KR20190014792A - 치과용 ct 영상을 위한 필터 적용 방법 및 시스템 - Google Patents

치과용 ct 영상을 위한 필터 적용 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법으로, 치과용 CT 장치를 이용한 치과용 CT 영상을 획득하는 단계, 상기 획득된 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 단계, 상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에서만 제 1 필터를 적용하는 단계 및 필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공하여 진료에 도움을 줄 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 또는 치아 주위에 검은 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공할 수 있어서 치과 진료에 도움을 줄 수 있다. 또한, FOV(Field of view)의 경계 부분에서 하얀 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공할 수 있어서 치과 진료에 도움을 줄 수 있다.

Description

치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법 및 시스템{Method and system for applying filters for dental CT imaging}
본 발명은 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 CBCT(Cone Beam Computed Tomography) 영상에 필터 적용시 발생하는 아티팩트(artifact)를 줄이는 방법 및 시스템에 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 이용된다.
치과에서 사용되는 엑스선 촬영 장치는 일정량의 엑스선(X-RAY)을 촬영하고자하는 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.
그리고, 획득된 영상은 품질 향상 및 판단에 도움이 되도록 필터를 적용하는 과정을 거치는 것이 일반적이다.
특히, 치과용 CT는 치아와 구조물을 선명하게 보여주기 위해서 주로 샤프닝 필터(sharpening filter)를 적용한다.
샤프닝 필터는 밝은 픽셀은 더 밝고 어두운 픽셀은 더 어둡게 하여 치아와 구조물을 선명하게 보정해주지만, 의도하지 않은 아티팩트(artifact) 영역을 발생시킬 수 있다.
치과용 CT 영상에 샤프닝 필터를 적용하면 크게 2가지 유형의 아티팩트 영역이 발생하는 문제가 생긴다. 첫번째 유형은 샤프닝 필터를 적용하면 금속 또는 치아주위 경계에 그레이 레벨이 감소하게 되어 검은 테두리 아티팩트 영역이 생기는 것이다. 그리고, 두번째 유형은 FOV(Field of view)의 경계 영역에 그레이 레벨이 작아 샤프닝 필터를 적용하면 하얀 테두리 아티팩트 영역이 생기는 것이다.
이러한 의도하지 않은 아티팩트 영역들은 샤프닝 필터를 강하게 적용할수록 더욱 강하게 생기기 때문에 샤프닝 필터를 적용하는데 어려움이 있다.
또한, 의도하지 않은 아티팩트 영역들로 인하여 필터를 적용한 CT 영상 분석에 어려움을 겪고 있다.
그래서 치과 진료 분야에 있어서 의도하지 않은 아티팩트 영역들을 제거하여 보다 선명한 치과용 CT 영상을 얻기 위한 필터 적용방법 및 시스템이 요구되고 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 고안된 본 발명은 치과용 CT 영상에 아티팩트 영역이 생기지 않게 필터를 적용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로, 금속 또는 치아 주위 경계 또는 FOV의 경계 부분에 아티팩트 영역이 생기지 않게 필터를 적용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법으로, 치과용 CT 장치를 이용한 치과용 CT 영상을 획득하는 단계, 상기 획득된 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 단계, 상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에 제1 필터를 적용하는 단계 및 필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역은, 상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, 금속 또는 치아 경계에 제1 값 미만의 그레이 레벨(gray level)을 가지는 영역일 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 상기 획득된 영상에서 제2 필터를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 제2 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 영역을 아티팩트 영역으로 판단할 수 있다.
상기 아티팩트 영역은, 상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, FOV(Field of view) 경계에 제3 값 초과의 그레이 레벨을 가지는 영역일 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 상기 획득된 영상에서 제3 필터를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 제3 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는, 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 영역을 아티팩트 영역으로 판단할 수 있다.
치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템으로, 치과용 CT 장치를 이용하여 치과용 CT 영상을 획득하는 영상 획득부, 아티팩트 영역을 추출하는 추출부, 획득된 영상에 필터를 적용하는 필터부 및 필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 출력부를 포함할 수 있고, 상기 필터부는 상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에 제1 필터를 적용할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 획득된 영상에서 제2 필터를 적용할 수 있다.
상기 추출부는, 제2 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전하고 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 획득된 영상에서 제3 필터를 적용할 수 있다.
