KR20140137715A - 엑스레이 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20140137715A KR1020130058557A KR20130058557A KR20140137715A KR 20140137715 A KR20140137715 A KR 20140137715A KR 1020130058557 A KR1020130058557 A KR 1020130058557A KR 20130058557 A KR20130058557 A KR 20130058557A KR 20140137715 A KR20140137715 A KR 20140137715A
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Abstract

본 발명은 엑스레이 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되고, 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역 별 영상 신호를 출력하는 패널부와, 영상 신호의 명도에 따라 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하고, 물체 영역에 대응하는 영상 신호의 대조 잡음비의 크기에 따라 단위 영상의 화질을 평가하고, 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력하는 영상 화질 판단부를 포함한다.

Description

엑스레이 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING X-RAY}
본 발명은 엑스레이 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 엑스레이 영상의 화질을 자동으로 판독할 수 있고, 휴대 가능한 엑스레이 검출 장치 및 방법에 관한 기술이다.
엑스레이(X-Ray)는 단파장의 전자기파이며, 엑스레이 촬영은 엑스레이의 높은 투과력을 이용하여 피사체의 내부를 투영 표시하는 방사선사진법(radiography)을 말한다. 엑스레이는 피사체를 투과하면서 피사체의 밀도, 두께 등에 따라 감쇠한다. 따라서, 엑스레이 촬영은 피사체를 투과하는 과정에서 누적된 엑스레이의 감쇠량을 근거로 피사체 내부에 대한 투영 영상을 평면의 그레이 스케일(gray scale)로 표시한다. 엑스레이 촬영 시스템은 엑스레이를 발생시켜 피사체에 조사하는 엑스레이 조사 장치, 피사체를 사이에 두고 엑스레이 조사 장치와 대면 배치되어 엑스레이 감쇠량을 검출하는 엑스레이 검출 장치 등을 포함한다.
현재 엑스레이 검출 장치는 필름을 사용하지 않는 디지털 방사선(Digital Radiography) 방식을 주로 이용한다. 디지털 방사선 방식은 엑스레이를 감지하는 복수의 광 검출 픽셀을 대략 매트릭스 형태로 배열하고, 엑스레이의 입사량에 대응한 광 검출 픽셀 별 전기적 신호를 얻어 디지털의 영상 신호로 처리한다. 이에, 디지털 방사선 방식은 각 광 검출 픽셀의 전기적 신호를 읽어 디지털의 영상 신호로 변환하기 위한 신호 처리 장치 및 영상 신호를 사용자에게 표시하기 위한 모니터 등의 표시 장치를 포함한다. 신호 처리 장치와 모니터는 PC(Personal Computer) 등의 사용자 단말로 구성된다.
이와 같은 엑스레이 촬영 시스템은 장치 간의 연결이 유선으로 일체화되어 있기 때문에 휴대성과 활용도가 낮고, 엑스레이 조사 장치 및 엑스레이 검출 장치가 위치하는 촬영 공간과 사용자 단말을 조작하는 검사자가 위치하는 검사 공간의 공간적 분리에 제약이 발생한다.
