KR20170086929A - 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치 및 영상정합 방법 - Google Patents

배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치 및 영상정합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치는 수신된 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 혈관 산출부, 관상동맥 영상 정보에서 상기 검출된 혈관 부분을 분리하는 혈관 분리 처리부, 분리된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 다수의 배경 영상 정보를 생성하는 배경 복원부, 다수의 배경 영상 정보를 강체(rigid) 영상 정합을 통해 정렬하고, 다수의 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 상기 연속된 다수의 관상동맥 영상 정보에 적용하여 재정렬하는 강체 영상정합 처리부 및 재정렬된 다수의 관상동맥 영상 정보를 비강체(nonrigid) 영상정합하여 정합된 관상동맥 영상 정보를 생성하는 비강체 영상정합 처리부를 포함한다.

Description

배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치 및 영상정합 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NONRIGID IMAGE REGISTRATION OF BLOOD VESSEL USING BACKGROUND IMAGE INFORMATION}
본 발명은 영상정합 처리에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 혈관에 대한 비강체 영상정합 처리에 관한 기술에 관한 것이다.
혈관 질환에 대한 중재 치료기술이 발전하면서, 다양한 질환을 치료하는데 혈관 중재수술이 활용되고 있다. 현재 혈관 중재수술을 계획하기 위해서는 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영(computer tomography angiography) 또는 다른 3D 성질(modality)을 얻은 후 조영제(contrast agent)를 넣고 혈관들을 선명하게 분리한 후 시행한다. 하지만, 이러한 정보와 중재용 2D수술 영상의 공통점들을 수립하기는 에는 어려움을 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 3D 용적(volume)을 얻은 후 조영제가 투여된 2D의 정합된 연속된 X-선영상을 함께 덮어씌워(overlay) 중재수술용 영상들을 증강(augmenting) 시키는 방법이 활용되고 있다. 정합되어 연속된 X-선 투시 영상은 만성동맥 폐색증 (chronic total occlusion) 치료를 위한 경피적 관상 동맥 중재수술(percutaneous coronary intervention)에서 수술안내 영상 등으로 효과적으로 사용되고 있다. 하지만, 혈관을 촬영한 영상에서는 객체(혈관)의 동작(Motion)과 혈관을 제외한 배경의 동작이 상이하여 정합 결과 산출에 어려움이 발생한다. 특히, 혈관과 배경의 움직임이 큰 경우 비선형 정합 기법을 이용한 영상정합에서 오류가 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0120145호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혈관 영상을 정합하는 과정에서 정확도를 높일 수 있는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치 및 영상정합 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치는 수신된 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 혈관 산출부, 관상동맥 영상 정보에서 상기 검출된 혈관 부분을 분리하는 혈관 분리 처리부, 분리된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 다수의 배경 영상 정보를 생성하는 배경 복원부, 다수의 배경 영상 정보를 강체(rigid) 영상 정합을 통해 정렬하고, 다수의 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 상기 연속된 다수의 관상동맥 영상 정보에 적용하여 재정렬하는 강체 영상정합 처리부 및 재정렬된 다수의 관상동맥 영상 정보를 비강체(nonrigid) 영상정합하여 정합된 관상동맥 영상 정보를 생성하는 비강체 영상정합 처리부를 포함한다.
혈관 산출부는 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 이용하여 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출한다. 그리고 혈관 분리 처리부는 OSTU 스레시홀드(Threshold) 기법을 이용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분과 배경 부분을 이진(Binary)분리한다.
배경 복원부는 분리된 혈관 부분에 기초하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 확대하고, 확대된 혈관 부분에 대응하는 마스크를 생성하여, 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀을 배경 부분의 픽셀로 채우는 과정을 통해 배경 영상 정보를 생성한다. 그리고 혈관 산출부는 상기 수신된 혈관 영상 정보에서 미세 혈관을 분리하여 필터링하여, 동맥 또는 정맥을 추정한다.