상기 추출부는, 제3 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전하고 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다.
본 발명은 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공하여 진료에 도움을 줄 수 있다.
보다 구체적으로, 금속 또는 치아 주위에 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공할 수 있어서 치과 진료에 도움을 줄 수 있다.
또한, FOV(Field of view)의 경계 부분에서 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 제공할 수 있어서 치과 진료에 도움을 줄 수 있다.
또한, 아티팩트가 생기는 영역을 제외한 영역에서 필터를 적용함으로써, 시스템의 리소스를 절약할 수 있으며, 필터부는 보다 강한 필터를 치과용 CT 영상에 적용할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 사용자는 출력부를 통해서, 추출된 아티팩트 영역을 확인할 수 있고, 치과용 CT 영상에 필터가 올바르게 적용되고 있는지 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일시예에 따른 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터적용 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 적용 방법을 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 아티팩트 영역을 추출하는 단계를 나타낸 예시도다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 아티팩트 영역을 추출하는 단계를 나타낸 예시도다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 7b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시 되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이외같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템은 영상 획득부(100), 필터부(200), 출력부(400), 입력부(500) 및 제어부(600)로 구성될 수 있다.
영상 획득부(100)는 치과용 CT(computed tomography) 장치를 이용하여 치과용 CT 영상을 획득하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서 치과용 CT 장치는 CT 영상을 획득할 수 있는 모든 CT 장치를 포함할 수 있다. 바람직하게 치과용 CT 장치는 CBCT(Cone Beam Computed Tomography)장치이다.
또한, 영상 획득부(100)가 획득한 치과용 CT 영상은 2D(Dimensional), 3D, 4D일 수 있다. 그리고, 영상 획득부(100)가 획득한 치과용 CT 영상은 픽셀당 2비트(bit), 4비트, 8비트, 16비트 등의 비트값을 가질 수 있다.
이하 본 발명은 2D 와 픽셀당 16비트값을 갖는 치과용 CT 영상을 기준으로 설명한다.
필터부(200)는 영상 획득부(100)가 획득한 치과용 CT 영상에 필터를 적용하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 필터부(200)는 획득된 치과용 CT 영상의 전체 또는 일부 영역을 선택하여 필터를 적용할 수 있다.
필터부(200)는 제1 필터(210), 제2 필터(220), 제3 필터(230)으로 구성될 수 있다.
제1 필터(210)는 치아와 구조물을 선명하게 하기 위한 필터로써, 높은 주파수만 통과시키는 하이패스 필터(high pass filiter)가 이용될 수 있다. 여기서 높은 주파수란 영상의 영역에서 픽셀의 변화가 소정 기준 보다 큰 경우를 높은 주파수라고 지칭한다.
또한, 바람직하게는 하이패스 필터 중 샤프닝 필터 (sharpening filter)를 이용할 수 있다. 여기서 샤프닝 필터는 3 X 3, 4 X 4, 5 X 5등의 행렬일 수 있다. 바람직하게는 3 X 3 행렬을 가지는 샤프닝 필터를 이용한다. 일 예로 3 X 3 행렬을 가지는 샤프닝 필터는 (0, -1, 0; -1, 5, -1; 0, -1, 0), (-1, -1, -1; -1, 9, -1; -1, -1, -1) 또는 (1, -2, 1; -2, 5, -2; 1, -2, 1)의 행렬값을 가질 수 있다. 또한, 제1 필터(210)는 상술한 예에 한정되지 않으며 치아와 구조물을 선명하게 하기 위한 어떠한 형태의 필터도 포함할 수 있다.
또한, 제2 필터(220)는 금속 또는 치아 주위의 경계를 찾기 위한 필터로써, 경계를 강조할 수 있는 라플라시안 필터(Laplacian filter)가 이용될 수 있다. 여기서 라플라시안 필터는 3 X 3, 4 X 4, 5 X 5등의 행렬일 수 있다. 바람직하게는 3 X 3 행렬을 가지는 라플라시안 필터를 이용한다. 상술한 예로 3 X 3 행렬을 가지는 라플라시안 필터는 (0, 1, 0; 1, -4, 1; 0, 1, 0), (0, -1, 0; -1, 4, -1; 0, -1, 0), (1, 1, 1; 1, -8, 1; 1, 1, 1) 또는 (-1, -1, -1; -1, 8, -1; -1, -1, -1)의 행렬값을 가질 수 있다. 바람직하게는 (-1, -1, -1; -1, 8, -1; -1, -1, -1)의 행렬값을 가지는 라플라시안 필터를 이용한다. 또한, 제2 필터(220)는 상술한 예에 한정되지 않으며 금속 또는 치아 주위의 경계를 강조할 수 있는 어떠한 형태의 필터도 포함할 수 있다.