또한, 검사자가 모니터를 통해 직접 영상의 명암을 확인하여 해당 영상이 진단용 영상으로 적합한지 여부를 판단하기 때문에, 모니터의 해상도, 이미지 뷰어 프로그램의 기능, 작업의 숙련도 등의 환경 변수에 영향을 받는다. 그리고, 검사자의 판단이 실수인 경우 엑스레이 촬영이 불필요하게 다시 진행되어 방사선 피폭량이 증가한다. 또한, 검사자가 모니터를 통해 영상을 확인하는 시간이 소요되어 전체 검사 시간이 지연된다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 엑스레이 영상의 화질을 자동으로 판독하고, 판독 결과를 장치 외부로 표시함으로써 검사자가 해당 엑스레이 영상이 진단용 영상으로 적합한지 여부를 즉시 판단할 수 있고, 휴대 가능한 엑스레이 검출 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스레이 검출 장치는, 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되고, 상기 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역 별 영상 신호를 출력하는 패널부, 및 상기 영상 신호의 명도에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하고, 상기 물체 영역에 대응하는 영상 신호의 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하고, 상기 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력하는 영상 화질 판단부를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 단위 검출 영역 각각은 상기 엑스레이를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 광 검출 화소를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 영상 화질 판단부는 상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역에 대응하는 상기 단위 검출 영역으로 분리하는 영상 분리부와, 상기 물체 영역에 대응하는 상기 단위 검출 영역의 영상 신호를 전달받고, 상기 전달된 영상 신호의 대조 잡음비를 산출하는 연산부, 및 상기 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하여 상기 상태 신호를 출력하는 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 영상 분리부는 상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포를 히스토그램으로 생성하고, 상기 히스토그램으로부터 상기 배경 영역과 물체 영역을 분리하기 위한 임계 값을 추출하고, 상기 임계 값을 상기 히스토그램에 적용시켜 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 분리부는 상기 복수의 단위 검출 영역을 중심 영역과 상기 중심 영역을 기준으로 복수의 주변 영역으로 설정하여 상기 중심 영역과 상기 주변 영역 간의 상기 명암 차이에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 평가부는 상기 대조 잡음비의 중앙 값 또는 평균 값을 이용하여 상기 엑스레이 영상의 화질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 상태 신호에 따라 상기 단위 영상의 화질의 상태를 외부로 표시하는 지시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 지시 수단은 발광 소자 또는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스레이 검출 방법은, 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되는 단계와, 상기 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역 별 영상 신호를 출력하는 단계와, 상기 영상 신호의 명도에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계, 및 상기 물체 영역에 대응하는 영상 신호의 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하고, 상기 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 단위 검출 영역 각각은 상기 엑스레이를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 광 검출 화소를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계는 상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포를 히스토그램으로 생성하는 단계와, 상기 히스토그램으로부터 상기 배경 영역과 물체 영역을 분리하기 위한 임계 값을 추출하는 단계, 및 상기 임계 값을 상기 히스토그램에 적용시켜 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계는 상기 복수의 단위 검출 영역을 중심 영역과 상기 중심 영역을 기준으로 복수의 주변 영역으로 설정하여 상기 중심 영역과 상기 주변 영역 간의 상기 명암 차이에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 단위 영상의 화질을 평가하는 단계는 상기 대조 잡음비의 중앙 값 또는 평균 값을 이용하여 평가하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 상태 신호에 따라 상기 단위 영상의 화질의 상태를 외부로 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예는 엑스레이 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 영상의 화질을 자동으로 판독하고, 판독 결과를 장치 외부로 표시함으로써 검사자가 해당 영상이 진단용 영상으로 적합한지 여부를 즉시 판단 가능하여 전체 검사 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 영상의 화질을 수치적인 데이터를 통해 판단함으로써 환경 변수의 영향을 최소화시켜 객관적인 판단 결과를 확보할 수 있는 효과를 제공한다. 그리고, 본 발명의 실시 예는 검사자의 판단 실수로 인하여 엑스레이 재촬영을 방지하여 불필요한 방사선 피폭량을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
그리고, 본 발명의 실시 예는 엑스레이 검출 장치와 사용자 단말 간에 무선 통신을 통해 데이터를 송수신함으로써 엑스레이 촬영 공간의 공간적 제약을 극복할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스레이 촬영 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 엑스레이 검출 장치(200)의 상세 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 영상 화질 판단부(220)의 상세 블록도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엑스레이 검출 방법을 도시한 순서도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스레이 촬영 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스레이 촬영 시스템(1000)은 엑스레이 조사 장치(100), 엑스레이 검출 장치(200), 사용자 단말기(300), 통신 장치(400) 및 조작 장치(500)를 포함한다. 여기서, 엑스레이 조사 장치(100)는 엑스레이를 생성하고, 피검사체(미도시)에 엑스레이를 조사한다. 피검사체는 엑스레이 조사 장치(100)와 엑스레이 검출 장치(200) 사이에 위치하며, 엑스레이 조사 장치(100)는 조작 장치(500)에 의해 제어되어 피검사체의 피검사 영역에 엑스레이를 조사한다.
엑스레이 검출 장치(200)는 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되고, 입사된 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역별 전기적 신호를 발생시킨다. 엑스레이 검출 장치(200)는 각 단위 검출 영역 별 전기적 신호를 판독하여 디지털의 영상 신호로 변환 및 처리하여 출력한다. 여기서, 복수의 단위 검출 영역은 하나의 광 검출 픽셀이 위치하는 영역이며, 복수의 단위 검출 영역은 대략 매트릭스 형태로 인접하여 배치된다.
