KR20150057970A - X-ray imaging apparatus and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 내용은 대상체에 엑스선을 조사하여 그 내부를 영상화하는 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray imaging apparatus for radiating an X-ray to a target and imaging the inside of the X-ray imaging apparatus and a control method thereof.
엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 이용하여 대상체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 대상체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 대상체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 대상체의 내부 구조를 영상화할 수 있다. 한편, 엑스선 영상 장치의 안정성을 확보하기 위해 대상체의 엑스선 선량을 줄이는 것이 중요한 문제로 인식되고 있다. An X-ray imaging apparatus is an apparatus that can acquire an internal image of an object by irradiating the object with the X-rays and using the X-rays transmitted through the object. Since the transmittance of the X-rays differs depending on the characteristics of the material constituting the object, the intensity or intensity of the X-rays transmitted through the object can be detected to image the internal structure of the object. On the other hand, in order to secure the stability of the X-ray imaging apparatus, it is recognized that it is important to reduce the X-ray dose of the object.
엑스선의 선량은 감소시키되 엑스선 영상의 화질 저하나 FOV(Field Of View) 손실을 최소화할 수 있는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.Ray imaging apparatus and its control method capable of reducing the dose of the x-ray and minimizing the loss of the image quality of the x-ray image and the loss of the field of view (FOV).
일 측면에 따른 엑스선 영상 장치는 대상체 영역에 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 조사된 엑스선을 검출하여 상기 대상체 영역에 관한 복수의 프레임 영상을 획득하는 엑스선 검출기; 및 상기 대상체 영역 중 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선을 필터링하는 필터링부를 포함한다.An X-ray imaging apparatus according to one aspect includes an X-ray source for irradiating X-rays to a target area; An x-ray detector for detecting the irradiated X-rays to acquire a plurality of frame images relating to the object region; And a filtering unit for filtering the X-rays irradiated from the X-ray source so that an X-ray having a dose smaller than that of the ROI is incident on the non-ROI of the object region.
상기 엑스선 영상 장치는, 상기 복수의 프레임 영상을 이용하여 상기 관심 영역을 설정하고, 상기 비관심 영역에 적은 선량의 엑스선이 입사되는 동안 획득된 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상과 결합하여 상기 프레임 영상의 비관심 영역을 복원하는 영상 프로세서를 더 포함할 수 있다.The X-ray imaging apparatus sets the region of interest using the plurality of frame images, and combines the frame image obtained while the X-ray of a small dose is incident on the non-interest region with at least one previous frame image, And an image processor for reconstructing a non-interest area of the image.
상기 영상 프로세서는, 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 평균하거나, 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 합산하거나, 또는 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상에 대해 움직임 보상 시간적 필터링(motion-compensated temporal filtering) 또는 움직임 보상 공간적 필터링(motion-compensated spatial filtering)을 적용하여 상기 프레임 영상의 비관심 영역을 복원할 수 있다.Wherein the image processor comprises means for averaging the frame image and at least one previous frame image, summing the frame image and at least one previous frame image, or performing motion compensation temporal filtering on the frame image and at least one previous frame image compensated temporal filtering or motion-compensated spatial filtering may be applied to restore a non-interest area of the frame image.
상기 영상 프로세서는, 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상의 결합을 상기 비관심 영역에 대해 할 수 있다..The image processor may perform a combination of the frame image and at least one previous frame image for the non-interest region.
상기 영상 프로세서는, 상기 적어도 하나의 이전 프레임 영상과 결합하여 복원된 비관심 영역에 대해 영상 정합(registration) 또는 모션 추정 및 보상을 더 수행할 수 있다.The image processor may further perform image registration or motion estimation and compensation on the reconstructed non-interest area combined with the at least one previous frame image.
상기 영상 프로세서는, 상기 비관심 영역이 복원된 프레임 영상에 대해 관심 영역과 비관심 영역의 밝기 및 콘트라스트를 일치시키는 영상 평활화 알고리즘을 더 수행할 수 있다.The image processor may further perform an image smoothing algorithm for matching brightness and contrast of the ROI and the non-ROI with respect to the frame image in which the ROI is restored.
상기 제어부는, 상기 프레임 영상에 관한 정보, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 설정할 수 있다.The control unit may set an X-ray imaging mode based on information on the frame image, information on the imaging mode, or information on the stage.
상기 제어부는, 상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 관심 영역과 상기 비관심 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 비관심 영역에 상기 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하는 관심 영역 모드 중 하나로 설정할 수 있다.Wherein the control unit is further configured to set the X-ray photographing mode to a total photographing mode in which the X-ray photographing mode is irradiated with X-rays of a uniform dose to the ROI and the ROI according to the size of the ROI of the ROI, It can be set to one of the ROI modes to examine the x-rays of the dose.
상기 제어부는, 상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 대상체 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드 중 하나로 설정할 수 있다.The control unit may increase the size of the region of interest according to the movement of the object of interest and a total shooting mode in which the X-ray imaging mode irradiates X-rays of a uniform dose to the object region according to the size of the movement of the object of interest The position can be set to one of the static photographing modes to be fixed.
상기 제어부는, 상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를, 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드 중 하나로 설정할 수 있다.Wherein the control unit controls the X-ray photographing mode according to the size of the movement of the object of interest, the dynamic photographing mode in which the region of interest is moved according to the movement of the object of interest, And the position is fixed.
일 측면에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법은 대상체 영역 내의 비관심 영역에 상기 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하고; 상기 조사된 엑스선을 검출하여 상기 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득하는 것을 포함한다.A method of controlling an X-ray imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes irradiating a non-interest area in a target area with an X-ray of a smaller dose than the area of interest; And detecting the irradiated X-rays to acquire a frame image related to the object region.
상기 엑스선 영상 장치의 제어방법은 상기 대상체 영역이 엑스선을 조사하고; 상기 조사된 엑스선을 검출하고 상기 검출된 엑스선에 기초하여 상기 대상체 영역에 관한 복수의 프레임 영상을 획득하고; 상기 복수의 프레임 영상을 이용하여 상기 대상체 영역 내에 관심 영역을 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.The method of controlling an X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the object region irradiates X-rays; Detecting the irradiated X-rays and obtaining a plurality of frame images relating to the object region based on the detected X-rays; And setting a region of interest in the object region using the plurality of frame images.
상기 비관심 영역에 상기 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하는 것은, 상기 비관심 영역에 조사되는 엑스선을 필터링하는 것을 포함할 수 있다.Irradiating the non-interest region with an x-ray of lesser dose than the region of interest may include filtering the x-rays illuminated to the non-interest region.
상기 엑스선 영상 장치의 제어방법은 상기 비관심 영역에 적은 선량의 엑스선이 입사되는 동안 획득된 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상과 결합하여 상기 프레임 영상의 비관심 영역을 복원하는 것을 더 포함할 수 있다.The control method of the X-ray imaging apparatus may further include restoring a non-interest area of the frame image by combining the frame image obtained while the X-ray of a small dose is incident on the non-interest area with at least one previous frame image have.
엑스선의 선량은 감소시키되 엑스선 영상의 화질 저하나 FOV 손실은 최소화된 엑스선 동영상을 획득할 수 있다. The X-ray dose is reduced, but the X-ray image quality and FOV loss can be minimized.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 엑스선 튜브의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 영상 프로세서의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.
도 4는 혈관 조영술을 이용하여 대동맥에 스텐트를 삽입하는 경우 관심 영역의 일 예시에 관한 도면이다.
도 5는 관심객체 감지부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 제어부의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 필터링부에 포함되는 관심영역 필터의 측단면도이고, 도 7b는 관심영역 필터의 일 예시에 관한 평면도이다.
도 8은 복수의 관심영역 필터를 구비한 필터링부의 단면도이다.
도 9a및 도 9b는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a 는 관심 객체의 움직임에 따른 관심 영역의 이동을 나타낸 도면이고, 도 10b는 이동하는 관심 영역을 추적하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 소스/검출기 위치 감지부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 12는 로드 맵과 결합된 실시간 영상을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13a는 이전 영상을 결합하여 프레임 영상의 화질을 복원하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 13b는 이전 영상과의 평균에 의해 프레임 영상의 노이즈가 감소되는 효과를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 모드 제어부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 17은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 일 예시에 관한 순서도이다.
도 18은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 다른 예시에 관한 순서도이다.
도 19는 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 또 다른 예시에 관한 순서도이다.
도 20은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 또 다른 예시에 관한 순서도이다.1 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an X-ray tube included in an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
3 is a control block diagram illustrating a configuration of a video processor included in an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a region of interest when a stent is inserted into the aorta using angiography. FIG.
5 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including an interest object sensing unit.
6 is a control block diagram illustrating a configuration of a control unit included in the X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
FIG. 7A is a side cross-sectional view of a ROI filter included in a filtering unit of an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment, and FIG. 7B is a plan view of an ROI filter.
8 is a cross-sectional view of a filtering unit having a plurality of RO filters.
FIGS. 9A and 9B are diagrams schematically showing the dose of X-rays incident on the ROI and the ROI.
FIG. 10A is a diagram illustrating movement of a ROI according to movement of an object of interest, and FIG. 10B is a diagram schematically illustrating an operation of tracking a ROI.
11 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including a source / detector position sensing unit.
12 is a view schematically showing a real-time image combined with a road map.
13A is a diagram illustrating a process of restoring the image quality of a frame image by combining previous images, and FIG. 13B is a diagram schematically illustrating an effect of reducing noise of a frame image by averaging the previous image.
14 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including a mode control unit.
15 is an external view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
16 is a flowchart illustrating a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
17 is a flowchart of an example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
18 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
FIG. 19 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
FIG. 20 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
이하 첨부된 도면을 참조하여 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of an X-ray imaging apparatus and a control method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 엑스선 튜브의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an X-ray tube included in an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 소스(110), 조사된 엑스선을 검출하여 프레임 영상을 획득하는 엑스선 검출기(120), 엑스선 소스(110)로부터 조사되는 엑스선을 필터링하는 필터링부(140), 획득된 엑스선 영상의 화질을 복원하는 영상 프로세서(150) 및 필터링부(140)를 제어하는 제어부(160)를 포함한다.1, an
도 2를 참조하면, 엑스선 소스(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(111)를 포함할 수 있다. 엑스선 튜브(111)의 유리관(111a) 내부에는 양극(111b)과 음극(111e)이 마련되며, 유리관(111a) 내부를 고진공 상태로 만들고 음극(111e)의 필라멘트(111h)를 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트에 연결된 전기도선(111f)에 전류를 가하여 필라멘트(111h)를 가열할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
음극(111e)은 필라멘트(111h)와 전자를 집속시키는 집속 전극(111g)을 포함하며, 집속 전극(111g)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다. 양극(111b)과 음극(111e) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(111d)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 양극의 타겟 물질(111d)로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 발생된 엑스선은 윈도우(111i)를 통해 외부로 조사되며, 윈도우(111i)의 재료로는 베릴륨(Be) 박막 등을 사용할 수 있다. The
양극(111b)과 음극(111e) 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 나타낼 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. 또한, 엑스선의 조사 방향에 필터를 배치하여 엑스선의 에너지를 조절할 수도 있는바, 윈도우(111i)의 전면 또는 후면에 특정 파장 대역의 엑스선을 필터링하는 필터를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄이나 구리와 같은 필터를 배치하면, 저에너지 대역의 엑스선이 필터링되면서 조사되는 엑스선의 에너지가 증가된다. The voltage applied between the
엑스선 튜브(111)에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다. 따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 선량이 제어될 수 있다. The current flowing through the
엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 투시법(fluoroscopy)을 적용하여 엑스선 동영상을 생성할 수 있고, 혈관 조영술(angiography) 등의 엑스선 진단 분야 또는 이를 이용한 각종 시술 분야에 적용될 수 있다. 엑스선 동영상은 실시간으로 생성되어 표시될 수 있다.The
엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 동영상을 생성하기 위해 엑스선 촬영을 연속적으로 수행한다. 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하는 방식에는 연속 노출 방식과 펄스 노출 방식이 있다. The
연속 노출 방식을 적용하는 경우에는 엑스선 튜브(111)에 낮은 관전류를 연속적으로 공급하여 엑스선을 연속적으로 발생시키고, 펄스 노출 방식을 적용하는 경우에는 엑스선을 짧은 펄스의 연속에 따라 발생시킨다. 따라서, 펄스 노출 방식을 적용하면 엑스선의 선량과 모션 블러링(motion blurring)을 감소시킬 수 있다. 엑스선 영상 장치(100)는 상기 두 방식 모두 적용 가능하나, 이하 상술할 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 펄스 노출 방식을 적용하는 것으로 하여 설명하도록 한다.In the case of applying the continuous exposure method, a low tube current is continuously supplied to the
엑스선 소스(110)는 대상체(subject) 영역에 미리 정해진 시간 간격 또는 임의의 시간 간격에 따라 엑스선을 복수 회 조사할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간 간격 또는 임의의 시간 간격은 펄스 레이트(pulse rate) 또는 프레임 레이트(frame rate)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 프레임 레이트는 초당 30프레임(30fps), 초당 15 프레임(15fps), 초당 7.5 프레임(7.5fps) 등으로 설정될 수 있고, 펄스 레이트는 초당 30 펄스(30pps), 초당 15 펄스(15pps), 초당 7.5 펄스(7.5pps) 등으로 설정될 수 있다. The
대상체는 엑스선 촬영 대상, 다시 말해 그 내부를 엑스선 영상으로 나타내고자 하는 대상을 의미하며, 대상체 영역은 대상체를 포함하는 일정 영역으로서 엑스선 영상으로 영상화되는 영역을 의미한다. 따라서, 대상체 영역은 엑스선 영상 장치(100)의 촬영 영역(FOV)과 일치하거나 엑스선 영상 장치(100)의 촬영 영역을 포함할 수 있다. An object refers to an object to be photographed, in other words, an object to be represented by an X-ray image. An object region means a region including an object and is imaged as an x-ray image. Therefore, the object region may coincide with the photographing region (FOV) of the
대상체 영역은 관심 영역과 비관심 영역 중 적어도 하나를 포함한다. 대상체 영역 중 관심 영역이 아닌 영역은 비관심 영역이 되는바, 관심 영역과 비관심 영역에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. The object region includes at least one of a region of interest and a region of non-interest. A non-interest area is a non-interest area among the object areas, and a detailed description of the area of interest and the non-interest area will be described later.
