KR20160139163A - 엑스선 장치 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
물질 분리를 통해 결정되는 증강 파라미터에 따라 대조도가 증강된 증강 영상을 제공하는 엑스선 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 엑스선 장치는, 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 영상 분리부; 상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인하고, 상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 및 상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하고, 상기 복수의 세부 영상 각각을 상기 증강 파라미터에 따라 증강시키고, 상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 영상 증강부; 를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 엑스선 장치는, 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 영상 분리부; 상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인하고, 상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 및 상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하고, 상기 복수의 세부 영상 각각을 상기 증강 파라미터에 따라 증강시키고, 상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 영상 증강부; 를 포함할 수 있다.
Description
개시된 발명은 대상체에 엑스선을 조사하여 그 내부를 영상화하는 엑스선 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
엑스선 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.
엑스선 장치는 대상체를 투과한 엑스선을 디스플레이에 표시 가능한 영상으로 변환하기 위해 영상 처리(Image Processing) 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 엑스선 장치는 대상체를 투과한 엑스선을 기초로 엑스선 영상의 픽셀 값을 결정하거나, 대상체 내부 구조에 대한 정보 이외의 노이즈를 제거할 수 있다.
영상 처리의 또 다른 실시예로써, 엑스선 장치는 대상체를 구성하는 복수의 물질 간의 대조도(Contrast)를 증강(Enhancement)시킬 수 있다. 이를 통해, 엑스선 장치는 대상체의 내부 구조가 보다 명확하게 인식되는 엑스선 증강 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 물질 분리를 통해 결정되는 증강 파라미터에 따라 대조도가 증강된 증강 영상을 제공하는 엑스선 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 엑스선 장치는, 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 영상 분리부; 상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭(Width)을 확인하고, 상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 및 상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하고, 상기 복수의 세부 영상 각각을 상기 증강 파라미터에 따라 증강시키고, 상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 영상 증강부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심 물질의 폭에 대응되는 대역의 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 더 증강시키도록, 상기 복수의 세부 영상 각각에 대한 상기 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 영상 증강부는, 상기 증강 파라미터를 이용하여 증강 함수를 결정하고, 상기 결정된 증강 함수에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 증강 함수의 초기 기울기, 변곡점의 좌표, 수렴값, 및 수렴속도 중 적어도 하나를 포함하는 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 초기 기울기 값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 y 좌표를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 수렴속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 증강 영상이 미리 정해진 목표 밝기를 갖도록, 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 대한 상기 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 수렴값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 대상체의 엑스선 영상이 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 포함하는 경우, 상기 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 합성하여 상기 영상 증강부에 제공하는 영상 합성부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 파라미터 결정부는, 상기 물질 영상 중 상기 관심 물질이 표시되는 영역에서 미리 정해진 방향으로의 픽셀 수를 상기 관심 물질의 폭으로서 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 엑스선 장치 제어방법은, 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 단계; 상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭(Width)을 확인하는 단계; 상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 단계; 상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하는 단계; 상기 증강 파라미터에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계; 및 상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심 물질의 폭에 대응되는 대역의 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 더 증강시키도록, 상기 복수의 세부 영상 각각에 대한 상기 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계는, 상기 증강 파라미터를 이용하여 상기 세부 영상의 대조도 변화에 대한 증강된 대조도를 나타내는 증강 함수를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 증강 함수에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 증강 함수의 초기 기울기, 변곡점의 좌표, 수렴값, 수렴속도 중 적어도 하나를 포함하는 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 초기 기울기 값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 상기 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 y 좌표를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 증강 영상이 미리 정해진 목표 밝기를 갖도록, 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 대한 상기 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 수렴값을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 변곡점 x 좌표를 감소시킬 수 있다.
또한, 대상체의 엑스선 영상이 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 포함하는 경우, 상기 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 합성 엑스선 영상으로 합성하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 엑스선 영상을 복수의 세부 영상으로 분리하는 단계는, 상기 합성 엑스선 영상을 상기 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 상기 복수의 세부 영상으로 분리할 수 있다.
또한, 상기 관심 물질의 폭을 확인하는 단계는, 상기 물질 영상 중 상기 관심 물질이 표시되는 영역에서 미리 정해진 방향으로의 픽셀 수를 상기 관심 물질의 폭으로서 확인할 수 있다.
엑스선 장치 및 그 제어방법의 일 측면에 따르면, 엑스선 영상의 증강에 이용되는 증강 파라미터를 관심 물질의 폭에 따라 결정함으로써, 최종 생성되는 증강 영상의 대조도의 일관성을 확보할 수 있다.
즉, 대상체마다 관심 물질의 폭이 상이하더라도, 이를 고려하여 증강 파라미터를 결정함으로써, 일정한 대조도를 가지도록 엑스선 영상을 증강시킬 수 있다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 외관도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 에너지와 감쇠계수와의 관계를 대상체 내부의 물질 별로 나타낸 그래프이다.
도 5a는 에너지 대역 별로 분리된 엑스선 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 5b는 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선 스펙트럼의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 증강 함수 그래프를 예시한 도면이다.
도 9는 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 엑스선 장치 제어방법의 흐름도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 에너지와 감쇠계수와의 관계를 대상체 내부의 물질 별로 나타낸 그래프이다.
도 5a는 에너지 대역 별로 분리된 엑스선 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 5b는 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선 스펙트럼의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 증강 함수 그래프를 예시한 도면이다.
도 9는 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 엑스선 장치 제어방법의 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 장치 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 외관도이고, 도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이고, 도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 엑스선 장치(100)는 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 소스(110); 조사된 엑스선을 검출하여 엑스선 영상을 획득하는 엑스선 검출기(120); 엑스선 소스 및 엑스선 검출기의 동작을 제어하는 제어부(200); 엑스선 검출기에서 획득한 엑스선 영상에 대한 영상 처리를 수행하는 영상 처리부(300); 및 사용자에게 정보를 제공하고 사용자로부터 제어 명령을 입력받는 사용자 호스트 장치(170); 를 포함할 수 있다.
엑스선 소스(110)는 대상체에 대한 엑스선 영상을 얻기 위하여 엑스선을 발생시키고, 발생된 엑스선을 피검체에 조사할 수 있다. 여기서 피검체(Subject; 30)는 인간이나 동물의 생체가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 엑스선 장치에 의해 그 내부 구조가 영상화 될 수 있는 것이면 피검체가 될 수 있다. 또한, 대상체(Object; 35)는 피검체 내부에서 엑스선 장치를 이용한 진단의 대상이 되는 부분, 즉 엑스선 촬영 부위를 의미한다. 도 1에서는 대상체가 복부인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
엑스선 소스(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브를 포함할 수 있다. 엑스선 튜브의 양극과 음극 사이에 고전압이 인가되면, 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질에 충돌함으로써 엑스선이 발생될 수 있다. 여기서, 양극과 음극 사이에 가해지는 전압을 관전압이라고 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 나타낼 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되므로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가할 수 있다. 또한, 엑스선의 조사 방향에 필터를 배치하여 엑스선의 에너지를 조절할 수도 있다. 구체적으로, 윈도우의 전면 또는 후면에 특정 파장 대역의 엑스선을 필터링하는 필터를 위치시킴으로써 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다. 뿐만 아니라, 엑스선 소스(110)로 유입되는 관전류를 변화시켜 조사되는 엑스선의 에너지를 제어할 수도 있다. 여기서 관전류란 엑스선 튜브에 흐르는 전류를 의미하고, 관전류가 증가하면 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가할 수 있다.