그리고, 제3 필터(230)는 FOV(Field of view) 경계의 영역을 찾기 위한 필터로써, 샤프닝 필터 (sharpening filter)를 이용할 수 있다. 여기서 강한 sharp효과를 가진 샤프닝 필터를 이용한다. 바람직하게는 (0, -1, 0; -1, 5, -1; 0, -1, 0)의 행렬값을 가지는 샤프닝 필터를 이용한다. 또한, 제3 필터(230)는 FOV(Field of view) 경계의 영역을 찾기 위한 어떠한 형태의 필터도 포함할 수 있다. 여기서, FOV(Field of view) 경계는 수진자와 공기 영역이 구분되는 경계를 의미한다.
추출부(300)는 획득된 치과용 CT 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서 아티팩트 영역은 획득된 치과용 CT 영상에 제1 필터를 적용시, 금속 또는 치아 경계에 제1 값 미만의 그레이 레벨(gray level)을 가지는 영역을 의미한다. 여기서 그레이 레벨 의 범위가 0~65535 인 경우, 제1 값은 약 15000정도의 값일 수 있다. 또한, 그레이 레벨 또는 치과용 CT 영상에 따라 제1 값은 다른 값으로 설정될 수 있다.
또한, 아티팩트 영역은 획득된 치과용 CT 영상에서 제1 필터를 적용시, FOV(Field of view) 경계에 제3 값 초과의 그레이 레벨을 가지는 영역인 것을 의미한다. 여기서 그레이 레벨의 범위가 0~65535 인 경우, 제3 값은 약 55000정도의 값일 수 있다. 또한, 그레이 레벨에 따라 제3 값은 다른 값으로 설정될 수 있다.
그리고, 추출부(300)는 제2 필터(220)가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전시킬 수 있다. 여기서 그레이 레벨의 반전은 그레이 레벨의 양의 부호를 음의 부호로 바꾸고 음의 부호를 양의 부호로 바꾸는 것을 의미한다. 즉, 그레이 레벨에 음수를 곱하는 것을 의미한다. 예를 들면, 추출부(300)는 그레이 레벨이 30, 150 인 경우, 그레이 레벨을 -30, -150으로 변경하고, 그레이 레벨이 -10, -20 인경우, 그레이 레벨을 10, 20으로 변경할 수 있다. 또한, 추출부(300)는 제3 필터가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전시킬 수 있다. 추출부(300)가 그레이 레벨을 반전함으로써, 본 발명의 사용자는 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다. 여기서 최소값은 획득된 영상의 픽셀의 그레이 레벨 중 가장 낮은 그레이 레벨을 의미한다. 그리고, 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다. 여기서, 바람직하게 제2 값은 2000 이고 제4 값은 1 일수 있다. 또한, 제2 값 또는 제4 값은 여러 상황에 따라 달라질 수 있다.
그리고, 추출부(300)가 아티팩트 영역이 아닌 부분의 그레이 레벨을 최소값으로 통일함으로써, 아티팩트 영역만 표시된다. 이를 통해서 본 발명의 사용자는 육안으로 쉽게 아티팩트 영역을 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 또는 제4 값 이상인 경우, 추출부(300)는 반전된 치과용 CT 영상에서 해당 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지할 수 있다.
한편, 추출부(300)는 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 또는 제4 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 영역을 아티팩트 영역이라고 판단할 수 있다. 또한, 추출부(300)는 아티팩트 영역이라고 판단된 영역을 추출할 수 있다. 즉, 추출부(300)는 그레이 레벨이 최소값이 아닌 영역을 아티팩트 영역으로 추출할 수 있다. 그리고, 필터부(200)는 추출된 아티팩트 영역을 제외한 치과용 CT 영상에 제1 필터(210)를 적용할 수 있다.
