KR20200030580A - 매개물 점탄성 정량 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20200030580A
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Abstract

매개물 점탄성 정량 방법은, 매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻고; 각도 투영을 이용하여, 위치시간 그래프 중 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하며, 상기 신호 에너지가 가장 큰 각도는 위치시간 그래프의 기울기에 대응되고, 위치시간 그래프의 기울기가 바로 진동이 매개물 중에서의 전파 속도이다. 진동이 매개물 중에서의 전파 속도가 매개물의 점탄성과 관련되기에, 위치시간 그래프의 기울기를 얻으면 매개물의 점탄성 파라미터를 정량 계산할 수 있다. 상기 방법은 위치시간 그래프로부터 특징점을 선택하여 위치시간 그래프의 기울기를 계산할 필요가 없기에, 노이즈 간섭을 받지 않고 계산량이 작으며 매개물 점탄성에 대해 효율적이고 정확한 정량을 실현할 수 있다.

Description

매개물 점탄성 정량 방법 및 장치
본 발명은 측정 기술분야에 관한 것이고, 특히 매개물 점탄성 정량 방법 및 장치에 관한 것이다.
매개물을 진동에 의해 여기시킬 경우, 진동이 매개물 중에서의 전파 특성은 매개물의 점탄성과 관련되기에, 진동의 전파 특성을 측정하면 매개물의 점탄성에 대해 정량을 진행할 수 있다.
상술한 원리는 현재 다양한 기술분야에 응용되고 있는데, 의학 검사를 예로 들면 간, 갑상선 및 근육 등 기관 또는 조직 검사 시 매개물의 점탄성에 대해 정량을 진행하면 병변의 위치를 결정할 수 있다.
따라서 어떻게 매개물 점탄성에 대한 효율적이고 정확한 정량은 해결해야 할 과제이다.
본 발명의 실시예는 매개물 점탄성 정량 방법 및 장치를 제공한다. 개시된 실시예의 일부 양태에 대해 기본적인 이해를 제공하기 위해 아래 간단히 개괄하기로 한다. 이 개괄 부분은 일반적인 서술이 아니고, 핵심적이거나 중요한 구성요소를 결정하거나 또는 이러한 실시예의 보호범위를 묘사하기 위한 것도 아니다. 그 유일한 목적은 일부 개념을 간단히 보여주어 후속적인 상세한 설명의 머리말 역할을 한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태에 따르면, 매개물 점탄성 정량 방법을 제공하고, 상기 방법은,
매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계;
상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계; 및
상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 단계를 포함한다.
상기 방법의 기초상에서 선택가능한 제1 실시예로서, 상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계는,
상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 적분 계산을 진행하는 단계;
적분값이 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하는 단계; 및
상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 기초상에서 선택가능한 제2 실시예로서, 상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계는,
상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산하는 단계;
상기 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻는 단계;
상기 이미지 텍스처 특징을 이용하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하는 단계; 및
상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 단계; 를 포함한다.
상기 방법, 상기 제1 실시예 또는 상기 제2 실시예의 기초상에서 선택가능한 제3 실시예로서, 상기 방법은,
상기 각도 투영을 진행하기 전에 상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 단계를 더 포함한다.
상기 제3 실시예의 기초상에서 선택가능한 제4 실시예로서, 상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 단계는, 상기 위치시간 그래프에 대해 방향 여파를 진행하는 단계를 포함한다.
상기 방법, 상기 제1 실시예 또는 상기 제2 실시예의 기초상에서 선택가능한 제5 실시예로서, 상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계는,
설정된 진동 전파 방향에 따라, 상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제2 양태에 따르면, 매개물 점탄성 정량 장치를 제공하고, 상기 장치는,
매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 이미지 모듈;
상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 결정 모듈; 및
상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 정량 모듈을 포함한다.