도 1 과 같이, 엑스선 소스(110)는 천장에 고정되어 상하 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 구체적으로, 엑스선 소스(110)는 복수의 포스트가 절첩되어 천장에 고정 형성되는 포스트 프레임(102)과 연결될 수 있다. 포스트 프레임의 동작에 따라 엑스선 소스(110)가 상하 방향으로 이동됨으로써, 엑스선 소스(110)의 위치가 대상체의 위치에 대응되도록 할 수 있다. 그러나, 도 1은 엑스선 소스(110)가 마련되는 일 실시예에 불과하므로, 엑스선 소스(110)는 대상체에 엑스선을 조사하는 기술적 사상 안에서 다앙하게 구현될 수 있다.
엑스선 검출기(120)는, 대상체를 사이에 두고 엑스선 소스(110) 반대편에 배치되어, 엑스선 소스(110)에서 조사되어 대상체를 투과한 엑스선을 검출할 수 있다. 또한, 엑스선 검출기(120)는 검출된 엑스선을 기초로 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 엑스선 검출기(120)가 복수의 픽셀을 포함하는 2차원 어레이 구조를 가지는 경우, 엑스선 검출기(120)는 픽셀 별로 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환함으로써 대상체의 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 일반적으로, 엑스선 검출기(120)는 검출된 엑스선을 전기적인 신호로 변환시키는 방식 및 엑스선 데이터를 획득하는 방식 등에 따라 구분될 수 있다.
먼저, 엑스선 검출기(120)는 엑스선을 전기적 신호로 변환시키는 방식에 따라 직접변환방식과 간접변환방식으로 구분될 수 있다. 직접변환방식에서는, 엑스선이 조사되면 수광 소자 내부에 일시적으로 전자-정공 쌍이 생성되고, 수광 소자의 양단에 인가되어 있는 전장에 의해 전자는 양극으로 정공은 음극으로 이동하는바, 엑스선 검출기(120)가 이러한 이동을 전기적 신호로 변환한다. 직접변환방식에서 수광 소자에 사용되는 물질은 a-Se, CdZnTe, HgI2, PbI2 등이 있다. 간접변환방식에서는, 수광 소자와 엑스선 소스(110) 사이에 섬광체(Scintillator)를 구비한다. 섬광체는 엑스선 소스(110)에서 조사된 엑스선과 반응하여 가시광 영역의 파장을 갖는 광자(Photon)를 방출한다. 수광 소자는 섬광체에서 방출된 광자를 감지하여 전기적 신호로 변환한다. 간접변환방식에서 수광 소자로 사용되는 물질은 a-Si 등이 있고, 섬광체로는 박막 형태의 GADOX 섬광체, 마이크로 기둥형 또는 바늘 구조형 CSI(T1) 등이 사용될 수 있다.
또한, 엑스선 검출기(120)는 엑스선 데이터를 획득하는 방식에 따라, 전하를 일정시간 동안 저장한 후에 그로부터 신호를 획득하는 전하 누적 방식(Charge Integration Mode)과 단일 엑스선 광자에 의해 신호가 발생될 때마다 문턱 에너지(threshold energy) 이상의 에너지를 갖는 광자를 계수하는 광자 계수 방식(Photon Counting Mode)으로 구분될 수 있다.
도 1 과 같이, 엑스선 검출기(120)는 상하 방향으로 이동 가능하도록 스탠드(101)에 슬라이드 방식으로 장착될 수 있다. 이를 통해, 엑스선 소스(110)와 마찬가지로, 엑스선 검출기(120)를 슬라이드 방식으로 상하 이동시켜 대상체(35)의 위치에 대응되게 이동시킬 수 있다. 그러나, 도 1은 엑스선 검출기(120)가 마련되는 일 실시예에 불과하므로, 엑스선 검출기(120)는 대상체에 엑스선을 조사하는 기술적 사상 안에서 다양하게 구현될 수 있다.
제어부(200)는 입력부(171)를 통해 입력된 제어 명령, 또는 내부 연산에 따라 엑스선 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(200)는 엑스선 소스(110)에 인가되는 관전압 또는 관전류를 제어하여 대상체에 조사되는 엑스선의 에너지를 변화시킬 수 있다. 또한, 엑스선 검출기(120)가 광자 계수 방식으로 구현되는 경우, 제어부(200)는 엑스선 검출기(120)의 문턱 에너지를 결정할 수도 있다. 뿐만 아니라, 대상체의 해부학적 정보를 획득할 수 있도록, 제어부(200)는 엑스선 소스(110) 및 엑스선 검출기(120)를 대상체의 위치에 대응되는 위치로 이동시킬 수 있다. 아울러, 제어부(200)는 후술할 영상 처리부(300)의 영상 처리 방법을 제어하거나, 디스플레이(172)의 엑스선 영상 표시 방법을 제어하는 것도 가능할 수 있다. 제어부(200)는 마이크로 프로세서(Microprocessor)와 같은 하드웨어로 구현될 수 있고, 이와는 달리 소프트웨어로서 구현되는 것도 가능할 수 있다.
호스트 장치(170)는 사용자로부터 제어명령을 입력 받는 입력부(171); 및 영상 처리부(300)에 의해 처리된 엑스선 영상 및 엑스선 촬영 관련 정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 표시하는 디스플레이(172); 를 포함할 수 있다.
입력부(171)의 실시예로 스위치, 키보드, 트랙볼, 터치 스크린이 포함될 수 있으나, 사용자로부터 제어명령을 입력 받는 기술적 기술적 사상 안에서 구현 방식에 제한을 두지 않는다.
디스플레이(172)는 후술할 영상 처리부(300)와 연결되어, 영상 처리부(300)에 의해 처리된 엑스선 영상을 표시할 수 있다. 이 때, 디스플레이(172)에 의해 표시되는 엑스선 영상은 특정 시점의 정지 영상일 수도 있고, 복수의 프레임 영상으로 구성되는 동영상일 수도 있다. 뿐만 아니라, 디스플레이(172)는 엑스선 촬영과 관련되는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(172)는 엑스선 촬영에 필요한 메뉴나 안내 사항 등을 표시할 수 있다.
디스플레이(172)는 브라운관(Cathod Ray Tube; CRT), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(Electro-Luminescence Display; ELD), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display; FED). 플라즈마 디스플레이(Plasma Display), 박막 액정 디스플레이(TFT-LCD), 또는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
영상 처리부(300)는 엑스선 검출기(120)에서 생성된 엑스선 영상을 처리하여 디스플레이(172)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(300)는 엑스선 검출기(120)에서 생성된 엑스선 영상을 증강시켜 대조도가 증강된 증강 영상을 생성하는 영상 증강부(330); 를 포함할 수 있다.
이를 위해, 영상 증강부(330)는 엑스선 영상에 대하여 다중 스케일 증강(Multi-Scale Enhancement) 을 수행할 수 있다. 다중 스케일 증강은 하나의 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수(Spatial Frequency)를 갖는 복수의 스케일 영상으로 분리하고, 복수의 스케일 영상 각각에 대한 증강을 수행하는 방법을 의미할 수 있다. 복수의 스케일 영상 각각은 공간 주파수 대역에 대응되는 형상 또는 특징점을 포함하므로, 영상 처리부(300)는 증강시키고자 하는 형상 또는 특징점에 따라 복수의 스케일 영상을 선택적 또는 종합적으로 증강시킬 수 있다.