엑스선 검출기(120)는 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 대한 복수의 프레임 영상을 획득한다. 프레임 영상은 엑스선 영상 장치(100)의 프레임 레이트에 따라 획득되는 복수의 엑스선 영상 각각을 의미한다. 엑스선 검출기(120)는 복수의 픽셀을 포함하는 2차원 어레이 구조를 가질 수 있고, 검출된 엑스선을 픽셀 별로 전기적 신호로 변환하면 대상체 영역에 대한 하나의 엑스선 영상이 된다. The
엑스선 검출기(120)는 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 다양한 구조 중 어느 것이든 적용될 수 있다. 일 예로서, a-Se 등의 광전소자(photoconductor)를 이용하여 엑스선이 전기적 신호로 직접 변환되는 직접 (direct) 방식과 CSI 등의 섬광체를 이용하여 엑스선이 가시광선으로 변환되고 가시광선이 전기적 신호로 변환되는 간접(indirect) 방식 중 어느 것이든 적용될 수 있다. The
필터링부(140)는 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 엑스선 소스(110)로부터 조사되는 엑스선을 필터링한다. 이는 엑스선의 선량을 줄이기 위한 것으로서, 엑스선 필터링을 통해 대상체의 내부에 관한 유용한 정보를 많이 포함하는 관심 영역에는 비관심 영역보다 많은 선량의 엑스선을 가하고, 정보량이 적은 비관심 영역에는 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 가한다. 비관심 영역에도 엑스선이 입사되므로, 촬영 영역(FOV)이 손실되지 않는바, 필터링부(140)의 더 구체적인 동작에 관한 설명은 후술하도록 한다.The
영상 프로세서(150)는 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되는 동안 획득된 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상을 이용하여 복원한다. 엑스선의 선량이 적으면 엑스선 영상의 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아질 수 있다. 따라서, 영상 프로세서(150)는 적어도 한 장의 이전 프레임 영상을 이용하여 현재 프레임 영상의 비관심 영역을 복원할 수 있는바, 비관심 영역의 복원에 관한 더 구체적인 설명은 후술하도록 한다. The
또한, 영상 프로세서(150)는 대상체 영역에 대한 프레임 영상을 분석하여 관심 영역에 관한 정보를 획득한다. 프레임 영상의 분석에 관한 구체적인 설명 역시 후술하도록 한다.In addition, the
제어부(160)는 엑스선 소스(110)와 필터링부(140)를 제어할 수 있는바, 이를 위해 영상 프로세서(150)로부터 관심 영역에 관한 정보를 제공받고 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 엑스선 소스(110)와 필터링부(140)를 제어하기 위한 파라미터를 결정할 수 있다. The
이하 엑스선 영상 장치(100)의 각 구성 요소의 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of each component of the
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 영상 프로세서의 구성이 구체화된 제어 블록도이고, 도4는 관심 영역의 일 예시에 관한 도면이다.FIG. 3 is a control block diagram illustrating a configuration of a video processor included in an X-ray imaging apparatus according to an embodiment, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a region of interest.
도 3을 참조하면, 영상 프로세서(150)는 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 분석하여 관심 영역에 대한 정보를 획득하는 영상 분석부(151) 및 이전 프레임 영상들을 이용하여 현재 프레임 영상의 화질을 복원하는 영상 복원부(152)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
앞서 언급한 바와 같이, 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하여 대상체 영역에 관한 엑스선 동영상을 얻을 수 있다. 엑스선 검출기(120)가 획득한 프레임 영상들은 영상 프로세서(150)로 입력되며, 영상 프로세서(150)의 영상 분석부(151)는 입력된 프레임 영상들을 분석하여 관심 영역에 관한 정보를 획득할 수 있다. As mentioned above, the
먼저, 영상 분석부(151)는 관심 영역을 설정하기 위해, 대상체 영역에 관한 프레임 영상에 대해 객체 인식과 같은 영상 처리를 수행하여 관심 객체(object)를 검출한다. 관심 객체를 검출하기 위해, 현재 프레임 영상에 대해 영상 처리를 수행할 수 있고, 현재 프레임 영상과 하나 이상의 이전 프레임 영상에 대해 함께 영상 처리를 수행하는 것도 가능하다. 현재 프레임 영상에 관심 객체가 존재하지 않는 경우도 있을 수 있으므로, 하나 이상의 이전 프레임 영상을 함께 이용하면 관심 객체의 검출 성능을 향상시킬 수 있다. First, in order to set a region of interest, the
관심 객체를 검출하기 위해, 관심 객체의 특징을 미리 저장하고 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 미리 저장된 특징에 대응되는 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 관심 객체의 형상(shape), 엑스선 흡수 특성, 움직임 특성 등 관심 객체가 갖는 특징 중 엑스선 영상으로부터 검출 가능한 특징이 미리 저장될 수 있다. In order to detect an object of interest, a feature of the object of interest may be stored in advance and an object corresponding to the feature stored in advance from the frame image of the object region may be detected. For example, the features detectable from the x-ray image among features of the object of interest, such as the shape of the object of interest, the x-ray absorption characteristic, and the motion characteristic, can be stored in advance.
관심 객체는 사용자가 엑스선 촬영 중 지속적으로 주시해야 객체로서, 대상체에 사용되는 시술 도구(instrument)이거나 시술 부위일 수 있다. 예를 들어, 엑스선 영상 장치(100)가 혈관 조영술에 사용되는 경우, 가이드 와이어(guide wire), 카테터(catheter), 바늘, 풍선, 스텐트(stent) 등의 시술 도구가 혈관에 삽입될 때에 이들 시술 도구에 대한 세밀한 관찰이 필요하다. 따라서, 시술 도구를 관심 객체로 설정하여 그 특징에 관한 정보를 미리 저장할 수 있다. 또한, 시술 부위가 관심 객체로 설정되는 경우에는 협착증(stenosis), 동맥류(aneurysm), 암 영역(cancerous region) 등의 부위가 관심 객체가 될 수 있다.The object of interest may be a surgical instrument or a surgical site used for the object, which must be continuously monitored by the user during X-ray imaging. For example, when the
전술한 바와 같이 미리 저장된 관심 객체의 특징을 이용하여 관심 객체를 검출하는 것 뿐만 아니라, 관심 객체에 부착된 마커(marker)를 이용하여 관심 객체를 검출하는 것도 가능하다. 마커는 엑스선 영상에서 식별이 용이한 것을 사용할 수 있으며, 영상 프로세서(150)는 관심 객체 대신 마커를 검출함으로써 검출 성능을 향상시킬 수 있다. 마커는 엑스선 영상에서 식별될 수 있도록 방사선 불투과성의 특성을 가질 수 있고, 그 재질은 스테인레스강, 스틸, 금, 백금 및 납을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. It is also possible to detect an object of interest by using a marker attached to the object of interest, as well as detecting the object of interest using the features of the object of interest previously stored as described above. The marker can be easily identified in the x-ray image, and the
관심 객체가 검출되면, 영상 분석부(151)는 검출된 관심 객체를 포함하는 일정 영역을 관심 영역으로 설정한다. 관심 영역의 위치와 크기는 관심 객체의 위치, 크기, 또는 관심 객체의 움직임 특성을 고려하여 결정될 수 있고, 관심 객체의 움직임 특성이 갖는 불확실성도 함께 고려될 수 있다.When an object of interest is detected, the
일 예로서, 영상 분석부(151)는 관심 객체의 움직임이 크거나 관심 객체의 움직임 특성이 예측하기 어려워 불확실성이 크면 관심 영역의 크기를 크게 설정할 수 있다. As an example, the
이하 도 4를 참조하여 관심 영역의 설정에 관한 구체적인 예시를 설명하도록 한다.A specific example of the setting of the region of interest will now be described with reference to FIG.
도 4에서는 혈관 조영술을 이용하여 혈관에 스텐트를 삽입하는 경우를 예로 든다. 스텐트(13a)는 혈관의 폐색 등을 막기 위해 혈관에 주입되는 것으로, 그물망과 같은 형태를 갖는다. 스텐트(13a)는 접힌 상태로 긴 튜브 형태의 스텐트 기구(13) 끝부분에 장착되어 혈관 내로 주입되고, 필요한 위치에서 그물망 형태로 펼쳐진다. FIG. 4 illustrates a case where a stent is inserted into a blood vessel using angiography. The
도 4를 참조하면, 대상체 영역의 혈관에 스텐트 기구(13)를 삽입하기 위해 먼저 가이드 와이어(11)를 삽입한다. 스텐트 기구(13)는 가이드 와이어(11)를 따라 혈관에 삽입되며, 스텐트 기구(13)가 삽입되는 동안은 스텐트 기구(13) 특히, 단부의 스텐트(13a)가 관심 객체가 될 수 있고, 스텐트(13a)를 포함하는 일정 영역이 관심 영역이 될 수 있다. Referring to FIG. 4, a
가이드 와이어(11)가 삽입되는 동안은 가이드 와이어(11) 또는 가이드 와이어(11)의 단부(tip)가 관심 객체가 될 수 있으며, 혈관에 조영제를 주입하기 위해 카테터를 삽입하는 동안은 카테터 또는 카테터의 단부가 관심 객체가 될 수 있다. The tip of the
한편, 영상 분석부(151)는 외부로부터 입력된 정보를 관심 객체의 검출에 사용할 수도 있다. 예를 들어, 시술 도구의 종류, 시술의 종류, 시술 부위에 관한 정보, 조영제의 주입 여부 등에 관한 정보가 입력되면, 입력된 정보에 기초하여 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출할 수 있다. On the other hand, the
일 예로서, 시행하고자 하는 시술이 대동맥의 스텐트 삽입술이고, 삽입될 시술 도구가 스텐트 기구라는 정보가 입력되면, 영상 분석부(151)는 미리 저장된 스텐트의 특징에 관한 정보를 이용하여 대상체 영역에 대한 프레임 영상으로부터 대동맥 내의 스텐트를 검출한다. For example, if the procedure to be performed is a stent insertion of the aorta, and information indicating that the surgical tool to be inserted is a stent mechanism is input, the
영상 분석부(151)는 검출된 관심 객체를 추적하면서 관심 객체의 움직임 특성을 판단할 수 있으며, 관심 객체의 검출, 추적 및 관심 영역에 관한 정보 획득은 영상 분석부(151)로 입력된 프레임 영상들의 프레임 레이트에 따라 실시간으로 이루어질 수 있다. 여기서, 관심 영역에 관한 정보의 획득은 관심 객체의 검출, 추적 및 이를 기초로 한 관심 영역의 설정을 포함한다.The
관심 객체의 움직임 특성은 관심 객체의 위치, 움직임의 크기, 움직이는 방향 등과 같은 정보를 포함한다. 움직임의 크기는 속도를 포함할 수 있으나, 관심 객체의 움직임은 일정한 패턴을 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 움직임의 크기는 속도 이외에도 움직임의 정도를 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있다. The movement characteristics of the object of interest include information such as the position of the object of interest, the size of the movement, the direction of movement, and the like. The size of the motion may include velocity, but the motion of the object of interest may not have a constant pattern. Therefore, the size of the motion may include various information indicating the degree of motion in addition to the speed.
관심 영역은 관심 객체를 포함하는 일정 영역이므로 관심 객체에 의해 정의되는바, 관심 객체의 움직임 특성에 따라 관심 영역의 움직임 특성이 결정될 수 있다. Since the region of interest is a region including the object of interest, the motion characteristics of the region of interest can be determined according to the motion characteristics of the object of interest, as defined by the object of interest.
한편, 영상 분석부(151)는 환자의 호흡이나 심장 박동 등과 같은 주기적인 움직임을 추정하여 관심 영역을 설정하는데 이용할 수도 있다. 예를 들어, 스텐트나 카테터와 같은 관심 객체가 자체적으로 움직이지는 않더라도 환자의 움직임에 의해 움직이게 되는 경우가 있다. 이 경우, 관심 객체는 환자의 움직임 패턴에 따라 움직이게 되므로, 환자의 움직임을 예측하고 이를 이용하여 관심 영역을 재설정하여 할 수 있다. 구체적으로, 관심 객체를 검출하여 관심 영역을 설정하고, 환자의 주기적인 움직임 패턴에 따른 이동량 또는 이동 방향을 이용하여 관심 영역의 위치 또는 크기를 보상함으로써 관심 영역을 재설정하는 것이 가능하다.Meanwhile, the
도 5는 관심객체 감지부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.5 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including an interest object sensing unit.
지금까지 설명한 실시예에서는 엑스선 영상에 대한 영상 처리를 통해 관심 객체를 검출하고 관심 영역을 설정하는 것으로 하였으나, 관심 영역을 설정하기 위해 관심 객체의 움직임에 따라 그 위치 정보를 추정할 수 있는 별도의 센서를 이용하는 것도 가능하다. 이를 위해, 엑스선 영상 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 관심 객체를 감지하는 관심객체 감지부(170)를 더 포함할 수 있다.In the embodiments described above, the object of interest is detected and the region of interest is set through the image processing of the x-ray image. However, in order to set the region of interest, a separate sensor May be used. For this purpose, the
예를 들어, 관심 객체를 포함하는 일정 영역에 가변 자기장을 인가하고, 관심 객체에 코일을 부착하면 관심 객체의 움직임에 따라 코일에 걸리는 전압이 달라진다. 따라서, 코일에 인가되는 전압을 측정하고, 측정된 전압에 기초하여 코일의 위치와 이동 방향을 추정할 수 있다. 코일의 위치와 이동 방향은 관심 객체의 위치와 방향으로 취급될 수 있다. 이 경우, 관심객체 감지부(170)는 자기장을 인가하는 자기장 인가 장치와 전압을 측정하는 전압 센서를 포함할 수 있다. For example, when a variable magnetic field is applied to a certain region including an object of interest and a coil is attached to the object of interest, the voltage applied to the coil varies depending on the movement of the object of interest. Therefore, the voltage applied to the coil can be measured, and the position and movement direction of the coil can be estimated based on the measured voltage. The position and direction of movement of the coil can be treated as the position and orientation of the object of interest. In this case, the object of
또는, 관심 객체에 광학적으로 인식 가능한 마커를 부착하고, 광학 센서를 이용하여 마커를 인식함으로써 관심 객체의 위치와 이동 방향을 추정할 수 있다. 이 경우, 관심객체 감지부(170)는 마커를 인식할 수 있는 광학 센서를 포함할 수 있다.Alternatively, an optically recognizable marker may be attached to the object of interest, and the marker may be recognized using an optical sensor to estimate the location and direction of the object of interest. In this case, the object of
전압 센서나 광학 센서는 관심 객체에 부착된 코일에 걸리는 전압이나 관심 객체에 부착된 마커를 인식할 수 있는 위치이면 어디든 장착될 수 있는바, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예는 센서들의 장착 위치에 대해서는 제한을 두지 않는다. An embodiment of the
관심 객체를 검출하기 위해 전압 측정 센서를 이용하거나 광학 센서를 이용하는 것들은 예시들에 불과하며, 이 외에도 다양한 센싱 방식을 이용하여 관심 객체를 검출할 수 있다. Those using a voltage measurement sensor or an optical sensor to detect an object of interest are merely examples, and various sensing methods can be used to detect an object of interest.