또한, 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 또는 제4 값 이상인 영역이 없는 경우, 추출부(300)는 획득된 영상에 아티팩트 영역이 없다고 판단할 수 있다. 또한, 추출부(300)에서 아티팩트 영역이 없다고 판단한 경우, 필터부(200)는 획득된 영상의 모든 영역에 제1 필터(210)를 적용할 수 있다.
출력부(400)는 필터가 적용된 치과용 CT 영상을 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 출력부(400)는 일부 또는 전체 영역에 필터가 적용된 치과용 CT 영상을 출력할 수 있다.
또한, 출력부(400)는 추출부(300) 또는 필터부(200)의 현재진행상황 또는 중간결과를 표시할 수 있다. 예를 들면, 출력부(400)는 추출부(300)에 의해 그레이 레벨이 반전된 치과용 CT 영상을 표시할 수 있고, 출력부(400)는 필터부(200)에 의해 제2 필터(220)가 적용된 치과용 CT 영상을 표시할 수 있다. 출력부(400)는 필터가 적용된 치과용 CT 영상을 출력함으로써, 선예도가 향상된 치과용 CT 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 출력부(400)는 음향 출력이 가능할 수도 있다. 추출부(300)에서 아티팩트 영역을 추출하지 못한 경우, 경고 사운드를 출력할 수도 있다.
입력부(500)는 사용자로부터 제어 입력을 수신하는 역할을 수행한다.
여기서 수신된 제어 입력을 기초로 필터부(200)는 획득된 치과용 CT 영상에 필터 적용 여부를 결정할 수 있다. 또한 수신된 제어 입력을 기초로 필터부(200)는 제1 필터(210), 제2 필터(220) 또는 제3 필터(230)를 선택 적용할 수 있다.
제어부(600)는 영상 획득부(100), 필터부(200), 출력부(400) 또는 추출부(300)를 제어하여, 본 발명의 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법을 수행할 수 있다.
이어서, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본원 발명의 흐름에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터적용 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 영상 획득부(100)는 치과용 CT(computed tomography) 장치로부터 치과용 CT 영상을 획득할 수 있다(S100). 여기서 바람직하게 치과용 CT 장치는 CBCT 장치이다.
그리고, 추출부(300)는 획득된 치과용 CT 영상에서 아티팩트 영역을 추출할 수 있다(S200).
그리고, 필터부(200)는 아티팩트 영역을 제외한 영역에서만 제1 필터(210)를 적용할 수 있다(S300).
아티팩트 영역을 제외한 영역에서만 제1 필터(210)를 적용하는 단계(S300)에서 추출부(300)가 아티팩트 영역이 없다고 판단한 경우, 필터부(200)는 획득된 치과용 CT 영상의 전체 영역에 제1 필터(210)를 적용할 수도 있다.
그리고, 출력부(400)는 필터가 적용된 치과용 CT 영상을 출력할 수 있다(S400). 여기서 치과용 CT 영상은 필터가 일부 또는 전체영역에 적용된 영상이다.
출력하는 단계(S400)에서 출력부(400)는 추출부(300) 또는 필터부(200)의 진행상황을 표시할 수도 있다. 예를 들어, 출력부(400)는 추출부(300)에 의해 그레이 레벨이 반전된 치과용 CT 영상을 출력할 수도 있다. 또한, 출력부(400)는 필터부(200)에 의해 제2 필터(220)가 적용된 치과용 CT 영상을 출력할 수도 있다.
이어서, 도 3 내지 도4 를 참조하여 아티팩트 영역을 추출하는 단계(S200)를 보다 구체적으로 설명한다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아티팩트 영역 추출 방법을 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 필터부(200)는 획득된 치과용 CT 영상에 제2 필터(220)를 적용할 수 있다(S201). 여기서 필터부(200)가 획득된 치과용 CT 영상에 제2 필터(220)를 적용함으로써, 금속 또는 치아 경계가 강조될 수 있다. 여기서 제2 필터(220)는 금속 또는 치아 경계를 강조할 수 있는 어떠한 필터도 이용가능하며, 바람직하게는 라플라시안 필터를 이용한다.