엑스레이 검출 장치(200)는 사용자 단말기(300)와 무선 통신하여 사용자 단말기(300)에 영상 신호를 전송한다. 여기서, 엑스레이 검출 장치(200)는 충전이 가능한 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 엑스레이 검출 장치(200)는 사용자 단말기(300)와 분리하여 배치시킬 수 있으며, 휴대용으로 사용할 수 있다.
엑스레이 검출 장치(200)는 영상 신호의 한 프레임 단위로 영상 신호를 물체 및 배경에 대응하는 단위 검출 영역별로 분리하여 물체 영상 신호 및 배경 영상 신호를 추출한다. 이하, 한 프레임 단위의 영상 신호에 대응하는 영상을 단위 영상이라 한다. 그리고, 엑스레이 검출 장치(200)는 물체 영상 신호의 대조 잡음 비를 산출하고, 산출된 대조 잡음 비의 크기에 따라 단위 영상의 화질을 판단하고, 판단 결과에 대응하는 상태 신호를 출력한다.
본 발명의 실시 예에 따른 엑스레이 검출 장치(200)는 상태 신호에 따라 구동되는 복수의 표시 수단(indicator)(202)을 더 포함한다. 표시 수단(202)은 엑스레이 검출 장치(200)의 외부에 배치되어 단위 영상의 화질에 대한 판단 결과를 외부에서 확인 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 표시 수단(202)은 발광 소자 또는 스피커 등을 포함할 수 있다.
사용자 단말기(300)는 통신 장치(400)를 통해 엑스레이 검출 장치(200)로부터 수신한 영상 신호를 신호 처리하여 화면에 표시한다. 여기서, 사용자 단말기(300)는 PC(Personal Computer), 노트북 등이 사용될 수 있다. 사용자 단말기(300)는 엑스레이 검출 장치(200)를 제어하는 복수의 구동 제어 신호를 생성하여 통신 장치(400)를 통해 무선으로 송신한다.
통신 장치(400)는 사용자 단말기(300)에 의해 제어되어 엑스레이 검출 장치(200)와 무선으로 통신한다. 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치(400)는 무선 LAN, 근거리 무선 통신 방식 등으로 통신할 수 있다. 예컨대, IR(Infra-Red) 통신, RF(Radio Frequency) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 와이파이(Wi-fi) 통신, 무선 USB 통신 방식을 이용할 수 있다.
조작 장치(500)는 사용자에 의해 제어되어 엑스레이 조사 장치(100)를 제어한다. 조작 장치(500)는 사용자에 의해 조작되는 스위칭 수단(510) 및 스위칭 수단(510)의 조작 결과에 따라 스위칭 신호를 생성하여 엑스레이 조사 장치(100)에 전달하는 스위칭 제어 수단(520)을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스레이 검출 장치(200)의 상세 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 영상 화질 판단부(220)의 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 엑스레이 검출 장치(200)는 패널부(210), 영상 화질 판단부(220) 및 통신부(230)를 포함한다. 패널부(210)는 플랫 패널(212), 게이트 구동부(214), 신호 처리부(216) 및 신호 제어부(218)를 포함한다. 플랫 패널(212)은 복수의 단위 검출 영역을 포함하며, 각 단위 검출 영역에 입사한 엑스레이를 감지하여 엑스레이의 입사 량에 대응하는 복수의 전기적 신호를 출력한다. 여기서, 각 단위 검출 영역은 각 게이트 선(GL1~GLn) 및 데이터 선(DL1~DLm)의 교차 지점에 형성된 광 검출 픽셀(PX)을 포함한다. 광 검출 픽셀(PX)은 복수의 박막 트랜지스터(TFT), 포토 다이오드(LD) 등을 포함한다. 복수의 게이트 선(GL1~GLn) 및 복수의 데이터 선(DL1~DLm)은 서로 교차하여 형성되며, 광 검출 픽셀(PX)은 대략 매트릭스 형태로 배열된다. 플랫 패널(212)에서 엑스레이가 입사되는 면에는 엑스레이를 가시광선으로 변환하기 위한 신틸레이터(scintillator)층(미도시)이 형성될 수 있다.
