KR20180027187A - 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents
파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램 Download PDFInfo
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Abstract
파노라마 영상 생성 방법이 개시된다. 본 방법은 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계, 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하는 단계 및 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 엑스선 촬영 각도는 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
Description
본 발명은 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과용 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
일반적으로, 치과에서는 치아 및 각종 치주 질환을 치료하거나 치열의 교정 등을 목적으로 치아 및 치조골의 상태를 파악하기 위해 엑스선 촬영을 수행할 수 있는 엑스선 촬영 장치가 설치된다.
치과에서 사용되는 엑스선 촬영 장치는 일정량의 엑스선(X-RAY)을 촬영하고자 하는 신체 부위인 치아 부분에 투과시키고, 상기 투과된 엑스선의 세기를 감지하며, 상기 엑스선 세기에 대응되는 전기 신호로 변환하여 컴퓨터로 보내며, 이때, 상기 컴퓨터는 신체 촬영 부위의 각 점의 엑스선의 세기를 구해 이것을 처리함으로써 영상을 획득하게 된다.
이러한 엑스선 촬영 장치로서, 삼차원적 입체 영상을 촬영할 수 있는 CT(Computerized Tomography)용 엑스선 촬영 장치 및 이차원적 평면으로 촬영할 수 있는 파노라마용 엑스선 촬영 장치 등이 주로 사용되고 있다.
CT용 엑스선 촬영장치는 일반 촬영으로 나타낼 수 없는 신체의 단층면상을 나타내는 영상 장치로, 엑스선을 360도에 걸쳐 일정한 각도로 회전하면서 인체에 투사하고, 투과한 엑스선을 센서 등의 검출기를 통해 수집하여, 인체의 단면에 대한 흡수치를 재구성하여 영상으로 나타내 주는 단층 촬영 장치이다.
또한, 파노라마용 엑스선 촬영 장치는 엑스선 발생 장치를 중심으로 원둘레 방향으로 전체를 촬영하는 것으로, 전체 치아상태와 턱관절까지 한눈에 볼 수 있도록 파노라마 촬영을 할 수 있는 장치이다.
여기서 파노라마 영상이란 획득하고자 하는 악궁 궤적을 미리 설정하고 그 악궁 궤적을 따라 영상을 촬영한 후 얻어진 영상을 이어 붙임으로써 획득한 영상을 말한다.
도 1은 치과용 파노라마 엑스선 촬영 방법을 나타내는 예시도 이다. 도 1을 참조하면, 치과용 파노라마 엑스선 촬영 장치는 엑스선 광원(12)과 이미지 센서(13)를 피사체의 관심영역(14)이 위치하는 악궁 궤적(11)의 주위를 일정한 궤적으로 회전하면서 얻어진 영상들을 재구성하여 파노라마 영상을 획득한다. 이 때, 상기 악궁 궤적(11)은 파노라마 엑스선 촬영 장치의 초점이 위치하는 구간을 말하며, 파노라마 엑스선 촬영 장치는 상기 악궁 궤적(11)의 전 영역에 걸쳐 엑스선을 조사하고 얻어진 영상을 이어 붙여 파노라마 영상을 획득한다.
다만, 종래의 치과용 파노라마 엑스선 촬영 장치는 악궁 궤적(11)에 입사되는 엑스선과 악궁 궤적(11)이 이루는 각도가 수직이 아님에도 수직임을 가정하고 파노라마 영상을 생성하기 때문에, 생성된 파노라마 영상에 왜곡이 생기거나 초점이 맞지 않는 현상이 발생한다.
그리고, 파노라마 영상에 왜곡이 심각한 경우에는 재차 엑스선 촬영을 수행하여야 하므로 수진자의 피폭선량 역시 증가하게 된다.
따라서, 수진자의 방사선 피폭을 줄임과 동시에 파노라마 영상의 질을 개선하기 위한 치과용 파노라마 영상 생성 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따라 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성 방법, 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램을 제공함에 있다. 여기서, 엑스선 촬영 각도는 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따라 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 이동시켜 평면상에 재배치하거나 또는 중첩도를 조절하여 평면상에 재배치하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성 장치, 파노라마 엑스선 촬영 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법은, 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계, 상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하는 단계 및 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 엑스선 촬영 각도는, 상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
또한, 상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각에는 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑될 수 있다.
그리고, 상기 재구성하는 단계는, 상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수진자의 구강 구조 정보를 수신하는 단계 및 상기 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 산출하는 단계는, 상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 재구성하는 단계는, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출하는 단계 및 상기 산출된 중첩도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 재구성하는 단계는, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출하는 단계 및 상기 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 상기 복수의 프레임 각각의 이동값을 산출할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치는, 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부, 상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하는 프레임 영상 재구성부 및 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부를 포함하고, 상기 엑스선 촬영 각도는, 상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
그리고, 상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각에는 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑될 수 있다.