전술한 바와 같이 별도의 센서를 이용하여 관심 객체를 검출하는 경우에는, 관심 객체가 엑스선 조사 범위 밖에 위치하는 경우에도 관심 객체를 검출할 수 있다. 엑스선 조사 범위 밖의 관심 객체를 검출하면, 관심 객체가 엑스선 영상에 나타나기 전에 관심영역 필터(141, 도 7a참조)의 신속한 이동을 위해 제어부(160)가 필터 구동부(143)를 예열(warming up)시킬 수도 있고, 관심 객체의 이동 속도와 이동 방향을 추정하여 관심영역 필터(141)를 미리 이동시켜 놓을 수도 있다.As described above, when an object of interest is detected using a separate sensor, the object of interest can be detected even when the object of interest is located outside the X-ray irradiation range. The
한편, 엑스선 영상 장치(100)의 실시예는 관심 객체의 검출을 위해 상술한 방식들 중 두 가지 이상을 조합하는 것도 포함하며, 이를 통해 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다. The embodiment of the
영상 분석부(151)에서 획득한 관심 영역에 관한 정보, 구체적으로 관심 영역의 위치, 크기 또는 움직임 특성과 같은 정보는 제어부(160)로 전송되어 필터링부(140)를 제어하는데 사용된다. Information such as the position, size, or motion characteristics of the ROI acquired by the
한편, 영상 분석부(151)는 관심 영역에 관한 정보뿐만 아니라, 프레임 영상에 나타나는 노이즈, 콘트라스트(contrast) 등의 영상 특성에 관한 정보를 획득할 수도 있고 이러한 특성들은 제어부(160)로 전송되어 엑스선 촬영 조건을 제어하는데 사용될 수 있다. Meanwhile, the
도 6은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 포함되는 제어부의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.6 is a control block diagram illustrating a configuration of a control unit included in the X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
도 6을 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)의 제어부(160)는 엑스선 촬영 파라미터를 제어하는 촬영 제어부(161) 및 필터링부(140)를 제어하는 필터링 제어부(162)를 포함한다. 6, the
촬영 제어부(161)는 엑스선 촬영에 적용되는 다양한 촬영 파라미터들을 제어한다. 촬영 파라미터는 노출 파라미터(exposure parameter)라고도 하며, 엑스선 영상 장치(100)에서 촬영 파라미터를 자동으로 제어하는 것을 자동 노출 제어(Auto Exposure Control)라고 한다. The photographing
촬영 파라미터는 관전압, 관전류, 노출 시간, 필터의 종류, 촬영 영역(FOV), 프레임 레이트, 펄스 레이트, 타겟 물질의 종류를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. The photographing parameters may be at least one selected from the group including the tube voltage, tube current, exposure time, kind of filter, photographing area (FOV), frame rate, pulse rate,
촬영 파라미터는 대상체 영역에 대한 프레임 영상에 기초하여 결정될 수도 있고, 엑스선 촬영을 시작하기 전에 입력된 사전 정보에 기초하여 결정될 수도 있다. 이하 전자의 경우에 관한 실시예를 구체적으로 설명한다.The photographing parameter may be determined based on the frame image for the object area, or may be determined based on the inputted dictionary information before starting the X-ray photographing. Hereinafter, the embodiment related to the case of the former will be described in detail.
촬영 제어부(161)는 영상 분석부(151)의 분석 결과에 기초하여 촬영 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 영상 분석부(151)가 프레임 영상을 분석하여 대상체의 두께나 밀도와 같은 특성을 판단하면, 촬영 제어부(161)는 그 판단 결과에 기초하여 대상체의 특성에 맞는 관전압, 관전류, 노출 시간, 필터 종류, 타겟 물질 종류 등의 촬영 파라미터를 결정할 수 있다. The photographing
또한, 촬영 제어부(161)는 영상 분석부(151)에서 획득된 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 촬영 파라미터를 결정할 수도 있다. 일 실시예로서, 촬영 제어부(161)는 관심 객체의 움직임의 크기나 관심 영역에 나타난 영상의 특성에 따라서 프레임 레이트, 관전류, 프레임 당 선량 등의 촬영 파라미터를 결정하여 각각 또는 동시에 제어할 수 있다. Further, the photographing
예를 들어, 촬영 제어부(161)는 관심 객체의 움직임의 크기가 큰 경우에는 프레임 레이트를 증가시켜 관심 객체의 움직임에 관한 정보를 최대한 획득하고, 관심 객체의 움직임의 크기가 작은 경우에는 프레임 레이트를 감소시켜 대상체의 피폭을 줄일 수 있다. For example, when the size of the motion of the object of interest is large, the
또한, 촬영 제어부(161)는 관심 영역의 노이즈 레벨에 따라 프레임 당 선량을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 관심 영역의 노이즈 레벨이 미리 설정된 기준치보다 높으면, 프레임 당 선량을 증가시켜 노이즈 레벨을 낮춤으로써 관심 영역이 더 선명하게 보일 수 있도록 하고, 관심 영역의 노이즈 레벨이 미리 설정된 기준치보다 낮으면, 프레임 당 선량을 감소시켜 대상체의 피폭을 줄일 수 있다. Also, the photographing
필터링 제어부(162)는 영상 분석부(151)에서 획득된 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 필터링부(140)를 제어한다. 필터링 제어부(162)의 동작을 설명하기 위해 먼저 도 7을 참조하여, 필터링부(140)의 구성을 설명하도록 한다. The
도 7a는 필터링부에 포함되는 관심영역 필터의 측단면도이고, 도 7b는 관심영역 필터의 일 예시에 관한 평면도이다.FIG. 7A is a side cross-sectional view of a region of interest filter included in the filtering section, and FIG. 7B is a plan view of an example of a region of interest filter.
도 7a를 참조하면, 필터링부(140)는 관심영역 필터(141)와 관심영역 필터(141)를 이동시키는 필터 구동부(143)를 포함한다. 필터 구동부(143)는 동력을 발생시키는 모터와 발생된 동력을 관심영역 필터(141)에 전달하는 기어 등의 기구적 구조물을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A, the
관심영역 필터(141)는 필터 구동부(143)에 의해 xy 평면 또는 z축 상에서 이동할 수 있는바, xy 평면 상에서의 이동은 관심영역 필터(141)와 비관심 영역의 위치를 대응시키기 위한 것이고, z 축 상에서의 이동은 관심영역 필터(141)와 관심 영역의 크기를 대응시키기 위한 것이다. The region-of-
엑스선 소스(110)의 전방에 해당하는 엑스선 조사 방향에는 콜리메이터(131)가 배치될 수 있다. 콜리메이터(131)는 납이나 텅스텐과 같이 엑스선을 흡수하거나 차단하는 물질로 구성되어 엑스선 소스(110)의 엑스선 조사 영역에 해당하는 촬영 영역(FOV)의 범위를 조절하고 엑스선의 산란을 감소시킨다.The
관심영역 필터(141)는 콜리메이터(131)와 엑스선 검출기(120) 사이에 위치하여 엑스선 소스(110)로부터 조사되는 엑스선을 필터링할 수 있다. 관심영역 필터(141)는 엑스선을 감쇠시키는 물질로 이루어질 수 있는바, 엑스선은 관심영역 필터(141)를 통과하면서 감쇠되어 그 선량이 줄어든다. 따라서, 관심영역 필터(141)를 대상체 영역 중 비관심 영역에 대응되는 위치에 위치시키면, 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 할 수 있다. The
일반적으로는 관심 영역이 비관심 영역에 둘러싸이게 되므로, 관심영역 필터(141)는 도 7b에 도시된 바와 같이 가운데가 비어있는 즉, 가운데에 개구부(141b)가 형성된 링 형상을 가질 수 있다. In general, since the ROI is surrounded by the ROIs, the
도 7b의 좌측의 사각 링과 같이 개구부(141b)가 다각형인 링 형상을 가질 수도 있고, 도 7b의 우측에 도시된 바와 같이 개구부(141b)가 원형인 링 형상을 가질 수도 있으나, 관심영역 필터(141)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 관심영역 필터(141)는 관심 영역의 특징이나 관심 영역과 비관심 영역의 관계 등에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 7B, the
전술한 필터링부(140)의 구성에 기초하여 필터링 제어부(162)의 동작을 설명한다. 필터링 제어부(162)는 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 관심영역 필터(141)의 이동을 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 필터 구동부(143)에 전송하여 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. The operation of the
구체적인 예로서, 필터링 제어부(162)는 관심영역 필터(141)의 개구부(141b)가 관심 영역과 대응되는 위치에 위치하도록 관심영역 필터(141)의 xy 평면 상에서의 이동을 제어하고, 관심영역 필터(141)의 개구부(141b)가 관심 영역의 크기에 대응되도록 관심영역 필터(141)의 z 축 상에서의 이동을 제어할 수 있다. As a specific example, the
필터링 제어부(162)는 관심영역 필터(141)의 위치뿐만 아니라, 관심영역 필터(141)의 종류나 두께를 제어하는 것도 가능하다. 이하 도 8을 참조하여 관심영역 필터(141)의 종류나 두께를 제어하는 필터링 제어부(162)의 동작을 설명하도록 한다.The
도 8은 복수의 관심영역 필터를 구비한 필터링부의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a filtering unit having a plurality of RO filters.
도 8을 참조하면, 관심영역 필터(141)는 xy평면 또는 z축 상에서 독립적으로 이동 가능한 복수의 필터 레이어로 이루어질 수 있으며, 각각의 필터 레이어는 제1관심영역 필터(141-1), 제2관심영역 필터(141-2) 및 제3관심영역 필터(141-3)가 된다. 8, the
제1관심영역 필터(141-1), 제2관심영역 필터(141-2) 및 제3관심영역 필터(141-3)는, 필터 물질(fitration material)의 종류는 동일하고 두께가 다르거나, 필터 물질의 종류와 두께가 모두 다르거나, 필터 물질의 종류는 다르고 두께는 동일하거나, 필터 물질의 종류와 두께가 모두 동일할 수 있다. The first ROI filter 141-1, the second ROI filter 141-2 and the third ROI filter 141-3 have the same type of filter material and different thicknesses, The kind and the thickness of the filter material are different from each other, the kind of the filter material is different and the thickness is the same, or the kind and the thickness of the filter material may be the same.
필터링 제어부(162)는 노이즈, 모션, 콘트라스트 등 관심 영역과 비관심 영역의 영상 특성에 기초하여 관심영역과 비관심 영역에 입사될 엑스선의 선량 차이를 결정할 수 있고, 결정된 선량 차이에 따라 관심영역 필터의 종류 또는 두께를 가변적으로 제어할 수 있다.The
일 예로서, 필터링 제어부(162)는 제1관심영역 필터(141-1), 제2관심영역 필터(141-2) 및 제3관심영역 필터(141-3)의 조합을 이용할 수 있다. 먼저, 관심 영역과 비관심 영역의 영상 특성에 기초하여 관심영역과 비관심 영역에 입사될 엑스선의 선량 차이를 결정하고, 결정된 선량에 따라 엑스선을 입사시킬 수 있는 관심영역 필터들(141-1,141-2,141-3)의 조합을 결정한다. As an example, the
예를 들어, 제2관심영역 필터(141-2)와 제3관심영역 필터(141-3)가 필요한 것으로 결정된 경우, 필터링 제어부(162)는 제2관심영역 필터(141-2)와 제3관심영역 필터(141-3)를 엑스선 소스(110)에서 조사되거나 콜리메이터(131)를 통과한 엑스선을 필터링할 수 있는 위치에 위치시키고 제1관심영역 필터(141-1)는 필터링 위치에서 제외시킨다. 필터링 제어부(162)는 관심영역 필터(141)를 z축 상에서 이동시키거나 xy 평면 상에서 이동시킴으로써 그 위치를 제어할 수 있다.For example, if it is determined that the second ROI filter 141-2 and the third ROI filter 141-3 are needed, the
관심영역 필터(141)가 엑스선 소스(110) 또는 콜리메이터(131)와 가까워질 수록 관심영역 필터(141)의 개구부(141b)를 통과하는 엑스선의 폭이 좁아진다. 따라서, 필터링 영역을 줄여 관심 영역을 늘리고자 하는 경우에는 관심영역 필터(141)를 z축 상에서 엑스선 소스(110) 또는 콜리메이터(131) 쪽으로 이동시키고, 필터링 영역을 늘려 관심 영역을 줄이고자 하는 경우에는 관심영역 필터(141)를 z축 상에서 엑스선 소스(110) 또는 콜리메이터(131)의 반대 쪽으로 이동시킨다. As the
도 9a및 도 9b는 관심영역과 비관심 영역에 입사된 엑스선의 선량을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIGS. 9A and 9B are diagrams schematically showing the dose of X-rays incident on the ROI and the ROI.
