KR20200035546A

KR20200035546A - 엑스선 영상 생성 방법, 엑스선 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR20200035546A
Application number: KR1020180114696A
Authority: KR
Inventors: 김선중
Original assignee: 오스템임플란트 주식회사
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-06
Also published as: CN112739263A; KR102203618B1; WO2020067636A1; EP3838152A1; EP3838152A4; US20220101570A1

Abstract

본 발명은 엑스선 영상 생성 방법, 엑스선 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명의 엑스선 촬영부, 구동부, 기준선 표시부, 카메라 이미지 획득부 및 엑스선 영상 생성부를 포함하는 엑스선 영상 생성 장치에서 수진자 두부(頭部)를 촬영하여 엑스선 영상을 생성하는 방법은, 상기 카메라 이미지 획득부가, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제1 카메라 이미지를 획득하는 단계; 상기 엑스선 촬영부가 상기 수진자 두부의 제1 영역을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하는 단계; 상기 제1 영역이 촬영된 이후, 상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하는 단계; 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 카메라 이미지 획득부가 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제2 카메라 이미지를 획득하는 단계; 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 엑스선 촬영부가, 상기 수진자 두부의 제2 영역을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

엑스선 영상 생성 방법, 엑스선 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{Method and Apparatus for generating x-ray image, computer-readable recording medium}

본 발명은 엑스선 영상 생성 방법, 엑스선 영상 생성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

의료 기술 분야에서 많이 이용되고 있는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 엑스선을 인체에 조사하고, 인체 내부에 대한 영상을 획득하고 있다. 이를 통해 인체 내부의 이상을 검출한다.

특히 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에서도 치과에서 주로 사용되는 파노라마 촬영 장치는 영상 생성의 목적물인 치아 및 치조골의 영상을 하나의 이차원 평면에 생성할 수 있어, 교정치료의 예후 판단, 치아의 맹출 상태 확인, 치조골의 높이 확인 등 다양한 진단 목적에 요긴하게 활용되고 있다.

또한 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에 치과용 CT 촬영 장치는 임플란트 시술 등을 위해 치조골의 두께, 주요 신경의 위치 등 해부학적 구조물의 상태를 파악하는 데 큰 도움이 된다.

이와 같이 치과에서 진단 목적으로 활용되는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 일반적으로 제너레이터로부터 발생된 엑스선을 조사하고, 수진자의 신체를 일부 투과하거나 또는 투과하지 않고 도달하는 엑스선을 상기 제너레이터와 마주보는 센서를 통해 수광한다. 그 다음, 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시켜 투영 데이터를 획득한다. 특히 이러한 엑스선 촬영 장치는 회전 축을 중심으로 상기 제너레이터와 센서를 회전시키면서 엑스선을 연속 조사 및 수광하여 엑스선 영상 데이터의 생성에 필요한 전기적 신호를 생성할 수 있다.

이러한 투영 데이터 획득 방법은 한 번의 촬영으로 모든 치아 및 해부학적 구조물의 상태를 전부 검사할 수 있고, 낮은 방사선량 및 빠른 영상화 시간 등의 장점을 가진다. 상기 투영 데이터는 스티칭(stitching) 또는 재구성(reconstruction) 과정을 거쳐 파노라마 영상 또는 CT 영상과 같은 엑스선 영상으로 변환된다. 이 파노라마 영상은 평면에 환자의 치열을 포함한 해부학적 구조의 이미지를 모두 담고 있어 치과 진단에 요긴하게 활용된다.

한편, 치과에서는 치열 이외에도 턱 관절 등의 영상이 필요한 경우가 있다. 즉, 치열과 턱 관절의 형상을 하나의 영상에서 확인 가능하다면, 이는 치과 진단에서 종합적인 판단을 내리는 데에 큰 도움을 줄 수 있다. 이를 위해서는 영상의 면적을 확대할 필요가 있다.

그러나 상기 센서는 기술적인 측면 또는 가격적인 측면에서 면적을 증가시키는 데에 한계가 있다. 따라서, 상기 센서의 면적이 작은 경우에도 큰 면적의 영상을 얻을 수 있는 엑스선 영상 생성 장치 및 방법의 구성이 제안될 필요가 있다.