본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법은 먼저, 수신된 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출한다. 그리고 관상동맥 영상 정보에서 검출된 혈관 부분을 분리하고, 분리된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 다수의 배경 영상 정보를 생성한다. 배경 영상 정보가 생성되면, 다수의 배경 영상 정보를 강체(rigid) 영상 정합을 통해 정렬하고, 다수의 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 상기 연속된 다수의 관상동맥 영상 정보에 적용하여 재정렬한다. 다음으로, 재정렬된 다수의 관상동맥 영상 정보를 비강체(nonrigid) 영상정합하여 정합된 관상동맥 영상 정보를 생성한다.
본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치 및 영상정합 방법은 배경 부분만을 강체 영상정합을 통해 정렬하고, 이를 기반으로 혈관 부분과 배경 부분을 모두 포함하는 영상에 대해 비강체 영상정합을 통해 정렬한다. 이를 통해, 본 발명은 2차원 X-선 영상에서 육안으로 보이는 많은 대응점들을 대폭 향상시켜 보다 정밀한 정합을 유도할 수 있다. 이와 같은 정밀한 영상 정합을 통해 만성동맥 폐색증 (chronic total occlusion) 치료를 위한 경피적 관상 동맥 중재술(percutaneous coronary intervention)안내 등의 치료에 영상정합이 보다 효과적으로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 결과를 나타내는 일례이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 혈관 산출부(110)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 배경 복원부(130)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)는 혈관 산출부(110), 혈관 분리 처리부(120), 배경 복원부(130), 강체 영상정합 처리부(140) 및 비강체 영상정합 처리부(150)를 포함한다.
혈관 산출부(110)는 다수의 연속된 혈관 영상 정보를 수신한다. 다수의 연속된 혈관 영상 정보는 심장 박동에 따라 동작하는 혈관(동맥)의 연속된 움직임을 촬영한 영상이다. 따라서, 다수의 연속된 혈관 영상 정보는 서로 다른 혈관(동맥)의 움직임을 가지는 혈관 영상일 수 있다. 연속된 혈관 영상 정보는 혈관 부분 및 배경 부분으로 구성될 수 있으며, 영상을 촬영하는 장치의 이동 및 호흡 등에 의한 움직임으로 변형된다. 일반적으로 혈관 영상 정보는 혈관조영을 통해 식별되는 혈관을 X-선을 통해 촬영하여 획득될 수 있다. 다만, 혈관 영상 정보는 조영제 투여를 통한 X-선으 촬영으로만 획득되는 것은 아니며, 다양한 혈관 촬영 기술이 활용될 수 있다.
혈관 산출부(110)는 연속된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 검출한다. 혈관 산출부(110)는 영상 처리 기술을 활용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 검출할 수 있다. 일례로서, 혈관 산출부(110)는 연속된 혈관 영상 정보에 대해 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 이용한 프랭기 필터(Frangi filter)를 적용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 산출한다. 이 과정에서, 혈관 산출부(110)는 다양한 시그마(σ)에 근거한 헤시안-고유벡터를 이용하여 혈관을 산출할 수 있다. 혈관 산출부(110)는 고유벡터와 고유값(Eigenvalue)의 비율을 이용하여 혈관 영상 정보의 각각의 픽셀을 분석하여 혈관의 가능성을 결정한다.
혈관 분리 처리부(120)는 혈관 산출부의 검출 결과에 기초하여 연속된 혈관 영상 정보에서 검출된 혈관 부분과 배경 부분(혈관 이외의 부분)을 분리한다. 여기서 배경 부분은 혈관 이외의 부분으로, 신체 내부의 척추 및 갈비뼈와 같은 다양한 뼈 등이 될 수 있다. 일례로서, 혈관 분리 처리부(120)는 OSTU 스레시홀드(Threshold) 기법을 이용하여 연속된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분과 배경 부분을 이진(Binary)분리할 수 있다.