게이트 구동부(214)는 복수의 게이트 선(GL1~GLn)에 연결되며, 신호 제어부(218)에 의해 제어되어 복수의 광 검출 픽셀(PX)의 구동을 제어한다. 신호 처리부(216)는 복수의 데이터 선(DL1~DLm)에 연결되며, 신호 제어부(218)에 의해 제어되어 복수의 광 검출 픽셀(PX) 각각으로부터 출력되는 복수의 전기적 신호를 수신 및 판독하고, 복수의 전기적 신호를 신호 처리하여 디지털의 영상 신호로 출력한다.
이를 위해, 신호 처리부(216)는 전기적 신호를 판독하는 판독 집적 회로(Readout integrated circuit)(미도시) 및 판독 집적 회로로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter)(미도시)를 포함한다. 신호 제어부(218)는 사용자 단말기(300)로부터 구동 제어 신호를 전달받아 게이트 구동부(214) 및 신호 처리부(216)의 구동을 제어한다. 신호 제어부(218)는 엑스레이 조사 장치(100)와 동기되어 게이트 구동부(214) 및 신호 처리부(216)의 구동을 제어한다.
영상 화질 판단부(220)는 신호 처리부(218)로부터 영상 신호를 전달받고, 영상 신호의 명도에 따라 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역에 대응하는 단위 검출 영역으로 구분하고, 물체 영역 및 배경 영역 각각에 대응하는 단위 검출 영역으로부터 출력되는 영상 신호를 물체 영상 신호 및 배경 영상 신호로 분리한다. 영상 화질 판단부(220)는 물체 영상 신호의 대조 잡음비(CNR; Contrast to noise ratio)를 산출하고, 대조 잡음비의 크기에 따라 단위 영상의 화질을 판단한 상태 신호를 출력한다.
구체적으로, 영상 화질 판단부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 분리부(222), 연산부(224) 및 평가부(226)를 포함한다. 영상 분리부(222)는 단위 영상의 영상 신호에 대한 히스토그램을 생성한다. 영상 분리부(222)는 영상 신호의 명암을 일정 범위로 미리 설정하고, 설정된 범위 내의 각 명암 값에 해당하는 단위 검출 영역의 개수를 히스토그램으로 생성한다.
영상 분리부(222)는 히스토그램으로부터 단위 영상의 배경 영역과 물체 영역을 구분하기 위한 임계 값을 추출하고, 추출된 임계 값을 기준으로 영상 신호를 배경 영상 신호 및 물체 영상 신호로 분리한다.
여기서, 영상 분리부(222)는 영상 신호 전체에 대한 명도 값의 평균을 추출하여 임계 값을 추출하거나, 미리 정해진 명도 분포 비율을 임계 값으로 추출할 수 있다. 그리고, 영상 분리부(222)는 예컨대 히스토그램이 쌍봉선 형태로 생성된 경우 계곡 점, 즉 명도 값의 분포가 가장 낮은 지점을 임계 값으로 추출할 수도 있다.
영상 분리부(222)는 계곡점을 기준으로 두개의 클래스(class)로 나누고, 클래스 내 분산을 계산하여 클래스 내 분산의 최소값(또는 최대값)을 임계 값으로 추출할 수도 있다. 여기서, 클래스 내 분산은 제1 클래스의 분산과 제1 가중치를 곱한 값과 제2 클래스의 분산과 제2 가중치를 곱한 값의 합으로 정의될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 가중치는 전체 엑스레이 영상에서 각 클래스에 해당하는 화소가 나타날 확률을 나타낸다.
한편, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 영상 분리부(222)가 복수의 단위 검출 영역에 국부 이진 패턴(LBP; Local Binary Pattern)을 적용하여 영상 신호를 배경 영상 신호 및 물체 영상 신호로 분리할 수도 있다. 여기서, 국부 이진 패턴은 복수의 단위 검출 영역 중 중앙에 위치한 일부 단위 검출 영역을 중심 영역(ic)으로 설정하고, 중심 영역(ic)을 제외한 나머지 단위 검출 영역을 복수개의 주변 영역(in)으로 설정한 후, 아래의 [수학식 1]을 이용하여 국부 이진 패턴을 계산할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, s(x)는 x가 0보다 크거나 같으면 1이고, 나머지 경우는 0인 값을 갖는 함수이다. s(x) 값이 1인 단위 검출 영역은 물체 영역에 대응하고, s(x) 값이 0인 단위 검출 영역은 배경 영역에 대응하는 영상 신호이다. 즉, 국부 이진 패턴은 복수의 단위 검출 영역을 중심 영역(ic)과 상기 중심 영역을 기준으로 복수의 주변 영역(in)으로 설정하여 중심 영역(ic)과 주변 영역(in) 간의 상기 명암 차이를 이용하여 영상 신호를 1 또는 0으로 표현한다.