특히, 영상 증강부(330)는 다중 스케일 증강 시 하나의 엑스선 영상을 라플라스 피라미드(Laplace Pyramid)로 분리할 수 있다. 상술한 복수의 스케일 영상은 가우시안 피라미드(Gaussian Pyramid)를 구성하는데, 라플라스 피라미드는 가우시안 피라미드의 인접하는 스케일 영상의 차이를 나타내는 복수의 세부 영상(Detail Image)으로 구성될 수 있다. 스케일 영상과 마찬가지로, 복수의 세부 영상 각각도 공간 주파수 대역에 대응되는 형상 또는 특징점을 포함하므로, 영상 처리부(300)는 증강시키고자 하는 형상 또는 특징점 따라 복수의 세부 영상을 선택적 또는 종합적으로 증강시킬 수 있다. 또한, 라플라시안 피라미드를 구성하는 세부 영상은 스케일 영상보다 용량이 적기 때문에, 세부 영상을 이용하여 다중 스케일 증강을 수행하면 영상 처리 시간가 단축될 수 있다. 뿐만 아니라, 증세부 영상을 증강시킨 후 합함으로써 용이하게 증강 영상을 생성할 수 있다.
도 3은 다중 스케일 증강 방법 중 라플라스 피라미드를 사용하는 방법의 일 실시예를 나타낸다. 영상 증강부(330)는 원본 엑스선 영상을 라플라시안 피라미드로 분리하고, 복수의 세부 영상 각각을 증강시킨 후 합하여, 하나의 증강 영상을 생성할 수 있다.
구체적으로, 영상 증강부(330)는 원본 엑스선 영상인 제 1 스케일 영상 G1을 제 1 필터링하여 제 1 주파수 대역을 제거하고, 그 결과를 다운-샘플링 함으로써, 제 2 스케일 영상 G2를 생성할 수 있다. 또한, 영상 증강부(330)는 제 2 스케일 영상 G2를 제 2 필터링하여 제 2 주파수 대역을 제거하고, 다운-샘플링 함으로써, 제 3 스케일 영상 G3를 생성할 수 있다. 이 때, 제 2 주파수 대역은 제 1 주파수 대역에 인접하되, 제 1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 의미할 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 영상 증강부(330)는 제 N-1 스케일 영상 GN-1을 제 N-1 필터링하여 제 N-1 주파수 대역을 제거하고, 다운-샘플링 함으로써, 제 N 스케일 영상 GN을 생성할 수 있다. 이 때, 제 N-1 주파수 대역은 제 N-2 주파수 대역에 인접하되, 제 N-2 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 의미할 수 있다. 마지막으로, 영상 증강부(330)는 제 N 스케일 영상 GN을 제 N 필터링하여 제 N 주파수 대역을 제거하고, 다운-샘플링 함으로써, 기저대역 영상 Res를 생성할 수 있다. 이 때, 제 N 주파수 대역은 제 N-1 주파수 대역 이하의 모든 주파수 대역을 의미할 수 있다.
상술한 과정을 통해 생성된 제 1 스케일 영상 내지 제 N 스케일 영상과 기저대역 영상 Res는 가우시안 피라미드를 구성할 수 있다. 영상 증강부(330)는 인접하는 스케일 영상의 차이 영상인 복수의 세부 영상을 획득함으로써 라플라시안 피라미드를 생성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상 증강부(330)는 제 2 스케일 영상 G2가 제 1 스케일 영상 G1과 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 할 수 있다. 그 다음, 영상 증강부(330)는 제 1 스케일 영상 G1과 업-샘플링 된 제 2 스케일 영상 G2의 차이를 구함으로써 제 1 세부 영상 D1을 획득할 수 있다. 제 2 스케일 영상은 제 1 스케일 영상에서 제 1 주파수 대역이 제거된 영상이므로, 제 1 세부 영상 D1은 제 1 주파수 대역만으로 이루어지는 영상을 의미할 수 있다. 또한, 영상 증강부(330)는 제 3 스케일 영상 G3가 제 2 스케일 영상 G2와 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 할 수 있다. 그 다음, 영상 증강부(330)는 제 2 스케일 영상 G2와 업-샘플링 된 제 3 스케일 영상 G3의 차이를 구함으로써 제 2 세부 영상 D2를 획득할 수 있다. 제 3 스케일 영상은 제 2 스케일 영상에서 제 2 주파수 대역이 제거된 영상이므로, 제 2 세부 영상 D2은 제 2 주파수 대역만으로 이루어지는 영상을 의미할 수 있다. 이와 유사한 방법으로, 영상 증강부(330)는 제 N 스케일 영상 GN이 제 N-1 스케일 영상 GN-1과 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 할 수 있다. 그 다음, 영상 증강부(330)는 제 N-1 스케일 영상 GN-1과 업-샘플링 된 제 N 스케일 영상 GN의 차이를 구함으로써 제 N-1 세부 영상 DN-1을 획득할 수 있다. 제 N 스케일 영상은 제 N-1 스케일 영상에서 제 N-1 주파수 대역이 제거된 영상이므로, 제 N-1 세부 영상 DN-1은 제 N-1 주파수 대역만으로 이루어지는 영상을 의미할 수 있다. 마지막으로, 영상 증강부(330)는 기저대역 영상 Res가 제 N 스케일 영상 GN과 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 할 수 있다. 그 다음, 영상 증강부(330)는 제 N 스케일 영상 GN과 업-샘플링 된 기저대역 영상 Res의 차이를 구함으로써 제 N 세부 영상 DN을 획득할 수 있다. 기저대역 영상은 제 N 스케일 영상에서 제 N 주파수 대역이 제거된 영상이므로, 제 N 세부 영상 DN은 제 N 주파수 대역만으로 이루어지는 영상을 의미할 수 있다.
상술한 과정을 통해 생성된 제 1 세부 영상 내지 제 N 세부 영상 및 기저대역 영상은 라플라시안 피라미드를 구성할 수 있다. 이하에서 언급하는 복수의 세부 영상은 라플라시안 피라미드를 구성하는 제 1 세부 영상 내지 제 N 세부 영상 및 기저대역 영상을 포함할 수 있다.
라플라시안 피라미드를 구성하는 복수의 세부 영상 각각은 대응되는 주파수 대역만으로 이루어지므로, 서로 다른 형상 또는 특징점을 포함할 수 있다. 따라서, 영상 증강부(330)는 증강 시키고자 하는 형상 또는 특징점을 고려하여, 복수의 세부 영상 각각을 증강시킬 수 있다. 도 3을 참조하면, 영상 증강부(330)는 제 1 세부 영상 D1을 제 1 증강시킬 수 있다. 여기서, 제 1 증강이란 제 1 증강 파라미터 PE1에 의해 결정되는 제 1 증강 함수를 이용하여 증강을 수행하는 것을 의미하고, 증강 함수란 입력 대조도에 대한 출력 대조도 함수를 의미할 수 있다. 또한, 영상 증강부(330)는 제 2 세부 영상 D2을 제 2 증강 파라미터 PE2에 의해 결정되는 제 2 증강 함수를 이용하여 제 2 증강시킬 수 있다. 이와 유사하게, 영상 증강부(330)는 제 N-1 세부 영상 DN-1을 제 N-1 증강 파라미터 PEN-1에 의해 결정되는 제 N-1 증강 함수를 이용하여 제 N-1 증강시키고, 제 N 세부 영상 DN을 제 N 증강 파라미터 PEN에 의해 결정되는 제 N 증강 함수를 이용하여 제 N 증강시킬 수 있다. 마지막으로, 영상 증강부(330)는 기저대역 영상 Res를 제 N+1 증강 파라미터 PEN+1에 의해 결정되는 제 N+1 증강 함수를 이용하여 제 N+1 증강시킬 수 있다. 일반적으로 기저대역 영상 Res는 원본 영상 G1의 밝기에 대한 정보를 포함하므로, 영상 증강부(330)는 제 N+1 증강을 통해 최종 생성되는 증강 영상 GE의 밝기를 결정할 수 있다.