도 9a는 관심영역과 비관심 영역을 지나는 임의의 직선 AB상에 입사되는 엑스선의 선량을 나타낸다. 필터링 제어부(162)가 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시키면 도 9a에 도시된 바와 같이 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사된다. 선량이 적기는 하나, 비관심 영역에도 엑스선이 입사되므로 전체 촬영 영역에 대한 정보를 얻을 수 있다. FIG. 9A shows the dose of an X-ray incident on an arbitrary straight line AB passing through the ROI and the ROI. When the
전술한 바와 같이 엑스선 영상 장치(100)는 엑스선 촬영을 연속적으로 수행하여 동영상을 얻을 수 있는바, 대상체 영역에 관심 영역이 존재하는 한 관심 영역과 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 선량의 차이를 도 8b에 도시된 바와 같이 유지할 수 있다. 일 예로 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 선량은 관심영역에 입사되는 엑스선 선량의 1/5, 1/10 또는 1/20 이하일 수 있다.As described above, the
도 10a 는 관심 객체의 움직임에 따른 관심 영역의 이동을 나타낸 도면이고, 도 10b는 이동하는 관심 영역을 추적하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다. FIG. 10A is a diagram illustrating movement of a ROI according to movement of an object of interest, and FIG. 10B is a diagram schematically illustrating an operation of tracking a ROI.
엑스선 동영상은 대상체 영역에 존재하는 움직임을 나타낼 수 있고, 움직임의 주체가 관심 객체인 경우에는 관심 객체의 움직임에 의해 관심 영역이 이동할 수 있다. 일 예로서, 도 10a에 도시된 바와 같이 혈관에 스텐트 기구(13)를 삽입하는 스텐트 삽입술을 수행하는 경우, 관심 객체인 스텐트(13a)는 혈관 내의 목표 위치로 이동하고, 스텐트(13a)의 움직임에 따라 관심 영역도 함께 이동한다.The X-ray moving picture can represent the motion existing in the object area, and if the subject of motion is the object of interest, the area of interest can be moved by the movement of the object of interest. 10A, when the
앞서, 영상 분석부(151)가 관심 객체의 검출 및 추적을 실시간으로 수행할 수 있다고 하였는바, 도 10b에 도시된 바와 같이 관심 영역이 이동하는 경우에는 영상 분석부(151)가 실시간으로 이를 추적하고, 필터링 제어부(162)는 관심영역 필터(141)가 관심 영역의 이동에 동기되어 함께 이동하도록 제어한다. As shown in FIG. 10B, when the ROI is moved, the
한편, 영상 분석부(151)가 관심 객체의 검출에 실패하거나, 검출하더라도 그 신뢰도가 매우 낮은 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 검출의 신뢰도는 객체 인식 결과에 대한 신뢰도를 계산하는 다양한 알고리즘에 의해 획득될 수 있고, 신뢰도 값이 미리 설정된 기준치 미만인 경우에는 관심 객체의 검출 결과를 신뢰할 수 없는 것으로 판단할 수 있다. 영상 분석부(151)는 관심 객체의 검출에 실패하거나 그 신뢰도가 미리 설정된 기준치 미만인 경우에는, 관심 영역을 재설정하지 않고 이전의 관심 영역을 그대로 유지할 수 있다.On the other hand, when the
도 11은 소스/검출기 위치 감지부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.11 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including a source / detector position sensing unit.
엑스선 촬영 중 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치가 달라질 수 있다. 사용자가 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)를 수동으로 이동시킬 수도 있고, 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)가 자동으로 이동하는 것도 가능하다. 관심 객체가 이동하지 않더라도, 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)가 이동하면서 관심 객체와 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120) 사이의 상대적인 위치가 달라질 수 있다. 이 경우, 이전 프레임 영상과 현재 프레임 영상 사이의 유사성(similarity)이 떨어질 수 있고, 영상 분석부(151)에서 관심 객체의 검출 및 추적을 실시간으로 수행하더라도 관심 객체 검출의 성능이나 신뢰성이 저하될 수 있다. 따라서, 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)가 이동하는 경우, 영상 분석부(151)는 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 변화를 반영하여 관심 객체를 검출하고 관심 영역을 재설정할 수 있다. 구체적으로, 영상 분석부(151)는 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 변화에 따른 관심 객체와의 상대적인 위치 변화를 추정할 수 있고, 관심 객체를 검출함에 있어서 상대적인 위치 변화를 반영하여 검출의 성능 또는 신뢰도의 저하를 방지할 수 있다. The position of the
이를 위해, 엑스선 영상 장치(100)는 도 11에 도시된 바와 같이 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 변화를 감지할 수 있는 소스/검출기 위치 감지부(180)를 더 포함할 수 있다. 소스/검출기 위치 감지부(180)는 위치 센서로 구현되어 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 정보를 획득할 수도 있고, 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)가 모터와 같은 구동부에 의해 자동으로 움직일 수 있는 경우에는 구동부의 구동량을 측정하는 센서로 구현되어 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 이동량이나 이동 방향에 관한 정보를 획득할 수도 있다. The
또한, 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)가 제어부(160)의 제어에 따라 자동으로 이동하는 경우에는, 소스/검출기 위치 감지부(180)를 구비하지 않고, 제어부(160)로부터 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 이동량이나 이동 방향에 관한 정보를 획득하는 것도 가능하다.When the
엑스선 영상 장치(100)의 실시예에서는 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 변화에 관한 정보를 획득할 수 있는 구성이나 방식에는 제한을 두지 않는바, 전술한 예시 외에도 다양한 방식으로 엑스선 소스(110) 또는 엑스선 검출기(120)의 위치 변화에 관한 정보를 획득할 수 있다.In the embodiment of the
도 10b의 예시에서는 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역도 함께 이동하는 것으로 하였으나, 다른 예시에 따르면, 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역의 크기가 달라지는 것도 가능하다. 영상 분석부(151)는 관심 객체가 이동하면 관심 영역의 위치는 고정하되, 이동한 관심 객체를 포함할 수 있도록 그 크기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 관심 객체의 움직임의 크기에 따라 관심 영역의 크기 증가율이 달라진다. In the example of FIG. 10B, the region of interest is moved together with the movement of the object of interest. However, according to another example, the size of the region of interest may be changed according to the movement of the object of interest. The
또는, 후술하는 바와 같이 관심 객체의 움직임의 크기가 작은 경우에만 관심 영역의 위치는 고정하고 크기를 증가시키는 것도 가능하다. Or, as will be described later, it is also possible to fix the position of the ROI and increase the size only when the size of the movement of the ROI is small.
엑스선 영상 장치(100)는 로드 맵핑(road mapping)을 수행할 수 있는바, 로드 맵핑을 수행함에 있어서도 관심 영역의 검출 및 추적을 통해 엑스선 선량의 조절할 수 있다. The
도 12는 로드 맵과 결합된 실시간 영상을 개략적으로 나타낸 도면이다. 12 is a view schematically showing a real-time image combined with a road map.
도 12를 참조하면, 먼저 시술 도구가 삽입될 대상 혈관에 조영제를 주입하여 로드맵 마스크를 생성한다. 로드맵 마스크는 혈관 지도와 같은 역할을 하며 정지 영상에 해당한다. 영상 프로세서(150)는 로드맵 마스크를 다음의 실시간 투시 영상(subsequent live fluoroscopic images)과 결합하여 시술 도구가 로드맵 위에 겹쳐진 것과 같은 영상을 얻을 수 있다. Referring to FIG. 12, first, a contrast agent is injected into a blood vessel to be inserted with a surgical tool to generate a road map mask. The road map mask serves as a blood vessel map and corresponds to a still image. The
일 예로서, 로드맵 마스크로부터 다음의 실시간 투시 영상을 차감하여 배경은 제거되고 시술 도구와 대상 혈관이 우수한 콘트라스트로 나타나는 영상을 얻을 수 있다. 또는, 다음의 실시간 투시 영상으로부터 로드맵 마스크를 차감할 수도 있다.As an example, the background is removed by subtracting the next real time perspective image from the road map mask, and an image in which the treatment tool and the target vessel are displayed with excellent contrast can be obtained. Alternatively, the roadmap mask may be subtracted from the next real-time perspective image.
영상 프로세서(150)는 로드맵 마스크와 실시간 투시 영상을 결합하기 전에 이들 영상에 대해DSA(Digital Subtraction Angiography)를 수행할 수도 있다. DSA는 조영제 투입 후 영상에서 조영제 투입 전 영상을 차감(subtraction)하는 것으로서, 배경의 구조(anatomy)나 조직(tissue)을 제거함으로써 혈관의 인식률을 향상시킬 수 있다. The
여기서, 실시간 투시 영상은 관심 영역의 실시간 검출 및 추적을 통해 비관심 영역에 저선량의 엑스선이 입사된 영상이다. 저선량의 실시간 투시 영상을 로드맵과 결합하면, 선량의 감소를 구현함과 동시에 혈관과 시술 도구 사이의 콘트라스트가 우수한 실시간 영상을 얻을 수 있다.Here, a real-time perspective image is an image in which a low-dose X-ray is incident on a non-interest region through real-time detection and tracking of a region of interest. By combining low-dose real-time perspective images with road maps, real-time images with excellent contrast between blood vessels and treatment tools can be obtained while reducing the dose.
영상 복원부(152)는 프레임 영상의 관심 영역에 대해 화질 개선을 위한 영상 복원 또는 영상 강화를 수행할 수 있다. The
영상 복원부(152)는 공간적 필터링(spatial filtering), 시간적 필터링(temporal filtering), 시공적 필터링(spatio-temporal filtering), 초해상도 복원(super-resolution reconstruction) 등의 디노이징(denoising) 알고리즘을 사용하여 프레임 영상의 관심 영역을 복원할 수 있다. 관심 영역에 복원에 관한 자세한 설명은 후술하도록 한다.The
또한, 영상 복원부(152)는 히스토그램이나 웨이블렛(wavelet)에 기반한 대조 강화(contrast enhancement) 알고리즘, 에지 강화 필터 등의 디테일 강화 알고리즘 등을 사용하여 프레임 영상의 관심 영역을 강화시킬 수 있다.In addition, the
한편, 비관심 영역에는 저선량의 엑스선이 입사되었기 때문에 프레임 영상의 비관심 영역은 신호 대 잡음비가 낮게 나타날 수 있다. 따라서, 영상 복원부(152)는 비관심 영역의 화질을 개선하기 위한 복원 작업을 수행한다. 이하 도 13a 및 도 13b를 참조하여 프레임 영상의 비관심 영역을 복원하는 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.On the other hand, since the low-dose X-ray is incident on the non-interest region, the non-interest region of the frame image may have a low signal-to-noise ratio. Accordingly, the
도 13a는 이전 영상을 결합하여 프레임 영상의 화질을 복원하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 13b는 이전 영상과의 평균에 의해 프레임 영상의 노이즈가 감소되는 효과를 개략적으로 나타낸 도면이다.13A is a diagram illustrating a process of restoring the image quality of a frame image by combining previous images, and FIG. 13B is a diagram schematically illustrating an effect of reducing noise of a frame image by averaging the previous image.
도 13a를 참조하면, 영상 복원부(152)는 현재 프레임 영상을 적어도 하나의 이전 프레임 영상과 결합하여 화질을 개선하는 영상 복원을 수행할 수 있다. 이 때, 프레임 영상 간의 결합은 비관심 영역에 대해서 이루어질 수 있다. 도 13a의 예시에 따르면, 현재 프레임 영상을 두 장의 이전 프레임 영상과 결합하여 복원함으로써, 고선량의 엑스선이 입사된 관심 영역에 대한 프레임 영상과 같이 우수한 신호 대 잡음비를 갖는 프레임 영상을 얻을 수 있다. Referring to FIG. 13A, the
현재 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 결합하는 방법의 예로서, 현재 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 합산하는 방법, 현재 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 평균하는 방법, 에지 방향과 같은 영상 특성을 고려하여 현재 프레임 영상에 적용되는 필터를 가변하거나, 움직임 보상 시간적 필터링(motion-compensated temporal filtering)을 적용하는 방법, 움직임 보상 공간적 필터링(motion-compensated spatial filtering)을 적용하는 방법 등이 있다. 여기서, 합산은 단순 합산일 수도 있고 가중치 합산일 수도 있으며 평균은 단순 평균일 수도 있고 가중치 평균일 수도 있다. As an example of a method of combining a current frame image and at least one previous frame image, a method of summing a current frame image and at least one previous frame image, a method of averaging the current frame image and at least one previous frame image, A method of applying a motion-compensated temporal filtering, a method of applying motion-compensated spatial filtering, and the like may be used. . Here, the sum may be a simple sum or a weighted sum, and the average may be a simple average or a weighted average.
영상 복원부(152)는 상기 방법들 중 하나를 사용할 수도 있고, 둘 이상의 방법을 조합하여 사용할 수도 있다.The
도 13b를 참조하면, 현재 프레임 영상을 프레임 영상 m이라 하면, 프레임 영상 m을 복원하기 위해 프레임 영상 m과 프레임 영상 m-1을 평균할 수 있고, 필요에 따라 프레임 영상 m과 더 많은 이전 프레임 영상들을 함께 평균할 수도 있다. Referring to FIG. 13B, if the current frame image is a frame image m, the frame image m and the frame image m-1 can be averaged to recover the frame image m, and if necessary, the frame image m and the previous frame image m Can be averaged together.
평균에 사용되는 이전 영상의 수가 증가되면 영상의 노이즈 감소율도 증가되는바, 일 예로 프레임 영상 m과 4장의 이전 프레임 영상을 평균하면 노이즈를 대략 60% 정도까지 줄일 수 있다. 영상 복원부(152)는 현재 프레임 영상의 노이즈와 영상 지연(image lag) 등을 고려하여 평균에 사용되는 이전 프레임 영상의 수를 결정할 수 있다. If the number of previous images used in the average is increased, the noise reduction rate of the image is also increased. For example, if the average of the frame image m and the previous frame image of 4 frames is reduced, the noise can be reduced to about 60%. The
또한, 영상 복원부(152)는 복원된 프레임 영상의 비관심 영역에 대해 추가적인 영상 강화를 수행할 수 있다. 일 예로서, 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상을 결합할 때 발생할 수 있는 해상도의 저하 및 영상 블러링(image blurring)을 저감하기 위해 프레임 영상 간 정렬(alignment) 또는 정합(registration)이나 모션 예측/보상을 수행할 수 있다. In addition, the
프레임 영상 간 정합을 위한 알고리즘으로는 특징 기반 알고리즘(feature-based algorithm), 신호세기 기반 알고리즘(intensity-based algorithm), 또는 특징과 신호세기가 혼합된 알고리즘이 사용될 수 있다. Algorithms for matching between frame images can be feature-based algorithms, intensity-based algorithms, or algorithms that combine features and signal strengths.
