KR20160025846A - 토모그래피 장치 및 그의 기하 보정 방법 - Google Patents
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Abstract
토모그래피 장치의 기하 보정 방법에 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치의 기하 보정 방법은, 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하는 단계; 회전 각도별 상체까지의 거리 함수인 제1 함수를 산출하는 단계; 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱하여 제2 함수를 산출하는 단계; 및 제1 함수 및 제2 함수에 크로스-코릴레이션(cross-correlation)을 수행하여 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 토모그래피 장치 및 그의 기하 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임의의 대상체에 대해 얻어진 데이터의 대칭성을 이용하여 기하 보정을 수행하는 토모그래피 장치 및 그의 기하 보정 방법에 관한 것이다.
토모그래피(Tomography)는 불가시 정보를 영상화하는 일련의 기술을 총칭한다. 토모그래피에는 파원으로부터 발생된 탄성파 또는 전자기파의 파산 이론에 기초한 파선 토모그래피, 파의 산란 현상을 이용하는 회절 토모그래피, 대상체로부터 반사되는 파형을 분석하는 반사 토모그래피 등이 포함된다.
그 중, 반사 토모그래피 기술을 이용하는 ISAR(Inverse Synthtic Aperture Radar)은 전자기파를 이용하여 움직이는 물체에 대한 2차원 영상을 얻을 수 있는 강력한 방법 중의 하나이다.
ISAR은 레이더가 고정되어 있고 대상체가 회전 운동하고 있는 상태를 전제로 하는데, 양질의 이미지를 얻기 위해서는 측정 장비로부터 회전하는 대상체의 회전축까지의 정확한 거리를 필요로 하였다. 또한, 측정 장비로부터 회전하는 대상체의 회전축까지의 거리는 가변될 수 있고 온도 또는 습도 등의 영향을 받으므로 주기적인 측정이 필요하였다.
이와 같이 측정 장비 예를 들어, 전자기파와 같은 파원의 송수신기로부터 대상체의 회전축까지의 거리를 보정하는 것을 기하 보정(Geometric Calibration)이라고 하는데, 기하 보정은 상술한 바와 같이 주기적으로 해줘야 할뿐만 아니라 정확한 값을 필요로 하였다.
따라서, 반사 토모그래피 장치, 예를 들어 ISAR과 같은 장비를 이용할 때 용이하면서도 정확한 기하 보정을 수행할 수 있는 방법의 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 용이하고 정확하게 기하 보정을 수행할 수 있는 토모그래피 장치 및 그의 기하 보정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 토모그래피 장치를 이용할때마다 해야하는 기하 보정을 측정된 데이터로 용이하게 수행함으로써, 수동으로 기하 보정을 수행해야하는 소모적인 일을 없앨 뿐만 아니라, 비용적인 부분도 절감할 수 있는 토모그래피 장치 및 그의 기하 보정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치의 기하 보정 방법은, 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하는 단계; 회전 각도별 상기 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수를 산출하는 단계; 상기 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱하여 제2 함수를 산출하는 단계; 및 상기 제1 함수 및 제2 함수에 매치드 필터링(matched filtering)을 수행하여 상기 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 함수를 산출하는 단계는, 상기 회전 각도별 상기 대상체에서 반사된 파형(wave)의 크기로 사이노그램(Sinogram)을 산출하는 단계; 및 상기 사이노그램에서 상기 회전 각도별 반사 파형(wave)의 강도가 가장 큰 지점을 특정 회전 각도에서 대상체까지의 거리로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 함수는, f(θ)=D-Rcos(θ)이고 상기 제2 함수는, f'(θ)=-D-Rcos(θ)이며, 상기 θ는 대상체의 회전 각도, D는 상기 파형(wave)을 조사하는 송수신부와 상기 대상체의 회전축까지의 거리 및 R은 상기 대상체의 회전축으로부터 점표적까지의 거리일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 토모그래피 장치는, 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하고, 회전 각도별 대상체에서 반사되어 되돌아오는 파형(wave)을 수신하는 송수신부; 회전 각도별 상기 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수 및 상기 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱한 제2 함수를 산출하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 함수 및 제2 함수에 매치드 필터링(matched filtering)을 수행하여 상기 제1 함수에 포함된 상수값을 결정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 회전 각도별 상기 대상체까지에서 반사된 파형(wave)의 크기로 사이노그램(Sinogram)을 산출하고, 상기 사이노그램에서 상기 회전 각도별 반사 파형(wave)의 강도가 가장 큰 지점을 특정 회전 각도에서 대상체까지의 거리로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 함수는, f(θ)=D-Rcos(θ)이고 상기 제2 함수는, f'(θ)=-D-Rcos(θ)이며, 상기 θ는 대상체의 회전 각도, D는 송수신부와 상기 대상체의 회전축까지의 거리 및 R은 상기 대상체의 회전축으로부터 점표적까지의 거리일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에는 상술한 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 정확한 기하 보정을 수행함에 따라 대조비가 뛰어난 영상을 얻을 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 얻어진 데이터를 이용하여 기하 보정을 수행함에 따라 매 촬영시마다 수동으로 기하 보정을 수행해야 하는 소모적인 일을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 수동 기하 보정에 따른 비용을 절감할 수 있다는 효과를 달성할 수도 있다.