최종적으로, 영상 증강부(330)는 증강된 복수의 세부 영상을 합하여 하나의 증강 영상을 생성할 수 있다. 복수의 세부 영상 각각은 고유의 주파수 대역을 가지므로, 이를 하나로 합하여 원본 엑스선 영상과 동일한 주파수 대역을 가지는 증강 영상을 복원할 수 있다. 도 3을 참조하면, 영상 증강부(330)는 제 N+1 증강된 기저대역 영상 Res를 제 N 세부 영상과 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 한 후, 제 N 증강된 제 N 세부 영상과 합할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 영상 증강부(330)는 인접하는 세부 영상과 동일한 스케일을 갖도록 업-샘플링 한 후, 인접하는 세부 영상과 합하고, 후처리 함으로써, 대조도가 증강된 증강 영상을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상 증강부(330)는 복수의 세부 영상 각각을 증강시키기 위해 복수의 증강 파라미터를 이용할 수 있다. 복수의 증강 파라미터는 엑스선이 조사된 대상체에 따라 다르게 적용될 수 있고, 복수의 세부 영상 각각에 포함되는 형상 또는 특징점을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 사람의 유방에 엑스선을 조사하는 경우, 복수의 증강 파라미터는 유방의 지방 조직과 유선 조직의 대조도를 증가시킬 수 있도록 결정될 수 있다. 특히, 복수의 증강 파라미터는 엑스선 검출기(120)를 통해 생성된 유방의 엑스선 영상과 엑스선 영상으로부터 분리된 복수의 세부 영상에 포함되는 지방 및 유선 조직의 형상 또는 특징점을 고려하여 결정될 수 있다.
이 때, 피검체 즉, 사람마다 유방을 구성하는 물질 비율이 상이할 수 있다. 만약, 유방을 구성하는 물질의 비율 또는 유방 조직의 형상이 정상 범위를 벗어나는 경우, 엑스선 장치를 통해 획득되는 유방 엑스선 영상의 왜곡이 발생할 수 있다. 구체적으로, 엑스선 영상이 정상적으로 엑스선 진단이 가능한 밝기보다 밝거나 어두울 수 있다. 또한, 엑스선 영상의 대조도가 정상적으로 엑스선 진단이 가능한 범위를 벗어나, 유방의 조직 구분이 모호하게 표현될 수 있다.
또한, 동일한 피검체의 대상체에 대하여 촬영 환경을 달리하여 엑스선을 조사하는 경우에도, 대조도가 상이한 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 이 경우에도 동일한 증강 파라미터를 이용하여 엑스선 영상을 증강시키면, 최종적으로 생성되는 증강 영상 또한 촬영 환경에 따라 대조도가 상이할 수 있다. 예를 들어, 엑스선의 조사 방향을 달리하여 동일한 사람의 유방에 대한 엑스선 촬영을 수행하면, 지방 조직과 유선 조직의 서로 다른 대조도를 가지는 엑스선 영상이 획득될 수 있다. 여기에 동일한 증강 파라미터를 이용하여 유방 엑스선 영상을 증강시키면, 생성되는 증강 영상의 대조도 역시 서로 상이할 수 있다. 그 결과, 사용자는 대조도가 상이한 복수의 증강 영상간의 대응점을 찾기가 어려워, 진단에 불편을 초래할 수 있다.
따라서, 엑스선 영상의 대조도로부터 독립적인 대상체의 해부학적 정보를 획득하고, 이렇게 획득한 정보를 기초로 증강 파라미터를 결정함으로써, 대상체의 물질 비 또는 촬영 환경에 독립적인 대조도를 가지는 엑스선 영상을 제공할 필요가 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 엑스선 영상으로부터 분리된 물질 영상을 통해 관심 물질의 폭을 획득하고, 획득한 폭을 기초로 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치를 제공한다. 이하에서는, 먼저 물질 분리를 통해 관심 물질의 폭을 획득하는 방법에 대하여 설명하고, 이렇게 획득된 폭을 기초로 증강 파라미터를 결정하는 방법에 대하여 설명한다.
엑스선 소스로부터 대상체에 엑스선이 조사되면, 대상체 내부의 물질에 따라, 그리고 조사되는 엑스선의 에너지 대역에 따라 엑스선이 감쇠하는 정도가 달라질 수 있다. 여기서, 엑스선이 감쇠하는 정도를 수치적으로 나타낸 것을 감쇠계수(Attenuation Coefficient)라고 한다. 감쇠계수는 대상체 내부의 물질에 따라 달라질 수 있다.
도 4는 에너지와 감쇠계수와의 관계를 대상체 내부의 물질 별로 나타낸 그래프이다. x축은 대상체에 조사되는 광자 에너지를 의미하고, y축은 감쇠계수를 의미한다.
도 4의 그래프를 보면, 뼈의 감쇠계수를 나타내는 곡선이 연조직(근육, 지방)의 감쇠계수를 나타내는 곡선보다 위에 위치한다. 구체적으로, 동일한 에너지 대역의 엑스선 예를 들어 E1이 조사될 때, 뼈의 감쇠계수(μ1)는 근육의 감쇠계수(M1)보다 크고, 근육의 감쇠계수(M1)는 지방의 감쇠계수(F1)보다 크다. 다시 말해, 대상체 내부의 서로 다른 물질은 서로 다른 감쇠계수를 갖고, 원자번호 또는 밀도가 높을수록, 감쇠계수가 증가하게 된다.
또한, 감쇠계수는 조사되는 엑스선의 에너지 대역에 따라 달라진다. 도 4의 그래프에서, 대상체 내부의 물질인 뼈에 대하여 에너지 대역이 E1, E2인 엑스선이 각각 조사될 때, 에너지 대역이 낮은 E1에서의 감쇠계수(μ1)가 에너지 대역이 높은 E2에서의 감쇠계수(μ2)보다 크다. 대상체 내부의 물질이 근육이나 지방인 경우에도, 에너지 대역이 낮은 E1이 조사될 때의 감쇠계수(M1, F1)가 에너지 대역이 높은 E2이 조사될 때의 감쇠계수(M2, F2)보다 크다는 것을 각각 확인할 수 있다. 다시 말해, 대상체에 조사되는 엑스선의 에너지 대역이 낮을수록 감쇠계수가 증가하게 된다.