배경 복원부(130)는 혈관 부분이 분리된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 제거하고 제거된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원한다. 배경 복원부(130)는 혈관 부분이 제거된 혈관 영상 정보에서 빈 부분을 배경 부분으로 보간하여 영상을 복원한다. 즉, 배경 복원부(130)는 혈관 부분을 제거하고 배경 부분으로 채워 넣어, 혈관과 관련된 모든 정보들은 사라지고 분리된 배경 정보만이 남겨 지게 된다.
이를 위해, 배경 복원부(130)는 인페인팅(Inpainting) 기법을 활용할 수 있다. 배경 복원부(130)는 먼저 혈관 부분이 분리된 혈관 영상 정보에서 3X3 커널(Kernel)을 이용하여 혈관 부분을 확대하고, 확대된 혈관 부분에 대응하는 영상 인페인팅을 위한 마스크를 생성한다. 그리고 배경 복원부(130)는 생성된 마스크와 대응하여 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀들을 배경 부분 픽셀로 채운다. 이를 통해 배경 복원부(130)는 배경 부분만을 포함하는 다수의 배경 영상 정보를 생성한다.
강체 영상정합 처리부(140)는 다수의 배경 영상 정보를 강체(Rigid) 영상 정합을 통해 정렬한다. 일례로서, 강체 영상정합은 ITK(Insight Segmentation and Registration Toolkit)에서 제공하는 정합기법 중 하나인 강체 영상 정합이 활용될 수 있다. 강체 영상정합은 영상 전체를 동일하게 변화시키는 것으로서, 일례로서 평행이동 회전이 사용될 수 있다.
그리고 강체 영상정합 처리부(140)는 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 연속된 혈관 영상 정보(원본)에 적용하여 재정렬한다. 예를 들어, 심혈관 X-선 영상은 심장박동에 의한 혈관의 움직임과 카메라나 호흡에 의한(즉 폐 움직임) 강체 움직임과 유사한 움직임으로 구분될 수 있다. 본 발명은 혈관 분리 처리부(120) 및 배경 복원부(130)에서 인페인팅 기법을 통해 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 분리(삭제)한다. 그리고 강체 영상정합 처리부(140)는 혈관 부분이 분리된 배경 영상 정보를 강체 영상정합을 통해 정렬한다.
다음으로, 강체 영상정합 처리부(140)는 정렬된 배경 영상 정보의 순서를 혈관 영상 정보에 반영한다. 배경 영상 정보 및 혈관 영상 정보는 다수의 연속된 영상으로 구성된다. 따라서, 정렬된 배경 영상 정보는 강체 영상정합에 의해 소정의 정렬 순서를 가지게 되고, 강체 영상정합 처리부(140)는 정렬된 배경 영상 정보의 정렬 순서를 혈관 영상 정보에 반영하여, 대응하는 영상끼리 동일한 순서를 가지도록 혈관 영상 정보를 재정렬한다.
이를 통해 본 발명은 분리된 배경 정보의 강체 변형을 추정하고 정렬시킨다. 재정렬된 혈관 영상 정보는 비강체 영상정합 처리부(150)에서 비강체 정합을 수행하는 과정에서, 연산량을 감소시키고, 정합 차이점을 찾는 범위(Disparity Search Range)를 축소시켜 줌으로써, 보다 정확한 영상 정합 결과를 유도하게 한다.
비강체 영상정합 처리부(150)는 비강체(Nonrigid) 영상정합 기법을 통해 재정렬된 혈관 영상 정보를 영상 정합하여 정합된 혈관 영상 정보를 생성한다. 비강체 영상정합 처리부(150)는 혈관 부분과 배경 부분에 대해 전체적인 비강체 영상정합을 사용하여 세부 지역적인 변형 및 차이점을 보정하여 정합한다. 비강체 영상정합은 변형 모델(Deform Model)을 정해서 국소적으로 변화시키는 영상정합 기법이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 1차적으로 강체 영상정합을 통해 배경 영상 정보만을 정렬한 후, 정렬된 배경 영상 정보의 이동정보(정렬 순서)를 혈관 영상 정보에 반영하여 순서를 동일하게 하고, 2차적으로 비강체 영상정합을 재정렬된 혈관 영상 정보를 정합한다.
강체 영상정합 처리부(140)에서 수행된 배경 영상 정보에 대한 강체 정합은 심장박동, 호흡 및 영상 촬영 장치의 이동 등에 의한 변형을 차이점을 모두 보완하여 정합을 할 수 없다. 비강체 영상정합 처리부(150)는 강체 영상정합에 의한 정렬 후 혈관 영상 정보에 대한 비강체 영상정합을 수행하며, 2차원 X-선 영상에서 육안으로 보이는 많은 대응점들을 대폭 향상시켜주며 보다 정밀한 정합을 유도한다.
표 1은 목표정렬오차(Target Registration Error, TRE)를 이용하여 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 성능향상을 비교한 표이다. 각 15개의 표식(Landmark)를 사용하여 평균과 표준 편차를 산출한 결과이다. 표 1과 같이 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)는 연속된 2차원 X-선 영상을 정합하여 보다 향상된 성능을 보여준다.
성능향상 비교
목표 정렬 모차(mm) 평균
정합전 27.80ㅁ14.07
강체정합 23.35ㅁ11.99
배경영상 정보를 이용한 강체 정합 18.18ㅁ8.01
비강체정합 10.71ㅁ5.63
제안된 배경 영상 정보를 이용한 비강체정합 8.46ㅁ5.09
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치의 결과를 나타내는 일례이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에서 혈관 산출부(100)는 다수의 연속된 혈관 영상 정보(201)를 수신한다. 다수의 혈관 영상 정보(201)는 호흡, 심장박동 및 촬영 장치의 움직임에 따라 서로 다른 움직임을 가진다. 그리고 혈관 산출부(100)는 다수의 연속된 혈관 영상 정보에 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 이용한 프랭기 필터(Frangi filter)를 적용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 산출하여 혈관이 필터링 된 영상 정보(202)를 생성한다.
혈관 분리 처리부(120)는 필터링 된 영상 정보(202)에 OSTU 스레시홀드(Threshold) 기법을 적용하여 혈관 부분과 배경 부분을 이진(Binary)분리하여 혈관이 분리된 혈관 영상 정보(203)를 생성한다.
배경 복원부(130)는 3X3 커널(Kernel)을 이용하여 혈관 부분이 분리된 혈관 영상 정보(203)에서 혈관 부분을 확대하여 혈관이 확대된 혈관 영상 정보(204)를 생성한다. 그리고 배경 복원부(130)는 혈관이 확대된 혈관 영상 정보(204)에 영상 인페인팅 기법을 적용하여 배경 부분만을 포함하는 다수의 배경 영상 정보(205)를 생성한다. 배경 영상 정보(205)는 도 2에서 나타나는 것처럼 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀들을 배경 부분 픽셀로 채워 배경 부분만을 포함한다.
그리고 강체 영상 정합 처리부(140)는 배경 영상 정보(205)를 강체(Rigid) 영상 정합을 통해 1차로 정렬하고, 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 연속된 혈관 영상 정보(원본)에 적용하여 재정렬하여 재정렬된 혈관 영상 정보(206)를 생성한다. 즉, 재정렬된 혈관 영상 정보(206)는 배경 영상 정보의 정렬 결과를 반영하여 생성된 정보이다. 다음으로 비강체 영상정합 처리부(150)는 비강체 영상정합 기법을 통해 재정렬된 혈관 영상 정보(206)를 영상 정합하여 정합된 혈관 영상 정보를 생성한다.