상기 장치의 기초상에서 선택가능한 제1 실시예로서, 상기 결정 모듈은,
상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 적분 계산을 진행하는 계산 서브 모듈; 및
상기 계산 서브 모듈이 계산한 적분값이 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하고; 상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 결정 서브 모듈을 포함한다.
상기 장치의 기초상에서 선택가능한 제2 실시예로서, 상기 결정 모듈은,
상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산하는 계산 서브 모듈;
상기 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻고; 상기 이미지 텍스처 특징을 이용하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하며; 상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 결정 서브 모듈을 포함한다.
상기 장치, 상기 제1 실시예 또는 상기 제2 실시예의 기초상에서 선택가능한 제3 실시예로서, 상기 장치는,
상기 각도 투영을 진행하기 전에 상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 여파 모듈을 더 포함한다.
상기 장치, 상기 제1 실시예 또는 상기 제2 실시예의 기초상에서 선택가능한 제4 실시예로서, 상기 이미지 모듈은,
설정된 진동 전파 방향에 따라, 상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다.
본 발명의 실시예의 제3 양태에 따르면, 매개물 점탄성 정량 장치를 제공하고, 상기 장치는,
실행 명령을 저장하기 위한 메모리;
상기 실행 명령을 판독하여 아래 조작을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 조작;
상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 조작; 및
상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 조작을 수행한다.
본 발명의 실시예가 제공하는 과제의 해결수단은 아래와 같은 유리한 효과를 포함할 수 있다.
각도 투영을 이용하여 위치시간 그래프 중 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하고, 상기 신호 에너지가 가장 큰 각도는 위치시간 그래프의 기울기에 대응되며, 위치시간 그래프의 기울기가 바로 진동이 매개물 중에서의 전파 속도이다. 진동이 매개물 중에서의 전파 속도가 매개물의 점탄성과 관련되기에, 위치시간 그래프의 기울기를 얻으면 매개물의 점탄성 파라미터를 정량 계산할 수 있다. 본 발명은 위치시간 그래프로부터 특징점을 선택하여 위치시간 그래프의 기울기를 계산할 필요가 없기에, 노이즈 간섭을 받지 않고 계산량이 작으며 매개물 점탄성에 대해 효율적이고 정확한 정량을 실현할 수 있다.
이상의 일반적인 설명 및 후술되는 상세한 설명은 예시적이고 해석적인 것일 뿐 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
도면은 명세서와 함께 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시예를 보여주며 명세서와 함께 본 발명의 원리를 해석하기 위한 것이다.
도 1은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 방법의 흐름도이다.
도 2는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 방법의 흐름도이다.
도 3은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 방법의 흐름도이다.
도 4는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 장치의 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 결정 모듈의 블록도이다.
도 6은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 장치의 블록도이다.
도 7은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 장치의 블록도이다.
이상의 설명 및 도면은 본 발명의 구체적인 실시형태를 충분히 보여주어 본 기술분야의 통상의 기술자가 실시할 수 있도록 한다. 실시예는 가능한 변화를 보여줄 뿐이다. 명확한 요구가 없는 한, 단독으로 기술된 부재 및 기능은 선택 가능한 것이고 조작 순서도 변할 수 있다. 일부 실시형태의 부분 및 특징은 다른 실시형태의 부분 및 특징에 포함되거나 대체될 수 있다. 본 발명의 실시형태의 범위는 청구범위의 모든 범위 및 청구범위로부터 얻을 수 있는 모든 등가물을 포함한다. 본문에서 각 실시형태는 단독 또는 총괄적으로 “발명”이라는 용어로 표시될 수 있으나, 이는 편의를 위한 것일 뿐이고 사실적으로 하나 이상의 발명을 공개하고 그 응용 범위를 어느 하나의 발명 또는 발명 구상으로 제한하기 위한 것이 아니다. 본문에서, 제1 및 제2와 같은 관련 용어는 하나의 엔티티 또는 조작을 다른 하나의 엔티티 또는 조작과 구분하기 위한 것일 뿐, 이러한 엔티티 또는 조작 사이에 어떠한 실질적인 관계 또는 순서가 있음을 요구하거나 암시하기 위한 것이 아니다. 또한 용어 “포함”, “포괄” 또는 다른 어떠한 변형은 비배타적인 포함을 의미하고 일련의 요소의 과정, 방법 또는 기기가 이러한 요소를 포함할 뿐만 아니라 명확히 열거되지 않은 다른 요소도 포함함을 의미한다. 본문에서 각 실시예는 점진적인 방식으로 기술되었는데, 각 실시예는 다른 실시예와의 다른 점을 중점으로 기술하고 각 실시예 사이의 같거나 유사한 부분은 서로 참조할 수 있다. 실시예에 공개된 구조,제품 등은 방법 실시예에 공개된 부분에 대응되기에 상대적으로 간단히 설명하고 관련 부분은 방법 부분 설명을 참조할 수 있다.