이와 같은 감쇠계수는 아래의 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
여기서, I0는 물질에 조사된 엑스선의 강도이고, I는 물질을 투과한 엑스선의 강도이며, μ(E)는 에너지 E를 갖는 엑스선에 대한 물질의 감쇠계수이다. T는 엑스선이 투과되는 물질의 두께이다.
[수학식 1]에 의하면 감쇠계수가 증가할수록(즉, 물질의 원자번호가 높을수록, 밀도가 높을수록 또는 조사되는 엑스선의 에너지 대역이 낮을수록), 그리고 물질의 두께가 두꺼울수록 투과한 엑스선의 강도가 작아짐을 알 수 있다.
도 4의 그래프를 통해 나타낸 것처럼 에너지의 세기에 따라 물질 간 감쇠계수의 차이가 달라지므로, 서로 다른 에너지 대역의 엑스선 영상을 획득하고, 각 에너지 대역에서의 물질 별 감쇠 특성을 이용하면 서로 다른 에너지 대역의 엑스선 영상으로부터 각 물질이 분리된 영상을 얻을 수 있다. 예를 들어, 3가지 물질에 대한 분리 영상을 얻고자 하는 경우 서로 다른 에너지 대역(Eband1, Eband2, Eband3)에 대응되는 엑스선 영상을 획득할 수 있다.
도 5a는 에너지 대역 별로 분리된 엑스선 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 5b는 엑스선 소스(110)에서 조사되는 엑스선 스펙트럼의 예시를 나타낸 그래프이다. 편의상 도 5a 및 도 5b의 그래프의 세로축이 광자 수로 표시되었으나, 이는 엑스선의 강도(intensity)로 대체 될 수 있다.
서로 다른 에너지 대역 별 엑스선 영상을 획득하는 방법으로는, 엑스선 소스(110)에서 에너지 대역을 달리 하여 엑스선을 복수 회 조사하는 방법과 엑스선 소스(110)에서는 복수의 에너지 대역을 포함하는 광대역 엑스선을 한 번 조사하고 엑스선 검출기(120)에서 이를 검출하여 에너지 대역 별로 분리하는 방법이 있다. 엑스선 장치에서 전자의 방법을 적용하는 경우, 엑스선 소스(110)는 Eband1의 엑스선을 조사하고, 엑스선 검출기(120)는 이를 검출하여 Eband1에 대응되는 엑스선 영상을 획득한다. Eband2, Eband3에 대해서도 각각 같은 방식으로 엑스선 영상을 획득한다.
엑스선 장치에서 후자의 방법을 적용하는 경우, 엑스선 소스(110)는 도 5b에 도시된 바와 같이 3개의 에너지 대역을 포함하는 광대역 엑스선을 한 번 조사하고, 엑스선 검출기(120)는 이를 검출하여 각 에너지 대역 별로 분리한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 엑스선 소스(110)는 에너지의 하한을 10keV로 하고 에너지의 상한을 50keV로 하는 엑스선을 발생시켜 조사할 수 있다. 이를 위해 관전압을 50kvp로 하여 엑스선을 발생시키고, 저에너지 대역(약 0-10kev)을 필터링하여 엑스선을 조사할 수 있다. 이 때, y축으로 표현되는 엑스선의 선량(광자의 수)은 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 제어될 수 있다. 검출된 엑스선을 에너지 대역 별로 분리하기 위해서, 엑스선 검출기(120)는 광자 계수 방식으로 구현될 수 있다. 단일 광자에 의해 발생된 전자 또는 정공이 엑스선 검출기(120)의 수광 소자에 입력되어 전압 신호로 출력되면, 엑스선 검출기(120)의 독출 회로는 미리 설정된 문턱 전압(Threshold Voltage)보다 큰 전압을 발생시킨 광자의 개수를 카운팅 할 수 있다. 이 때, 서로 다른 복수의 문턱 전압이 미리 설정되면, 독출 회로는 각각의 문턱 전압보다 큰 광자의 개수를 카운팅 할 수 있다. 그 결과, 엑스선 검출기(120)는 카운팅 한 문턱 전압 별 광자의 수를 기초로 문턱 전압에 대응되는 에너지 대역 별 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 검출기(120)는 세 개의 문턱 전압에 대응되는 세 개의 에너지 대역인 Eband1, Eband2, Eband3의 엑스선 영상을 생성할 수 있다.
엑스선 검출기(120)에 의해 복수의 에너지 대역에 대응되는 엑스선 영상이 생성되면, 영상 처리부(300)는 엑스선 영상을 이용하여 증강 파라미터를 결정할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(300)는 엑스선 영상의 대조도에 독립적인 대상체의 해부학적 정보, 즉 관심 물질의 폭(Width)을 획득하고, 이를 기초로 증강 파라미터를 결정할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(300)는 엑스선 검출기(120)에서 생성한 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 영상 분리부(310); 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인하고, 관심 물질의 폭에 따라 증강 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부(320); 를 더 포함할 수 있다.
영상 분리부(310)는 엑스선 검출기(120)로부터 입력된 복수의 에너지 대역에 대응되는 엑스선 영상으로부터 물질 영상을 분리할 수 있다. 일 실시예로서, 분리하고자 하는 물질이 두 종류인 경우, 영상 분리부(310)는 두 개의 에너지 대역에 대응하는 엑스선 영상 중 적어도 하나에 가중치를 곱한 후 감산하는 두 번의 연산을 수행하여 두 개의 물질 영상을 분리할 수 있다. 이를 이중에너지 감산법(Dual-Energy X-ray Absorptiometry)라고도 한다.
예를 들어, 분리하고자 하는 물질이 뼈와 연조직인 경우, 저에너지 대역에 대응되는 엑스선 영상(이하 저에너지 엑스선 영상이라 함)에 일정 가중치를 곱한 후 고에너지 대역에 대응되는 엑스선 영상(이하 고에너지 엑스선 영상이라 함)에서 감산하여 연조직 영상을 얻을 수 있다. 즉, 뼈가 제거되고 연조직이 선명하게 보이는 영상을 얻을 수 있다. 반대로, 고에너지 데이터에 일정 가중치를 곱한 후 저에너지 데이터에서 감산하여 뼈 영상을 얻을 수 있다. 즉, 연조직이 제거되고 뼈가 선명하게 보이는 영상을 얻을 수 있다. 또는, 저에너지 데이터와 고에너지 데이터에 각각 적절한 가중치를 곱한 후 감산을 수행하여, 연조직 영상 또는 뼈 영상을 획득하는 것도 가능하다. 전술한 방법을 통해 영상 분리부(310)는 복수의 에너지 대역에 대응되는 엑스선 영상을 뼈와 연조직과 같이 모션 특성이 다른 두 개의 물질로 분리하여 복수의 물질영상을 생성할 수 있다. 또 다른 예로서, 분리하고자 하는 물질이 3종류 이상인 경우, 영상분리부는 세 개의 에너지 대역에 대응되는 각 엑스선 데이터에 적절한 가중치를 곱한 후 감산하여 3종류 이상의 물질 영상을 분리할 수 있다. 예를 들어, 영상 분리부(310)는 각각의 프레임 영상을 뼈, 연조직 및 혈관과 같이 모션 특성이 다른 세 개의 물질로 분리하여 복수의 물질 영상을 생성할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 엑스선 장치는 분리되는 물질의 종류나 그 수에 제한을 두지 않는다. 또한, 영상에 가중치를 곱한 후 감산하여 물질 영상을 분리하는 방법 역시 영상 분리부(310)에서 사용할 수 있는 방법 중 하나에 불과하며, 이 외에 다른 방법들도 물질 영상 분리에 사용될 수 있다.