즉, 본 발명에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)는 혈관 영상 정보에서 혈관을 지우고, 지워진 부분을 배경으로 채워 배경 영상 정보(205)를 생성하고, 배경 영상 정보(205)를 강체 영상정합을 통해 1차로 정렬한다. 그리고 1차 영상 정합 결과를 반영하여 혈관을 포함하는 재정렬된 혈관 영상 정보(206)를 비강체 영상정합 기법으로 2차 정합하여 최종적으로 정합된 혈관 영상 정보를 생성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 혈관 산출부(110)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 혈관 산출부(110)는 먼저 수신된 혈관 영상 정보에 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 반영하여 미세 혈관을 분리한다(301). 혈관 조영술을 통해 촬영된 혈관 영상 정보는 상대적으로 굵은 동맥(또는 정맥)뿐만 아니라 다수의 미세 혈관을 함께 포함한다. 따라서, 혈관 산출부(110)는 혈관 영상 정보에서 미세 혈관을 분리한다. 그리고 혈관 산출부(110)는 프랭기 필터(Frangi filter)를 이용한 다양한 크기의 필터링을 통해 혈관 영상 정보에서 혈관(동맥 또는 정맥)을 추정(302)하여 혈관이 필터링 된 영상 정보를 출력한다(303). 혈관 산출부(110)는 고유벡터와 고유값(Eigenvalue)의 비율을 이용하여 혈관 영상 정보의 각각의 픽셀을 분석하여 혈관의 가능성을 결정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(100)의 배경 복원부(130)의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 혈관이 분리된 혈관 영상이 입력(401)되면, 배경 복원부(130)는 혈관 부분이 분리된 혈관 영상 정보에서 3X3 커널(Kernel)을 이용하여 혈관 부분을 확대하고, 확대된 혈관 부분에 대응하는 영상 인페인팅을 위한 마스크를 생성한다(402). 그리고 배경 복원부(130)는 생성된 마스크와 대응하여 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀들을 배경 부분 픽셀로 채워 배경 부분만을 포함하는 다수의 배경 영상 정보를 생성한다(403). 본 발명은 혈관 부분과 배경 부분을 모두 포함하는 영상을 바로 영상정합 하는 것이 아니라, 혈관 부분이 제거된 배경 부분에 대해서만 1차적으로 영상정합을 수행한다. 따라서, 배경 복원부(130)는 인페인팅 기법을 활용하여 혈관 부분을 삭제하고 삭제된 부분을 배경 부분으로 채워 넣어 배경 영상 정보를 생성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법은 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치(이하 영상정합 장치)는 수신된 수신된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 검출한다(S501). 영상정합 장치는 연속된 혈관 영상 정보에 대해 헤시안-고유벡터를 이용한 프랭기 필터를 적용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 산출한다.
다음으로, 영상정합 장치는 혈관 영상 정보에서 산출된 혈관 부분을 분리한다(S502). 특히, 영상정합 장치는 OSTU 스레시홀드 기법을 이용하여 연속된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분과 배경 부분을 이진 분리할 수 있다. 그리고 영상정합 장치는 혈관 부분이 분리된 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 제거하고 제거된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 배경 영상 정보를 생성한다(S503). 영상정합 장치는 인페인팅 기법을 활용하여 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀들을 배경 부분 픽셀로 채운다. 이를 통해 영상정합 장치는 배경 부분만을 포함하는 다수의 배경 영상 정보를 생성한다.
배경 부분만을 포함하는 배경 영상 정보가 생성되면, 영상정합 장치는 1차적으로 배경 영상 정보를 강체 영상 정합을 통해 정렬한다(S504). 그리고 영상정합 장치 는 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 연속된 혈관 영상 정보(원본)에 적용하여 재정렬한다(S505). 재정렬된 혈관 영상 정보는 영상정합 장치에서 비강체 정합을 수행하는 과정에서, 연산량을 감소시키고, 정합 차이점을 찾는 범위를 축소시켜 줌으로써, 보다 정확한 영상 정합 결과를 유도하게 한다.