그리고, 추출부(300)는 제2 필터가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전시킬 수 있다(S202). 여기서 그레이 레벨의 반전은 그레이 레벨의 양의 부호를 음의 부호로 바꾸고 음의 부호를 양의 부호로 바꾸는 것을 의미한다.
여기서 출력부(400)는 그레이 레벨이 반전된 치과용 CT 영상을 출력함으로써, 사용자에게 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있다.
그리고, 추출부(300)는 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인지 이상인지 판단할 수 있다(S203). 여기서 제2 값은 치과용 CT 영상에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 제2 값은 2000이다.
그레이 레벨을 판단하는 단계(S203)에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다(S204). 여기서 그레이 레벨의 최소값은 해당 치과용 CT 영상에서 가장 낮은 그레이 레벨을 의미 한다.
또한, 그레이 레벨을 판단하는 단계(S203)에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 이상인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지할 수 있다(S205). 즉, 추출부(300)가 아티팩트가 아닌 영역의 그레이 레벨을 최소값으로 변경함으로써, 사용자는 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 필터부(200)는 획득된 치과용 CT 영상에 제3 필터(230)를 적용할 수 있다(S206). 여기서 필터부(200)가 획득된 치과용 CT 영상에 제3 필터(230)를 적용함으로써, FOV(Field of view) 경계가 강조될 수 있다. 여기서 제3 필터(230)는 FOV(Field of view) 경계를 강조할 수 있는 어떠한 필터도 이용가능하며, 바람직하게는 강한 sharp효과를 가진 샤프닝 필터를 이용한다.
그리고, 추출부(300)는 제3 필터(230)가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전시킬 수 있다(S207). 여기서 출력부(400)는 그레이 레벨이 반전된 치과용 CT 영상을 출력함으로써, 사용자는 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있다.
추출부(300)는 반전된 치과용 CT 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인지 이상인지 판단할 수 있다(S208). 여기서 제4 값은 치과용 CT 영상에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 제4 값은 1이다.
그레이 레벨을 판단하는 단계(S208)에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경할 수 있다(S209).
또한, 그레이 레벨을 판단하는 단계(S208)에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 이상인 경우, 추출부(300)는 해당 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지할 수 있다(S210).
한편, 출력부(400)는 상술한 모든 단계에서의 치과용 CT 영상을 출력할 수 있다. 또한, 사용자는 입력부(500)를 통해서 상술한 단계를 일부 생략할 수 있다. 예를 들면, FOV(Field of view) 경계가 없는 치과용 CT 영상이 획득된 경우, 추출부(300)는 제3 필터(230)를 적용하는 단계(S206) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 유지하는 단계(S210)를 생략할 수 있다. 이를 통해서 시스템의 리소스를 효율적으로 이용할 수 있다.
한편, 도 5a 내지 도 6c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 단계별 예시도를 통해서 설명한다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 아티팩트 영역을 추출하는 단계를 나타낸 예시도이다.
도 5a는 필터부(200)가 획득된 치과용 CT 영상에 제2 필터(220)를 적용한 예시도이다. 즉, 도 5a는 제2 필터(220)를 적용하는 단계(S201)를 거친 치과용 CT 영상이다. 도 5a의 영역(51)을 참조하면, 사용자는 금속 또는 치아 경계에 검은 테두리 아티팩트 영역이 발생한 것을 볼 수 있다.
도 5b는, 추출부(300)가 제2 필터(220)가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전한 예시도 이다. 즉, 도 5b는 그레이 레벨을 반전시키는 단계(S202)를 거친 치과용 CT 영상이다. 여기서 도 5b의 영역(52)을 참조하면, 사용자는 금속 또는 치아 경계에 검은 테두리 아티팩트 영역이 반전된 것을 볼 수 있다.
도 5c는, 추출부(300)가 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값미만인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하고, 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 유지한 예시도다. 즉, 그레이 레벨을 판단하는 단계(S203), 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계(S204) 및 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S205)를 거친 치과용 CT 영상이다. 도 5c의 영역(53)을 참조하면, 사용자는 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있고, 아티팩트 영역이 제대로 추출되었는지도 확인할 수 있다.
또한, 도 5a 내지 5c에서는 제2 필터를 적용하는 단계(S201) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S205)를 수행하여 아티팩트 영역을 추출했지만, 추가적으로 추출부(300)는 제3 필터를 적용하는 단계(S206) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S210)를 더 수행하여 아티팩트 영역을 더 추출할 수도 있다.