엑스선 영상에서 물질 영상이 분리되면, 파라미터 결정부(320)는 분리된 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인할 수 있다. 여기서 관심 물질이란, 증강의 목적이 되는 물질을 의미할 수 있다. 예를 들어, 사람의 유방을 대상체로 하는 경우, 유선 조직을 관심 물질로 할 수 있다. 파라미터 결정부(320)는 복수의 물질 영상 중 관심 물질에 대한 물질 영상을 이용하여 관심 물질의 폭을 확인할 수 있다. 관심 물질에 대한 물질 영상은 대상체의 복수의 물질 중 관심 물질 만을 분리시켜 표시한 영상이므로, 엑스선 영상의 대조도로부터 독립적인 대상체의 해부학적 정보, 즉 관심 물질의 폭을 포함할 수 있다. 파라미터 결정부(320)는 물질 영상 중 관심 물질이 표시되는 영역에서 미리 정해진 방향으로의 픽셀 수를 관심 물질의 폭으로서 확인할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 결정부(320)는 물질 영상 중 관심 물질이 표시되는 영역의 접선과 수직 방향에 위치하는 관심 물질 픽셀의 수를 관심 물질의 폭으로서 확인할 수 있다. 또한, 파라미터 결정부(320)는 적용 가능한 다양한 실시예에 따라 관심 물질의 폭을 측정할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 결정부(320)는 물질 영상 내의 관심 물질의 평균 폭을 관심 물질의 폭으로서 측정할 수 있고, 관심 물질 중 미리 정해진 위치에서의 폭을 관심 물질의 폭으로 결정할 수도 있다. 또는, 파라미터 결정부(320)는 물질 영상 내에서 관심 물질의 최저 폭 또는 최대 폭을 관심 물질의 폭으로 결정하는 것도 가능할 수 있다.
관심 물질의 폭을 측정한 후, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 따라 증강 파라미터를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 증강 파라미터는 증강 함수를 결정짓는 파라미터를 의미할 수 있으며, 증강 함수는 증강시키고자 하는 입력 대조도에 대한 증강 후의 출력 대조도 함수로서, 비선형 곡선의 형태일 수 있다.
세부 영상 각각은 서로 다른 형상 또는 특징점을 포함하고, 영상 증강부(330)는 형상 또는 특징점을 고려하여 세부 영상 각각을 증강시키므로, 파라미터 결정부(320)는 세부 영상 각각에 대한 증강 파라미터를 결정할 수 있다. 특히, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 더 증강시키도록, 복수의 세부 영상 각각에 대한 증강 파라미터를 결정할 수 있다. 일반적으로, 공간 주파수가 높은 세부 영상일수록 폭이 작은 물질의 형상을 포함하고, 공간 주파수가 낮은 세부 영상일수록 폭이 넓은 물질의 형상을 포함할 수 있다. 따라서, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 확인하고, 확인된 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 나머지 세부 영상보다 더 증강시켜, 최종적으로 생성되는 증강 영상에서 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 갖는 세부 영상의 비중을 증가시킬 수 있다. 여기서, 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 갖는 세부 영상은 하나일 수도 있고, 복수일 수도 있다. 관심 물질의 폭에 대응되는 세부 영상이 복수인 경우, 파라미터 결정부(320)는 폭에 대응되는 복수의 세부 영상 각각을 정도를 달리하여 증강시킬 수도 있다.
이하에서는 증강 파라미터의 종류와 폭에 따라 증강 파라미터를 결정하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 증강 함수 그래프를 예시한 도면이다. 도 6에서 가로 축은 입력 밝기값을 의미하고, 세로 축은 출력 밝기값을 의미하며, 기울기는 증감 함수에 의한 대조도를 의미할 수 있다.
증강 함수는 엑스선 영상에서 초과 대조도(Excess-Contrast)를 가지는 비관심 영역을 저감시키고, 미세 대조도(Subtle-Contrast)를 가지는 관심 영역을 증강시키도록 설계될 수 있다.
도 6을 참조하면, 입력 밝기값이 미세한 영역, 구체적으로 변곡점 Q 이하의 영역(0 이상)에서 증강 함수는 입력 대비 출력 밝기값이 가파르게 증가하는 곡선을 따를 수 있다. 그 결과, 증강 함수는 관심 영역의 대조도를 크게 증강시킬 수 있다. 그러나, 변곡점 Q를 초과하는 영역에서 증강 함수는 미리 정해진 값으로 수렴할 수 있다. 그 결과, 관심 영역이 아닌 비관심 영역의 대조도가 저감될 수 있으며, 수렴값이 동적 범위 내로 설정되면, 비관심 영역의 밝기값이 동적 범위 내로 저감될 수 있다. 이와 같은 증강 함수는 일 실시예로서 비관심 영역을 저감시키도록 설계된 제 1 함수와 관심 영역을 증강시키도록 설계된 제 2 함수의 곱으로 이루어 질 수 있다.
예를 들어, 제 1 함수는 동적 범위(Dynamic Range)를 초과하는 밝기값을 가지는 비관심 영역이 동적 범위 내로 진입하도록 설계될 수 있다. 구체적으로, 입력 밝기값이 0에 가까운 영역에서 제 1 함수는 기울기가 1 또는 이에 근사하도록 설계될 수 있다. 이는 관심 영역에서 대조도가 1 또는 1에 근사함을 의미하므로, 출력 밝기 값은 입력 밝기값과 동일하거나 유사한 값을 가질 수 있다. 반면, 입력 밝기 값이 0에서 멀어질수록, 제 1 함수의 기울기, 즉 대조도가 점점 작아질 수 있다. 그 결과, 밝기값의 증가에 따른 출력 밝기 값은 미리 정해진 수렴 값으로 수렴할 수 있다. 이 때, 수렴값이 동적 범위 내의 값으로 설정되면, 제 1 함수에 의해 비관심 영역이 동적 범위 내의 대조도를 가질 수 있다.
또한, 제 2 함수는 입력 밝기 값이 작은 관심 영역에서 높고, 좁은 피크를 가진다. 피크에 의해 입력 대비 큰 출력 밝기 값이 출력되므로, 제 2 함수는 관심 영역의 대조도를 증강시킬 수 있다. 반면, 제 2 함수는 비관심 영역에서 입력 밝기 값이 증가할수록 출력 밝기 값을 1에 수렴함으로써, 비관심 영역의 대조도에는 영향을 주지 않을 수 있다.
증강 함수의 상술한 특성은 증강 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 증강 파라미터의 실시예로 증강 함수의 초기 기울기, 변곡점의 좌표, 수렴값, 및 수렴속도(Rate of Convergence)를 포함할 수 있다.
증강 함수의 초기 기울기 및 변곡점의 좌표는 증강 함수의 증강 특성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 증강 함수는 초기 기울기 값이 증가할수록, 변곡점의 x좌표가 감소할수록, 변곡점의 y좌표가 더 증가할수록 출력 영상의 대조도를 증강시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 증강 함수는 초기 기울기 m 및 변곡점 Q(x, y)를 갖는다. 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 따라 초기 기울기 m 및 변곡점 Q(x, y)가 결정되는 증강 함수를 설계할 수 있다. 구체적으로, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수에 대하여 초기 기울기 값 m을 증가시키고, 변곡점의 x 좌표를 감소시키고, 변곡점의 y 좌표를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 초기 기울기 값 m을 증가시키고, 변곡점의 x 좌표를 증가시키고, 변곡점의 y 좌표를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 고주파의 세부 영상 중 관심 영역에서의 출력 밝기값이 증가하여, 출력되는 고주파 세부 영상의 대조도가 증강될 수 있다.