또한, 상기 프레임 영상 재구성부는, 상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 엑스선 촬영 각도 산출부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프레임 영상 재구성부는, 상기 수진자의 구강 구조 정보를 수신하고, 상기 수신된 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하는 프로파일 선택부를 더 포함하고, 상기 엑스선 촬영 각도 산출부는, 상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 입사각을 산출할 수 있다.
또한, 상기 프레임 영상 재구성부는, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출하고, 상기 산출된 중첩도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 프레임 영상 재배치부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프레임 영상 재구성부는, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출하고, 상기 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 프레임 영상 재배치부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임 영상 재배치부는, 상기 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 상기 복수의 프레임 각각의 이동값을 산출할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치는, 엑스선을 발생시키는 엑스선 광원, 수진자의 신체를 투과한 상기 엑스선을 기초로 복수의 프레임 영상을 생성하는 이미지 센서 및 상기 생성된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하고, 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부를 포함하고, 상기 엑스선 촬영 각도는, 상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
또한, 상기 생성된 복수의 프레임 영상 각각에 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보를 매핑하여 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 파노라마 영상 생성부는, 상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 수진자의 구강 구조 정보를 입력하기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 파노라마 영상 생성부는, 상기 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하고, 상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 입사각을 산출할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드가 기록될 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨트 프로그램이 기록할 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 획득된 복수의 프레임 영상의 보정치를 엑스선 촬영 각도를 기초로 계산하고, 계산된 보정치를 기초로 복수의 프레임 영상을 평면상에 재배치하며, 재배치된 복수의 프레임 영상을 이어 붙여 파노라마 영상을 생성함으로써, 치과용 파노라마 영상의 질을 개선할 수 있다.
또한, 이와 동시에 영상의 어긋나거나 초점이 맞지 않아 발생될 수 있는 재촬영의 횟수를 줄여, 재촬영으로 인한 수진자의 방사선 피폭을 줄일 수 있다.
또한, 엑스선이 치아의 악궁 궤적에 수직으로 입사되도록 하기 위해서는 엑스선 촬영 장치의 엑스선 광원과 이미지 센서의 이동 궤적을 복잡하게 변경할 필요가 있고, 이를 위해서는 이동 궤적을 시시각각 변경하기 위한 비싼 모터들이 다수 필요하게 된다. 다만, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 엑스선 촬영 장치의 물리적인 변화 없이, 엑스선이 치아의 악궁 궤적에 수직으로 입사되지 않은 상태에서 촬영된 프레임 영상을 엑스선 촬영 각도를 기초로 보정함으로써, 물리적 부품의 추가에 따른 비용 증가 없이 치과용 파노라마 영상의 질을 개선할 수 있다.
도 1은 치과용 파노라마 촬영 방법을 나타내는 예시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 개념도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 나타내는 블록도 이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 구체적으로 나타내는 블록도 이다.
도 5는 종래의 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 블록도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 개념도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 나타내는 블록도 이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 구체적으로 나타내는 블록도 이다.
도 5는 종래의 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 블록도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다.
본 발명에 따른 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 조사 범위 제어 방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용 효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도시의 간략화 및 명료화를 위해, 도면은 일반적 구성 방식을 도시하고, 본 발명의 설명된 실시예의 논의를 불필요하게 불명료하도록 하는 것을 피하기 위해 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명은 생략될 수 있다. 부가적으로, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다. 서로 다른 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타내고, 유사한 참조부호는 반드시 그렇지는 않지만 유사한 구성요소를 나타낼 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 개념도 이다. 도 2를 참조하면, 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)는 베이스(110), 지지 기둥(120), 승강부재(130), 턱 지지부재(140), 회전암 구동부(150), 회전암(160), 엑스선 광원부(170), 이미지 센서부(180), 제어부(190), 바이트 블록(200) 및 파노라마 영상 생성 장치(300)의 전부 또는 일부를 포함한다.
베이스(110)는 상기 구성 요소들이 설치된 지지 기둥(120)을 지지하며, 지지 기둥(120)은 상기 베이스(110)의 일 측에 세워 설치되어 있다.
여기서, 지지 기둥(120)에는 승강부재(130)가 설치되고, 승강부재(130)에는 제어모터 등이 구비되어 있어 상하로 변위할 수 있다. 따라서 수진자(10)의 키에 맞춰 적절하게 높이를 조절할 수 있다.