도 1은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 방법의 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계 11에서, 매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다.
단계 12에서, 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하고, 상기 신호 에너지가 가장 큰 각도는 위치시간 그래프의 기울기에 대응된다.
기설정 각도 범위는 실제 상황에 따라 선택한, 각도 투영을 진행하기 위한 각도 범위를 가리킨다. 일 가능한 실시형태로서, 기설정 각도 범위는 360 도일 수 있고, 이때 전체 각도(full angle)에 대해 각도 투영을 진행해야 한다. 다른 일 가능한 실시형태로서, 얻은 위치시간 그래프의 특성에 따라 각도 투영을 진행할 각도 범위를 선택한다. 단계 11에서 얻은 위치시간 그래프의 횡축은 시간을 표시하고 종축은 위치를 표시한다. 진동이 진동 여기 시작점으로부터 멀어지는 방향으로 전파되면, 진동 전파 속도가 무한대로 클 경우 위치시간 그래프에서 종축에 평행인 직선에 가깝고, 진동 전파 속도가 무한대로 작을 경우 위치시간 그래프에서 횡축에 평행인 직선에 가깝다. 이때 기설정 각도 범위가 90도이면 요구를 만족하기에 전체 각도 투영이 필요 없고, 나아가 매개물 점탄성 정량 효율을 향상시킨다. 진동이 진동 여기 시작점으로부터 멀어지는 방향으로 전파되는 것을 제외하고, 반대 방향으로 계속하여 전파되면, 기설정 각도 범위는 180도 일 수 있다. 기설정 각도 범위의 실제 시작점 및 종료점이 직각 좌표계에서 변하지 않는 경우, 0도의 시작점 및 반시계 또는 순시계 회전 방향과 관련되기에 기설정 각도 범위만 보장하면 필요에 따라 선택할 수 있다.
각각의 각도는 기설정 각도 범위 내에서 각도 투영을 진행하는 각각의 각도를 가리킨다. 구체적인 각도의 선택은 시간 정밀도 요구 및 계산 속도 요구에 따라 결정되는데, 시간 정밀도 요구가 높을 수록 각도 선택 정밀도 요구도 높아지고, 계산 속도 요구가 높을 수록 각도 선택 정밀도 요구도 높아진다. 예를 들면 0.01도 내지 1도 범위 내에서 선택할 수 있다.
각도 투영은 설정 각도에 대해 이미지 특징 식별 또는 추출을 진행하여 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하는 것을 가리킨다.
단계 13에서, 기울기에 따라 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는다
점탄성 파라미터는 점성 파라미터 및 탄성 파라미터 중의 적어도 하나를 포함한다.