연산부(224)는 영상 분리부(222)로부터 물체 영상 신호를 전달받고, 물체 영상 신호의 대조 잡음비를 산출한다. 여기서, 대조 잡음비는 아래의 [수학식 2]와 같이 정의된다.
Figure pat00002
여기서, C는 콘트라스트(contrast)이고, σI는 배경 기준 편차 값을 나타낸다. σI는 강도 변화 값(△/I)을 배경 강도 평균 값(/I)으로 나눈 값에 대응한다.
평가부(226)는 연산부(224)를 통해 산출된 대조 잡음비에 따라 단위 영상의 화질을 평가하고, 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력한다. 여기서, 평가부(226)는 대조 잡음비의 중앙 값(median) 또는 평균 값(mean)과 미리 설정된 기준 값을 비교하여 단위 영상의 화질을 평가할 수 있다.
예컨대, 대조 잡음비의 중앙 값이 미리 설정된 기준 값보다 높으면 단위 영상이 진단 영상에 적합한 화질인 것으로 판단하고, 미리 설정된 기준 값보다 낮으면 단위 영상이 진단 영상에 적합하지 않은 화질인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 기준 값을 복수의 단계로 설정하여 대조 잡음비가 속하는 단계가 중간 단계 이상인 경우 단위 영상이 진단 영상에 적합한 화질인 것으로 판단할 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 통신부(230)는 영상 신호 및 외부 제어 신호를 무선으로 송수신한다. 구체적으로, 통신부(230)는 사용자 단말(300)과 통신하고, 사용자 단말(300)의 제어에 따라 영상 신호를 사용자 단말(300)에 송신한다. 통신부(230)는 사용자 단말(300)로부터 패널부(210)의 구동을 제어하는 제어 신호를 수신한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엑스레이 검출 방법을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 피검사체가 엑스레이 조사 장치(100)와 엑스레이 검출 장치(200) 사이에 위치하고, 엑스레이 촬영을 할 준비가 완료되면 사용자는 조작 장치(500)를 조작하여 피검사체에 엑스레이를 조사한다. 그러면, 엑스레이는 피검사체를 투과하여 엑스레이 검출 장치(200)로 입사한다(단계 S1).
그 다음, 엑스레이 검출 장치(200)로 입사한 엑스레이는 가시 광선으로 변환되고, 변환된 가시 광선의 입사 량에 따라 각 단위 검출 영역 별로 복수의 전기적 신호가 출력된다. 그러면, 신호 처리부(216)는 복수의 전기적 신호를 판독 및 신호 처리되어 디지털의 영상 신호가 출력된다(단계 S2).
그 다음, 영상 분리부(222)는 영상 신호의 명암을 일정 범위로 미리 설정하고, 설정된 범위 내의 각 명암 값에 해당하는 단위 검출 영역의 개수를 히스토그램으로 생성한다. 영상 분리부(222)는 히스토그램으로부터 임계 값을 추출하고, 임계 값을 기준으로 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 배경 영역과 물체 영역으로 구분하여 영상 신호를 배경 영상 신호 및 물체 영상 신호로 분리한다(단계 S3).
그 다음, 연산부(224)는 물체 영상 신호의 대조 잡음비를 산출한다(단계 S4). 그리고, 평가부(226)는 대조 잡음비의 중앙 값(또는 평균 값)을 산출하고, 대조 잡음비를 미리 설정된 기준 값과 비교한다. 비교 결과에 따라 단위 영상의 화질을 평가한다(단계 S5). 예컨대, 대조 잡음비가 기준 값보다 큰 경우 단위 영상의 화질이 진단 영상에 적합한 것으로 평가하고, 기준 값보다 작은 경우 단위 영상의 화질이 진단 영상에 부적합한 것으로 평가할 수 있다. 그리고, 평가부(226)는 평가 결과에 따라 상태 신호를 출력한다. 그러면, 지시 수단(202)이 상태 신호에 따라 동작하여 단위 영상의 화질 상태가 외부로 표시된다(단계 S6).