모션 예측/보상을 위한 모션 필드 모델로는 병진 모션(translational motion), 블록 기반 구분적 병진 모션(block-based piecewise translational motion), 회전, 스케일링(scaling), 변형 가능한 모션(non-rigid deformable motion) 등이 사용될 수 있다.Motion field models for motion prediction / compensation include translational motion, block-based piecewise translational motion, rotation, scaling, non-rigid deformable motion, Etc. may be used.
또한, 영상 복원부(152)는 비관심 영역뿐만 아니라 관심 영역에 대해서도 영상 복원을 수행할 수 있다. 이 때, 관심 영역에 대해서도 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상을 결합하는 방식으로 영상 복원을 수행할 수 있다. 관심 영역과 비관심 영역을 모두 복원함에 있어서, 두 영역에 모두 공간적 필터링(spatial denoising filtering)을 수행할 수도 있고, 시간적 필터링(temporal denoising filtering)을 적용할 수도 있으며, 공간적 필터링과 시간적 필터링을 모두 적용할 수도 있다. 여기서, 공간적 필터링과 시간적 필터링은 모두 움직임 보상 필터링일 수 있다. In addition, the
또는, 비관심 영역과 관심 영역 각각의 움직임 특성에 따라서 적절한 필터링을 선택할 수도 있다. 일 예로서, 움직임이 크거나 빠르면 공간 필터링을 적용하고 그렇지 않은 경우에는 시간적 필터링을 적용할 수 있다. 따라서, 관심 영역 내에서의 움직임이 크거나 빠른 경우에는 관심 영역에 공간적 필터링을 적용하고, 비관심 영역에는 시간적 필터링을 적용할 수 있다.Alternatively, appropriate filtering may be selected according to the motion characteristics of each of the non-interest area and the ROI. As an example, spatial filtering may be applied if the motion is large or fast, and temporal filtering may be applied otherwise. Therefore, if the motion in the region of interest is large or fast, spatial filtering may be applied to the region of interest and temporal filtering may be applied to the regions of no interest.
또는, 관심 영역과 비관심 영역에 모두 시간적 필터링을 적용하면서, 필터링의 강도를 서로 다르게 하여 관심 영역과 비관심 영역을 포함하는 전체 영상의 화질을 최적화하는 것도 가능하다. 예를 들어, 관심 객체의 움직임이 커서 시간적으로 인접한 프레임 영상 간의 유사성이 적은 경우에는 시간적 필터링을 적용하면 필터링의 효과가 떨어질 수 있다. 이 경우, 관심 영역에는 상대적으로 약한 강도의 시간적 필터링을 적용하고, 비관심 영역에는 상대적으로 강한 강도의 시간적 필터링을 적용할 수 있다. 이로써, 상대적으로 저선량의 엑스선이 조사되는 비관심 영역의 화질을 복원함과 동시에 복잡한 움직임을 갖는 관심 객체의 블러링을 방지할 수 있다.Alternatively, temporal filtering may be applied to both the ROI and the ROI, and the filtering strengths may be different from each other to optimize the quality of the entire image including the ROI and the ROI. For example, if the similarity between temporally adjacent frame images is small due to a large motion of the object of interest, the temporal filtering may reduce the filtering effect. In this case, temporal filtering of a relatively weak intensity may be applied to the region of interest, and temporal filtering of relatively strong intensities may be applied to the region of non-interest. Thus, it is possible to restore the image quality of a non-interest area irradiated with a relatively low dose of x-rays and to prevent blurring of objects of interest having complex motion.
시간적 필터링의 강도를 조절하기 위해, 현재 프레임 영상의 복원에 사용되는 이전 프레임 영상의 수를 조절하거나, 또는 각각의 이전 프레임 영상에 적용되는 가중치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 약한 강도의 시간적 필터링을 적용하기 위해, 상대적으로 적은 수의 이전 프레임 영상을 복원에 사용할 수도 있다. 또는, 강한 강도의 필터링을 적용하는 경우와 동일한 수의 이전 프레임 영상을 사용하되, 현재 프레임 영상과의 시간적 인접성에 따라 이전 프레임 영상에 적용되는 가중치를 조절할 수도 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상과 시간적으로 가까운 이전 프레임 영상일수록 높은 가중치를 적용하고, 시간적으로 먼 이전 프레임 영상일수록 낮은 가중치를 적용할 수 있다. In order to adjust the intensity of temporal filtering, the number of previous frame images used for restoration of the current frame image may be adjusted, or the weight applied to each previous frame image may be adjusted. For example, to apply temporal filtering of weak intensity, a relatively small number of previous frame images may be used for reconstruction. Alternatively, the same number of previous frame images as in the case of applying strong filtering may be used, but the weight applied to the previous frame image may be adjusted according to the temporal adjacency with the current frame image. For example, a higher weight value may be applied to a previous frame image temporally closer to the current frame image, and a lower weight value may be applied to a temporally farther previous frame image.
그리고, 영상 복원부(152)는 프레임 영상의 관심 영역과 비관심 영역의 밝기 및 콘트라스트를 일치시키기 위한 영상 평활화(image equalization) 알고리즘을 수행할 수 있다.The
한편, 비관심 영역에 대한 엑스선 필터링에 의해 관심 영역과 비관심 영역에 입사되는 엑스선의 선량이 달라지게 되면 두 영역의 경계 영역에 artifact가 발생할 수 있다. 따라서, 영상 복원부(152)는 관심 영역과 비관심 영역의 경계 영역에 경계보정 알고리즘을 적용한 영상 처리를 수행하여 경계 영역에서 발생하는 artifact를 감소시킬 수 있다. On the other hand, when the dose of the X-rays incident on the region of interest and the region of non-interest by the X-ray filtering on the non-interest region is changed, an artifact may occur in the boundary region of the two regions. Accordingly, the
경계 영역의 특성은 관심영역 필터(141)의 재질, 모양, 위치 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 영상 복원부(152)가 경계 영역에 대해 경계보정 알고리즘을 적용하여 영상 처리를 수행함에 있어서 관심영역 필터(141)의 특성을 고려할 수 있다. The characteristics of the boundary region may vary depending on the material, shape, position, and the like of the
영상 복원부(152)에서 적용하는 경계보정 알고리즘의 일 예로 선형 블렌딩(linear blending) 알고리즘이 사용될 수 있다. 선형 블렌딩 알고리즘은 페더링(Feathering) 또는 알파 블렌딩(Alpha blending)이라고도 불린다. 선형 블렌딩 알고리즘은 경계가 발생하는 영역에서 각 픽셀의 값에 가중치(weighting)를 줘서 융합하는 방법으로, 가중치를 주는 영역이 넓어질수록 경계 영역을 자연스럽게 형성할 수 있다. As an example of the boundary correction algorithm applied by the
영상 복원부(152)에서 적용하는 경계보정 알고리즘의 다른 예로 멀티 밴드 블렌딩(Multi band blending) 알고리즘이 사용될 수 있다. 멀티 밴드 블렌딩 알고리즘은 가우시안 피라미드를 통해 각 밴드 별로 고주파수, 저주파수 영상들로 분리하고, 최대 가중치 함수를 기준으로 밴드 영상들을 분리한 후 각 밴드 영상들에 대해 다른 가중치를 주어 융합하는 방법으로, 고주파 영상은 좁게, 저주파 영상은 넓게 융합을 하게 되기 때문에 디테일 성분을 효과적으로 융합할 수 있게 된다.As another example of the boundary correction algorithm applied in the
전술한 경계보정 알고리즘들은 개시된 발명의 실시예에 적용될 수 있는 예시들에 불과하며, 영상 복원부(152)에서 사용하는 경계보정 알고리즘의 종류가 이 예시들에 한정되는 것은 아니다.The above-described boundary correction algorithms are only examples that can be applied to the embodiments of the disclosed invention, and the types of boundary correction algorithms used in the
한편, 엑스선이 조사되는 동안에 관심영역 필터(141)가 이동하게 되면, 경계 영역의 패턴이 달라질 수 있다. 따라서, 영상 복원부(152)는 엑스선이 조사되는 동안의 관심영역 필터(141)의 이동 속도나 위치 변화에 관한 정보를 이용하여 경계 영역의 패턴을 추정하고, 이를 이용하여 경계 영역을 보정할 수 있다. Meanwhile, when the
도 14는 모드 제어부를 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.14 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus further including a mode control unit.
도 14를 참조하면, 엑스선 영상 장치(100)의 제어부(160)는 엑스선 촬영 모드를 제어하는 모드 제어부(163)를 더 포함할 수 있다. 모드 제어부(163)에서 제어할 수 있는 엑스선 촬영 모드는 관심 영역 모드와 전체 촬영 모드를 포함한다. 관심 영역 모드는 전술한 바와 같이 관심 영역을 검출하여 관심 영역과 비관심 영역의 엑스선 선량에 차이를 두는 촬영 모드이고, 전체 촬영(Full FOV) 모드는 관심 영역과 비관심 영역의 엑스선 선량에 차이를 두지 않고 대상체 영역에 대해 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 일반 촬영 모드이다. Referring to FIG. 14, the
모드 제어부(163)는 영상 분석부(151)에서 분석한 프레임 영상에 관한 정보, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어할 수 있다. 모드 제어부(163)는 엑스선 촬영 모드를 제어함에 있어 이들 정보를 모두 고려할 수도 있고 일부만 고려할 수도 있다. The
프레임 영상에 관한 정보는 관심 영역에 관한 정보나 영상 특성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이하 모드 제어부(163)가 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어하는 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.The information on the frame image may include information on the region of interest or information on the image characteristics. Hereinafter, the operation of the
관심 영역에 관한 정보는 관심 객체의 움직임 특성을 포함하는바, 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임의 크기에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어할 수 있다. The information on the region of interest includes motion characteristics of the object of interest, and the
구체적으로, 관심 객체의 움직임이 큰 경우에는, 관심 객체의 움직임에 따라 영역 별 엑스선 조사량을 일일이 변경하는 것보다 전체 촬영 영역에 대해 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 것이 더 효율적일 수 있다. 따라서, 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임이 큰 경우에는 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하여, 전체 촬영 영역에 대해 균일한 선량의 엑스선이 조사되도록 할 수 있다. Specifically, when the motion of the object of interest is large, it may be more efficient to irradiate the X-ray of a uniform dose with respect to the entire imaging region than to change the X-ray dose per region according to the movement of the object of interest. Accordingly, when the movement of the object of interest is large, the
한편, 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임의 크기를 미리 설정된 기준치와 비교하여 움직임의 크기가 큰지 여부를 판단할 수 있는바, 기준치는 실험, 통계, 시뮬레이션, 이론 등에 기초하여 설정될 수 있다. 후술할 다른 기준치들과의 구별을 위해 움직임의 크기가 큰지 여부를 판단할 수 있는, 전체 촬영 모드의 설정 기준이 되는 기준치를 제1기준치라 하기로 한다. On the other hand, the
모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임이 크지 않은 경우에는, 엑스선 촬영 모드를 관심 영역 모드로 설정할 수 있는바, 관심 영역 모드는 다시 관심 객체의 움직임의 크기에 기초하여 두 가지 모드로 나뉠 수 있다. If the motion of the object of interest is not large, the
관심 객체의 움직임이 작은 경우에는, 영역 별 엑스선 조사량을 미세하게 변경해야 하는바, 관심 객체의 움직임을 포함하도록 관심 영역이 그 크기만 일정량 증가되고, 이동은 하지 않는 것이 더 효율적일 수 있다. 당해 실시예에서는 이러한 동작을 수행하는 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드(stationary mode)라 하기로 한다. 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 제2기준치보다 작으면 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정할 수 있다. If the movement of the object of interest is small, it is necessary to finely change the X-ray dose for each region, so that the region of interest is increased by a certain amount to include the movement of the object of interest, and it may be more efficient not to move. In this embodiment, the X-ray photographing mode for performing such an operation will be referred to as a static photographing mode (stationary mode). The
그리고, 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임이 중간인 경우, 다시 말해 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 제2기준치보다 큰 경우에는 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역을 이동시키고, 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시켜 엑스선 조사량을 조절하는 촬영 모드로 설정하는바, 이러한 촬영 모드를 동적 촬영 모드(dynamic mode) 하기로 한다. If the movement of the object of interest is intermediate, that is, when the size of the movement of the object of interest is larger than a preset second reference value, the
한편, 모드 제어부(163)가 엑스선 촬영 모드를 전술한 전체 촬영 모드, 정적 촬영 모드 및 동적 촬영 모드 중 어느 두 가지 모드로만 설정하거나 어느 한 가지 모드로만 설정하는 것도 가능하다. On the other hand, it is also possible that the
구체적으로, 모드 제어부(163)는 관심 객체의 움직임의 크기가, 미리 설정된 제3기준치보다 크면 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고 작으면 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 제3기준치는 상기 제1기준치 또는 제2기준치와 같은 값일 수도 있고 다른 값일 수도 있다.More specifically, the
또는, 관심 객체의 움직임의 크기가, 미리 설정된 제4기준치보다 크면 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고 작으면 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정할 수도 있다. 여기서, 제4기준치는 상기 제1기준치, 제2기준치 또는 제3기준치와 같은 값일 수도 있고 다른 값일 수도 있다.Alternatively, if the size of the movement of the object of interest is greater than a preset fourth reference value, the X-ray imaging mode may be set to the entire imaging mode and the X-ray imaging mode may be set to the dynamic imaging mode. Here, the fourth reference value may be the same as or different from the first reference value, the second reference value, or the third reference value.
또는, 관심 객체의 움직임의 크기가, 미리 설정된 제5기준치보다 크면 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하고 작으면 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정할 수도 있다. 여기서, 제5기준치는 상기 제1기준치, 제2기준치, 제3기준치 또는 제4기준치와 같은 값일 수도 있고 다른 값일 수도 있다.Alternatively, if the magnitude of movement of the object of interest is greater than a preset fifth reference value, the x-ray imaging mode may be set to the dynamic imaging mode and the x-ray imaging mode may be set to the static imaging mode. Here, the fifth reference value may be the same as or different from the first reference value, the second reference value, the third reference value, or the fourth reference value.