또한, 출력부(400)는 5a 내지 5c의 치과용 CT 영상을 출력할 수 있다. 이렇게 출력된 치과용 CT 영상을 기초로 사용자는 아티팩트 영역이 올바르게 추출되었는지 확인할 수도 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 아티팩트 영역을 추출하는 단계를 나타낸 예시도다.
도 6a는 필터부(200)가 획득된 치과용 CT 영상에 제3 필터(230)를 적용한 예시도다. 즉, 제3 필터를 적용하는 단계(S206)를 수행한 치과용 CT 영상이다.
도 6b는, 추출부(300)가 제3 필터(230)가 적용된 치과용 CT 영상의 그레이 레벨을 반전한 예시도다. 즉, 그레이 레벨을 반전시키는 단계(S207)를 거친 치과용 CT 영상이다.
도 6c는, 추출부(300)가 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값미만인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하고, 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값이상인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 유지한 예시도다. 즉, 그레이 레벨을 판단하는 단계(S208), 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계(S209) 및 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S210)를 거친 치과용 CT 영상이다. 여기서 도 6c의 영역(61)을 참조하면, 사용자는 FOV(Field of view) 경계에 생긴 아티팩트 영역을 육안으로 뚜렷하게 확인할 수 있다.
또한, 도 6a 내지 6c에서는 제3 필터를 적용하는 단계(S206) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S210)를 수행하여 아티팩트 영역을 추출했지만, 추가적으로 추출부(300)는 제2 필터를 적용하는 단계(S201) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S205)를 더 수행하여 아티팩트 영역을 더 추출할 수도 있다.
이하, 도 7a 내지 도 9c을 참조하여, 종래 기술과 본 발명을 비교 설명한다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 7b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 7a를 참조하면, 영상 획득부(100)는 치과용 CT 장치를 이용하여 치과용 CT 영상을 획득할 수 있다. 여기서 종래 기술로 샤프닝 필터를 적용하면, 도 6b의 영역(71)처럼 금속 또는 치아 경계에 검은색 테두리 아티팩트 영역이 생기게 된다. 이와 같은 아티팩트 영역으로 인하여 사용자는 치과용 CT 영상을 분석하는데 어려움이 있다.
하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용을 하면 도 7c의 영역(72)처럼 검은색 테두리 아티팩트 영역이 사라진 치과용 CT 영상을 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 도 7c의 예시도는 제2 필터를 적용하는 단계(S201) 내지 픽셀의 그레이 레벨을 그대로 유지하는 단계(S205)를 포함한 아티팩트 영역을 추출하는 단계(S200) 및 아티팩트 영역을 제외한 영역에서만 제1 필터(210)를 적용하는 단계(S300)를 수행한 치과용 CT 영상이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 아티팩트가 생기는 영역을 제외하고 제1 필터를 적용함으로써, 시스템의 리소스를 절약할 수 있다.도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 8a 내지 도 8c는 아티팩트 영역이 존재하지 않는 경우, 종래 기술과 본 발명에 따른 필터 적용 치과용 CT 영상의 생성예를 나타내는 도이다. 즉, 상술한 도 7a와 달리 경우에 따라서는 치과용 CT 영상에 아티팩트 영역이 존재하지 않을 수 있다.
이러한 경우에는 아티팩트 영역을 추출하는 단계(S200)가 생략될 수 있으며 따라서, 본 발명에 따른 방법을 적용하더라도 종래 기술에 따른 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있다.
구체적으로 도 8b와 8c를 비교하면 도 8b는 종래 기술에 따라 별도의 아티팩트 영역을 추출하는 단계(S200) 없이 샤프닝 필터를 적용한 예로서, 본 발명에 따른 필터를 적용한 도 8c의 치과용 CT 영상과 동일하다. 특히 필터를 적용한 치과용 CT 영상의 치아 경계 영역(81,82)도 동일한 결과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명은 아티팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상에서도 안정적인 결과를 획득할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용전의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9b는 종래 기술로 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용후의 치과용 CT 영상의 예시도다.