승강부재(130)에는 입력부(131)가 구비되며, 사용자는 입력부(131)를 통해 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)의 제어를 위한 명령들을 입력할 수 있다. 여기서 입력부(131)는 사용자 입력부와 마이크부의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
사용자 입력부는 터치, 푸쉬동작 등과 같은 사용자 입력을 수신할 수 있다. 여기서 사용자 입력부는 다양한 버튼의 형태, 터치 입력을 수신하는 터치 센서, 접근하는 모션을 수신하는 근접 센서 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 마이크부는 사용자의 음성을 수신할 수 있다.
또한, 승강부재(130)에는 턱 지지부재(140)가 설치되며, 턱 지지부재(140)는 수진자(10)의 턱이 위치하는 곳으로, 수진자(10)의 두부가 상기 엑스선 광원부(170) 및 이미지 센서부(180) 사이로 위치하게 하여준다.
또한, 승강부재(130) 전면 상부에는 회전암(160)을 지지하는 지지 부재(미도시)가 거의 수직 방향으로 연결되어 있으며, 회전암 지지 부재(미도시)는 회전암 구동부(150) 및 회전암(160)을 지지할 수 있다.
여기서, 회전암 구동부(150)는 회전암(160)을 앞 방향, 뒷 방향, 좌측 방향 및 우측 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 회전암 구동부(150)는 회전암(160)을 회전 중심축(300)을 기준으로 회전시킬 수 있다.
회전암(160)은 그 일단에는 엑스선 광원부(170)가 연결되어 있고, 다른 일단에는 이미지 센서부(180)가 연결되어 있으며, 양 자는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 이러한 엑스선 광원부(170) 및 이미지 센서부(180)는 회전암 구동부(150)의 회전 구동에 따라 회전암(160)의 회전 중심축(300)으로 기준으로 회전할 수 있다.
여기서, 엑스선 광원부(170)는 엑스선을 발생시켜 피검사체인 수진자에게 투과시키고, 이미지 센서부(180)는 수진자의 두부를 투과한 엑스선을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 여기서 이미지 센서부(180)는 CCD 센서, CMOS 센서 등을 통하여 구현될 수 있다.
이러한 이미지 센서부(180)는 전기적 신호를 기초로 복수의 프레임 영상을 생성할 수 있다. 프레임 영상은 프레임 영상을 구성하는 복수의 픽셀 값의 2차원 공간 표현일 수 있다. 일 예로, 이미지 센서부(180)의 엑스선 검출 영역이 m * n 크기로 구성되는 경우, 이미지 센서부(180)에서 생성된 프레임 영상은 m 픽셀 * n 픽셀 어레이로 구성될 수 있다.
한편, 파노라마 영상 생성 장치(400)는 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상을 이용하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 이러한 파노라마 영상 생성 장치(400)에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 수진자의 두부 위치를 정렬하기 위하여 턱 지지부재(140)에는 수진자의 치아에 물리는 바이트 블록(200)이 구비될 수 있다.
또한, 엑스선 광원부(170) 측에는 엑스선 광원부(170)에서 발생된 엑스선의 방출 범위를 조절하는 콜리메이터(미도시)가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 나타내는 블록도 이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 장치를 구체적으로 나타내는 블록도 이다. 도 3 내지 4를 참조하면, 파노라마 영상 생성 장치(400)는 프레임 영상 획득부(410), 프레임 영상 재구성부(420), 파노라마 영상 생성부(430)를 포함할 수 있다. 여기서 프레임 영상 재구성부(420)는 엑스선 촬영 각도 산출부(421), 프로파일 선택부(422) 및 프레임 영상 재배치부(423)를 포함할 수 있다.
프레임 영상 획득부(410)는 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득할 수 있다.
보다 구체적으로, 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)의 이미지 센서부(180)는 수진자의 신체를 투과한 엑스선을 기초로 복수의 프레임 영상을 생성하고, 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상은 저장부(193)에 저장될 수 있다. 이 경우, 프레임 영상 획득부(410)는 저장부(193)로부터 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상을 획득할 수 있다.
여기서, 프레임 영상 획득부(410)가 획득한 복수의 프레임 영상은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임 영상 재구성부(420)의 처리 전의 영상일 수 있다.
또한, 프레임 영상 획득부(410)가 획득한 복수의 프레임 영상 각각에는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑된 데이터일 수 있다. 여기서, 엑스선 촬영 위치 정보는 엑스선 촬영시 엑스선 광원부(170) 및 이미지 센서부(180) 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 정보일 수 있다.