또한, 증강 함수의 수렴값 및 수렴속도는 증강 함수의 저감 특성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 증강 함수는 수렴값이 감소할수록, 수렴속도가 감소할수록 저감 특성이 더 강조될 수 있다.
도 6을 참조하면, 증강 함수는 수렴값 k0를 갖고, 수렴속도는 z1 값에 따라 결정될 수 있다. z1은 증강 함수의 출력 밝기값이 수렴값 k0의 일정 비율에 해당하는 k1을 가지도록 하는 입력 밝기값을 의미할 수 있다. 따라서, 증강 함수의 z1 값을 결정함으로써, 증강 함수의 증강 속도를 결정할 수 있다. 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 따라 수렴값 및 수렴속도가 결정되는 증강함수를 설계할 수 있다. 구체적으로, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭에 대응되는 공간 주파수를 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수에 대하여 수렴값 k0를 증가시키고, 수렴속도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 파라미터 결정부(320)는 관심 물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 수렴값 k0를 증가시키고, 수렴속도를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 고주파의 세부 영상의 출력 밝기값이 증가하여, 최종적으로 생성되는 증강 영상에서 고주파 성분이 강조될 수 있다.
또한, 파라미터 결정부(320)는 복수의 세부 영상 중 가장 낮은 공간 주파수를 갖는 세부 영상인 기저대역 영상을 증강시키는 증강 파라미터를 결정함으로써 최종 생성되는 증강 영상의 밝기를 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기저대역 영상은 원본 영상의 밝기에 대한 정보를 포함하므로, 파라미터 결정부(320)는 최종 생성되는 증강 영상이 목표 밝기를 가지도록 기저대역 영상에 적용되는 증강 파라미터를 결정할 수 있다.
도 7은 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수 그래프를 도시한 도면으로, 이를 통해 기저대역 영상에 적용되는 증강 파라미터를 설명한다. 도 8에서 가로 축은 입력 밝기값을 의미하고, 세로 축은 출력 밝기값을 의미하며, 기울기는 증감 함수에 의한 대조도를 의미할 수 있다.
도 7과 같이, 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수는 변곡점 QB을 중심으로 밝기값을 저감시키는 저감 영역과 밝기값을 증강시키는 증강 영역으로 구분될 수 있다. 저감 영역은 기저대역 영상의 변곡점 QB의 좌측에 위치하며, 입력 밝기값이 증가하더라도 0 또는 이에 근사하는 출력 밝기값을 출력할 수 있다. 따라서, 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수는 저감 영역에 속하는 밝기값을 저감시켜 제거할 수 있다. 반면, 증강 영역은 기저대역 영상의 변곡점 QB의 우측에 위치하며, 일정한 출력 밝기값 kB를 가진다. 따라서, 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수는 증강 영역에 속하는 밝기값이 입력되면 일정한 밝기값 kB 를 출력할 수 있다.
따라서, 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수 변곡점 QB의 x좌표 및 수렴값 kB 를 결정함으로써, 파라미터 결정부(320)는 최종 생성되는 증강 영상이 미리 정해진 목표 밝기를 갖게 할 수 있다. 구체적으로, 목표 밝기가 증가할수록, 파라미터 결정부(320)는 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수의 변곡점의 x좌표를 감소시켜 저감 영역을 축소시키고, 수렴값을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 증강 함수에 의해 최종 출력되는 영상의 밝기가 증가할 수 있다. 이처럼, 파라미터 결정부(320)는 기저대역 영상에 적용되는 증강 함수 변곡점 QB의 x 좌표, 및 수렴값 kB를 결정함으로써 최종 생성되는 증강 함수가 목표 밝기를 출력하도록 설계할 수 있다.
상술한 바와 같이, 엑스선 영상의 대조도로부터 독립적인 관심 물질의 폭을 기초로 증강 파라미터를 결정함으로써, 엑스선 장치는 최종적으로 대조도가 일정한 증강 영상을 제공할 수 있다.
지금까지는, 하나의 엑스선 영상을 증강시켜 증강 영상을 생성하는 엑스선 장치에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 합성한 합성 영상을 증강시켜 증강 영상을 생성하는 엑스선 장치에 대하여 설명한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 엑스선 장치의 제어 블록도이다. 도 9의 엑스선 장치는 도 2의 엑스선 장치 중 영상 처리부(300)에 영상 합성부(340)가 더 부가된 경우를 예시하고 있다. 도 8의 엑스선 장치는 영상 합성부(340)를 제외한 모든 구성이 도 2와 동일하므로, 영상 합성부(340)를 중심으로 엑스선 장치를 설명한다.
상술한 바와 같이, 엑스선 검출기(120)는 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상은 영상 처리부(300)에 의해 하나의 합성 엑스선 영상으로 합성되어 증강될 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(300)는 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 하나의 합성 엑스선 영상으로 합성하는 영상 합성부(340); 를 더 포함할 수 있다.
영상 합성부(340)는 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상 각각의 대응되는 픽셀을 중첩시켜 하나의 합성 엑스선 영상으로 합성할 수 있다. 이 때, 영상 합성부(340)는 각각의 엑스선 영상에 가중치를 적용한 후 픽셀의 밝기값을 합할 수 도 있다. 여기서 적용되는 가중치는 에너지 대역 별 감쇠 특성을 고려하여 결정될 수 있다. 영상 합성부(340)에서 생성한 합성 엑스선 영상은 엑스선 검출기(120)에서 생성한 특정 에너지 대역의 엑스선 영상에 비해 개선된 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio; SNR)를 나타낼 수 있다. 영상 증강부(330)는 영상 합성부(340)에서 합성된 합성 엑스선 영상을 증강시켜 증강 영상을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 증강 영상 역시 개선된 신호 대 잡음비를 나타낼 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 엑스선 장치 제어방법의 흐름도이다.
먼저, 엑스선 소스(110)는 대상체에 엑스선을 조사할 수 있다.(400) 엑스선 소스(110)는 복수의 에너지 대역을 포함하는 광대역 엑스선을 한 번 조사할 수도 있고, 에너지 대역을 달리하는 엑스선을 복수 회 조사할 수도 있다.
엑스선이 조사되면, 엑스선 검출기(120)는 대상체를 투과한 엑스선으로부터 대상체의 엑스선 영상을 획득할 수 있다.(410) 엑스선 소스(110)가 광대역 엑스선을 조사한 경우, 엑스선 검출기(120)는 이를 검출하여 에너지 대역 별로 분리함으로써 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 획득할 수 있다. 반면, 엑스선 소스(110)가 에너지 대역을 달리하는 엑스선을 복수 회 조사하는 경우, 엑스선 검출기(120)는 조사되는 엑스선을 각각 검출하여 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 각각 획득할 수 있다.