또한, 영상의 초점을 잘 맞출 수 있어 전체적인 해상도를 높일 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치를 이용한 영상 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부가 대상체의 회전 각도별 송수신장치로부터의 거리를 측정하여 제1 함수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 특정 회전 각도로 회전된 대상체에 조사된 파형(wave)이 반사되어 되돌아온 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 각도별 대상체에서 반사된 파형(wave)의 크기 그래프를 충첩시켜 얻은 사이노그램(Sinogram)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 제1 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 함수를 산출하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치의 기하 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치를 이용한 영상 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부가 대상체의 회전 각도별 송수신장치로부터의 거리를 측정하여 제1 함수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 특정 회전 각도로 회전된 대상체에 조사된 파형(wave)이 반사되어 되돌아온 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 각도별 대상체에서 반사된 파형(wave)의 크기 그래프를 충첩시켜 얻은 사이노그램(Sinogram)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 제1 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 함수를 산출하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치의 기하 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1에 도시된 토모그래피 장치(100)는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.
도 1에 도시된 토모그래피 장치(100)는 송수신부(110) 및 제어부(130)를 포함한다.
송수신부(110)는 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하고, 회전 각도별 대상체에서 반사되어 되돌아오는 파형(wave)을 수신한다.
송수신부(110)에서 조사되는 파형(wave)은 전자기파 또는 초음파일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 송수신부(110)에서 조사되는 파형(wave)의 형태는 구면파(spherical wave) 또는 평면파(plane wave)일 수 있다.송수신부(110)에서 조사된 파형(wave)은 대상체에 도달한 후 반사되어 다시 송수신부(110)로 수신된다. 따라서, 파형(wave)이 송수신부(110)로부터 출력되어 대상체에 도달한 후 다시 송수신부(110)로 수신될 때까지의 시간을 측정하면 대상체가 임의의 기준상태에서 특정 각도로 회전했을 때, 송수신부(110)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.
한편, 송수신부(110)에서 조사된 후 대상체에 반사되어 되돌아온 파형에 관한 정보는 디지털 신호로 변환되어 저장부(미도시)에 저장될 수도 있다.
제어부(130)는 대상체가 임의의 기준상태에서 특정 각도로 회전했을 때, 회전 각도별 송수신부(110)로부터 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수와 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱한 제2 함수를 산출한다.
또한, 제어부(130)는 산출된 제1 함수 및 제2 함수에 cross-correlation을 수행하여 제1 함수에 포함된 상수값을 결정한다. 제1 함수에 포함된 상수값은 측정장치인 송수신부(110)로부터 대상체의 회전축까지의 거리, 대상체의 회전축으로부터 파형(wave)이 반사되는 대상체의 점표적까지의 거리가 포함된다.
즉, 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하면 송수신부(110)로부터 대상체의 회전축까지의 거리가 결정되므로 기하 보정(Geometry Calibration)을 수행할 수 있게 된다.