즉, 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)의 파노라마 엑스선 촬영시, 엑스선 광원부(170) 및 이미지 센서부(180)는 서로 대향 배치된 상태에서 회전암 구동부(150)의 회전 구동에 따라 회전암(160)의 회전 중심축(300)으로 기준으로 회전하기 때문에, 회전 중심축(300)을 기준으로 한 엑스선 촬영시 엑스선 광원부(170) 및 이미지 센서부(180)의 위치는 촬영 시점 마다 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상 각각에 엑스선 촬영 위치 정보를 매핑하여 저장부(193)에 저장할 수 있다.
이 경우, 저장부(193)에 저장된 매핑 데이터는 일 예로 아래 표 1과 같을 수 있다.
| 엑스선 촬영 위치 정보 | 프레임 영상 |
| 제1 위치 | 프레임 영상 1 |
| 제2 위치 | 프레임 영상 2 |
| .. | .. |
| 제n 위치 | 프레임 영상 n |
이에 따라, 복수의 프레임 영상 각각은 엑스선 촬영 위치에 따라 제1 프레임 영상, 제2 프레임 영상,...,제n 프레임 영상으로 구별될 수 있다.
다만, 엑스선 촬영 위치 정보는, 상술한 예시에 한정되는 것은 아니고, 복수의 프레임 영상 각각에 대응되는 엑스선 촬영 위치를 구별할 수 있는 다른 타입의 정보로 구현될 수 있다.
한편, 프레임 영상 재구성부(420)는 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성할 수 있다. 여기서 엑스선 촬영 각도는 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
이를 위하여 엑스선 촬영 각도 산출부(421)는 엑스선 촬영 위치 정보와 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 엑스선 촬영 각도를 산출할 수 있다. 여기서, 엑스선 촬영 위치 정보와 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일은 아래 표 2와 같을 수 있다.
| 엑스선 촬영 위치 정보 | 엑스선 촬영 각도(단위 : 도) |
| 제1 위치 | +5 |
| 제2 위치 | +3 |
| .. | .. |
| 제n 위치 | -5 |
여기서, 각도 단위의 +,- 는 값도 값을 나타내는 것은 아니고, 악궁 궤적에 수직인 수직선을 기준으로 어느 방향으로 형성된 각도인지를 나타내는 것으로, '+'는 악궁 궤적에 수직인 수직선을 기준으로 우측 방향으로 형성된 각도를 지칭하고, '-'는 악궁 궤적에 수직인 수직선을 기준으로 좌측 방향으로 형성된 각도를 지칭할 수 있다.
이러한 프로파일은 다양한 촬영 환경, 수진자의 구강 구조, 수진자의 신체 조건, 사용자의 입력 값 등에 따라 복수 중 하나가 선택 가능하도록 구현될 수 있다.
일 예로, 프로파일 선택부(422)는 수진자 정보 수신부(192)에서 수신된 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 저장부(193)에 기 저장된 복수의 프로파일 중 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택할 수 있다. 수진자의 구강 구조에 대한 정보는 구강 구조가 정상인지 또는 돌출인지를 나타내는 정보, 돌출 원인이 잇몸 돌출인지 또는 치아 돌출인지를 나타내는 정보, 돌출 부위가 윗니인지 아랫니인지를 나타내는 정보, 잇몸 돌출 정도를 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 프로파일 선택부(422)는 다수의 실험 데이터를 기반으로 수진자의 구강 구조에 최적인 프로파일(피폭량 및 엑스선 촬영 정확성을 고려하여 수진자의 구강 구조에 최적인 프로파일)을 선택할 수 있다.
다른 예로, 디스플레이부(194)는 기 저장된 복수의 프로파일 리스트 중 선택 가능하게 하는 UI(User Interface) 화면을 표시하고, 표시된 UI 화면을 통하여 복수의 프로파일 리스트 중 하나가 사용자로부터 선택되면, 프로파일 선택부(422)는 사용자 선택에 따른 프로파일을 엑스선 촬영 각도 설정을 위한 프로파일로 선택할 수 있다.
또 다른 예로, 디스플레이부(194)는 프로파일 작성을 가능하게 하는 UI 화면을 표시하고, 표시된 UI 화면을 통하여 프로파일이 작성되면, 프로파일 선택부(422)는 작성된 프로파일을 기초로 콜리메이터의 엑스선 방출 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 프로파일 작성을 가능하게 하는 UI 화면은 수진자의 악궁 궤적을 그릴 수 있는 UI 영역을 포함할 수 있고, 사용자가 수진자의 악궁 궤적을 보고 해당 UI 영역에 수진자의 악궁 궤적을 그리면, 프로파일 선택부(422)는 사용자가 그린 악궁 궤적을 기초로 엑스선 촬영 각도 설정을 위한 프로파일로 선택할 수 있다.
