생성부(350)는, 엑스선 영상 생성부(310), 재조사 영상 생성부(330) 또는 MEX 영상 생성부(40)에서 생성된 엑스선 영상, 가상 엑스선 영상 또는 가상의 다중 에너지 엑스선 영상을 이용하여 입체 영상을 생성하거나 또는 디스플레이 장치(400)를 통해 입체 영상으로 보이도록 출력되는 영상을 제어할 수 있다. 입체 영상 생성 방법이나 입체 영상으로 출력하는 방법은 상술한 바와 같다.
이하 도 11 내지 도 13을 참조하여 엑스선 영상 생성 방법에 대해 설명한다.
엑스선 영상 생성 방법은 일 실시예에 따르면 도 11에 도시된 바와 같이 먼저 복수의 위치에서 엑스선을 대상체로 조사하여 복수의 엑스선 영상을 획득하는 단계(s500)를 포함한다.
도 12에 도시된 바에 따르면 복수의 엑스선 영상을 생성(s500)하기 위해서, 먼저 소정의 위치에서 엑스선 조사 장치(100)가 대상체(ob)로 엑스선을 조사하고(s501) 대상체를 투과하거나 또는 대상체에 도달하지 않고 주변으로 조사된 엑스선을 엑스선 검출 장치(200)의 검출부(210)가 검출한다.(s502) 엑스선 검출부(210)는 검출된 엑스선을 신틸레이터(211) 및 광다이오드(212)를 이용하여 전기적 신호로 변환하고 이를 저장 소자(213)에 저장한다.(s503) 그러면 영상처리부(300)가 저장 소자(213)에 저장된 변환된 전기적 신호로부터 엑스선 영상을 독출한다.(s504) 그리고 만약 엑스선 영상을 더 얻기 위하여 엑스선을 추가로 조사하는 경우,(s505) 실시예에 따라서 엑스선 조사 장치(100)를 추가로 조사하려는 다른 위치로 이동시키도록 한다.(s506) 만약 엑스선 촬영 장치가 복수의 엑스선 조사 장치(100a 내지 100d)를 포함하는 경우에 있어서는, 선행하여 엑스선을 조사한 엑스선 조사 장치(100a)와는 다른 엑스선 조사 장치(100b 내지 100d)가 엑스선을 조사하여 다른 위치에서 촬영된 엑스선 영상을 획득하도록 한다.
복수의 엑스선 영상을 획득(s500)한 후에, 영상처리부(300)는 획득된 복수의 엑스선 영상을 기초로 대상체(ob)에 대한 볼륨 데이터를 연산한다.(s510)
엑스선 영상 생성 방법의 일 실시예에 따르면 볼륨 데이터의 연산을 위하여 단위 부피 공간(v)의 감쇠율을 이용할 수 있다. 즉, 단위 부피 공간(v)의 감쇠율을 연산하여 단위 부피 공간(v)의 물질이 존재하는지 또는 어떤 물질이 단위 부피 공간(v)에 존재하는지 여부를 알 수 있게 된다. 상술한 바와 같이 획득된 볼륨 데이터들을 종합하면 엑스선이 조사된 대상체(ob)를 3차원으로 복원할 수 있게 된다.
영상처리부(300)는 연산된 볼륨 데이터에 대해 재조사를 한다.(s520)
이 경우 영상처리부(300)는 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼(예를 들어 도 3의 E1 내지 E3)으로 재조사를 수행할 수 있다. 즉, 영상처리부(330)는, 획득된 볼륨 데이터를 기초로 복원된 대상체(ob')에 대해서 여러 에너지 스펙트럼의 엑스선을 복수 회 조사하여 서로 다른 에너지 대역의 엑스선 영상을 획득하는 것처럼 볼륨 데이터를 기초로 재조사 영상을 연산한다.
그 결과 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 복수의 재조사 영상을 획득하게 된다.(s530)
그리고 영상처리부(300)는 획득한 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상(MEX 영상)을 생성하도록 한다.(s540)
실시예에 따라서 다중 에너지 엑스선 영상은, 서로 다른 에너지 스펙트럼의 엑스선 영상 각각에 대해서 소정의 가중치를 부여한 후 이들을 중첩함으로써 획득될 수 있다. 또한 복수의 서로 다른 에너지 스펙트럼의 엑스선 영상 간에 에너지 서브트랙션을 적용하고 에너지 서브트랙션이 적용된 영상을 서로 다른 에너지 스펙트럼의 엑스선 영상 중 어느 하나의 엑스선 영상에 적용하여 획득하는 것도 가능하다.
한편 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하면서 대상체 내부의 물질 간의 대비를 강화, 즉 콘트라스트를 개선하도록 할 수 있다. 상술한 바와 같이 고에너지(E1)의 재조사로 획득된 제2 재조사 영상은 신호 대 잡음비가 높아 영상에 있어서 잡음이 적지만 내부 물질 간의 대비가 작아져 조직을 식별하기가 어려워진다. 따라서 저에너지(E0)의 재조사로 획득된 제1 재조사 영상을 이용하여 다중 에너지 엑스선 영상 처리(MEX imaging)을 수행하여 제2 재조사 영상의 콘트라스트를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 높은 콘트라스트와 높은 신호 대 잡음비의 다중 에너지 엑스선 영상을 획득할 수 있게 된다.
엑스선 영상 생성 방법은 일 실시예에 따르면 도 13에 도시된 바와 같이 먼저 복수의 위치에서 엑스선을 조사하여 대상체(ob)에 대한 복수의 엑스선 영상을 획득하고,(s600) 획득된 복수의 엑스선 영상을 이용하여 대상체(ob)에 대한 볼륨 데이터를 연산하도록 할 수 있다.(s610)
그리고 영상처리부(300)는 볼륨 데이터를 복수의 서로 다른 위치에서 재조사한다.(s620) 즉, 영상처리부(330)는, 획득된 볼륨 데이터를 기초로 복원된 대상체(ob')에 대해서 복수의 위치에서 엑스선을 조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 엑스선 영상을 획득하는 것처럼 볼륨 데이터를 기초로 한 재조사 영상을 연산하도록 할 수 있다.
이 때 실시예에 따라서 각각의 위치에서의 볼륨 데이터에 대한 재조사는 복수 회 수행될 수 있으며, 이 경우 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 복수 회 재조사가 수행되도록 할 수 있다.
그 결과 복수의 재조사 영상이 획득된다.(s630)
실시예에 따라서 영상처리부(300)는 획득된 복수의 재조사 영상 중 저에너지의 재조사 영상과 고에너지의 재조사 영상을 이용하여 상술한 바와 마찬가지로 콘트라스트가 개선된 다중 에너지 엑스선 영상을 획득하도록 할 수 있다.(s640)
영상처리부(300)는, 입체 영상 표시 명령의 입력에 따라서 또는 이와 같은 명령의 입력 없이 획득된 복수의 재조사 영상 또는 콘트라스트가 개선된 다중 에너지 엑스선 영상 중에서 적어도 두 개의 재조사 영상 또는 다중 에너지 엑스선 영상을 선택한다.(s650)
그리고 영상처리부(300)는, 선택된 적어도 두 개의 재조사 영상 또는 두 개의 다중 에너지 엑스선 영상을 쌍으로 하여, 다시 말해서 두 개의 영상 중 어느 하나를 좌안용 영상, 다른 하나를 우안용 영상으로 하여 입체 영상을 생성하거나 또는 디스플레이 장치(400)에 출력되는 적어도 두 개의 재조사 영상 또는 다중 에너지 엑스선 영상을 제어하여 사용자가 입체 영상으로 복원된 대상체(ob')를 볼 수 있게 한다.
100 : 엑스선 조사 장치 110 : 엑스선 발생부
111 : 전원 112 : 콜리메이터
200 : 엑스선 검출 장치 210 : 엑스선 검출부
300 : 영상처리부 310 : 엑스선 영상 생성부
320 : 볼륨 데이터 연산부 330 : 재조사 영상 생성부
340 : MEX 영상 생성부 350 : 콘트라스트 처리부
360 : 입체 영상 처리부

Claims (22)

  1. 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부;
    대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부;
    상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체에 대한 볼륨 데이터(volume data)를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사(reprojection)하여 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 영상처리부;
    를 포함하는 엑스선 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상(MEX, multi-energy X-ray image)을 생성하는 엑스선 촬영 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 서로 다른 에너지 대역의 재조사 영상을 이용하여 대상체 내부의 물질 간의 대비가 강화된 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 촬영 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 재조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상을 획득하는 엑스선 촬영 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상 중 적어도 두 개의 재조사 영상을 기초로 입체 영상을 생성하거나 또는 입체 영상으로 표시되도록 제어하는 엑스선 촬영 장치.
  6. 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부;
    대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부;
    상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 재조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상을 획득하고, 상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상 중 적어도 두 개의 재조사 영상을 기초로 입체 영상을 생성하 생성하거나 또는 입체 영상으로 표시되도록 제어하는 영상처리부;
    를 포함하는 엑스선 촬영 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 촬영 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 서로 다른 에너지 대역의 재조사 영상을 이용하여 대상체 내부의 물질 간의 대비가 강화된 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 촬영 장치.
  9. 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부;
    상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터(volume data)를 획득하고, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하여 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 영상처리부;
    를 포함하는 엑스선 검출 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 검출 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 서로 다른 에너지 대역의 재조사 영상을 이용하여 대상체 내부의 물질 간의 대비가 강화된 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 검출 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 재조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상을 획득하는 엑스선 검출 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상 중 적어도 두 개의 재조사 영상을 기초로 입체 영상을 생성하는 엑스선 검출 장치.
  14. 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 복수 회수 조사하는 단계;
    상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 복수 회수의 엑스선을 각각을 전기적 신호로 변환하는 단계;
    상기 각각의 전기적 신호를 독출하여 복수의 엑스선 영상을 생성하는 단계;
    상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체의 볼륨 데이터를 연산하는 단계;
    상기 획득된 볼륨 데이터에 대해 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하는 단계; 및
    서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 재조사 영상을 획득하는 단계;
    를 포함하는 엑스선 영상 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 단계;
    를 더 포함하는 엑스선 영상 생성 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 획득된 복수의 재조사 영상을 이용하여 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 단계는,
    서로 획득된 재조사 영상을 이용하여 대상체 내부의 물질 간의 대비가 강화된 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 단계;
    인 엑스선 영상 생성 방법.
  17. 제14항에 있어서
    상기 재조사 단계는, 상기 연산된 볼륨 데이터를 서로 다른 위치에서 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼으로 재조사하고,
    상기 재조사 영상 획득 단계는, 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성되고 서로 다른 위치에서 촬영된 재조사 영상인 엑스선 영상 생성 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 재조사 영상 중 적어도 두 개의 재조사 영상을 기초로 입체 영상을 생성하거나 또는 입체 영상이 표시되도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 엑스선 영상 생성 방법.
  19. 복수의 위치에서 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부;
    대상체를 투과한 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하는 검출부;
    상기 전기적 신호를 독출하여 복수의 위치에서의 복수의 엑스선 영상을 생성하고, 상기 복수의 엑스선 영상을 이용하여 상기 대상체에 대한 볼륨 데이터를 연산한 후 상기 볼륨 데이터를 기초로 가상의 대상체를 생성하고, 상기 생성된 가상의 대상체에 대해 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼의 엑스선을 가상으로 조사하여 상기 가상의 대상체에 대한 서로 다른 에너지 대역 별로 재구성된 가상의 엑스선 영상을 획득하는 영상처리부;
    를 포함하는 엑스선 촬영 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 획득된 가상의 엑스선 영상을 이용하여 상기 가상의 대상체에 대한 적어도 하나의 다중 에너지 엑스선 영상을 생성하는 엑스선 촬영 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 가상의 대상체에 대해 서로 다른 위치에서 서로 다른 대역의 에너지 스펙트럼의 엑스선을 가상으로 조사하여 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 가상 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 촬영 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 서로 다른 위치에서 촬영된 복수의 가상 엑스선 영상 중 적어도 두 개의 가상 엑스선 영상을 기초로 입체 영상을 생성하거나 또는 입체 영상으로 표시되도록 제어하는 엑스선 촬영 장치.
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