또는, 관심 객체의 움직임의 크기와 무관하게 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로만 설정하거나, 동적 촬영 모드로만 설정하는 것도 가능하다. Alternatively, it is possible to set the X-ray photographing mode to the static photographing mode only, or to set the dynamic photographing mode only, regardless of the size of the movement of the object of interest.
이하 모드 제어부(163)가 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어하는 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the
엑스선 영상 장치(100)가 수행할 수 있는 이미징 모드에는 일반적인 엑스선 투시 모드(fluoroscopic mode), DSA(Digital Subtraction Angiography) 모드 등이 있다.. The imaging modes that the
DSA 모드에 의해 획득된 DSA 영상은 전체 대상체 영역에서 관찰 대상 혈관의 위치나 형상을 파악하는데 유용하게 사용될 수 있으므로, 엑스선 영상 장치(100)의 이미징 모드가 DSA 모드인 경우에는 모드 제어부(163)가 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정할 수 있다. Since the DSA image obtained by the DSA mode can be used to determine the position and shape of the blood vessel to be observed in the entire object region, when the imaging mode of the
그리고, 엑스선 투시 모드인 경우에는 관심 영역 모드로 설정할 수 있다. 따라서, 관심 객체의 움직임 특성에 따라 동적 촬영 모드 또는 정적 촬영 모드로 설정될 수 있으나, 전술한 바와 같이 관심 객체의 움직임이 큰 경우에는 전체 촬영 모드로 설정되는 것도 가능하다. In the case of the x-ray fluoroscopy mode, it is possible to set the mode of interest region. Therefore, the dynamic shooting mode or the static shooting mode may be set according to the motion characteristics of the object of interest. However, if the movement of the object of interest is large as described above, the entire shooting mode may be set.
스테이지에 관한 정보는 엑스선 촬영을 위한 여러 단계 중 현재 단계가 어떤 단계인지에 관한 정보를 포함한다. 예를 들어, 카테터 삽입 단계인지, 스텐트 삽입 단계인지, 조영제 주입 단계인지 여부에 관한 정보들이 스테이지에 관한 정보가 될 수 있다. The information about the stage includes information about which step of the current step among the various steps for radiography. For example, information on the stage may be information on whether it is a catheter insertion step, a stent insertion step, or a contrast agent injection step.
일 예로서, 이미징 모드가 엑스선 투시 모드인 경우이더라도 현재 단계가 조영제 주입 단계인 경우에는 대상체의 전체적인 구조를 파악하기 위해 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정할 수 있다. For example, in the case where the imaging mode is the X-ray fluoroscopic mode, the X-ray imaging mode can be set to the entire imaging mode in order to grasp the overall structure of the object when the present stage is the contrast medium injection stage.
한편, 이미징 모드에 관한 정보나 스테이지에 관한 정보는 장치 자체에서 판단하거나 사용자에 의해 입력될 수 있는바, 모드 제어부(163)는 전술한 예시 외에도 사용자에 의해 입력되는 다양한 정보들에 기초하여 전체 영상 정보가 중요한지 관심 영역의 영상 정보가 중요한지 여부에 따라 엑스선 촬영 모드를 설정할 수 있다. On the other hand, the information on the imaging mode and the information on the stage can be determined by the apparatus itself or can be input by the user. In addition to the above-described example, the
도 15는 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관도이다.15 is an external view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment.
일 예로서, 엑스선 영상 장치(100)는 도 15에 도시된 바와 같은 C-arm 구조를 가질 수 있다. 엑스선 소스 어셈블리(107)와 엑스선 검출기(120)는 C 형상의 암(C-arm)(101)의 양쪽 단부에 각각 장착될 수 있다. C-arm(101)은 연결축(105)을 통해 본체(103)와 연결되며 오비탈 방향(orbital direction)으로 회전할 수 있다. As an example, the
엑스선 소스 어셈블리(107)의 내부에는 엑스선 소스(110), 콜리메이터(131) 및 필터링부(140)가 구비될 수 있다. 엑스선 소스 어셈블리(107)와 엑스선 검출기(120) 사이에는 환자 테이블(109)이 위치하고 환자 테이블(109) 상에 대상체가 위치하면 엑스선 소스(110)가 대상체에 엑스선을 조사하고 엑스선 검출기(120)가 조사된 엑스선을 검출하여 대상체에 대한 엑스선 영상을 획득한다.The
전술한 바와 같이, 엑스선 영상 장치(100)는 다양한 이미징 모드에 따라 엑스선 촬영을 수행할 수 있고, 대상체에 대한 실시간 동영상을 얻을 수 있는바, 사용자는 복수의 화면을 구비하여 시술 또는 진단에 필요한 여러 영상을 표시 할 수 있는 디스플레이부(172)를 보면서 시술 또는 진단을 수행할 수 있다.As described above, the
앞서 언급한 바와 같이, 영상 분석부(151)가 관심 영역에 관한 정보를 획득하거나 촬영 제어부(161)가 촬영 파라미터를 설정하거나 모드 제어부(163)가 엑스선 촬영 모드를 제어하는 경우에 있어서, 사용자로부터 입력되는 정보를 이용할 수 있다. 사용자는 엑스선 영상 장치(100)에 구비된 입력부(171)를 통해 필요한 정보를 입력할 수 있다. As described above, when the
이하 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 관한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a control method of an X-ray imaging apparatus will be described.
도 16은 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다. 일 실시예에 따른 제어 방법에는 전술한 엑스선 영상 장치(100)가 사용될 수 있다. 따라서, 전술한 도 1 내지 도 15의 엑스선 영상 장치(100)의 실시예에 관한 설명이 엑스선 영상 장치의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.16 is a flowchart illustrating a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to an embodiment. The
도 16을 참조하면, 대상체 영역에 미리 정해진 시간 간격으로 엑스선을 조사한다(310). 엑스선을 연속적으로 조사하는 것도 가능하나, 당해 실시예에서는 엑스선의 선량 감소와 시간적 해상도(temporal resolution) 향상을 위해 일정한 시간 간격으로 엑스선을 조사하는 펄스 노출 방식을 채용한다. 여기서, 미리 정해진 시간 간격은 펄스 레이트에 따라 결정될 수 있으며, 일 예로 펄스 레이트가 초당 30펄스(30pps)인 경우에는 엑스선을 1초에 30회 조사한다. Referring to FIG. 16, an X-ray is irradiated at a predetermined time interval in a subject area (310). Although it is also possible to continuously irradiate the X-rays, the present embodiment employs a pulse exposure method in which an X-ray is irradiated at regular time intervals in order to reduce dose of the X-ray and improve temporal resolution. Here, the predetermined time interval may be determined according to the pulse rate. For example, when the pulse rate is 30 pulses per second (30 pps), the X-ray is irradiated 30 times per second.
조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득한다(311). 여기서, 대상체 영역은 엑스선 촬영 영역과 일치할 수 있으며 프레임 영상의 획득은 엑스선의 조사와 동기되어 실시간으로 이루어질 수 있다. The examined X-ray is detected to obtain a frame image of the object area (311). Here, the object region may coincide with the X-ray imaging region, and the acquisition of the frame image may be performed in real time in synchronism with the irradiation of the X-ray.
대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득한다(312). 관심 영역에 관한 정보의 획득은 관심 객체의 검출 및 검출된 관심 객체에 기초한 관심 영역의 설정을 포함한다. 구체적으로, 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 검출된 관심 객체를 포함하는 일정 영역을 관심 영역으로 설정한다. 관심 영역의 위치와 크기는 관심 객체의 위치, 크기, 또는 관심 객체의 움직임 특성을 고려하여 결정될 수 있으며, 관심 객체의 움직임 특성이 갖는 불확실성도 함께 고려될 수 있다. 관심 영역에 관한 정보는 관심 영역의 위치, 크기 또는 움직임 특성을 포함하며, 관심 영역의 움직임 특성은 관심 객체의 움직임 특성에 의해 정의될 수 있다. Information regarding the region of interest is obtained from the frame image of the object region (312). Acquisition of information about the region of interest includes detection of the object of interest and setting of the region of interest based on the detected object of interest. Specifically, an object of interest is detected from a frame image of the object area, and a certain area including the detected object of interest is set as an area of interest. The location and size of the region of interest may be determined by considering the location, size, or motion characteristics of the object of interest, and may also take into account the uncertainty of the motion characteristics of the object of interest. The information on the region of interest includes the location, size, or motion characteristics of the region of interest, and the motion characteristics of the region of interest may be defined by the motion characteristics of the object of interest.
비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 관심영역 필터를 제어한다(313). 관심영역 필터(141)는 엑스선을 조사하는 엑스선 소스(110)와 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기(120) 사이에 위치 제어가 가능하도록 배치되어 있다. 따라서, 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치에 위치시켜 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 할 수 있다. 관심 영역의 설정은 프레임 레이트에 따라 실시간으로 수행될 수 있으며, 관심 영역이 이동하면 이를 추적하여 관심영역 필터(141)를 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시킨다.The ROI filter is controlled (313) such that x-rays of lesser dose than the ROI are incident on the ROI. The
한편, 관심영역 필터의 제어는 노이즈, 모션, 콘트라스트 등 관심 영역과 비관심 영역의 영상 특성에 기초하여 관심 영역과 비관심 영역에 입사될 엑스선의 선량 차이를 조절하는 것도 포함할 수 있다.The control of the ROI filter may also include adjusting the dose differences of the X-rays to be incident on the ROI and the ROI based on the image characteristics of the ROI and the ROI such as noise, motion, and contrast.
비관심 영역에는 저선량의 엑스선이 입사되었으므로, 프레임 영상의 비관심 영역은 신호 대 잡음비가 낮게 나타난다. 따라서, 현재 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상을 이용하여 복원하여 비관심 영역의 화질을 개선한다(314). 구체적으로, 현재 프레임 영상을 적어도 하나의 이전 프레임 영상과 결합할 수 있으며, 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상을 결합하는 방법으로는 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상을 평균 또는 합산하거나, 이전 프레임 영상에 나타나는 노이즈, 에지 방향과 같은 영상 특성을 고려하여 현재 프레임 영상에 적용되는 필터를 가변적으로 적용하거나, 움직임 보상 시간적 필터링(motion-compensated temporal filtering)을 적용하는 방법, 움직임 보상 공간적 필터링(motion-compensated spatial filtering)을 적용하는 방법 등이 있다. 여기서, 영상 간 결합은 비관심 영역에 대해 이루어질 수 있다.Since the low-dose X-ray is incident on the non-interest region, the non-interest region of the frame image has a low signal-to-noise ratio. Accordingly, the image quality of the non-interest area is improved by restoring the current frame image using at least one previous frame image (314). Specifically, a current frame image may be combined with at least one previous frame image. As a method of combining a current frame image and a previous frame image, a method of averaging or summing a current frame image and a previous frame image, A method of variably applying a filter applied to a current frame image in consideration of image characteristics such as noise and edge direction, a method of applying motion-compensated temporal filtering, a method of performing motion-compensated spatial filtering ), And the like. Here, the inter-image combining can be performed on the non-interest area.
그리고, 복원된 프레임 영상에 대해 추가적인 영상 강화를 수행할 수 있다. 일 예로서, 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상을 결합할 때 발생할 수 있는 해상도의 저하 및 영상 블러링(image blurring)을 저감하기 위해 프레임 영상 간 정렬(alignment) 또는 정합(registration)이나 모션 예측/보상을 수행할 수 있다.Then, additional image enhancement can be performed on the reconstructed frame image. As an example, in order to reduce the resolution and image blurring that may occur when a current frame image and a previous frame image are combined, alignment or registration between frame images, or motion prediction / compensation Can be performed.
한편, 영상의 화질 개선을 위한 복원 작업은 프레임 영상의 관심 영역에 대해서도 수행될 수 있는바, 공간적 필터(spatial filter), 시간적 필터(temporal filter), 시공적 필터(spatio-temporal filter), 초해상도 복원(super-resolution reconstruction) 등의 디노이징(denoising) 알고리즘을 사용하여 프레임 영상의 관심 영역을 복원할 수 있고, 히스토그램이나 웨이블렛(wavelet)에 기반한 대조 강화(contrast enhancement) 알고리즘, 에지 강화 필터 등의 디테일 강화 알고리즘 등을 사용하여 프레임 영상의 관심 영역을 강화시킬 수 있다.Meanwhile, the restoration work for improving the image quality of the image can be performed on the region of interest of the frame image as well. The spatial filter, the temporal filter, the spatio-temporal filter, A denoising algorithm such as a super-resolution reconstruction can be used to restore a region of interest of a frame image and a histogram or a wavelet-based contrast enhancement algorithm or an edge enhancement filter A detail enhancement algorithm can be used to enhance the region of interest of the frame image.
그리고, 프레임 영상의 관심 영역과 비관심 영역의 밝기 및 콘트라스트를 일치시키기 위한 영상 평활화(image equalization) 알고리즘을 수행하고, 복원된 프레임 영상을 디스플레이부에 실시간으로 표시한다(315). Then, an image equalization algorithm is performed to match the brightness and contrast of the ROI and the non-ROI of the frame image, and the restored frame image is displayed on the display unit in real time (315).
일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 방법은 프레임 영상에 관한 정보, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 자동으로 제어할 수 있는바, 이하 프레임 영상에 관한 정보 중에서 관심 객체의 움직임의 크기에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어하는 실시예를 설명하도록 한다. The control method of the X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment can automatically control the X-ray imaging mode based on the information on the frame image, the information on the imaging mode, or the information on the stage. An embodiment for controlling the X-ray imaging mode based on the magnitude of the movement of the object of interest will be described.
도 17은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 일 예시에 관한 순서도이다. 17 is a flowchart of an example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
도 17을 참조하면, 대상체 영역에 미리 정해진 시간 간격으로 엑스선을 조사하고(320), 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득한다(321). 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득한다(322). 여기서, 관심 영역에 관한 정보는 관심 객체의 움직임의 크기를 포함한다. Referring to FIG. 17, an X-ray is irradiated at a predetermined time interval in an object area (320), and a frame image related to the object area is obtained (321) by detecting the irradiated X-rays. Information about the ROI is obtained from the frame image of the object region (322). Here, the information on the region of interest includes the magnitude of the movement of the object of interest.