한편, 프레임 영상 재배치부(423)는 엑스선 촬영 각도 산출부(421)에서 산출된 엑스선 촬영 각도를 기초로 복수의 프레임 영상을 평면상에 재배치할 수 있다. 이 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 복수의 프레임 각각의 이동값을 산출하거나 또는 복수의 프레임 각각의 중첩도를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 프레임 영상 재배치부(423)는 엑스선 촬영 각도 산출부(421)에서 산출된 엑스선 촬영 각도와 프레임 영상 재배치 방향을 기초로 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출하고, 산출된 중첩도를 기초로 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다.
만약, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 프레임 영상의 엑스선 촬영 각도가 우측 방향으로 커질 수록 이전 프레임 영상과의 중첩도를 작아지게하고, 프레임 영상의 엑스선 촬영 각도가 좌측 방향으로 커질 수록 이전 프레임 영상과의 중첩도를 커지게할 수 있다.
만약, 프레임 영상 재배치 방향이 좌측 방향인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 프레임 영상의 엑스선 촬영 각도가 우측 방향으로 커질 수록 이전 프레임 영상과의 중첩도를 커지게하고, 프레임 영상의 엑스선 촬영 각도가 좌측 방향으로 커질 수록 이전 프레임 영상과의 중첩도를 작아지게 할 수 있다.
일 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +5도 인 경우, 제 n-1 프레임 영상과 제 n 프레임 영상의 중첩도는 제 n 프레임 영상과 제 n+1 프레임 영상의 중첩도 보다 클 수 있다. 이 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 산출된 중첩도를 기초로 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다.
다른 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -5도 인 경우, 제 n-1 프레임 영상과 제 n 프레임 영상의 중첩도는 제 n 프레임 영상과 제 n+1 프레임 영상의 중첩도 보다 작을 수 있다. 이 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 산출된 중첩도를 기초로 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다.
또는, 프레임 영상 재배치부(423)는 엑스선 촬영 각도 산출부(421)에서 산출된 엑스선 촬영 각도를 기초로 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출하고, 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다. 이 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우(엑스선 촬영 각도가 0도인 경우)의 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 하는 이동값을 엑스선 촬영 각도 산출부(421)에서 산출된 엑스선 촬영 각도 및 프레임 영상 재배치 방향을 기초로 산출할 수 있다.
일 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +5도 인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 제 n-1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 위치에 배치하고, 제 n 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치하며, 제 n+1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n+1 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 보다 큰 제2 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치할 수 있다.
다른 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -5도 인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 제 n-1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 위치에 배치하고, 제 n 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 만큼 좌측으로 이동시켜 배치하며, 제 n+1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n+1 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 보다 큰 제2 픽셀 만큼 좌측으로 이동시켜 배치할 수 있다.
또 다른 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 좌측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +5도 인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 제 n-1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 위치에 배치하고, 제 n 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치하며, 제 n+1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n+1 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 보다 큰 제2 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치할 수 있다.
또 다른 예로, 프레임 영상 재배치 방향이 좌측 방향이고, 제 n-1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제 n 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -3도 이며, 제 n+1 프레임 영상에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 -5도 인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 제 n-1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 위치에 배치하고, 제 n 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 만큼 좌측으로 이동시켜 배치하며, 제 n+1 프레임 영상은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제 n+1 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 보다 큰 제2 픽셀 만큼 좌측으로 이동시켜 배치할 수 있다.
한편, 파노라마 영상 생성부(430)는 프레임 영상 재구성부(420)에서 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 파노라마 영상 생성부(430)는 프레임 영상 재배치부(423)에서 재배치된 복수의 프레임 영상을 이어 중첩시켜 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
이러한 파노라마 영상 생성 장치(400)는 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하고, 상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하며, 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 파노라마 영상 생성 장치(400)는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 구현될 수 있다. 일 예로, 하드웨어적인 구현에 의하면, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 이하에서는 도 5 내지 6을 참조하여 파노라마 영상 생성 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 종래의 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다. 도 5를 참조하면, 제1 프레임 영상(601)은 악궁 궤적에 수직으로 입사된 제1 엑스선(501)을 기초로 생성된 영상이고, 제2 프레임 영상(602)은 엑스선 촬영 각도로 '+a1'을 갖는 제2 엑스선(502)을 기초로 생성된 영상이며, 제3 프레임 영상(603)은 엑스선 촬영 각도로 '+a2'을 갖는 제3 엑스선(503)을 기초로 생성된 영상이다.