그리고 영상정합 장치는 비강체 영상정합 기법을 통해 재정렬된 혈관 영상 정보를 영상 정합하여 정합된 혈관 영상 정보를 생성한다(S506). 영상정합 장치는 강체 영상정합에 의한 정렬 후 혈관 영상 정보에 대한 비강체 영상정합을 수행하며, 2차원 X-선 영상에서 육안으로 보이는 많은 대응점들을 대폭 향상시켜주며 보다 정밀한 정합을 유도한다.
상술한 내용을 포함하는 본 발명은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체 또는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행함으로써 본 발명의 방법을 구현할 수 있다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100: 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치
110: 혈관 산출부
120: 혈관 분리 처리부
130: 배경 복원부
140: 강체 영상정합 처리부
150: 비강체 영상정합 처리부

Claims (11)

  1. 수신된 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 혈관 산출부;
    상기 관상동맥 영상 정보에서 상기 검출된 혈관 부분을 분리하는 혈관 분리 처리부;
    상기 분리된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 다수의 배경 영상 정보를 생성하는 배경 복원부;
    상기 다수의 배경 영상 정보를 강체(rigid) 영상 정합을 통해 정렬하고, 다수의 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 상기 연속된 다수의 관상동맥 영상 정보에 적용하여 재정렬하는 강체 영상정합 처리부;
    상기 재정렬된 다수의 관상동맥 영상 정보를 비강체(nonrigid) 영상정합하여 정합된 관상동맥 영상 정보를 생성하는 비강체 영상정합 처리부;
    를 포함하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혈관 산출부는 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 이용하여 상기 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혈관 분리 처리부는 OSTU 스레시홀드(Threshold) 기법을 이용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분과 배경 부분을 이진(Binary)분리하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배경 복원부는 분리된 혈관 부분에 기초하여 상기 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 확대하고, 확대된 혈관 부분에 대응하는 마스크를 생성하여, 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀을 배경 부분의 픽셀로 채우는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배경 영상 정보는 배경 부분만을 포함하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혈관 산출부는 상기 수신된 혈관 영상 정보에서 미세 혈관을 분리하여 필터링하여, 동맥 또는 정맥을 추정하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비강체 영상정합 처리부는 혈관 부분과 배경 부분에 대해 전체적인 비강체 영상정합을 사용하여 세부 지역적인 변형 및 차이점을 보정하여 정합하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 장치.
  8. 수신된 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 단계;
    상기 관상동맥 영상 정보에서 상기 검출된 혈관 부분을 분리하는 단계;
    상기 분리된 혈관 부분을 배경 부분으로 복원하여 다수의 배경 영상 정보를 생성하는 단계;
    상기 다수의 배경 영상 정보를 강체(rigid) 영상 정합을 통해 정렬하고, 다수의 정렬된 배경 영상 정보의 이동 정보를 상기 연속된 다수의 관상동맥 영상 정보에 적용하여 재정렬하는 단계; 및
    상기 재정렬된 다수의 관상동맥 영상 정보를 비강체(nonrigid) 영상정합하여 정합된 관상동맥 영상 정보를 생성하는 단계;
    를 포함하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 혈관을 검출하는 단계는 헤시안(Hessian)-고유벡터(Eigenvector)를 이용하여 상기 다수의 관상동맥 영상 정보에서 혈관을 검출하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 혈관 부분을 분리하는 단계는 OSTU 스레시홀드(Threshold) 기법을 이용하여 혈관 영상 정보에서 혈관 부분과 배경 부분을 이진(Binary)분리하는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 배경 영상 정보를 생성하는 단계는 분리된 혈관 부분에 기초하여 상기 혈관 영상 정보에서 혈관 부분을 확대하고, 확대된 혈관 부분에 대응하는 마스크를 생성하여, 혈관 부분에 위치한 다수의 픽셀을 배경 부분의 픽셀로 채우는 배경 영상 정보를 이용한 혈관의 비강체 영상정합 방법.
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