위치시간 그래프의 기울기는 단위 시간의 진동 전파 거리에 의해 결정되고, 즉 진동이 매개물 중에서의 전파 속도이다. 균일한 매개물에서 진동 전파 속도가 매개물의 점탄성과 관련되기에, 위치시간 그래프의 기울기를 얻으면 매개물의 점탄성 파라미터를 정량 계산할 수 있다. 따라서 상기 기울기를 효율적이고 정확하게 얻는 것은 매개물 점탄성 정량의 핵심이다. 본 예시적 실시예는 각도 투영을 이용하여 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하는데, 상기 신호 에너지가 가장 큰 각도는 위치시간 그래프의 기울기에 대응되기에 위치시간 그래프의 기울기를 얻은 것에 해당된다. 이러한 방법은 위치시간 그래프로부터 파봉, 파곡 또는 진동의 어느 하나의 위상을 특징점으로 선택하여 위치시간 그래프의 기울기를 계산할 필요가 없기에, 노이즈 간섭을 받지 않고 계산량이 작으며 매개물 점탄성에 대해 효율적이고 정확한 정량을 실현하는 방법이다.
일 예시적 실시예에서, 기계적 진동, 음 조사(sonic irradiation) 힘 또는 다른 진동을 발생할 수 있는 방식을 통해 매개물을 진동에 의해 여기시킨 후, 매개물이 진동을 발생하면 진동이 매개물 중에서 전파된다. 상기 진동이 매개물 중에서의 전파 속도가 제한되기에 검출파를 통해 매개물에 대해 다이내믹 이미징을 진행한다. 상기 검출파는 광파, 초음파 등일 수 있다. 상기 다이내믹 이미징은 1차원 이미징, 2차원 이미징 또는 3차원 이미징 등일 수 있다.
상기 진동이 매개물 중에서 전파 시 상이한 시각에 파면(wavefront)이 전파 방향을 따라 상이한 위치에 도달하게 된다. 검출파가 매개물 이미징에 대해 생성한 에코 신호는 위상 비상관(decorrelation)이 발생하고, 이러한 위상 비상관 특성을 이용하여 상호상관(cross-correlation), 자기상관(autocorrelation), 광류 등 알고리즘을 통해 매개물의 운동 정보를 얻고, 설정된 진동 전파 방향에 따라 위치시간 그래프를 얻을 수 있다. 상기 알고리즘은 다양한 블록 매칭 기반 방법 또는 언블록 매칭 방법일 수 있다. 상기 설정된 진동 전파 방향은 진동이 하나의 전파 방향에서만 전파 시 진동의 실제 전파 방향이고, 진동이 다수의 전파 방향에서 전파 시 선택된 어느 하나의 전파 방향일 수 있다. 예를 들면, 매개물이 하나의 균일한 필름일 경우, 매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동은 상기 필름의 연신 방향을 따라 전파되고, 이때 설정된 진동 전파 방향은 상기 진동의 실제 전파 방향이다. 다른 예를 들면, 매개물이 불규칙적인 입체 형상일 경우, 진동 전파의 파면이 입체 형상인데 예를 들어 진동 전파의 파면이 타원체이면 상이한 진동 전파 방향을 따라 얻은 위치시간 그래프가 상이하고, 이때 설정된 진동 전파 방향은 선택된 어느 하나의 관심있는 전파 방향이다. 상기 관심있는 전파 방향은 실제 측정하려는 방향에 따라 결정되고, 예를 들어 진동 전파가 가장 빠른 방향, 진동 전파가 가장 늦은 방향 및 진동 전파 속도가 어느 구간인 방향 중의 적어도 하나일 수 있다.
일 예시적 실시예에서, 진동이 매개물에서 전파 시 매개물의 변두리 또는 이물질을 만나면 반사파를 발생하는데, 후속 처리를 정밀도를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 각도 투영을 진행하기 전에 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 단계 11’을 더 포함할 수 있다. 필터링하는 방식은 여러 가지가 있는데 방향 여파가 그 중의 한 가지 실시형태이다.
일 예시적 실시예에서, 각도 투영을 통해 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하고 나아가 위치시간 그래프의 기울기를 얻는 것은 적분 계산을 통해 실현할 수 있다. 예를 들어, 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도를 따라 적분 계산을 진행하고, 적분 각도와 진동 전파 방향이 일치할 경우 에너지가 모이므로 이때 얻은 적분값이 가장 크기에, 적분값이 가장 큰 각도가 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각이다. 얻은 기울기 각에 근거하고 위치와 시간 정보를 더 결부하면 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기를 얻을 수 있다. 상기 적분 계산은 또한 라돈(Radon) 변환이라고도 한다.
일 예시적 실시예에서, 명암도 동시발생 행렬을 계산하면 이미지 텍스터 특징을 얻을 수 있고, 이미지 텍스터 특징은 또한 신호 에너지의 크기를 나타낼 수 있기에, 명암도 동시발생 행렬을 통해 신호 에너지가 가장 큰 각도의 정보를 얻을 수 있다. 상기 원리에 기반하여, 각도 투영을 통해 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정하고 나아가 위치시간 그래프의 기울기를 얻는 것은 명암도 동시발생 행렬의 계산을 통해 실현할 수 있다. 예를 들어, 위치시간 그래프에 대해 우선 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산한다. 다음 명암도 동시발생 행렬을 이용하여 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻는다. 그 다음 이미지 텍스처 특징을 이용하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정한다. 마지막으로 기울기 각을 이용하여 기울기 선의 기울기를 결정한다.
역학 원리에 따르면, 매개물의 점탄성은 진동이 그 중에서의 전파 속도를 결정하기에 위치시간 그래프의 기울기를 얻는 것을 통해 진동이 매개물 중에서의 전파 속도를 알 수 있고, 나아가 역학 원리에 따라 매개물의 점탄성 파라미터를 정량하여 얻을 수 있다. 여기서 점탄성 파라미터는 전단 탄성 계수, 영 계수, 전단 점탄성, 전단 점성률, 기계 임피던스, 기계적 완화 시간, 이방성 등을 포함할 수 있다.
아래 한가지 구체적인 응용 상황을 예로 들어 본 발명의 실시예 중 매개물 점탄성 정량 방법의 응용을 보여준다.
인체 간 등 점탄성 매개물에 대해 비파괴 점탄성 검사를 진행 시, 매개물 점탄성에 대해 정량을 진행해야 한다. 검사 기기는 여기 장치 및 이미징 장치를 포함하고, 여기서 여기 장치는 피검사 매개물을 진동에 의해 여기시키고, 이미징 장치는 진동에 의해 여기된 후의 매개물에 대해 초음파를 이용하여 이미징을 진행한다. 진동이 매개물 중에서 전파 시 상이한 시각에 파면이 전파 방향을 따라 상이한 위치에 도달하여 위치시간 그래프를 형성한다. 상기 파면은 파봉, 파곡 또는 진동의 어느 하나의 위상 중 하나일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 구체적인 응용 상황에서 매개물 점탄성 정량 방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
단계 31에서, 매개물을 진동에 의해 여기시킨다.
단계 32에서, 초음파를 이용하여 매개물에 대해 다이내믹 이미징을 진행한다.
단계 33에서, 매개물의 이미징으로부터 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다.
단계 34에서, 위치시간 그래프에 대해 방향 여파를 진행한다.
단계 35에서, 라돈 변환을 진행하여 위치시간 그래프의 기울기를 결정한다.
단계 36에서, 결정된 기울기 및 역학 원리에 따라, 매개물의 점탄성 파라미터를 계산해 얻는다.
이상의 매개물 점탄성 정량 방법의 각 예시적 실시예에서, 설정된 진동 전파 방향이 적어도 2개일 경우 각각의 설정된 진동 전파 방향은 대응되게 하나의 위치시간 그래프를 얻고, 나아가 상기 위치시간 그래프에 대응되는 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는다. 얻은 적어도 2 세트의 점탄성 파라미터를 종합하면 매개물의 점탄성을 더 전면적으로 평가할 수 있다.
앞에서 제공된 매개물 점탄성 정량 방법의 각각의 예시적 실시예는 경우에 따라 조합될 수 있고, 여기서는 각각의 예시적 실시예 사이의 조합 관계에 대해 한정하지 않는다.
도 4는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 장치의 블록도이다. 상기 장치는 매개물 점탄성 검사 기기의 제어 본체에 위치할 수 있는 바, 예를 들면 의료 검사 분야에서 간 비파괴 검사 기기의 제어 본체에 위치할 수 있다. 상기 장치는 클라우드에 위치할 수도 있는 바, 이 경우 매개물 점탄성 검사 기기의 검사 데이터는 클라우드에서 처리되어야 한다.
도 4에 도시된 장치는 이미지 모듈(41)、결정 모듈(42) 및 정량 모듈(43)을 포함한다.
이미지 모듈(41)은 매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다.
결정 모듈(42)은 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정한다. 상기 신호 에너지가 가장 큰 각도는 위치시간 그래프의 기울기에 대응된다.
정량 모듈(43)은 위치시간 그래프의 기울기에 따라 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는다.
일 예시적 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 결정 모듈(42)은 라돈(Radon) 변환을 통해 각도 투영을 진행하여 신호 에너지가 가장 큰 각도를 결정한다. 이때, 결정 모듈(42)은 계산 서브 모듈(421) 및 결정 서브 모듈(422)을 포함한다.
계산 서브 모듈(421)은 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 적분 계산을 진행한다.
결정 서브 모듈(422)은 계산 서브 모듈(421)이 계산한 적분값이 가장 큰 각도를 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하고; 상기 기울기 각을 이용하여 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기를 결정한다.
선택 가능한 실시형태로서, 명암도 동시발생 행렬을 이용하여 기울기 각을 결정 시, 계산 서브 모듈(421)은 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산할 수 있다. 결정 서브 모듈(422)은 상기 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻고; 상기 이미지 텍스처 특징을 이용하여 신호 에너지가 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하며; 상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정할 수 있다.
일 예시적 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 매개물 점탄성 정량 장치는 결정 모듈(42)이 각도 투영을 진행하기 전에 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 여파 모듈(44)을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 실시예에서, 이미지 모듈(41)은 설정된 진동 전파 방향에 따라 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다.
아래 한가지 구체적인 응용 상황을 예로 들어 본 발명의 실시예 중 매개물 점탄성 정량 장치의 응용을 보여준다.
인체 간 등 점탄성 매개물에 대해 비파괴 점탄성 검사를 진행 시, 매개물 점탄성에 대해 정량을 진행해야 한다. 검사 기기는 여기 장치 및 이미징 장치를 포함하고, 여기서 여기 장치는 피검사 매개물을 진동에 의해 여기시키고, 이미징 장치는 진동에 의해 여기된 후의 매개물에 대해 초음파를 이용하여 이미징을 진행한다.
진동이 매개물 중에서 전파 시 상이한 시각에 파면이 전파 방향을 따라 상이한 위치에 도달하여 위치시간 그래프를 형성한다. 상기 파면은 파봉, 파곡 또는 진동의 어느 하나의 위상 중 하나일 수 있다. 매개물 점탄성 정량 장치는 설정된 전파 방향을 따라 매개물의 이미징으로부터 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는다. 다음 매개물 점탄성 정량 장치는 위치시간 그래프에 대해 각각의 각도를 따라 적분 계산을 진행하여, 적분값이 가장 큰 각도를 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하고, 나아가 위치시간 그래프의 기울기를 결정한다. 마지막으로 매개물 점탄성 정량 장치는 결정된 기울기 및 역학 원리에 따라 매개물의 점탄성 파라미터를 계산해 얻는다.
도 7은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 매개물 점탄성 정량 장치의 블록도이다. 상기 장치는 매개물 점탄성 검사 기기의 제어 본체에 위치할 수 있는 바, 예를 들면 의료 검사 분야에서 간 비파괴 검사 기기의 제어 본체에 위치할 수 있다. 상기 장치는 클라우드에 위치할 수도 있는 바, 이 경우 매개물 점탄성 검사 기기의 검사 데이터는 클라우드에서 처리되어야 한다.
앞에서 제공된 매개물 점탄성 정량 장치의 각각의 예시적 실시예는 경우에 따라 조합될 수 있고, 여기서는 각각의 예시적 실시예 사이의 조합 관계에 대해 한정하지 않는다.
도 7에 도시된 장치는 메모리(71) 및 프로세서(72)를 포함한다.
메모리(71)는 실행 명령을 저장한다.
프로세서(72)는 메모리(71) 중의 실행 명령을 판독하여 전술한 매개물 점탄성 정량 방법의 각각의 예시적 실시예 중의 일부 또는 전부 단계를 수행하도록 구성된다. 프로세서(72)는 칩으로 구현될 수 있다.
도 7에 도시된 매개물 점탄성 정량 장치가 매개물 점탄성 검사 장치의 제어 본체에 위치할 경우, 버스, 무선 등 방식으로 매개물 점탄성 정량 기기 중의 여기 장치, 이미징 장치와 연결될 수 있고, 이때 상기 장치는 상기 연결을 실현하기 위한 인터페이스 및 상응한 통신 메커니즘을 구비할 수 있다.
도 7에 도시된 매개물 점탄성 정량 장치가 클라우드에 위치할 경우, 네트워크를 통해 매개물 점탄성 검사 기기와 통신할 수 있다.
이해해야 할 것은, 본 발명은 앞서 기술된 도면에 도시된 흐름 및 구조에 한정되는 것이 아니고, 그 범위를 벗어나지 않는 전제하에 다양한 수정과 변경을 진행할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의되어야 한다.

Claims (12)

  1. 매개물 점탄성 정량 방법에 있어서,
    매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계;
    상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계; 및
    상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계는,
    상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 적분 계산을 진행하는 단계;
    적분값이 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하는 단계; 및
    상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 단계는,
    상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산하는 단계;
    상기 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻는 단계;
    상기 이미지 텍스처 특징을 이용하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하는 단계; 및
    상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 각도 투영을 진행하기 전에 상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 단계는,
    상기 위치시간 그래프에 대해 방향 여파를 진행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계는,
    설정된 진동 전파 방향에 따라, 상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 방법.
  7. 매개물 점탄성 정량 장치에 있어서,
    매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 이미지 모듈;
    상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 결정 모듈; 및
    상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 정량 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결정 모듈은,
    상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 적분 계산을 진행하는 계산 서브 모듈; 및
    상기 계산 서브 모듈이 계산한 적분값이 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하고; 상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 결정 서브 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 결정 모듈은,
    상기 위치시간 그래프에 대해 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 명암도 동시발생 행렬을 계산하는 계산 서브 모듈;
    상기 각각의 각도의 이미지 텍스처 특징을 얻고; 상기 이미지 텍스처 특징을 이용하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도를 상기 위치시간 그래프의 기울기 선의 기울기 각으로 결정하며; 상기 기울기 각을 이용하여 상기 기울기 선의 기울기를 결정하는 결정 서브 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 각도 투영을 진행하기 전에 상기 위치시간 그래프 중의 반사파를 필터링하는 여파 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 모듈은,
    설정된 진동 전파 방향에 따라, 상기 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
  12. 매개물 점탄성 정량 장치에 있어서,
    실행 명령을 저장하기 위한 메모리;
    상기 실행 명령을 판독하여 아래 조작을 수행하도록 구성된 프로세서; 를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    매개물이 진동에 의해 여기된 후 진동 전파의 위치시간 그래프를 얻는 조작;
    상기 위치시간 그래프 상의 기설정 각도 범위 내의 각각의 각도에 따라 각도 투영을 진행하여, 신호 에너지가 가장 큰 각도에 대응되는 상기 위치시간 그래프의 기울기를 결정하는 조작; 및
    상기 기울기에 따라 상기 매개물의 점탄성 파라미터를 얻는 조작; 을 수행하는 것을 특징으로 하는 매개물 점탄성 정량 장치.
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