다음으로, 영상 처리부(300)의 물질 분리부는 획득한 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리할 수 있다.(420) 일 실시예로서, 물질 분리부는 서로 다른 에너지 대역의 복수의 엑스선 영상을 분리하기 위해 이중에너지 감산법을 채택할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
복수의 물질 영상이 분리되면, 영상 처리부(300)의 파라미터 결정부는 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인할 수 있다.(430) 여기서 관심 물질이란 증강의 목적이 되는 물질을 의미하며, 파라미터 결정부는 관심 물질의 평균 폭, 최대 폭, 최소 폭, 및 미리 정해진 위치에서의 폭 중 적어도 하나를 관심 물질의 폭으로 확인할 수 있다.
확인된 관심 물질의 폭을 기초로, 파라미터 결정부는 증강 파라미터를 결정할 수 있다.(440) 물질 영상으로부터 확인된 관심 물질의 폭은 엑스선 검출기(120)로부터 생성된 엑스선 영상의 대조도로부터 독립된 해부학적 정보이므로, 폭을 기초로 증강 파라미터를 결정함으로써 최종 생성되는 증강 영상이 일정한 대조도를 가질 수 있다.
한편, 엑스선 영상을 물질 영상으로 분리하고, 관심 물질의 폭을 확인하여, 이를 기초로 증강 파라미터를 결정함과 동시에, 영상 처리부(300)의 영상 증강부(330)는 대상체의 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리할 수 있다.(450) 여기서 세부 영상이란 라플라시안 피라미드를 구성하는 영상으로, 가우시안 영상을 구성하는 복수의 스케일 영상 중 인접하는 영상 간의 차이 영상을 의미할 수 있다.
엑스선 영상이 복수의 세부 영상으로 분리되면, 영상 증강부(330)는 파라미터 결정부에 의해 결정된 증강 파라미터에 따라 복수의 세부 영상 각각을 증강시킬 수 있다.(460) 복수의 세부 영상 각각은 공간 주파수에 대응되는 형상 또는 특징점을 포함하므로, 복수의 세부 영상 각각에는 서로 다른 증강 파라미터가 적용될 수 있다.
특히, 관심 물질의 폭이 감소할수록, 영상 증강부(330)는 고주파의 세부 영상을 더 증강시킴으로써 최종 생성되는 증강 영상에서 고주파 세부 영상의 비중을 높일 수 있다.
마지막으로, 영상 증강부(330)는 증강된 각각의 세부 영상을 합하여 하나의 증강 영상을 생성할 수 있다.(470) 각각의 세부 영상은 라플라시안 피라미드를 구성하므로, 영상 증강부(330)는 세부 영상을 업-샘플링 시켜 합함으로써 용이하게 증강 영상을 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 증강 영상은, 엑스선 검출기(120)에서 생성된 엑스선 영상의 대조도와 무관하게, 일정한 대조도를 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 피검체나 촬영 조건에 관계없이 일정한 대조도의 증강 영상을 제공받을 수 있다.
100: 엑스선 장치
110: 엑스선 소스
120: 엑스선 검출기
170: 호스트 장치
171: 입력부
172: 디스플레이
200: 제어부
300: 영상 처리부
310: 영상 분리부
320: 파라미터 생성부
330: 영상 증강부
340: 영상 합성부
110: 엑스선 소스
120: 엑스선 검출기
170: 호스트 장치
171: 입력부
172: 디스플레이
200: 제어부
300: 영상 처리부
310: 영상 분리부
320: 파라미터 생성부
330: 영상 증강부
340: 영상 합성부
Claims (28)
- 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 영상 분리부;
상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인하고, 상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 및
상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하고, 상기 복수의 세부 영상 각각을 상기 증강 파라미터에 따라 증강시키고, 상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 영상 증강부; 를 포함하는 엑스선 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심 물질의 폭에 대응되는 대역의 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 더 증강시키도록, 상기 복수의 세부 영상 각각에 대한 상기 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 영상 증강부는,
상기 증강 파라미터를 이용하여 증강 함수를 결정하고, 상기 결정된 증강 함수에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 엑스선 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 증강 함수의 초기 기울기, 변곡점의 좌표, 수렴값, 및 수렴속도 중 적어도 하나를 포함하는 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 초기 기울기 값을 증가시키는 엑스선 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 감소시키는 엑스선 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 y 좌표를 증가시키는 엑스선 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴값을 증가시키는 엑스선 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 수렴속도를 증가시키는 엑스선 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 증강 영상이 미리 정해진 목표 밝기를 갖도록, 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 대한 상기 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 수렴값을 증가시키는 엑스선 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 감소시키는 엑스선 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대상체의 엑스선 영상이 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 포함하는 경우, 상기 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 합성하여 상기 영상 증강부에 제공하는 영상 합성부; 를 더 포함하는 엑스선 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 파라미터 결정부는,
상기 물질 영상 중 상기 관심 물질이 표시되는 영역에서 미리 정해진 방향으로의 픽셀 수를 상기 관심 물질의 폭으로서 확인하는 엑스선 장치. - 대상체의 엑스선 영상을 복수의 물질 영상으로 분리하는 단계;
상기 복수의 물질 영상으로부터 관심 물질의 폭을 확인하는 단계;
상기 관심 물질의 폭에 따라 상기 관심 물질의 대조도를 증강시키기 위한 증강 파라미터를 결정하는 단계;
상기 엑스선 영상을 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 복수의 세부 영상으로 분리하는 단계;
상기 증강 파라미터에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계; 및
상기 증강된 세부 영상을 합하여 증강 영상을 생성하는 단계; 를 포함하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심 물질의 폭에 대응되는 대역의 공간 주파수를 갖는 세부 영상을 더 증강시키도록, 상기 복수의 세부 영상 각각에 대한 상기 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계는,
상기 증강 파라미터를 이용하여 상기 세부 영상의 대조도 변화에 대한 증강된 대조도를 나타내는 증강 함수를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 증강 함수에 따라 상기 복수의 세부 영상 각각을 증강시키는 단계; 를 포함하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 증강 함수의 초기 기울기, 변곡점의 좌표, 수렴값, 및 수렴속도 중 적어도 하나를 포함하는 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 초기 기울기 값을 증가시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 x 좌표를 감소시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 변곡점의 y 좌표를 증가시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴값을 증가시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 관심물질의 폭이 감소할수록, 고주파의 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수 수렴속도를 증가시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 증강 영상이 미리 정해진 목표 밝기를 갖도록, 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 대한 상기 증강 파라미터를 결정하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 증강 함수의 수렴값을 증가시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 증강 파라미터를 결정하는 단계는,
상기 목표 밝기가 증가할수록, 상기 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 세부 영상에 적용되는 상기 증강 함수의 변곡점 x 좌표를 감소시키는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
대상체의 엑스선 영상이 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 포함하는 경우, 상기 서로 다른 에너지 대역에 대응되는 복수의 엑스선 영상을 합성 엑스선 영상으로 합성하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 엑스선 영상을 복수의 세부 영상으로 분리하는 단계는,
상기 합성 엑스선 영상을 상기 서로 다른 대역의 공간 주파수를 갖는 상기 복수의 세부 영상으로 분리하는 엑스선 장치의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 관심 물질의 폭을 확인하는 단계는,
상기 물질 영상 중 상기 관심 물질이 표시되는 영역에서 미리 정해진 방향으로의 픽셀 수를 상기 관심 물질의 폭으로서 확인하는 엑스선 장치.
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