도 9a를 참조하면, 영상 획득부(100)는 치과용 CT 장치를 이용하여 치과용 CT 영상을 획득할 수 있다. 여기서 종래 기술로 샤프닝 필터를 적용하면, 도 9b의 영역(91)처럼 FOV 경계의 영역에 하얀색 띠 형태의 아티팩트 영역이 생기게 된다. 이와 같은 아티팩트 영역으로 인하여 사용자는 치과용 CT 영상을 분석하는데 어려움이 있다.
하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 적용을 하면 도 9c의 영역(92)처럼 아티 팩트 영역이 없는 치과용 CT 영상을 획득할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법 및 시스템은 샤프닝 필터를 적용해도 아티팩트 영역이 생기지 않는 효과가 있다. 보다 구체적으로 본 발명은 치과용 CT 영상에서 아티팩트가 생기는 영역을 추출하고 해당 영역을 제외한 영역에서만 제1 필터(210)를 적용한다. 이를 통해서 아티팩트 영역이 생기지 않는 효과가 있다, 또한, 일부 영역에서만 제1 필터(210)를 적용함으로 시스템의 리소스를 절약할 수 있다. 또한, 출력부(400)가 아티팩트 영역을 추출하는 단계(S200)부터 필터가 적용된 치과용 CT 영상을 출력하는 단계(S300)의 치과용 CT 영상을 출력함으로써, 사용자는 필터가 올바르게 적용되고 있는지 확인할 수도 있다. 또한, 아티팩트가 생기는 영역을 제외한 영역에서 필터를 적용함으로써, 필터부(200)는 보다 강한 필터를 치과용 CT 영상에 적용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 영상 획득부 200 : 필터부
210 : 제1 필터 220 : 제2 필터
230 : 제3 필터 300 : 추출부
400 : 출력부 500 : 입력부
600 : 제어부

Claims (20)

  1. 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법으로,
    치과용 CT 장치를 이용한 치과용 CT 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에 제1 필터를 적용하는 단계; 및
    필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 단계
    를 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역은,
    상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, 금속 또는 치아 경계에 제1 값 미만의 그레이 레벨(gray level)을 가지는 영역인 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    상기 획득된 영상에서 제2 필터를 적용하는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    제2 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전시키는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 해당 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 영역을 아티팩트 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역은,
    상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, FOV(Field of view) 경계에 제3 값 초과의 그레이 레벨을 가지는 영역인 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    상기 획득된 영상에서 제3 필터를 적용하는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    제3 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전시키는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 단계를 더 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역을 추출하는 단계는,
    반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 이상인 경우, 해당 픽셀의 영역을 아티팩트 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법.
  12. 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템으로,
    치과용 CT 장치를 이용하여 치과용 CT 영상을 획득하는 영상 획득부;
    아티팩트 영역을 추출하는 추출부;
    획득된 영상에 필터를 적용하는 필터부; 및
    필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 필터부는 상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에 제1 필터를 적용하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역은
    상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, 금속 또는 치아 경계에 제1 값 미만의 그레이 레벨을 가지는 영역인 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 필터부는,
    상기 획득된 영상에서 제2 필터를 적용하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 추출부는,
    제2 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전하고 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제2 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 아티팩트 영역은,
    상기 획득된 영상에서 제1 필터를 적용시, FOV(Field of view) 경계에 제3 값 초과의 그레이 레벨을 가지는 영역인 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 필터부는,
    상기 획득된 영상에서 제3 필터를 적용하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 추출부는,
    제3 필터가 적용된 영상의 그레이 레벨을 반전하고 반전된 영상에서 픽셀의 그레이 레벨이 제4 값 미만인 경우, 상기 픽셀의 그레이 레벨을 최소값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 시스템.
  19. 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법으로,
    치과용 CT를 이용한 CT 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에서만 제 1 필터를 적용하는 단계; 및
    필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 단계;
    를 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법을 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터가 판독가능한 기록매체.
  20. 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법으로,
    치과용 CT를 이용한 CT 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 아티팩트(artifact) 영역을 추출하는 단계;
    상기 획득된 영상에서 상기 아티팩트 영역을 제외한 영역에 제1 필터를 적용하는 단계; 및
    필터가 적용된 치과용 CT의 영상을 출력하는 단계;
    를 포함하는 치과용 CT 영상을 위한 필터 적용 방법을 수행하는 컴퓨터가 판독가능한 기록매체에 저장된 프로그램
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