이에 따라, 피사체(예를 들면, 수진자 두부)를 1회 촬영한 이후, 피사체의 위치를 변경하여 재촬영하여 두 개의 영상 데이터를 획득하고, 이들의 결합을 통해 엑스선 영상을 생성하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 이 경우 첫번 째 촬영과 두번 째 촬영 사이의 시간 동안 수진자의 자세 또는 위치가 변경될 우려가 있다. 이러한 경우, 고품질의 엑스선 영상을 기대할 수 없게 된다.

또한 인접한 두개의 영상 데이터로부터 하나의 엑스선 영상을 얻기 위하여, 일반적으로 첫번째 촬영으로 얻은 영상 데이터에 대하여 삼차원 재구성 과정을 거치고, 또한 두번째 촬영으로 얻은 영상 데이터에 대하여도 삼차원 재구성 과정을 거치게 된다. 이렇게 얻은 재구성된 영상을 하나의 영상으로 스티칭을 하게 된다. 이에 따라 1회 촬영만으로 엑스선 영상을 얻는 경우에 비해 재구성 시간이 늘어나게 되어 2-3배의 시간이 들게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 카메라와 소면적의 센서를 통해서 치과 진단에 필요한 부위들의 형상을 하나의 영상에서 확인할 수 있는 엑스선 영상 생성 방법, 엑스선 영상 생성 장치 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 촬영 중 수진자의 자세가 일부 변경되더라도 효율적으로 영상을 보정하여 생성할 수 있는 보정 수단을 제공하는 것이다.

더 나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 엑스선 영상의 생성을 위한 스티칭 및 재구성 작업에 사용되는 시간 및 리소스를 감소시킬 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엑스선 촬영부, 구동부, 기준선 표시부, 카메라 이미지 획득부 및 엑스선 영상 생성부를 포함하는 엑스선 영상 생성 장치에서 수진자 두부(頭部)를 촬영하여 엑스선 영상을 생성하는 방법은, 상기 카메라 이미지 획득부가, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제1 카메라 이미지를 획득하는 단계; 상기 엑스선 촬영부가 상기 수진자 두부의 제1 영역을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하는 단계; 상기 제1 영역이 촬영된 이후, 상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하는 단계; 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 카메라 이미지 획득부가 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제2 카메라 이미지를 획득하는 단계; 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 엑스선 촬영부가, 상기 수진자 두부의 제2 영역을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 엑스선 영상은, 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상인 것이 바람직하다.

더 나아가, 상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계는, 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계는, 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성하는 단계; 및 상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계는, 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하는 단계; 상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 제1 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제2 자세 정보를 산출하는 단계; 및 상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은, 눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점들 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하는 단계에서, 상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엑스선 영상 생성 장치는, 수진자 두부(頭部)에 기준선을 표시하는 기준선 표시부; 카메라 이미지 획득부; 엑스선 촬영부; 구동부; 및 엑스선 영상 생성부를 포함하되, 상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제1 카메라 이미지를 획득하고, 상기 엑스선 촬영부는, 상기 수진자 두부의 제1 영역을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하고, 상기 구동부는. 상기 제1 영역이 촬영된 이후, 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하고, 상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제2 카메라 이미지를 획득하고, 상기 엑스선 촬영부는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 수진자 두부의 제2 영역을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하고, 상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상을 생성할 수 있다.

상기 엑스선 영상은, 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상일 수 있다.

또한 상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성한 후, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성할 수 있다.

한편, 상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성한 후, 상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 것이 바람직하다.

한편 상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하고, 상기 제1 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제2 자세 정보를 산출하고, 상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성할 수 있다.

그리고. 상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은, 눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 수진자 두부와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하기 위해, 상기 수진자 두부를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 구동부는, 상기 수진자 두부의 턱을 지지하는 턱받이를 포함하고, 상기 턱받이의 상승 또는 하강에 의해 상기 수진자 두부를 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

상기 엑스선 영상 생성 장치는, 상기 수진자 두부를 촬영하는 카메라를 더 포함하고, 상기 제1 카메라 이미지 및 상기 제2 카메라 이미지는 상기 카메라에 의해 촬영되는 것이 바람직하다.

상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 제1 카메라 이미지 및 상기 제2 카메라 이미지를 외부로부터 전송 받을 수 있다.

상기 엑스선 영상 생성 방법은 컴퓨터 프로그램에 의해 수행될 수 있고, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 카메라와 소면적의 센서를 통해서 치과 진단에 필요한 부위들의 형상을 하나의 영상에서 확인할 수 있어, 치과 진단 시 종합적인 판단에 도움을 줄 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 촬영 중 수진자의 자세가 일부 변경되더라도 효율적으로 영상을 보정하여 생성할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 엑스선 영상의 생성을 위한 스티칭 및 재구성 작업에 사용되는 시간 및 리소스를 감소시킬 수 있게 된다.

도 1은 기존의 엑스선 촬영 장치를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 장치에서 엑스선 촬영을 위한 수진자의 두부의 정렬 상태를 나타내는 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 순서도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도 되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 기존의 엑스선 촬영 장치를 나타내는 예시도이다. 엑스선 촬영 장치(10)는 수진자의 신체의 해부학적 구조의 형상을 포함하는 엑스선 영상(300)을 촬영하는 장치이다.

엑스선 촬영 장치(10)는 받침대(190),지지기둥(185), 모니터(175), 갠트리(Gantry)(130), 손잡이(195) 및 헤드부(180)를 포함할 수 있다.

침대(190)는 엑스선 촬영 장치(10)의 스탠딩을 지지하기 위해 상기 장치(10)가 설치되는 바닥면과 대면하는 구성이고, 지지기둥(185)은 받침대(190)로부터 수직하게 기립하며, 슬라이딩 방식으로 높낮이가 조절될 수도 있다.

모니터(175)는 사용자가 장치(10)의 사용(예컨대, 갠트리(113)의 회전, CT 촬영 시작 및 종료 등)을 확인할 수 있는 구성이다. 갠트리(113)는 장치(10) 상부의 헤드부(180)의 아래에 위치할 수 있다.

또한 정렬부(160)는 턱받이(chin-nest)(161), 바이트 블록(bite block) (163) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 턱받이(161)는 상기 수진자 두부(400)가 턱을 괴는 부품이다. 또한, 바이트 블록(163)은 상기 수진자 두부(400)가 치아로 물 수 있는 부품이다. 상기 바이트 블록(163)의 주 용도 또한 상기 수진자 두부(400)의 머리의 자세를 정렬하는 것이다.

본 발명의 엑스선 영상 생성 장치(100)는 수진자의 두부(머리)(400)의 해부학적 구조의 형상을 포함하는 엑스선 영상(300)을 생성하는 장치로서, 도 1에 도시된 치과용 엑스선 촬영 장치(10)의 구성을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 장치(100)는 및 엑스선 촬영부(110), 기준선 표시부(120), 카메라 이미지 획득부(130), 제어부(140), 구동부(150)를 기본적으로 포함할 수 있다.

더 나아가, 엑스선 영상 생성부(170)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엑스선 촬영부(110)는 제너레이터(111), 센서(112) 및 갠트리(113)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제너레이터(111)와 센서(112)는 상기 갠트리(113)라고 불리는 회전 수단의 양 끝단에 부착될 수 있다. 상기 갠트리(113)는 수진자의 두부(400)의 상하 방향의 직선을 중심으로 하는 회전축(미도시)을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 구동부(150)는 수진자 두부(400)와 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경하기 위한 구성요소로서, 회전형 모터와 스크루, 리니어 가이드를 포함하여 구성하거나, 리니어 모터를 포함하는 방식으로 구현될 수 있다.

상대적 위치라 함은, 두 개의 요소 중 하나를 위치의 기준으로 하였을 때, 다른 하나의 위치를 나타내는 것으로 설명할 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 회전형의 구동 모터(미도시), 상기 구동 모터의 회전력을 전달 받아 회전하는 스크루(미도시), 상기 스크루에 축 삽입되어 상기 스크루의 회전에 의해 상기 스크루의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동되는 블록(미도시)을 구비하고, 상기 블록에 수진자의 두부(400)에 외력을 가할 수 있는 별도 부품을 부착하는 것을 일 실시 예의 구성으로 사용할 수 있다.

상기의 블록은 별도 구비된 리니어 가이드(미도시)에 따라 이탈 없이 직선 운동이 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 리니어 가이드 또는 상기 스크루의 양단에는 스토퍼(미도시)가 구비되어, 상기 병진 운동의 한계 지점으로 작용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 구동부(150)는 상기 별도 부품으로 상기 턱받이(161)를 포함하여, 최종적으로 턱받이(161)를 통해 수진자 두부(400)에 외력을 가함으로써, 수진자 두부(400)의 높낮이를 조절할 수 있다.

상기 구동부(150)는 상기 별도 부품으로 수진자(미도시)가 엑스선 촬영 시 착석하는 의자(미도시)를 포함하여 상기 의자를 통해 상기 수진자(미도시)에 외력을 가하여 수진자 두부(400)의 높낮이를 조절할 수도 있다.

상기 구동부(150)는 상기 별도 부품으로 상기 지지기둥(185)이나, 상기 갠트리(113)의 회전축(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우 갠트리(113)의 높낮이가 조절되면서, 수진자 두부(400)와 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경될 수 있다.

상기 기준선 표시부(120)는 상기 수진자 두부(400)에 기준선(470)을 표시할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 기준선 표시부(120)는 빛을 조사하여 기준선(470)을 표시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 레이저 빔을 조사하여 기준선(470)을 표시할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고정형 기준선 표시부(도 1의 120a)로서, 상기 턱받이(161)가 설치된 연장암에 함께 설치되는 것이 가능하다.

또한, 다른 실시 예에 따르면, 상기 기준선 표시부(120)는 이동형 기준선 표시부(도 1의 120b)로서, 제너레이터(111)에 설치될 수 있다. 이동형 기준선 표시부(120b)로 구현되는 경우, 상기 갠트리(113)의 회전을 통해 상기 제너레이터(111)의 위치를 수진자 두부(400)의 정면에 정렬하고, 기준선(470)을 표시하는 것도 가능하다.

또한, 엑스선 영상 생성 장치(100)는, 엑스선 촬영부(110)에 의해 촬영된 투영 이미지를 획득하여 엑스선 영상(300)을 생성하는 엑스선 영상 생성부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 엑스선 영상 생성부(170)는 상기 투영 데이터를 기준선(470)(stitching) 및 재구성(reconstruction) 중 어느 하나 이상을 수행함으로써, 최종적인 엑스선 영상(300)을 생성할 수 있다.

본 발명에서 기준선(470)이라 함은, 복수의 영상이 서로 연접하는 부분을 연결하여 하나의 영상으로 정합하는 과정을 의미할 수 있다. 또한, 재구성이라 함은 영상 데이터를 변환하는 과정을 통해 영상을 생성하는 과정을 의미할 수 있다. 상기 재구성 및 기준선(470)은 치과용 파노라마 영상 또는 치과용 CT 영상의 생성 시에 이용되는 일반적인 과정을 의미하는 용어이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 장치(100)에서 엑스선 촬영을 위한 수진자의 두부(400)의 정렬 상태를 나타내는 나타내는 예시도이다. 도 3에 돗시된 바와 같이, 갠트리(113), 제너레이터(111) 및 센서(112)는 'ㄷ'자 형태로 구성될 수 있으며, 수진자의 두부(400)는 그 사이에 위치되어 정렬된다.

수진자의 두부(400)에서 치과 진단 시 주요하게 다뤄지는 부위는 치열과 턱 관절을 아우른다. 따라서, 치열과 턱 관절의 형상이 하나의 엑스선 영상(300)에 포함되는 것이 바람직하다.

그러나 센서(112)가 소면적 센서인 경우, 갠트리(113)의 1회 회전에 따라 상기 치열(420)과 턱 관절(410)의 형상을 모두 촬영하기에는 어려움이 따를 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엑스선 촬영부(110), 구동부(150), 기준선 표시부(120), 카메라 이미지 획득부(130) 및 엑스선 영상 생성부(170)를 포함하는 엑스선 영상 생성 장치(100)에서 수진자 두부(頭部)를 촬영하여 엑스선 영상(300)을 생성하는 방법은, 상기 카메라 이미지 획득부(130)가, 상기 기준선 표시부(120)에 의해 기준선(470)이 표시된 수진자 두부(400)의 제1 카메라 이미지(450)를 획득하는 단계(S100); 상기 엑스선 촬영부(110)가 상기 수진자 두부(400)의 제1 영역(410)을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하는 단계(S200); 상기 제1 영역(410)이 촬영된 이후, 상기 구동부(150)가 상기 수진자 두부(頭部)(400)와 상기 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경하는 단계(S300); 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 카메라 이미지 획득부(130)가 상기 기준선 표시부(120)에 의해 기준선(470)이 표시된 수진자 두부(400)의 제2 카메라 이미지(460)를 획득하는 단계(S400); 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 엑스선 촬영부(110)가, 상기 수진자 두부(400)의 제2 영역(420)을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지(450) 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지(460)를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 기준선(470)(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 수진자의 두부(400)의 영역은 제1 영역(410)과 제2 영역(420)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 영역(410)과 제2 영역(420)은 일부가 중복되는 중복 영역(430)을 가질 수 있다.

도 5 (b)는 촬영하는 FOV(Field of View)를 나타낸 것이다. 상기 FOV는 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제1 영역(410)을 촬영할 때의 촬영 영역인 제1 FOV(415)와 제2 영역(420)을 촬영하는 영역인 제2 FOV(425)로 구분할 수 있다.

FOV(Field of View)는 엑스선 촬영 시 촬영되는 영역을 의미한다.

상기 엑스선 영상(300)은, 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상인 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

상기 엑스선 영상(300)은 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상일 수 있다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S600)는, 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 획득된 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성하는 단계(S610); 및 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S620)를 포함할 수 있다.

인접한 두개의 영상 데이터로부터 하나의 엑스선 영상(300)을 얻기 위하여, 일반적으로는 첫 번째 촬영으로 얻은 영상 데이터 및 두 번째 촬영으로 얻은 이차원 영상 데이터 각각에 대하여 삼차원 재구성 과정을 거친 후 각각의 재구성된 영상을 하나의 영상으로 스티칭을 하게 된다. 이에 따라 1회 촬영만으로 엑스선 영상(300)을 얻는 경우에 비해 재구성 시간이 늘어남에 의해 2-3배의 시간이 들게 되는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법은, 상기와 같이, 이차원인 제1 투영 이미지와 이차원인 제2 투영 이미지의 일부가 겹쳐지게 각각 촬영 한 후, 스티칭 단계(S610)를 먼저 거치고, 이후 스티칭된 넓은 영역에 걸친 데이터를 삼차원 재구성(S620)함으로써 재구성 시간을 단축할 수 있게 된다.

즉, 이차원의 데이터를 정합하는 시간은 삼차원의 데이터를 재구성하는 데 필요한 시간보다 월등히 적기 때문에, 상기와 같이 재구성 회수를 줄이는 것은 시간을 줄이고 연산을 위한 리소스를 줄이는 데 큰 기여를 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 엑스선 영상(300)은 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 도 7에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 생성 방법(S600)은, 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성하는 단계(S630); 및 상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S640)를 포함할 수 있다. 즉 선 재구성, 후 스티칭을 통해서도 엑스선 영상(300)을 획득할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S600)는, 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지(450)에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지(460)에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하는 단계(S650); 상기 엑스선 영상 생성부(170)가, 상기 제1 카메라 이미지(450)에서 상기 기준선(470)을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지(460)에서 상기 기준선(470)을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제2 자세 정보를 산출하는 단계(S660); 및 상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 단계(S670)를 포함할 수 있다.

상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은, 눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점(480)들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이를 도 9 및 도 10을 이용하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상 생성 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 특히 도 9는 제1 영역(410)의 엑스선 촬영 시와 제2 영역(420)의 엑스선 촬영 시에 수진자 두부(400)의 위치 또는 자세의 변경이 없었던 경우를 의미하며, 도 10은 상기 두 번의 촬영 시에 수진자 두부(400)의 위치 또는 자세의 변경이 있었던 경우를 의미한다.

도 9(a1) 및 도 10(a1)은 제1 카메라 이미지(450)를 나타내고, 도 9(b1) 및 도 10(b1)는 제2 카메라 이미지(460)를 나타낸다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 표지점(480)들은 상기 카메라 이미지들(460)에서 눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지를 대표하는 지점일 수 있다.

보다 구체적으로 표지점(480)들은 상기 눈, 눈썹, 코 및 입 각각의 양 끝단의 지점일 수 있다. 이와 같이 눈, 눈썹, 코 및 입의 양 끝단을 제1 특징부 및 제2 특징부로 활용되는 표지점(480)으로 삼는 것에 의해, 수진자 두부(400)의 자세를 검출하는 것이 수월해 진다. 즉, 대응되는 양 끝단을 직선으로 이으면, 기준선(470)에 대한 각도(도10 (b1)의 θ) 정보를 얻기가 수월하다.

본 발명의 제1 FOV(415) 및 제2 FOV(425)는 수평 방향으로 일부가 중첩될 수 수 있다. 이러한 중첩 영역은 상기 제1 FOV(415) 및 제2 FOV(425) 각각의 30% - 50%에 해당하는 영역일 수 있다. 좀 더 바람직하게는 40%일 수 있다.

도 9(b1)에 도시된 제2 카메라 이미지(460)는, 도 9(a1)에 도시된 제2 카메라 이미지(460)와 자세 및 위치의 차이가 없다. 이러한 경우, 도 9 (a2)의 제1 투영 이미지 및 도 9 (b2)의 제2 투영 이미지를 스티칭 및 재구성하여, 도 9 (c)와 같은 엑스선 영상(300)을 생성할 수 있다.

도 9 (a2), (b2) 및 도 10 (a2), (b2)는 재구성 이전의 투영 이미지의 형상을 반영하고 있지는 않다. 사실상 이 도면들에서 보이는 해골의 부분 형상들은 투영 이미지들을 재구성한 것을 나타낸다. 개념의 이해를 돕기 위하여 이 도면들에는 재구성된 상태의 투영 이미지를 도시한 것이다.

한편 도 10(b1)에 도시된 제2 카메라 이미지(460)는, 도 10(a1)에 도시된 제2 카메라 이미지(460)에 비해 수진자 두부(400)의 형상이 기울어져 있다.

이러한 위치 및 자세의 변화는 상기 제1 특징부와 제2 특징부에서 대응되는 각도 및 위치 정보로부터 도출할 수 있다. 즉 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지(460)에서 상기 기준선(470)을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제2 자세 정보를 산출계(S660)하는 것이 가능하다.

상기 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보는, 수진자 두부(400) 전체의 각도 및 변위 정보들로 표현될 수 있다. 또한 상기 각도 및 변위 정보는 3차원의 좌표 및 각 정보를 포함할 수 있다.

상기 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보의 차이로부터 수진자 두부(400)가 움직인 정도를 파악할 수 있다. 이와 같이 상기 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 투영 데이터 및 제2 투영 데이터 중 적어도 하나의 위치 및 자세를 보정하여, 상기 제1 투영 데이터 및 제2 투영 데이터를 스티칭 및 재구성하여 도 10(c)에 도시된 바와 같이 품질 높은 엑스선 영상(300)을 생성하는 것이 가능하다.

또한 이와 같이 기준선 및 제1 특징부, 제2 특징부의 위치 정보로부터 상기 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보를 구하고, 이들로부터 제1 및 제2 투영 데이터의 위치 및 자세 정보를 보정함으로써, 이 투영 데이터들의 스티칭을 먼저하여 정합 투영 데이터를 생성하고, 재구성을 나중에 하는 영상 생성 방법이 구현 가능하다. 이 경우, 위에 설명한 바와 같이, 각가의 투영 데이터를 선 재구성, 후 스티칭하는 방식에 비해 연산 속도를 큰 폭으로 감소시킬 수 있다.

상기 구동부(150)가 상기 수진자 두부(頭部)(400)와 상기 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경하는 단계에서, 상기 구동부(150)가 상기 수진자 두부(頭部)(400)를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 엑스선 영상 생성 장치(100)는, 수진자 두부(頭部)(400)에 기준선(470)을 표시하는 기준선 표시부(120); 카메라 이미지 획득부(130); 엑스선 촬영부(110); 구동부(150); 및 엑스선 영상 생성부(170)를 포함하되, 상기 카메라 이미지 획득부(130)는, 상기 기준선 표시부(120)에 의해 기준선(470)이 표시된 수진자 두부(400)의 제1 카메라 이미지(450)를 획득하고, 상기 엑스선 촬영부(110)는, 상기 수진자 두부(400)의 제1 영역(410)을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하고, 상기 구동부(150)는. 상기 제1 영역(410)이 촬영된 이후, 상기 수진자 두부(400)와 상기 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경하고, 상기 카메라 이미지 획득부(130)는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 기준선 표시부(120)에 의해 기준선(470)이 표시된 수진자 두부(400)의 제2 카메라 이미지(460)를 획득하고, 상기 엑스선 촬영부(110)는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 수진자 두부(400)의 제2 영역(420)을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하고, 상기 엑스선 영상 생성부(170)는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지(450) 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지(460)를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상(300)을 생성할 수 있다.

상기 엑스선 영상(300)은, 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상일 수 있다.

또한 상기 엑스선 영상(300)은 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상 생성부(170)는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지(450) 및 상기 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성한 후, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성할 수 있다.

한편, 상기 엑스선 영상(300)은 상기 수진자 두부(400)의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고, 상기 엑스선 영상 생성부(170)는, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성한 후, 상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성하는 것이 바람직하다.

한편 상기 엑스선 영상 생성부(170)는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지(450)에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지(460)에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하고, 상기 제1 카메라 이미지(450)에서 상기 기준선(470)을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지(460)에서 상기 기준선(470)을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부(400)의 제2 자세 정보를 산출하고, 상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상(300)을 생성할 수 있다.

그리고. 상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은, 눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점(480)들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 구동부(150)는, 상기 수진자 두부(400)와 상기 엑스선 촬영부(110)의 상대적 위치를 변경하기 위해, 상기 수진자 두부(400)를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 구동부(150)는, 상기 수진자 두부(400)의 턱을 지지하는 턱받이(161)를 포함하고, 상기 턱받이(161)의 상승 또는 하강에 의해 상기 수진자 두부(400)를 상승 또는 하강시키는 것이 바람직하다.

상기 엑스선 영상 생성 장치(100)는, 상기 수진자 두부(400)를 촬영하는 카메라(미도시)를 더 포함하고, 상기 제1 카메라 이미지(450) 및 상기 제2 카메라 이미지(460)는 상기 카메라(미도시)에 의해 촬영되는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 카메라(미도시)는 상기 기준선 표시부(120)에 근접한 위치에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 카메라 이미지 획득부(130)는, 상기 제1 카메라 이미지(450) 및 상기 제2 카메라 이미지(460)를 외부로부터 전송 받을 수 있다. Wi-Fi나 블루투스와 같은 무선 전송 방식이 활용될 수 있다.

즉, 카메라, 스마트폰 등의 외부 기기로부터 촬영된 카메라 이미지를 전송받는 것이 가능하다. 외부에서 사용자가 상기 외부 기기를 손에 쥐고 수진자 두부(400)를 촬영을 하여도 촬영된 카메라 이미지에 기준선(470)이 표시되어 있으므로 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보를 추출하는 것이 가능하다.

또는 상기 외부 기기는 실내의 벽 등에 고정되어 설치될 수도 있다.

이 경우, 상기 외부 기기와 상기 엑스선 영상 생성 장치(100)는 하나의 엑스선 영상 생성 시스템(미도시)을 구성할 수 있다.

한편, 상기 기재된 엑스선 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다..

즉, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 엑스선 영상 생성 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 다양한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 상태로 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.

상기 기록 매체는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)일 수 있으며, 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.

10: 엑스선 촬영 장치 100: 엑스선 영상 생성 장치
110: 엑스선 촬영부 111: 제너레이터
112: 센서 113: 갠트리
120: 기준선 표시부 130: 카메라 이미지 획득부
140: 제어부
150: 구동부 160: 정렬부
161: 턱받이 163: 바이트 블록
170: 엑스선 영상 생성부 175: 모니터
180: 헤드부 185: 지지기둥
190: 받침대 195: 손잡이
300: 엑스선 영상
400: 수진자 두부 410: 제1 영역
415: 제1 FOV 420: 제2 영역
425: 제2 FOV 430: 중복 영역
450: 제1 카메라 이미지 460: 제2 카메라 이미지
470: 기준선 480: 표지점

Claims

엑스선 촬영부, 구동부, 기준선 표시부, 카메라 이미지 획득부 및 엑스선 영상 생성부를 포함하는 엑스선 영상 생성 장치에서 수진자 두부(頭部)를 촬영하여 엑스선 영상을 생성하는 방법에 있어서,
상기 카메라 이미지 획득부가, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제1 카메라 이미지를 획득하는 단계;
상기 엑스선 촬영부가 상기 수진자 두부의 제1 영역을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하는 단계;
상기 제1 영역이 촬영된 이후, 상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하는 단계;
상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 카메라 이미지 획득부가 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제2 카메라 이미지를 획득하는 단계;
상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 엑스선 촬영부가, 상기 수진자 두부의 제2 영역을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은,
상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상인 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고,
상기 엑스선 영상을 생성하는 단계는,
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고,
상기 엑스선 영상을 생성하는 단계는,
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성하는 단계; 및
상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
엑스선 영상을 생성하는 단계는,
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 획득된 제1 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하는 단계;
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 제1 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제2 자세 정보를 산출하는 단계; 및
상기 엑스선 영상 생성부가, 상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 단계를 포함하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은,
눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하는 단계에서,
상기 구동부가 상기 수진자 두부(頭部)를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 방법.
수진자 두부(頭部)에 기준선을 표시하는 기준선 표시부;
카메라 이미지 획득부;
엑스선 촬영부;
구동부; 및
엑스선 영상 생성부를 포함하되,
상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제1 카메라 이미지를 획득하고,
상기 엑스선 촬영부는, 상기 수진자 두부의 제1 영역을 촬영하여 제1 투영 이미지를 획득하고,
상기 구동부는. 상기 제1 영역이 촬영된 이후, 상기 수진자 두부(頭部)와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하고,
상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 기준선 표시부에 의해 기준선이 표시된 수진자 두부의 제2 카메라 이미지를 획득하고,
상기 엑스선 촬영부는, 상기 상대적 위치가 변경된 이후, 상기 수진자 두부의 제2 영역을 촬영하여 제2 투영 이미지를 획득하고,
상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 획득된 제2 카메라 이미지를 기반으로, 상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지를 스티칭(stitching) 및 재구성(reconstruction)하여 엑스선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은,
상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상 또는 파노라마 영상인 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고,
상기 엑스선 영상 생성부는, 상기 획득된 제1 카메라 이미지 및 상기 이미지를 스티칭(stitching)하여 정합 투영 이미지를 생성한 후, 상기 정합 투영 이미지를 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 엑스선 영상은 상기 수진자 두부의 전체 또는 일부의 삼차원 CT 영상이고,
상기 엑스선 영상 생성부는,
상기 제1 투영 이미지 및 상기 제2 투영 이미지 각각을 재구성한 후, 상기 재구성된 제1 투영 이미지 및 상기 재구성된 제2 투영 이미지를 스티칭하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 엑스선 영상 생성부는,
상기 획득된 제1 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제1 특징부를 추출하고 상기 획득된 제2 카메라 이미지에서 적어도 하나의 제2 특징부를 추출하고,
상기 제1 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제1 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제1 자세 정보를 산출하고, 상기 제2 카메라 이미지에서 상기 기준선을 기준으로 상기 제2 특징부의 위치 및 각도 정보를 추출하여 상기 수진자 두부의 제2 자세 정보를 산출하고,
상기 제1 자세 정보 및 상기 제2 자세 정보에 기반하여 상기 제1 엑스선 투영 이미지 정보 및 상기 제2 엑스선 투영 이미지 정보를 스티칭 및 재구성하여 상기 엑스선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 특징부 및 상기 제2 특징부 각각은,
눈, 눈썹, 코 및 입의 이미지들의 표지점들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 구동부는, 상기 수진자 두부와 상기 엑스선 촬영부의 상대적 위치를 변경하기 위해, 상기 수진자 두부를 상기 엑스선 영상 장치가 설치된 바닥면에 수직한 방향으로 상승 또는 하강시키는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 수진자 두부의 턱을 지지하는 턱받이를 포함하고, 상기 턱받이의 상승 또는 하강에 의해 상기 수진자 두부를 상승 또는 하강시키는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 수진자 두부를 촬영하는 카메라를 더 포함하고,
상기 제1 카메라 이미지 및 상기 제2 카메라 이미지는 상기 카메라에 의해 촬영되는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 카메라 이미지 획득부는, 상기 제1 카메라 이미지 및 상기 제2 카메라 이미지를 외부로부터 전송 받는 것을 특징으로 하는 엑스선 영상 생성 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 엑스선 영상 생성 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체.