도 5를 참조하면, 종래의 파노라마 영상 생성 방법은 제2 프레임 영상(602) 및 제3 프레임 영상(603)의 엑스선 촬영 각도를 반영하지 않고, 대응되는 엑스선(502,503)이 수직으로 입사되었을 경우의 프레임 영상 배치 위치에 제2 프레임 영상(602) 및 제3 프레임 영상(603)을 배치하였다.
그리고, 제1 프레임 영상(601), 제2 프레임 영상(602), 및 제3 프레임 영상(603)을 결합하여 파노라마 영상(700)의 일부(701)를 생성하였다.
따라서, 종래의 파노라마 영상 생성 방법에 따르면, 악궁 궤적(11)에 입사되는 엑스선과 악궁 궤적(11)이 이루는 각도가 수직이 아님에도 수직임을 가정하고 파노라마 영상을 생성하기 때문에, 생성된 파노라마 영상에 왜곡이 생기거나 초점이 맞지 않는 현상이 발생하였다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 개념도 이다. 도 6을 참조하면, 재배치 전의 제1 프레임 영상(611-1)은 악궁 궤적에 수직으로 입사된 제1 엑스선(511)을 기초로 생성된 영상이고, 재배치 전의 제2 프레임 영상(612-1)은 엑스선 촬영 각도로 '+a1'을 갖는 제2 엑스선(512)을 기초로 생성된 영상이며, 재배치 전의 제3 프레임 영상(613-1)은 엑스선 촬영 각도로 '+a2'을 갖는 제3 엑스선(513)을 기초로 생성된 영상이다.
도 6과 같이, 프레임 영상 재배치 방향이 우측 방향이고, 제1 프레임 영상(611-1)에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 0도 이고, 제2 프레임 영상(612-1)에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +a1도 이며, 제3 프레임 영상(613-1)에 대응되는 엑스선 촬영 각도가 +a2도 인 경우, 프레임 영상 재배치부(423)는 제1 프레임 영상(611-1)은 대응되는 엑스선(511)이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 위치에 배치(611-2)하고, 제2 프레임 영상은 대응되는 엑스선(512)이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제2 프레임 영상(612-1)의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치하며(612-2), 제3 프레임 영상(613-1)은 대응되는 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우의 제3 프레임 영상(613-1)의 배치 위치를 기준으로 제1 픽셀 보다 큰 제2 픽셀 만큼 우측으로 이동시켜 배치(613-2)할 수 있다.
그리고, 파노라마 영상 생성부(430)는 제1 프레임 영상(601), 제2 프레임 영상(602), 및 제3 프레임 영상(603)을 결합하여 파노라마 영상(710)의 일부(711)를 생성할 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 획득된 복수의 프레임 영상의 보정치를 엑스선 촬영 각도를 기초로 계산하고, 계산된 보정치를 기초로 복수의 프레임 영상을 평면상에 재배치하며, 재배치된 복수의 프레임 영상을 이어 붙여 파노라마 영상을 생성함으로써, 치과용 파노라마 영상의 질을 개선할 수 있다. 또한, 이와 동시에 영상의 어긋나거나 초점이 맞지 않아 발생될 수 있는 재촬영의 횟수를 줄여, 재촬영으로 인한 수진자의 방사선 피폭을 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 엑스선 촬영 장치를 나타내는 블록도 이다. 도 7을 참조하면, 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)는 회전암 구동부(150), 회전암(160), 엑스선 광원부(170), 이미지 센서부(180), 제어부(190), 수진자 정보 수신부(192), 저장부(193), 디스플레이부(194), 파노라마 영상 생성 장치(400)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
수진자 정보 수신부(192)는 수진자의 구강 구조에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 수진자의 구강 구조에 대한 정보는 구강 구조가 정상인지 또는 돌출인지를 나타내는 정보, 돌출 원인이 잇몸 돌출인지 또는 치아 돌출인지를 나타내는 정보, 돌출 부위가 윗니인지 아랫니인지를 나타내는 정보, 잇몸 돌출 정도를 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다. 이러한 수진자의 구강 구조에 대한 정보는 엑스선 촬영 장치(100)의 통신 모듈(미도시)을 통하여 외부 서버 또는 다른 장치로부터 수신될 수 있다. 또는 수진자의 구강 구조에 대한 정보는 사용자 입력을 수신하는 입력부(131)를 통하여 수신될 수 있다.
저장부(193)는 파노라마 엑스선 촬영 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 데이터 및 어플리케이션을 저장하는 기능을 한다. 특히 저장부(193)는 엑스선 촬영 장치(100)의 동작에 필요한 데이터, 예를 들어 OS, UI(User Interface)화면을 저장할 수 있다.