회전 각도별 송수신부(110)로부터 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수를 산출하는 방법 및 제1 함수를 조작하여 산출한 제2 함수와의 cross-correlation을 수행하는 방법은 도 3 내지 도 8에서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치를 이용한 영상 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 토모그래피 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.
송수신부(110)에 포함된 송신부는 파형(wave) 발생부(150)로부터 발생된 파형(wave)을 대상체(210)에 조사한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 대상체(210)는 턴 테이블 위에 위치하여 회전축을 중심으로 회전하고 있을 수 있다. 따라서, 송수신부(110)와 대상체(210)와의 거리는 대상체(210)가 임의의 기준 상태에서 특정 각도로 회전됨에 따라 달라질 수 있다.
한편, 대상체(210)가 특정 각도로 회전했을 때 송수신부(110)에서 조사된 파형(wave)이 도달하여 반사되는 대상체(210)의 부분은 하나의 점으로 정의할 수 있다. 도 2에서 항공기 모형인 대상체(210)의 전방 부분에 조사된 파형(wave)이 도달하여 반사될 것이므로, 전방 부분의 임의의 점을 점표적으로 정의할 수 있다.
제어부(130)는 대상체(210)를 회전시키며 송수신부(110)로부터 대상체(210)까지의 거리를 나타내는 제1 함수를 산출한다. 제1 함수는 대상체(210)가 임의의 기준상태에서 만큼 회전했을 때, 송수신부(110)로부터 대상체(210)까지의 거리를 나타내는 함수이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 대상체의 회전 각도별 송수신장치로부터의 거리를 측정하여 제1 함수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
송수신부(110)에서 대상체까지의 거리는 파형이 조사된 후 대상체에 반사되어 되돌아온 시간을 2c(c는 파형이 초음파인 경우 음파의 속도이다.)로 나눈 값으로 구할 수 있다.따라서, 대상체가 임의의 기준 상태에서 만큼 회전했을 때 송수신부(110)와 파형(wave)이 도달하여 반사되는 점표적(310), 즉 대상체까지 거리는 다음과 같이 정의할 수 있다.
따라서, f(θ)가 제1 함수가 되며 상수값 D는 송수신부(110)로부터 대상체의 회전축까지의 거리, R은 회전축으로부터 점표적(310)까지의 거리가 된다.
이때, D값을 결정하는 것을 기하 보정이라고 하며, 산출된 제1 함수에 reconstruction 알고리즘을 적용한 후 대상체에 대한 2차원 이미지를 획득하기 위해서는 상수값 D와 R값이 결정되어야 한다.
한편, 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하기 위해서는 대상체를 임의의 기준상태에서 0˚~360˚를 회전시키며 송수신부(110)와 대상체까지의 거리를 특정하여야 한다.
이하 도 4 내지 도 6에서는 제1 함수 및 제1 함수에 포함된 상수값을 산출하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 특정 회전 각도로 회전된 대상체에 조사된 파형(wave)이 반사되어 되돌아온 파형(wave)의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 4는 대상체가 임의의 기준 상태에서 θ만큼 회전했을 때 송수신부(110)의 송신부에서 조사된 파형(wave)이 대상체의 점표적을 맞고 되돌아와 수신부로 수신된 파형(wave)의 크기를 나타내는 도면이다. 가로축은 송수신부(110)와 대상체 점표적까지의 거리를 나타내고, 세로축은 반사되어 되돌아온 파형(wave)의 크기를 의미한다.
도 4에서 노이즈를 제외하고 반사된 파형(wave)이 최대 피크값을 나타내는 지점을 의미있는 데이터로 산출하고, 대상체를 기설정된 각도 간격만큼 회전시키며 동일한 과정을 수행하면 대상체의 사이노그램(Sinogram)을 산출할 수 있다.
여기에서 사이노그램이란, 대상체를 여러 각도로 회전시키며 파형(wave)을 조사시켜 도 4와 같은 복수개의 그래프를 얻은 후, 이를 겹쳐 시각화한 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 각도별 대상체에서 반사된 파형(wave)의 크기 그래프를 중첩시켜 얻은 사이노그램(Sinogram)을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 5는 대상체가 바늘인 경우의 사이노그램을 도시한 것이다. 가로축은 바늘을 임의의 기준상태에서 회전시킨 각도를 의미하고, 세로축은 대상체인 바늘과 파형(wave)을 조사하는 송수신부까지의 거리를 의미한다.