예컨대, 단계 S5에서 평가 결과, 단위 영상의 화질이 진단 영상으로 적합한 경우 평가부(226)는 파란색 LED를 점등시키는 상태 신호를 활성화시킬 수 있다. 반면, 단위 영상의 화질이 진단 영상으로 부적합한 경우 평가부(226)는 빨간색 LED를 점등시키는 상태 신호를 활성화시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 엑스레이 검출 방법은 사용자는 사용자 단말(300)의 화면에 표시된 단위 영상을 눈으로 확인하기 이전에 사용자는 표시 수단(202)을 통해 해당 단위 영상의 화질에 대한 평가 결과를 확인하고, 해당 단위 영상이 진단 영상으로 적합한 화질인 경우 사용자 단말(300)로의 송신을 지시하고, 부적합한 화질인 경우 조작 장치(500)를 통해 엑스레이 촬영을 다시 진행할 수 있다. 따라서, 사용자는 사용자 단말(300)로 전송된 단위 영상을 눈으로 확인하고, 진단 영상으로 적합한지 여부를 판단할 필요 없이 화질에 대한 판단 결과를 표시 수단(202)을 통해 즉시 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 엑스레이 조사 장치
200: 엑스레이 검출 장치
300: 사용자 단말기
400: 통신 장치
500: 조작 장치

Claims (14)

  1. 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되고, 상기 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역 별 영상 신호를 출력하는 패널부; 및
    상기 영상 신호의 명도에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하고, 상기 물체 영역에 대응하는 영상 신호의 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하고, 상기 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력하는 영상 화질 판단부
    를 포함하는 엑스레이 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 단위 검출 영역 각각은 상기 엑스레이를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 광 검출 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 화질 판단부는
    상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역에 대응하는 상기 단위 검출 영역으로 분리하는 영상 분리부;
    상기 물체 영역에 대응하는 상기 단위 검출 영역의 영상 신호를 전달받고, 상기 전달된 영상 신호의 대조 잡음비를 산출하는 연산부; 및
    상기 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하여 상기 상태 신호를 출력하는 평가부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 영상 분리부는
    상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포를 히스토그램으로 생성하고, 상기 히스토그램으로부터 상기 배경 영역과 물체 영역을 분리하기 위한 임계 값을 추출하고, 상기 임계 값을 상기 히스토그램에 적용시켜 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 영상 분리부는
    상기 복수의 단위 검출 영역을 중심 영역과 상기 중심 영역을 기준으로 복수의 주변 영역으로 설정하여 상기 중심 영역과 상기 주변 영역 간의 상기 명암 차이에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 평가부는
    상기 대조 잡음비의 중앙 값 또는 평균 값을 이용하여 상기 엑스레이 영상의 화질을 평가하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 상태 신호에 따라 상기 단위 영상의 화질의 상태를 외부로 표시하는 지시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 지시 수단은 발광 소자 또는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 장치.
  9. 피검사체를 투과한 엑스레이가 입사되는 단계;
    상기 엑스레이의 입사량에 따른 복수의 단위 검출 영역 별 영상 신호를 출력하는 단계;
    상기 영상 신호의 명도에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계; 및
    상기 물체 영역에 대응하는 영상 신호의 대조 잡음비의 크기에 따라 상기 단위 영상의 화질을 평가하고, 상기 평가 결과에 대응하는 상태 신호를 출력하는 단계
    를 포함하는 엑스레이 검출 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 단위 검출 영역 각각은 상기 엑스레이를 감지하여 전기적 신호로 출력하는 광 검출 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계는
    상기 명도에 대한 상기 복수의 단위 검출 영역의 분포를 히스토그램으로 생성하는 단계;
    상기 히스토그램으로부터 상기 배경 영역과 물체 영역을 분리하기 위한 임계 값을 추출하는 단계; 및
    상기 임계 값을 상기 히스토그램에 적용시켜 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 단위 영상의 물체 영역 및 배경 영역으로 구분하는 단계는
    상기 복수의 단위 검출 영역을 중심 영역과 상기 중심 영역을 기준으로 복수의 주변 영역으로 설정하여 상기 중심 영역과 상기 주변 영역 간의 상기 명암 차이에 따라 상기 복수의 단위 검출 영역을 분리시키는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 단위 영상의 화질을 평가하는 단계는
    상기 대조 잡음비의 중앙 값 또는 평균 값을 이용하여 평가하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 상태 신호에 따라 상기 단위 영상의 화질의 상태를 외부로 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 검출 방법.
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