관심 객체의 움직임의 크기가 제1기준치보다 크면(323의 예), 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고(324) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 전체 촬영(Full FOV) 모드는 관심 영역과 비관심 영역의 엑스선 선량에 차이를 두지 않는 일반 촬영 모드이다.If the size of the movement of the object of interest is larger than the first reference value (YES in 323), the X-ray photographing mode is set to the entire photographing mode (324) and the X-ray photographing is performed accordingly. The Full FOV mode is a normal imaging mode in which there is no difference in X-ray dose between the ROI and the ROI.
관심 객체의 움직임의 크기가 제1기준치보다 작으면(323의 아니오), 제2기준치보다 큰지 여부를 판단한다(325). 관심 객체의 움직임의 크기가 제2기준치보다 크면(325의 예) 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하고(326) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 동적 촬영 모드는 관심 영역과 비관심 영역의 엑스선 선량에 차이를 두는 관심 영역 모드 중에서 관심 객체의 이동에 따라 관심 영역을 이동시키는 모드이다. If the size of the movement of the object of interest is smaller than the first reference value (No in 323), it is determined whether it is larger than the second reference value (325). If the size of the movement of the object of interest is greater than the second reference value (325), the X-ray photographing mode is set to the dynamic photographing mode (326) and the X-ray photographing is performed accordingly. The dynamic imaging mode is a mode for moving the region of interest according to the movement of the object of interest among the ROI modes that differ in the X-ray dose of the ROI and the ROI.
관심 객체의 움직임의 크기가 제2기준치보다 작으면(325의 아니오) 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고(327) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 정적 촬영 모드는 관심 객체의 움직임을 포함하도록 관심 영역의 크기만 일정량 증가되고, 이동은 하지 않는 모드이다. If the size of the movement of the object of interest is smaller than the second reference value (NO in 325), the X-ray photographing mode is set to the static photographing mode (327) and the X-ray photographing is performed accordingly. The static photographing mode is a mode in which only the size of the region of interest is increased by a certain amount to include the movement of the object of interest, and does not move.
도 18은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 다른 예시에 관한 순서도이다.18 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
도 18을 참조하면, 대상체 영역에 미리 정해진 시간 간격으로 엑스선을 조사하고(330), 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득한다(331). 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득한다(332). 여기서, 관심 영역에 관한 정보는 관심 객체의 움직임의 크기를 포함한다. Referring to FIG. 18, an X-ray is irradiated (330) at a predetermined time interval in the object area, and a frame image related to the object area is obtained (331) by detecting the irradiated X-rays. Information about the ROI is obtained from the frame image of the object region (332). Here, the information on the region of interest includes the magnitude of the movement of the object of interest.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 크면(333의 예), 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고(334) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. If the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value (YES in 333), the X-ray photographing mode is set to the entire photographing mode (334) and the X-ray photographing is performed accordingly.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 작으면(333의 아니오), 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하고(335) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 여기서, 기준치는 상기 도 17의 예시에서의 제1기준치 또는 제2기준치와 동일한 값일 수도 있고, 다른 값일 수도 있다.If the size of the movement of the object of interest is smaller than the reference value (NO in 333), the X-ray photographing mode is set to the dynamic photographing mode (335) and the X-ray photographing is performed accordingly. Here, the reference value may be the same value as the first reference value or the second reference value in the example of FIG. 17, or may be another value.
도 19는 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 또 다른 예시에 관한 순서도이다.FIG. 19 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
도 19를 참조하면, 대상체 영역에 미리 정해진 시간 간격으로 엑스선을 조사하고(340), 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득한다(341). 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득한다(342). 여기서, 관심 영역에 관한 정보는 관심 객체의 움직임의 크기를 포함한다. Referring to FIG. 19, an X-ray is irradiated at a predetermined time interval in an object area (340), and a frame image related to the object area is acquired (341) by detecting the irradiated X-rays. Information about the ROI is obtained from the frame image of the object region (342). Here, the information on the region of interest includes the magnitude of the movement of the object of interest.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 크면(343의 예), 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하고(344) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. If the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value (YES in 343), the X-ray photographing mode is set to the dynamic photographing mode (344) and the X-ray photographing is performed accordingly.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 작으면(343의 아니오), 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고(345) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 여기서, 기준치는 상기 도 17의 예시에서의 제1기준치, 제2기준치 또는 상기 도 16의 예시에서의 기준치와 동일한 값일 수도 있고, 다른 값일 수도 있다.If the size of the movement of the object of interest is smaller than the reference value (No in 343), the X-ray photographing mode is set to the static photographing mode (345) and the X-ray photographing is performed accordingly. Here, the reference value may be the same as or different from the first reference value, the second reference value, or the reference value in the example of FIG. 17 in the example of FIG.
도 20은 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 있어서, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 또 다른 예시에 관한 순서도이다.FIG. 20 is a flowchart of another example of controlling the X-ray imaging mode in the control method of the X-ray imaging apparatus.
도 20을 참조하면, 대상체 영역에 미리 정해진 시간 간격으로 엑스선을 조사하고(350), 조사된 엑스선을 검출하여 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득한다(351). 대상체 영역에 관한 프레임 영상으로부터 관심 영역에 관한 정보를 획득한다(352). 여기서, 관심 영역에 관한 정보는 관심 객체의 움직임의 크기를 포함한다. Referring to FIG. 20, an X-ray is irradiated at a predetermined time interval in an object area (350), and a frame image related to the object area is acquired (351) by detecting the irradiated X-rays. Information about the ROI is obtained from the frame image of the object region (352). Here, the information on the region of interest includes the magnitude of the movement of the object of interest.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 크면(353의 예), 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고(354) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. If the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value (YES in 353), the X-ray photographing mode is set to the entire photographing mode (354) and the X-ray photographing is performed accordingly.
관심 객체의 움직임의 크기가 기준치보다 작으면(353의 아니오), 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고(355) 그에 따른 엑스선 촬영을 수행한다. 여기서, 기준치는 상기 도 17의 예시에서의 제1기준치, 제2기준치, 상기 도 18의 예시에서의 기준치 또는 상기 도 19의 예시에서의 기준치와 동일한 값일 수도 있고, 다른 값일 수도 있다.If the size of the movement of the object of interest is smaller than the reference value (NO in 353), the X-ray photographing mode is set to the static photographing mode (355) and the X-ray photographing is performed accordingly. Here, the reference value may be the same as or different from the first reference value, the second reference value, the reference value in the example of FIG. 18 or the reference value in the example of FIG. 19 in the example of FIG.
또한, 엑스선 촬영 모드를 제어하는 또 다른 예시에 따르면, 관심 객체의 움직임의 크기와 무관하게 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로만 설정하거나, 동적 촬영 모드로만 설정하는 것도 가능하다.Further, according to another example of controlling the X-ray photographing mode, it is also possible to set the X-ray photographing mode only to the static photographing mode or to set only the dynamic photographing mode regardless of the size of the movement of the object of interest.
이하, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 제어하는 엑스선 영상 장치의 제어 방법에 관한 예시를 설명하도록 한다.Hereinafter, an example of a control method of the X-ray imaging apparatus for controlling the X-ray imaging mode based on the information about the imaging mode or the information about the stage will be described.
이미징 모드에는 일반적인 엑스선 투시 모드(fluoroscopic mode), DSA(Digital Subtraction Angiography) 모드 등이 있고, 스테이지에 관한 정보는 엑스선 촬영을 위한 여러 단계 중 현재 단계가 카테터 삽입 단계인지, 스텐트 삽입 단계인지, 조영제 투여 단계인지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.In the imaging mode, there are a general fluoroscopic mode and a digital subtraction angiography (DSA) mode. Information about the stage includes the current stage of the catheter insertion step, the stent insertion step, And may include information as to whether or not it is a step.
일 예로서, 이미징 모드가 DSA 모드인 경우에는 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하고 엑스선 투시 모드인 경우에는 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드 또는 정적 촬영 모드 중 디폴트(default)로 설정되어 있는 관심 영역 모드로 설정할 수 있다. For example, when the imaging mode is the DSA mode, the X-ray photographing mode is set to the entire photographing mode. When the X-ray photographing mode is selected, the X-ray photographing mode is set to the default region of the dynamic photographing mode or the static photographing mode, Mode.
한편, 엑스선 투시 모드인 경우 상기 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이 관심 객체의 움직임의 크기에 기초하여 전체 촬영 모드, 동적 촬영 모드 또는 정적 촬영 모드 중 하나의 모드로 설정하는 것도 가능하다. On the other hand, in the X-ray fluoroscopy mode, it is also possible to set one of the entire photographing mode, the dynamic photographing mode, and the static photographing mode based on the magnitude of the movement of the object of interest, as shown in FIGS.
지금까지 상술한 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법에 의하면, 비관심 영역에 저선량의 엑스선을 입사시킴으로써 전체 엑스선의 선량을 낮출 수 있고, 프레임 영상의 비관심 영역에 대해 영상 복원을 수행함으로써 저선량의 엑스선으로 인해 저하된 화질을 개선할 수 있다. 따라서, 엑스선의 선량을 저감하는 것과 동시에 고품질의 엑스선 영상을 획득할 수 있다.According to the X-ray imaging apparatus and its control method described above, it is possible to reduce the dose of all the X-rays by entering the X-rays of low dose into the unattended area and to perform the image restoration on the non- Can be improved. Therefore, it is possible to reduce the dose of the X-ray and acquire a high-quality X-ray image.
또한, 관심영역 필터가 관심 영역의 위치에 따라 자동적으로 이동하여 별도의 사용자 조작을 요구하지 않는바, 엑스선 영상 장치를 이용한 시술 과정의 연속성을 보장할 수 있다.
In addition, since the ROI filter is automatically moved according to the position of the ROI, no separate user operation is required, and the continuity of the procedure using the X-ray imaging apparatus can be ensured.
100 : 의료 영상 장치 110 : 엑스선 소스
120 : 엑스선 검출기
140 : 필터링부
150 : 영상 프로세서
160 : 제어부100: Medical imaging device 110: X-ray source
120: X-ray detector
140:
150: image processor
160:
Claims (49)
상기 조사된 엑스선을 검출하여 상기 대상체 영역에 관한 복수의 프레임 영상을 획득하는 엑스선 검출기; 및
상기 대상체 영역 중 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선이 입사되도록 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선을 필터링하는 필터링부를 포함하는 엑스선 영상 장치.An X-ray source for irradiating an X-ray to a subject area;
An x-ray detector for detecting the irradiated X-rays to acquire a plurality of frame images relating to the object region; And
And a filtering unit for filtering the X-rays irradiated from the X-ray source so that an X-ray having a dose smaller than that of the region of interest is incident on the non-interest area of the object area.
상기 복수의 프레임 영상을 이용하여 상기 관심 영역을 설정하고, 상기 비관심 영역에 적은 선량의 엑스선이 입사되는 동안 획득된 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상과 결합하여 상기 프레임 영상의 비관심 영역에 대해 영상 복원을 수행하는 영상 프로세서를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.The method according to claim 1,
The method of claim 1, further comprising: setting the ROI using the plurality of frame images; combining the frame image obtained while the X-ray of a small dose is incident on the ROI with at least one previous frame image, And an image processor for performing image restoration on the X-ray image.
상기 필터링부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상으로부터 상기 관심 영역에 관한 정보를 획득하여 상기 제어부로 전송하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
And a control unit for controlling the filtering unit,
The image processor includes:
And acquires information on the ROI from the frame image and transmits the information to the controller.
상기 필터링부는,
엑스선을 감쇠시키는 필터 물질로 이루어지는 관심영역 필터; 및
상기 관심영역 필터를 이동시키는 필터 구동부를 포함하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the filtering unit comprises:
A region of interest filter comprising a filter material that attenuates x-rays; And
And a filter driver for moving the ROI filter.
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 상기 관심 객체의 위치, 크기 또는 움직임 특성에 기초하여 상기 관심 영역을 설정하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
The image processor includes:
Detecting an object of interest from the frame image, and setting the region of interest based on a position, size or motion characteristic of the object of interest.
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상으로부터 상기 관심 객체에 부착된 마커(marker)를 인식함으로써 상기 관심 객체를 검출하는 엑스선 영상 장치.6. The method of claim 5,
The image processor includes:
And detects the object of interest from the frame image by recognizing a marker attached to the object of interest.
상기 영상 프로세서는,
상기 대상체의 주기적인 움직임 패턴을 추정하고, 상기 추정된 움직임 패턴을 이용하여 상기 관심 영역을 재설정하는 엑스선 영상 장치.6. The method of claim 5,
The image processor includes:
Estimating a periodic motion pattern of the object, and resetting the region of interest using the estimated motion pattern.
상기 관심 객체를 감지하는 관심객체 감지부;를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.5. The method of claim 4,
And an interest object sensing unit for sensing the object of interest.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 위치에 기초하여 상기 필터 구동부를 예열하는 엑스선 영상 장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
And pre-heating the filter driver based on the position of the object of interest.
상기 영상 프로세서는,
상기 관심 객체의 위치에 기초하여 상기 관심 객체의 이동 방향과 이동 속도를 추정하고,
상기 제어부는,
상기 추정된 관심 객체의 이동 방향과 이동 속도에 따라 상기 관심영역 필터를 미리 이동시키는 엑스선 영상 장치.5. The method of claim 4,
The image processor includes:
Estimating a moving direction and a moving speed of the object of interest based on the position of the object of interest,
Wherein,
And moves the ROI filter according to a moving direction and a moving speed of the estimated ROI.
상기 영상 프로세서는,
상기 관심 객체의 검출 및 상기 관심 영역의 설정을 프레임 레이트에 따라 실시간으로 수행하는 엑스선 영상 장치.6. The method of claim 5,
The image processor includes:
And detecting the object of interest and setting the region of interest in real time according to a frame rate.