사이노그램에서 밝게 나타나는 부분일수록 대상체인 바늘을 맞고 되돌아온 파형(wave)의 세기가 큰 것을 의미하고, 어두운 부분일수록 반사되어 되돌아온 파형(wave)의 크기가 약한 것을 의미한다.
이상적인 형상의 바늘의 경우, 설사 임의의 기준 상태에서 회전되더라도 측정장치인 송수신부와의 거리가 일정하게 유지될 것이므로 회전 각도가 변하더라도 사이노그램상에서 가장 밝게 나타나는 부분의 위치가 변화하지 않게 될 것이다.
즉 도 5에 도시된 사이노그램을 살펴보면 송수신부로부터 약 580nm에서 가장 밝은 부분이 나타나므로, 송수신부로부터 조사된 파형(wave)이 송수신부로부터 약 580nm 떨어진 바늘에 반사되어 되돌아 왔음을 알 수 있다.
580nm 전후 부분을 살펴보면 사이노그램이 매우 어둡게 나타나므로, 해당 부분에서 반사되어 되돌아오는 파형(wave)이 없는 것을 의미한다. 따라서, 해당 구간에는 대상체가 존재하지 않음을 알 수 있다.
한편, 사이노그램상의 가로축인 특정 각도에서 밝기가 가장 밝은 부분은 대상체에서 반사되어 돌아온 파형(wave)의 크기가 가장 큰 것을 의미하므로, 가장 밝은 부분이 나타나는 세로축의 거리에 대상체가 존재함을 알 수 있다.
여기에서, 회전 각도별 사이노그램상에서 밝기가 가장 밝은 부분의 위치 데이터를 산출하여 그래프를 도시하면, 도 6과 같은 그래프를 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 제1 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서는 대상체가 바늘인 경우, 사이노그램상에서 도출한 회전 각도별 대상체까지의 거리 데이터를 도시하였다. 즉, 사이노그램상에서 회전 각도별 밝기가 가장 밝은 부분을 산출하면 송수신부(110)에서 대상체까지의 거리를 나타내는 제1 함수를 산출할 수 있다. 여기에서 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하면, 송수신부(110)에서 대상체의 회전축 거리를 얻을 수 있으므로 기하 보정을 수행할 수 있게 된다.
제어부(130)는 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하기 위하여, 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱한 제2 함수를 산출한다.
도 7 내지 도 8은 제1 함수를 조작하여 제2 함수를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
제1 함수(610)를 180˚ 위상만큼 이동시키면 710과 같은 그래프가 도시되고, 이동된 710에 음의 값을 곱해주면 도 8의 810과 같은 그래프가 도시된다.
이를 수식으로 나타내면
가 된다.
즉, 제1 함수(610)를 180˚ 위상만큼 이동시킨 후 음의 값을 곱하여 산출한 가 제2 함수(810)가 된다.
이후 제1 함수(610)와 제2 함수(810)에 대해 Cross-correlation을 수행하면 제1 함수에 포함된 상수값을 결정할 수 있다.
구체적으로, Cross-correlation의 정의에 의하면,
이다. 여기에서 f는 제1 함수(610), g는 제2 함수(810)이고 n은 대상체의 회전 각도를 의미한다.
제1 함수(610)와 제2 함수(810)에 대해 cross-correlation을 수행하고, n에 대한 합, 즉 회전 각도에 따른 대상체까지의 거리의 합 c(k)는 다음과 같이 구할 수 있다.
k=1,2,..., 1024
이렇게 구해진 c(k)에서 그 값이 가장 큰 곳이 제1 함수(610)와 제2 함수(820)의 상관도가 가장 높은 지점을 의미한다. 즉, 제1 함수(610)와 제 2함수(820)가 c(k)의 최대값만큼 떨어져 있을 때 상관도가 가장 높다고 볼 수 있으므로, 제1 함수는 원점을 기준으로 c(k)의 최대값을 2로 나눈만큼 이동되어 있음을 알 수 있다.
즉, 제1 함수(610)와 제2 함수(820)에 대해 cross-correlation을 수행하면, 제1 함수(610)가 y축 방향으로 이동된 거리를 산출할 수 있으므로, 제1 함수에 포함된 상수값을 결정할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토모그래피 장치의 기하 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
송수신부(110)는 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사(S910)하고, 회전 각도별 대상체에서 반사되어 되돌아오는 파형(wave)을 수신한다.
송수신부(110)에서 조사되는 파형(wave)은 전자기파 또는 초음파일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 송수신부(110)에서 조사되는 파형(wave)의 형태는 구면파(spherical wave) 또는 평면파(plane wave)일 수 있다.
이후 제어부(130)는 파형(wave)이 송수신부(110)로부터 출력되어 대상체에 도달한 후 다시 송수신부(110)로 수신될 때까지의 시간을 측정하면 대상체가 임의의 기준상태에서 특정 각도로 회전했을 때, 송수신부(110)로부터 대상체까지의 거리를 나타내는 함수인 제1 함수를 산출한다(S920).
제1 함수가 산출되면 제어부(130)는 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱하여 제2 함수를 산출한다(S930). 이후, 제1 함수와 제2 함수에 대해 cross-coreealtion을 수행하여 제1 함수에 포함된 상수값을 결정한다(S940).
제1 함수의 상수값에는 송수신부(110)로부터 대상체의 회전축까지의 거리값이 포함되어 있으므로, 제1 함수의 상수값을 결정하면 기하 보정을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 토모그래피 장치
110 : 송수신부
120 : 제어부
120 : 제어부
Claims (7)
- 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하는 단계;
회전 각도별 상기 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수를 산출하는 단계;
상기 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱하여 제2 함수를 산출하는 단계; 및
상기 제1 함수 및 제2 함수에 크로스-코릴레이션(cross-correlation)을 수행하여 상기 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하는 단계;를 포함하는 토모그래피 장치의 기하 보정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 함수를 산출하는 단계는,
상기 회전 각도별 상기 대상체에서 반사된 파형의 크기로 사이노그램(Sinogram)을 산출하는 단계; 및
상기 사이노그램에서 상기 회전 각도별 반사 파형의 강도가 가장 큰 지점을 특정 회전 각도에서 대상체까지의 거리로 결정하는 단계;를 포함하는 토모그래피 영상의 기하 보정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 함수는,
f(θ)=D-R·cos(θ)이고
상기 제2 함수는,
f'(θ)=-D-R·cos·(θ)이며,
상기 θ는 대상체의 회전 각도, D는 상기 파형을 조사하는 송수신부와 상기 대상체의 회전축까지의 거리 및 R은 상기 대상체의 회전축으로부터 점표적까지의 거리인, 토모그래피 장치의 기하 보정 방법. - 회전하는 대상체에 파형(wave)을 조사하고, 회전 각도별 대상체에서 반사되어 되돌아오는 파형을 수신하는 송수신부;
회전 각도별 상기 대상체까지의 거리 함수인 제1 함수 및 상기 제1 함수를 기 설정된 위상만큼 이동시키고 음의 값을 곱한 제2 함수를 산출하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 함수 및 제2 함수에 크로스-코릴레이션(cross-correlation)을 수행하여 상기 제1 함수에 포함된 상수값을 결정하는 토모그래피 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 회전 각도별 상기 대상체까지에서 반사된 파형(wave)의 크기로 사이노그램(Sinogram)을 산출하고,
상기 사이노그램에서 상기 회전 각도별 반사 파형(wave)의 강도가 가장 큰 지점을 특정 회전 각도에서 대상체까지의 거리로 결정하는 토모그래피 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1 함수는,
f(θ)=D-R·cos(θ)이고
상기 제2 함수는,
f'(θ)=-D-R·cos·(θ)이며,
상기 θ는 대상체의 회전 각도, D는 송수신부와 상기 대상체의 회전축까지의 거리 및 R은 상기 대상체의 회전축으로부터 점표적까지의 거리인, 토모그래피 장치의 기하 보정 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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