또한, 저장부(193)는 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상을 일시적으로 저장할 수 있다. 이 경우, 저장부(193)는 복수의 프레임 영상 각각에 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보를 매핑하여 저장할 수 있다. 만약, 저장부(193)에 저장된 복수의 프레임 영상을 이용하여 최종의 파노라마 영상이 생성되면, 저장부(193)는 생성된 최종 파노라마 영상을 저장하고, 상기 일시적으로 저장된 복수의 프레임 영상을 삭제할 수 있다.
또한, 저장부(193)는 엑스선 촬영 위치 정보와 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 저장부(193)는 RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USIM(Universal Subscriber Identity Module)등과 같은 내장된 형태의 저장소자는 물론, USB 메모리 등과 같은 착탈 가능한 형태의 저장소자, DB(Data Base) 등과 같은 외부 저장소자로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(194)는 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있는 데이터를 출력할 수 있다. 특히, 디스플레이부(194)는 엑스선 촬영 위치 정보와 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일의 선택을 위한 UI 화면을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(194)는 생성된 최종 파노라마 영상을 표시할 수 있다.
이러한 디스플레이부(194)는 엑스선 촬영 장치(100) 하우징의 전면에 형성되어 사용자에게 노출될 수 있다. 일 예로, 입력부(131)가 터치 센서로 구현되는 경우, 디스플레이부(194)는 터치 센서의 일 측에 형성되어, 사용자 입력을 수신함과 동시에 화면을 표시할 수 있다.
한편, 파노라마 영상 생성 장치(400)는 도 3 내지 4에서 언급한 바와 같이, 이미지 센서부(180)에서 생성된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하고, 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
한편, 제어부(190)는 회전암 구동부(150), 회전암(160), 엑스선 광원부(170), 이미지 센서부(180), 제어부(190), 수진자 정보 수신부(192), 저장부(193), 디스플레이부(194), 파노라마 영상 생성 장치(400)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 8은은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 나타내는 흐름도 이다. 도 8을 참조하면, 먼저 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득할 수 있다(S101). 여기서, 획득된 복수의 프레임 영상 각각에는 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑된 데이터일 수 있다.
그리고, 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성할 수 있다(S102). 여기서 엑스선 촬영 각도는 상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도일 수 있다.
그리고, 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성할 수 있다(S103).
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다. 도 11을 참조하면, 먼저 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득할 수 있다(S201).
그리고, 상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 획득된 복수의 프레임 영상 각각에 대한 엑스선 촬영 각도를 산출할 수 있다(S202).
그리고, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출할 수 있다(S203). 이 경우, 엑스선이 악궁 궤적에 수직으로 입사되었을 경우(엑스선 촬영 각도가 0도인 경우)의 프레임 영상의 배치 위치를 기준으로 하는 이동값은 산출된 엑스선 촬영 각도 및 프레임 영상 재배치 방향을 기초로 산출될 수 있다. 그리고 이동값의 크기는 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 산출될 수 있다.
그리고, 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다(S204).
그리고 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상을 생성할 수 있다(S205).
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파노라마 영상 생성 방법을 구체적으로 나타내는 흐름도 이다. 도 12를 참조하면, 먼저 수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득할 수 있다(S301).
그리고, 상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 획득된 복수의 프레임 영상 각각에 대한 엑스선 촬영 각도를 산출할 수 있다(S302).
그리고, 상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출할 수 있다(S303). 여기서 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도는 산출된 엑스선 촬영 각도와 프레임 영상 재배치 방향을 기초로 산출될 수 있다.
그리고, 상기 산출된 중첩도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치할 수 있다(S304).
그리고 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상을 생성할 수 있다(S305).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 개시된 실시예들은 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.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은 설치 데이터 형태로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다. 이에 따라, 각 장치들은 설치 데이터가 저장된 서버 또는 기기에 접속하여, 상기 설치 데이터를 다운로드할 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 엑스선 촬영 장치
110 : 베이스
120 : 지지 기둥 130 : 승강부재
140 : 턱 지지부재 150 : 회전암 구동부
160 : 회전암 170 : 엑스선 광원부
180 : 이미지 센서부 190 : 제어부
200 : 바이트 블록 300 : 회전 중심축
400 : 파노라마 영상 생성 장치 410 : 프레임 영상 획득부
420 : 프레임 영상 재구성부 421 : 엑스선 촬영 각도 산출부
422 : 프로파일 선택부 423 : 프레임 영상 재배치부
430 : 파노라마 영상 생성부
120 : 지지 기둥 130 : 승강부재
140 : 턱 지지부재 150 : 회전암 구동부
160 : 회전암 170 : 엑스선 광원부
180 : 이미지 센서부 190 : 제어부
200 : 바이트 블록 300 : 회전 중심축
400 : 파노라마 영상 생성 장치 410 : 프레임 영상 획득부
420 : 프레임 영상 재구성부 421 : 엑스선 촬영 각도 산출부
422 : 프로파일 선택부 423 : 프레임 영상 재배치부
430 : 파노라마 영상 생성부
Claims (20)
- 파노라마 영상 생성 방법에 있어서,
수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하는 단계;
상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하는 단계; 및
상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 엑스선 촬영 각도는,
상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제1항에 있어서,
상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각에는 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑된 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 제2항에 있어서,
상기 재구성하는 단계는,
상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 제3항에 있어서,
상기 수진자의 구강 구조 정보를 수신하는 단계; 및
상기 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하는 단계;를 더 포함하고,
상기 산출하는 단계는,
상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 제3항에 있어서,
상기 재구성하는 단계는,
상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 중첩도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 제3항에 있어서,
상기 재구성하는 단계는,
상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 제6항에 있어서,
상기 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 상기 복수의 프레임 각각의 이동값을 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 방법. - 파노라마 영상 생성 장치에 있어서,
수진자 치아의 엑스선 촬영에 따른 복수의 프레임 영상을 획득하는 프레임 영상 획득부;
상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하는 프레임 영상 재구성부; 및
상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부;를 포함하고,
상기 엑스선 촬영 각도는,
상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제8항에 있어서,
상기 획득된 복수의 프레임 영상 각각에는 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보가 매핑된 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제9항에 있어서,
상기 프레임 영상 재구성부는,
상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 엑스선 촬영 각도 산출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제10항에 있어서,
상기 프레임 영상 재구성부는,
상기 수진자의 구강 구조 정보를 수신하고, 상기 수신된 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하는 프로파일 선택부;를 더 포함하고,
상기 엑스선 촬영 각도 산출부는,
상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 입사각을 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제10항에 있어서,
상기 프레임 영상 재구성부는,
상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들에서 서로 인접하는 프레임 영상들의 중첩도를 산출하고, 상기 산출된 중첩도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 프레임 영상 재배치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제10항에 있어서,
상기 프레임 영상 재구성부는,
상기 엑스선 촬영 각도를 기초로 상기 복수의 프레임 영상들 각각의 이동값을 산출하고, 상기 산출된 이동값을 기초로 상기 복수의 프레임 영상 각각을 평면상에 재배치하는 프레임 영상 재배치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 제13항에 있어서,
상기 프레임 영상 재배치부는,
상기 엑스선 촬영 각도에 대한 삼각 함수 값을 이용하여 상기 복수의 프레임 각각의 이동값을 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 생성 장치. - 파노라마 엑스선 촬영 장치에 있어서,
엑스선을 발생시키는 엑스선 광원;
수진자의 신체를 투과한 상기 엑스선을 기초로 복수의 프레임 영상을 생성하는 이미지 센서; 및
상기 생성된 복수의 프레임 영상 각각을 엑스선 촬영 각도를 기초로 재구성하고, 상기 재구성된 복수의 프레임 영상을 결합하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 생성부;를 포함하고,
상기 엑스선 촬영 각도는,
상기 치아의 악궁 궤적에 수직인 수직선과 상기 치아에 입사된 엑스선에 대응되는 입사선 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 파노라마 엑스선 촬영 장치. - 제15항에 있어서,
상기 생성된 복수의 프레임 영상 각각에 상기 엑스선 촬영시 엑스선 광원부 및 이미지 센서부 중 적어도 하나의 위치를 나타내는 엑스선 촬영 위치 정보를 매핑하여 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 엑스선 촬영 장치. - 제16항에 있어서,
상기 파노라마 영상 생성부는,
상기 엑스선 촬영 위치 정보와 상기 엑스선 촬영 각도와의 관계를 정의한 프로파일을 기초로 상기 엑스선 촬영 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 엑스선 촬영 장치. - 제16항에 있어서,
상기 수진자의 구강 구조 정보를 입력하기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하고,
상기 파노라마 영상 생성부는,
상기 수진자의 구강 구조 정보를 기초로 기 저장된 복수의 프로파일 중 상기 수진자의 엑스선 촬영에 적합한 프로파일을 선택하고, 상기 선택된 프로파일을 기초로 상기 입사각을 산출하는 것을 특징으로 하는 파노라마 엑스선 촬영 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 파노라마 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨트 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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