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 상기 관심 객체의 위치, 크기 또는 움직임 특성에 기초하여 상기 관심 영역을 설정하고, 상기 설정된 관심 영역에 관한 정보를 획득하여 상기 제어부로 전송하고,
상기 관심 영역에 관한 정보는,
상기 관심 영역의 위치, 상기 관심 영역의 크기 및 상기 관심 영역의 움직임 특성 중 적어도 하나인 엑스선 영상 장치. The method of claim 3,
The image processor includes:
Detecting an object of interest from the frame image, setting the region of interest based on the position, size, or motion characteristics of the object of interest, acquiring information about the set region of interest and transmitting the information to the controller,
The information about the region of interest may include,
The position of the ROI, the size of the ROI, and the motion characteristics of the ROI.
상기 필터링부는,
엑스선을 감쇠시키는 필터 물질로 이루어지는 관심영역 필터; 및
상기 관심영역 필터를 이동시키는 필터 구동부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 상기 필터 구동부가 상기 관심영역 필터를 상기 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시키도록 제어하는 엑스선 영상 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the filtering unit comprises:
A region of interest filter comprising a filter material that attenuates x-rays; And
And a filter driver for moving the ROI filter,
Wherein,
And controls the filter driver to move the ROI filter to a position corresponding to the ROI based on the ROI information.
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 평균하거나, 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 합산하거나, 또는 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상에 대해 움직임 보상 시간적 필터링(motion-compensated temporal filtering) 또는 움직임 보상 공간적 필터링(motion-compensated spatial filtering)을 적용하여 상기 영상 복원을 수행하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
The image processor includes:
The method of claim 1, further comprising: averaging the frame image and at least one previous frame image, summing the frame image and at least one previous frame image, or performing motion-compensated temporal filtering on the frame image and at least one previous frame image filtering or motion-compensated spatial filtering to perform the image reconstruction.
상기 영상 프로세서는,
상기 비관심 영역과 상기 관심 영역에 대해 영상 복원을 수행하는 엑스선 영상 장치.15. The method of claim 14,
The image processor includes:
And performs image restoration on the non-interest area and the ROI.
상기 영상 프로세서는,
상기 관심 객체의 움직임 특성에 기초하여 상기 비관심 영역과 상기 관심 영역에 적용될 필터링의 종류를 선택하는 엑스선 영상 장치.16. The method of claim 15,
The image processor includes:
And selects a kind of filtering to be applied to the non-interest area and the ROI based on a motion characteristic of the ROI.
상기 영상 프로세서는,
상기 적어도 하나의 이전 프레임 영상과 결합하여 영상 복원이 수행된 비관심 영역에 대해 영상 정합(registration) 또는 모션 추정 및 보상을 더 수행하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
The image processor includes:
And performing image registration, motion estimation, and compensation on the non-interest area in which the image reconstruction is performed, in combination with the at least one previous frame image.
상기 영상 프로세서는,
상기 비관심 영역에 영상 복원이 수행된 프레임 영상에 대해 관심 영역과 비관심 영역의 밝기 및 콘트라스트를 일치시키는 영상 평활화 알고리즘을 더 수행하는 엑스선 영상 장치.3. The method of claim 2,
The image processor includes:
And an image smoothing algorithm for matching the brightness and contrast of the ROI and the non-ROI with respect to the frame image on which the image restoration is performed on the ROI.
상기 제어부는,
상기 프레임 영상에 관한 정보, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 설정하는 엑스선 영상 장치.14. The method of claim 13,
Wherein,
And sets an X-ray imaging mode on the basis of information on the frame image, information on the imaging mode, or information on the stage.
상기 프레임 영상에 관한 정보는,
상기 관심 영역에 관한 정보를 포함하는 엑스선 영상 장치.20. The method of claim 19,
The information about the frame image is,
And the information about the region of interest.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 관심 영역과 상기 비관심 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 비관심 영역에 상기 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하는 관심 영역 모드 중 하나로 설정하는 엑스선 영상 장치.21. The method of claim 20,
Wherein,
An X-ray photographing mode in which the X-ray photographing mode is irradiated with X-rays of a uniform dose to the ROI and the ROI according to the magnitude of the movement of the ROI, and an X- An x-ray imaging device set to one of the area of interest investigated.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 제1기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.22. The method of claim 21,
Wherein,
And sets the X-ray imaging mode to the entire imaging mode if the size of the movement of the object of interest is greater than a first reference value.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제1기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 관심 영역 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.23. The method of claim 22,
Wherein,
And sets the X-ray imaging mode to the ROI mode if the magnitude of movement of the object of interest is smaller than the first reference value.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제1기준치보다 작고 제2기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를, 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.24. The method of claim 23,
Wherein,
And sets the x-ray photographing mode to a dynamic photographing mode in which the region of interest is moved according to a movement of the object of interest when the size of the movement of the object of interest is smaller than the first reference value and larger than the second reference value.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제2기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를, 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.25. The method of claim 24,
Wherein,
Ray imaging mode in which if the size of the movement of the object of interest is smaller than the second reference value, the X-ray imaging mode is set to a static imaging mode in which the size of the ROI is increased in accordance with the movement of the ROI, .
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 대상체 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드 중 하나로 설정하는 엑스선 영상 장치.21. The method of claim 20,
Wherein,
A radiographic mode in which the X-ray imaging mode is irradiated with an X-ray of a uniform dose on the object area and a dynamic imaging mode in which the ROI is moved according to the motion of the object of interest, X-ray imaging device.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.27. The method of claim 26,
Wherein,
Setting the X-ray photographing mode to a dynamic photographing mode if the size of the movement of the object of interest is smaller than a predetermined reference value, and setting the X-ray photographing mode to the entire photographing mode if the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value Imaging device.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 대상체 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드 중 하나로 설정하는 엑스선 영상 장치.21. The method of claim 20,
Wherein,
A total photographing mode in which the X-ray photographing mode is irradiated with an X-ray of a uniform dose to the object region, and a size of the region of interest is increased according to the movement of the object of interest, An x-ray imaging device set to one of the static shooting modes.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 전체 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.29. The method of claim 28,
Wherein,
Setting the x-ray photographing mode to a static photographing mode if the size of the movement of the object of interest is smaller than a preset reference value, and setting the x-ray photographing mode to the entire photographing mode if the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value Imaging device.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를, 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드 중 하나로 설정하는 엑스선 영상 장치.21. The method of claim 20,
Wherein,
A radiographic mode in which the ROI is moved according to a motion of the ROI, and a size of the ROI is increased according to a motion of the ROI, Is set to one of static photographing modes to be fixed.
상기 제어부는,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치.31. The method of claim 30,
Wherein,
Setting the x-ray photographing mode to a static photographing mode if the size of the movement of the object of interest is smaller than a preset reference value, and setting the x-ray photographing mode to a dynamic photographing mode if the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value Imaging device.
상기 영상 프로세서는,
상기 프레임 영상을 미리 생성된 로드맵(road map)과 결합하는 엑스선 영상 장치. 14. The method of claim 13,
The image processor includes:
And combines the frame image with a pre-generated road map.
상기 조사된 엑스선을 검출하여 상기 대상체 영역에 관한 프레임 영상을 획득하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.Irradiating a non-interest area within the object area with a dose of radiation less than the area of interest;
And acquiring a frame image related to the object region by detecting the irradiated X-rays.
상기 대상체 영역 내의 비관심 영역에 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하는 것은,
상기 비관심 영역에 입사되는 엑스선을 필터링하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.34. The method of claim 33,
And irradiating the non-interest area in the object area with an X-ray having a smaller dose than the area of interest,
And filtering the x-ray incident on the non-interest area.
상기 대상체 영역에 엑스선을 조사하고;
상기 조사된 엑스선을 검출하고, 상기 검출된 엑스선에 기초하여 상기 대상체 영역에 관한 복수의 프레임 영상을 획득하고;
상기 복수의 프레임 영상을 이용하여 상기 관심 영역을 설정하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.35. The method of claim 34,
Irradiating the object region with an X-ray;
Detecting the irradiated X-rays, obtaining a plurality of frame images relating to the object region based on the detected X-rays;
Further comprising setting the region of interest using the plurality of frame images.
상기 관심 영역을 설정하는 것은,
상기 프레임 영상으로부터 관심 객체를 검출하고, 상기 관심 객체의 위치, 크기 또는 움직임 특성에 기초하여 상기 관심 영역을 설정하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 방법.36. The method of claim 35,
Setting the region of interest comprises:
Detecting an object of interest from the frame image, and setting the region of interest based on the location, size or motion characteristics of the object of interest.
상기 엑스선을 필터링하는 것은,
상기 조사된 엑스선을 감쇠시키는 관심 영역 필터를 상기 관심 영역에 관한 정보에 기초하여 상기 비관심 영역에 대응되는 위치로 이동시키는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.37. The method of claim 36,
The filtering of the x-
And moving the ROI filter attenuating the irradiated X-rays to a position corresponding to the ROI based on the information on the ROI.
상기 비관심 영역에 적은 선량의 엑스선이 입사되는 동안 획득된 프레임 영상을 적어도 한 장의 이전 프레임 영상과 결합하여 상기 프레임 영상의 비관심 영역을 복원하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.36. The method of claim 35,
And combining the acquired frame image with at least one previous frame image while the X-ray of a small dose is incident on the non-interest area to restore the non-interest area of the frame image.
상기 비관심 영역을 복원하는 것은,
상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 평균하거나, 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상을 합산하거나, 또는 상기 프레임 영상과 적어도 하나의 이전 프레임 영상에 대해 움직임 보상 시간적 필터링(motion-compensated temporal filtering) 또는 움직임 보상 공간적 필터링(motion-compensated spatial filtering)을 적용하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.39. The method of claim 38,
Reconstructing the non-interest region comprises:
The method of claim 1, further comprising: averaging the frame image and at least one previous frame image, summing the frame image and at least one previous frame image, or performing motion-compensated temporal filtering on the frame image and at least one previous frame image filtering or motion-compensated spatial filtering of the x-ray image.
상기 비관심 영역을 복원하는 것은,
상기 적어도 하나의 이전 프레임 영상과 결합하여 복원된 비관심 영역에 대해 영상 정합(registration) 또는 모션 추정 및 보상을 수행하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 방법.40. The method of claim 39,
Reconstructing the non-interest region comprises:
Further comprising performing image registration or motion estimation and compensation on the reconstructed non-interest area combined with the at least one previous frame image.
상기 비관심 영역이 복원된 프레임 영상에 대해 관심 영역과 비관심 영역의 밝기 및 콘트라스트를 일치시키는 영상 평활화 알고리즘을 수행하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.40. The method of claim 39,
Further comprising performing an image smoothing algorithm that matches the brightness and contrast of the ROI with the ROI for the frame image in which the ROI is restored.
상기 프레임 영상에 관한 정보, 이미징 모드에 관한 정보 또는 스테이지에 관한 정보에 기초하여 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것을 더 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.28. The method of claim 27,
And setting an X-ray imaging mode based on information on the frame image, information on the imaging mode, or information on the stage.
상기 프레임 영상에 관한 정보는,
상기 관심 영역에 관한 정보를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.43. The method of claim 42,
The information about the frame image is,
And controlling the X-ray imaging apparatus based on the information about the region of interest.
상기 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것은,
상기 관심 객체의 움직임의 크기에 따라, 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 관심 영역과 상기 비관심 영역에 균일한 선량의 엑스선을 조사하는 전체 촬영 모드 및 상기 비관심 영역에 상기 관심 영역보다 적은 선량의 엑스선을 조사하는 관심 영역 모드 중 하나로 설정하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.44. The method of claim 43,
The setting of the X-ray photographing mode includes:
An X-ray photographing mode in which the X-ray photographing mode is irradiated with X-rays of a uniform dose to the ROI and the ROI according to the magnitude of the movement of the ROI, and an X- And setting it to one of the ROI modes to be examined.
상기 관심 영역 모드는,
상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드 또는 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.45. The method of claim 44,
Wherein the ROI mode comprises:
And a static photographing mode for increasing the size of the ROI according to the movement of the ROI or fixing the position of the ROI according to the movement of the ROI.
상기 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것은,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 제1기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 전체 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제1기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 관심 영역 모드로 설정하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.46. The method of claim 45,
The setting of the X-ray photographing mode includes:
Setting the x-ray photographing mode to the entire photographing mode if the magnitude of the movement of the object of interest is greater than a first reference value, and setting the x-ray photographing mode to the ROI mode if the size of the movement of the object of interest is smaller than the first reference value To the X-ray imaging apparatus.
상기 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것은,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제1기준치보다 작고 제2기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 동적 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 제2기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 상기 정적 촬영 모드로 설정하는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.47. The method of claim 46,
The setting of the X-ray photographing mode includes:
Setting the X-ray imaging mode to the dynamic imaging mode if the magnitude of movement of the object of interest is smaller than the first reference value and greater than a second reference value, and if the magnitude of movement of the object of interest is less than the second reference value, And setting the mode to the static imaging mode.
상기 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것은,
상기 엑스선 촬영 모드를, 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역을 이동시키는 동적 촬영 모드 및 상기 관심 객체의 움직임에 따라 상기 관심 영역의 크기를 증가시키고 그 위치는 고정시키는 정적 촬영 모드 중 하나로 설정하는 엑스선 영상 장치의 제어방법. 44. The method of claim 43,
The setting of the X-ray photographing mode includes:
The X-ray photographing mode is set to one of a dynamic photographing mode for moving the ROI according to the movement of the ROI and a static photographing mode for increasing the size of the ROI according to the movement of the ROI and fixing the position thereof Control method of X - ray imaging device.
상기 엑스선 촬영 모드를 설정하는 것은,
상기 관심 객체의 움직임의 크기가 미리 설정된 기준치보다 작으면 상기 엑스선 촬영 모드를 정적 촬영 모드로 설정하고, 상기 관심 객체의 움직임의 크기가 상기 기준치보다 크면 상기 엑스선 촬영 모드를 동적 촬영 모드로 설정하는 엑스선 영상 장치의 제어 방법.49. The method of claim 48,
The setting of the X-ray photographing mode includes:
Setting the x-ray photographing mode to a static photographing mode if the size of the movement of the object of interest is smaller than a preset reference value, and setting the x-ray photographing mode to a dynamic photographing mode if the size of the movement of the object of interest is larger than the reference value A method of controlling a video device.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |