KR20200059096A - System and method for ultrasonic 3d modeling using sensor - Google Patents

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KR20200059096A KR1020180143987A KR20180143987A KR20200059096A KR 20200059096 A KR20200059096 A KR 20200059096A KR 1020180143987 A KR1020180143987 A KR 1020180143987A KR 20180143987 A KR20180143987 A KR 20180143987A KR 20200059096 A KR20200059096 A KR 20200059096A
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Abstract

본 발명은 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 3차원 모델링 시스템(10)으로서, 초음파를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 초음파 프로브부(100); 상기 초음파 프로브부(100)에 부착되어 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 센서부(200); 및 상기 초음파 프로브부(100)에서 획득한 대상물이 포함된 2차원 영상과 상기 센서부(200)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 3차원 모델링부(300)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 3차원 모델링 방법으로서, (1) 초음파 프로브부(100)를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 단계; (2) 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 단계; 및 (3) 상기 단계 (1)에서 획득한 2차원 영상과 상기 단계 (2)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10) 및 방법에 따르면, 초음파 프로브부(100)에 자이로 센서와 가속도 센서를 부착하고, 부착된 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부(100)의 정확한 위치와 각도를 측정함으로써, 측정된 영상을 모아서 다각도의 영상을 누적시켜 정확한 3차원 초음파 영상을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법에 따르면, 대상물을 가시적인 3차원 모델로 구현함으로써, 초음파 영상의 화질이 낮다는 것과 사용자의 해독능력에 대한 의존도가 높다는 문제점을 해결할 수 있다.
The present invention relates to an ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor, and more specifically, an ultrasonic three-dimensional modeling system 10, an ultrasonic probe unit for acquiring a two-dimensional image containing an object using ultrasonic waves ( 100); A sensor unit 200 attached to the ultrasonic probe unit 100 to measure the position and angle of the ultrasonic probe unit 100; And a three-dimensional modeling of the object in three dimensions by using the two-dimensional image containing the object acquired by the ultrasonic probe unit 100 and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the sensor unit 200. It includes a modeling unit 300 is characterized by its configuration.
In addition, the present invention relates to an ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor, and more specifically, as an ultrasonic three-dimensional modeling method, (1) obtaining a two-dimensional image containing an object using the ultrasonic probe unit 100 step; (2) measuring the position and angle of the ultrasonic probe unit 100; And (3) modeling the object in 3D using the 2D image obtained in step (1) and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured in step (2). It is characterized by configuration.
According to the ultrasonic 3D modeling system 10 and method using the sensor proposed in the present invention, the gyro sensor and the acceleration sensor are attached to the ultrasonic probe unit 100, and the ultrasonic probe is used using the attached gyro sensor and acceleration sensor. By measuring the exact position and angle of the unit 100, it is possible to collect the measured images and accumulate images of multiple angles to obtain accurate 3D ultrasound images.
In addition, according to the ultrasonic three-dimensional modeling system and method using a sensor proposed in the present invention, by implementing an object as a visible three-dimensional model, the problem that the image quality of the ultrasound image is low and the dependence on the user's decoding ability is high. Can solve it.

Description

센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ULTRASONIC 3D MODELING USING SENSOR}System and method for ultrasonic 3D modeling using sensors {SYSTEM AND METHOD FOR ULTRASONIC 3D MODELING USING SENSOR}

본 발명은 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic three-dimensional modeling system and method, and more particularly, to an ultrasonic three-dimensional modeling system and method using a sensor.

초음파 검사는 초음파를 생성하는 프로브를 검사 부위에 밀착시켜 초음파를 보낸 다음 되돌아오는 초음파를 실시간 영상화하는 방식으로 검사가 진행된다. 도 1은 초음파 검사를 실시하고 있는 모습을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 초음파 검사는 검사하고자 하는 부위에 젤을 바르고 초음파 프로브를 피부에 밀착시킨 상태에서 문지르면서 검사를 시행한다.
In the ultrasound test, the probe generating the ultrasound is brought into close contact with the test site, the ultrasound is sent, and then the returned ultrasound is imaged in real time. 1 is a view showing a state in which ultrasound examination is performed. As shown in FIG. 1, the ultrasound test is performed by applying a gel to a site to be tested and rubbing the ultrasound probe in close contact with the skin.

초음파 검사는 간편하고, 검사 시 환자가 편안하며, 인체에 해가 없기 때문에 영상 검사 중 가장 기초가 되는 검사법이다. 특히 유방, 갑상선, 근골격과 같이 우리 몸의 표면에 위치한 구조를 쉽고 정확하게 평가할 수 있고, 컴퓨터 단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)에 비해 검사 장비를 쉽게 움직일 수 있으며 실제 움직이는 구조물을 볼 수 있어, 중환자나 수술 직후 환자의 중재적 시술에도 유리한 장점이 있다.
Ultrasound is the most basic method of imaging, because it is convenient, the patient is comfortable at the time of examination, and there is no harm to the human body. In particular, the structure located on the surface of our body, such as the breast, thyroid, and musculoskeletal, can be easily and accurately evaluated. Compared to computed tomography (CT) or magnetic resonance imaging (MRI), the inspection equipment can be easily moved and the actual moving structure can be seen. Therefore, there is an advantage in the interventional treatment of the critically ill patient or immediately after surgery.

도 2는 초음파 검사를 통해 획득한 영상의 모습을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 검사를 통해 획득한 영상은 화질이 낮고, 정확한 병변의 위치를 초음파 영상만으로 찾기에 다소 어려움이 있다는 단점이 있다.
2 is a view showing a state of an image obtained through ultrasound examination. As shown in FIG. 2, the image obtained through the ultrasound examination has a disadvantage that the image quality is low, and it is difficult to find the exact location of the lesion using only the ultrasound image.

따라서, 초음파 검사를 통해 획득한 영상의 화질을 높이고, 정확한 병변의 위치를 찾을 수 있는 시스템 및 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
Accordingly, there is a need to develop a system and method for increasing the image quality obtained through ultrasound examination and finding the location of an accurate lesion.

한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 등록특허 제10-1625657호(발명의 명칭: 초음파 프로브) 등이 개시된 바 있다.On the other hand, as a prior art related to the present invention, registered patent No. 10-1625657 (invention name: ultrasonic probe) and the like have been disclosed.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 초음파 프로브부에 자이로 센서와 가속도 센서를 부착하고, 부착된 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부의 정확한 위치와 각도를 측정함으로써, 측정된 영상을 모아서 다각도의 영상을 누적시켜 정확한 3차원 초음파 영상을 획득할 수 있는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention is proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, the gyro sensor and the accelerometer sensor attached to the ultrasonic probe unit, and using the attached gyroscope sensor and the acceleration sensor to the correct position and An object of the present invention is to provide an ultrasonic three-dimensional modeling system and method using a sensor capable of collecting accurate images and accumulating multi-angle images to obtain accurate three-dimensional ultrasound images.

또한, 본 발명은, 대상물을 가시적인 3차원 모델로 구현함으로써, 초음파 영상의 화질이 낮다는 것과 사용자의 해독능력에 대한 의존도가 높다는 문제점을 해결할 수 있는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, by implementing the object as a visible three-dimensional model, the ultrasound image quality is low and the user can solve the problem of high dependence on the decoding ability, ultrasonic three-dimensional modeling system and method using a sensor Another purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템은,The ultrasonic three-dimensional modeling system using a sensor according to the features of the present invention for achieving the above object,

초음파 3차원 모델링 시스템으로서,As an ultrasonic 3D modeling system,

초음파를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 초음파 프로브부;An ultrasonic probe unit for acquiring a 2D image including an object using ultrasonic waves;

상기 초음파 프로브부에 부착되어 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 측정하는 센서부; 및A sensor unit attached to the ultrasonic probe unit to measure the position and angle of the ultrasonic probe unit; And

상기 초음파 프로브부에서 획득한 대상물이 포함된 2차원 영상과 상기 센서부에서 측정된 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 3차원 모델링부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
It is characterized by a two-dimensional image containing the object acquired by the ultrasonic probe unit and a three-dimensional modeling unit for modeling the object in three dimensions using the position and angle of the ultrasonic probe unit measured by the sensor unit. .

바람직하게는,Preferably,

상기 3차원 모델링부에서 모델링된 대상물을 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
The 3D modeling unit may further include an output unit outputting the object modeled.

바람직하게는, 상기 초음파 프로브부는,Preferably, the ultrasonic probe unit,

초음파를 대상물에 조사하는 조사 모듈; 및An irradiation module that irradiates ultrasound to the object; And

대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 수신 모듈을 포함할 수 있다.
It may include a receiving module for receiving ultrasound reflected from the object.

바람직하게는, 상기 초음파 프로브부는,Preferably, the ultrasonic probe unit,

대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하여 대상물의 2차원 영상을 획득할 수 있다.
It is possible to obtain a two-dimensional image of an object by irradiating ultrasonic waves to the object and receiving ultrasonic waves reflected from the object to convert the received ultrasonic waves into electrical signals.

바람직하게는, 상기 초음파 프로브부는,Preferably, the ultrasonic probe unit,

선형, 부채형 및 볼록형 중 적어도 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
It may have a shape of at least one of linear, fan-shaped and convex.

바람직하게는, 상기 센서부는,Preferably, the sensor unit,

자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 측정할 수 있다.
The position and angle of the ultrasonic probe may be measured using a gyro sensor and an acceleration sensor.

더욱 바람직하게는, 상기 자이로 센서는,More preferably, the gyro sensor,

각속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정할 수 있다.
As a sensor that measures the angular velocity, it is possible to measure the physical quantity on three axes.

더욱 바람직하게는, 상기 가속도 센서는,More preferably, the acceleration sensor,

가속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정할 수 있다.
As a sensor that measures acceleration, it is possible to measure the physical quantity on three axes.

바람직하게는, 상기 3차원 모델링부는,Preferably, the three-dimensional modeling unit,

상기 초음파 프로브부에서 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 획득한 대상물의 2차원 영상과 상기 센서부에서 측정된 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 이용하여, 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도에 따른 상기 2차원 영상을 누적하여 상기 대상물을 3차원으로 모델링할 수 있다.
Position and position of the ultrasonic probe unit by using a two-dimensional image of the object obtained by irradiating ultrasonic waves to the object from the ultrasonic probe unit and receiving ultrasonic waves reflected from the object and the position and angle of the ultrasonic probe unit measured by the sensor unit The object may be modeled in 3D by accumulating the 2D image according to an angle.

바람직하게는, 상기 대상물은,Preferably, the object,

간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
Liver, heart, prostate, thyroid, and breast.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법은,The ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor according to the features of the present invention for achieving the above object,

초음파 3차원 모델링 방법으로서,As an ultrasonic three-dimensional modeling method,

(1) 초음파 프로브부를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 단계;(1) acquiring a 2D image including an object using an ultrasonic probe unit;

(2) 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 측정하는 단계; 및(2) measuring the position and angle of the ultrasonic probe unit; And

(3) 상기 단계 (1)에서 획득한 2차원 영상과 상기 단계 (2)에서 측정된 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 단계를 포함하는 그 구성상의 특징으로 한다.
And (3) modeling the object in three dimensions using the two-dimensional image obtained in step (1) and the position and angle of the ultrasonic probe measured in step (2).

바람직하게는, Preferably,

(4) 상기 단계 (3)에서 모델링된 대상물을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
(4) The step of outputting the object modeled in step (3) may be further included.

바람직하게는, 상기 단계 (1)은,Preferably, the step (1),

(1-1) 상기 초음파 프로브부를 이용하여 초음파를 대상물에 조사하는 단계; 및(1-1) irradiating ultrasound to the object using the ultrasound probe; And

(1-2) 대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
(1-2) The method may include receiving ultrasonic waves reflected from the object.

바람직하게는, 상기 단계 (1)에서는,Preferably, in step (1),

대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하여 대상물의 2차원 영상을 획득할 수 있다.
It is possible to obtain a two-dimensional image of an object by irradiating ultrasonic waves to the object and receiving ultrasonic waves reflected from the object to convert the received ultrasonic waves into electrical signals.

바람직하게는, 상기 초음파 프로브부는,Preferably, the ultrasonic probe unit,

선형, 부채형 및 볼록형 중 적어도 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
It may have a shape of at least one of linear, fan-shaped and convex.

바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,Preferably, in step (2),

자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 측정할 수 있다.
The position and angle of the ultrasonic probe may be measured using a gyro sensor and an acceleration sensor.

더욱 바람직하게는, 상기 자이로 센서는,More preferably, the gyro sensor,

각속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정할 수 있다.
As a sensor that measures the angular velocity, it is possible to measure the physical quantity on three axes.

더욱 바람직하게는, 상기 가속도 센서는,More preferably, the acceleration sensor,

가속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정할 수 있다.
As a sensor that measures acceleration, it is possible to measure the physical quantity on three axes.

더욱 바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,More preferably, in step (3),

상기 초음파 프로브부에서 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 획득한 대상물의 2차원 영상과 상기 자이로 센서 및 상기 가속도 센서에서 측정된 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 이용하여, 상기 초음파 프로브부의 위치 및 각도에 따른 상기 2차원 영상을 누적하여 상기 대상물을 3차원으로 모델링할 수 있다.
The ultrasonic probe unit irradiates ultrasonic waves to an object and receives ultrasonic waves reflected from the object, using the two-dimensional image of the object and the position and angle of the ultrasonic probe unit measured by the gyro sensor and the acceleration sensor, the ultrasonic waves The object may be modeled in 3D by accumulating the 2D image according to the position and angle of the probe.

바람직하게는, 상기 대상물은,Preferably, the object,

간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Liver, heart, prostate, thyroid, and breast.

본 발명에서 제안하고 있는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법에 따르면, 초음파 프로브부에 자이로 센서와 가속도 센서를 부착하고, 부착된 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부의 정확한 위치와 각도를 측정함으로써, 측정된 영상을 모아서 다각도의 영상을 누적시켜 정확한 3차원 초음파 영상을 획득할 수 있다.
According to the ultrasonic 3D modeling system and method using the sensor proposed in the present invention, the gyro sensor and the acceleration sensor are attached to the ultrasonic probe unit, and the correct position and angle of the ultrasonic probe unit are attached using the attached gyro sensor and acceleration sensor. By measuring, the measured images can be collected to accumulate multi-angle images to obtain accurate 3D ultrasound images.

또한, 본 발명에서 제안하고 있는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템 및 방법에 따르면, 대상물을 가시적인 3차원 모델로 구현함으로써, 초음파 영상의 화질이 낮다는 것과 사용자의 해독능력에 대한 의존도가 높다는 문제점을 해결할 수 있다.In addition, according to the ultrasonic three-dimensional modeling system and method using a sensor proposed in the present invention, by implementing an object as a visible three-dimensional model, the problem that the image quality of the ultrasound image is low and the dependence on the user's decoding ability is high. Can solve it.

도 1은 초음파 검사를 실시하고 있는 모습을 도시한 도면.
도 2는 초음파 검사를 통해 획득한 영상의 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템의 구성을 블록도로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템에 있어서 초음파 프로브부의 세부적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템에 있어서 초음파를 조사하고 반사된 초음파를 수신하는 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템에 있어서 센서부가 초음파 프로브부에 부착되어 있는 모습을 도시한 도면.
도 7은 간의 기능을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 8은 우리나라의 사망원인 순위를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템으로 초음파 검사를 실시하고 있는 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법의 흐름도를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법에서, 단계 S100의 세부적인 흐름을 도시한 도면.
1 is a view showing a state in which ultrasound examination is performed.
2 is a view showing a state of an image obtained through ultrasound examination.
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic three-dimensional modeling system using a sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a detailed configuration of an ultrasonic probe unit in an ultrasonic three-dimensional modeling system using a sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which ultrasound is irradiated and reflected ultrasound is received in an ultrasonic 3D modeling system using a sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a state in which a sensor unit is attached to an ultrasonic probe unit in an ultrasonic 3D modeling system using a sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining the function of the liver.
8 is a diagram showing the cause of death in Korea.
9 is a view showing a state in which ultrasound is performed by an ultrasonic three-dimensional modeling system using a sensor according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating an ultrasonic 3D modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a detailed flow of step S100 in the ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the present invention. However, in the detailed description of a preferred embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same or similar reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, it is not only 'directly connected', but also 'indirectly connected' with another element in between. Includes. In addition, "including" a component means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 구성을 블록도로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)은, 초음파 3차원 모델링 시스템(10)으로서, 초음파를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 초음파 프로브부(100), 초음파 프로브부(100)에 부착되어 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 센서부(200), 및 초음파 프로브부(100)에서 획득한 대상물이 포함된 2차원 영상과 센서부(200)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 3차원 모델링부(300)를 포함하여 구성될 수 있으며, 3차원 모델링부(300)에서 모델링된 대상물을 출력하는 출력부(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
3 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention is an ultrasonic 3D modeling system 10, and a 2D image including an object using ultrasonic waves The ultrasonic probe unit 100 for acquiring, the sensor unit 200 attached to the ultrasonic probe unit 100 to measure the position and angle of the ultrasonic probe unit 100, and the object acquired by the ultrasonic probe unit 100 It may be configured to include a three-dimensional modeling unit 300 for modeling the object in three dimensions using the included two-dimensional image and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the sensor unit 200, 3 The dimensional modeling unit 300 may further include an output unit 400 for outputting the modeled object.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 각각의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, each configuration of the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

초음파 프로브부(100)는, 초음파를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 있어서 초음파 프로브부(100)의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 있어서 초음파 프로브부(100)는, 초음파를 대상물에 조사하는 조사 모듈(110), 및 대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 수신 모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
The ultrasonic probe unit 100 may acquire a 2D image including an object using ultrasonic waves. 4 is a view showing a detailed configuration of the ultrasonic probe unit 100 in the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 4, in the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention, the ultrasonic probe unit 100, the irradiation module 110 for irradiating ultrasound to the object, and It may be configured to include a receiving module 120 for receiving ultrasound reflected from the object.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 있어서 초음파를 조사하고 반사된 초음파를 수신하는 모습을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 조사 모듈(110) 및 수신 모듈(120)은 피검사자의 피부를 통해 대상물에 초음파를 조사하고 대상물에서 반사되어 나오는 초음파를 수신할 수 있다.
5 is a view showing a state of irradiating ultrasonic waves and receiving reflected ultrasonic waves in the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the irradiation module 110 and the receiving module 120 of the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention irradiate ultrasonic waves to an object through the skin of a subject And it can receive the ultrasonic waves reflected from the object.

보다 구체적으로는, 초음파 프로브부(100)를 피검사자의 피부에 접촉한 후, 조사 모듈(110)에서 초음파를 대상물에 조사하고, 대상물에서 반사된 초음파를 수신 모듈(120)이 수신할 수 있다. 이때, 초음파는 1 ~ 5 ㎒의 주파수일 수 있으나, 상기의 1 ~ 5 ㎒으로 주파수의 범위를 한정하는 것은 아니다.
More specifically, after the ultrasonic probe unit 100 is in contact with the skin of the examinee, the irradiation module 110 irradiates ultrasonic waves to the object, and the receiving module 120 can receive ultrasonic waves reflected from the object. At this time, the ultrasound may be a frequency of 1 ~ 5 ㎒, but does not limit the frequency range to the above 1 ~ 5 ㎒.

또한, 초음파 프로브부(100)는 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하여 대상물의 2차원 영상을 획득할 수 있다. 이때, 초음파 프로브부(100)는 선형, 부채형 및 볼록형 중 적어도 어느 하나의 형태를 가질 수 있으나, 상기의 형태로 초음파 프로브부(100)의 형태를 한정하는 것은 아니다.
In addition, the ultrasonic probe unit 100 may obtain a two-dimensional image of the object by irradiating ultrasonic waves to the object, receiving ultrasonic waves reflected from the object, and converting the received ultrasonic waves into electrical signals. In this case, the ultrasonic probe unit 100 may have at least one of linear, fan-shaped, and convex shapes, but the shape of the ultrasonic probe unit 100 is not limited to the above-described shape.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 있어서 센서부(200)가 초음파 프로브부(100)에 부착되어 있는 모습을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)에 있어서 센서부(200)는, 초음파 프로브부(100)에 부착되어 있어 초음파 프로브부(100)가 움직일 때의 위치 및 각도를 측정할 수 있다. 이때, 센서부(200)는 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정할 수 있으며, 실시예에 따라서는 그 변화량을 측정할 수도 있다.
6 is a view illustrating a state in which the sensor unit 200 is attached to the ultrasonic probe unit 100 in the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention, the sensor unit 200 is attached to the ultrasonic probe unit 100 and thus the ultrasonic probe unit ( 100) can measure the position and angle when moving. At this time, the sensor unit 200 may measure the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 using a gyro sensor and an acceleration sensor, and may measure the change amount according to an embodiment.

자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 자이로스코프가 내재된 물체가 회전운동을 하면 생기는 회전 반발력을 측정하여 전기신호로 바꿔 물체의 각속도를 측정할 수 있으며, 3축에 대해 물리량을 측정할 수 있다.
The gyro sensor is a sensor that measures the angular velocity. It measures the rotational repulsive force generated when an object with a gyroscope rotates, converts it into an electric signal, and measures the angular velocity of the object. .

가속도 센서는, 가속도를 측정하는 센서로서, 물체의 기울기나 진동 등의 정보를 측정 할 수 있으며, 센서가 3차원으로 움직일 때, X축, Y축 및 Z축 방향의 물리량을 측정할 수 있다.
The acceleration sensor is a sensor that measures acceleration, and can measure information such as tilt or vibration of an object. When the sensor moves in three dimensions, it can measure physical quantities in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

3차원 모델링부(300)는, 초음파 프로브부(100)에서 획득한 대상물이 포함된 2차원 영상과 센서부(200)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 3차원 모델링부(300)는, 초음파 프로브부(100)에서 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 획득한 대상물의 2차원 영상과 초음파 프로브부(100)에 부착된 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 측정한 초음파 프로브부(100)의 정확한 위치 및 각도를 이용하여, 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도에 따른 2차원 영상을 누적하여 대상물의 정확한 3차원 초음파 영상을 획득할 수 있다.
The 3D modeling unit 300 uses the 2D image containing the object acquired by the ultrasonic probe unit 100 and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the sensor unit 3 to 3 Can be modeled in dimensions. More specifically, the three-dimensional modeling unit 300 of the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention, the ultrasonic probe unit 100 irradiates ultrasound to the object and reflects it from the object The ultrasonic probe unit using the two-dimensional image of the object obtained by receiving the received ultrasonic waves and the precise position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured using the gyro sensor and the acceleration sensor attached to the ultrasonic probe unit 100 Accurate 3D ultrasound images of objects can be obtained by accumulating 2D images according to the position and angle of (100).

본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 3차원 모델링부(300)는, 초음파 프로브부(100)를 통해 얻어진 대상물이 포함된 2차원 영상을 흑백 이미지로 변환하여, 변환된 흑백 이미지에서 명도를 판별할 수 있으며, 변환된 흑백 이미지를 이용하여 윤곽 이미지를 생성할 수 있다.
The 3D modeling unit 300 of the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention converts a 2D image containing an object obtained through the ultrasonic probe unit 100 into a black and white image. Thus, the brightness can be determined from the converted black and white image, and an outline image can be generated using the converted black and white image.

또한, 3차원 모델링부(300)는 생성된 윤곽 이미지를 이용하여 뎁스 맵(Depth Map)을 생성할 수 있다. 뎁스 맵이란 영상내의 사물들 사이에 대한 3차원 거리 차이를 나타낸 지도를 의미하는데, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)의 3차원 모델링부(300)는 뎁스 맵을 생성하여 대상물이 포함된 영역의 깊이를 나타내는 지도를 생성할 수 있다.
Also, the 3D modeling unit 300 may generate a depth map using the generated contour image. Depth map refers to a map showing a 3D distance difference between objects in an image. The 3D modeling unit 300 of the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention is a depth By generating a map, a map indicating the depth of an area including an object may be generated.

뿐만 아니라, 3차원 모델링부(300)는 대상물이 포함된 2차원 영상에서 얻은 윤곽 이미지 및 뎁스 맵과 자이로 센서 및 가속도 센서에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링할 수 있다.
In addition, the 3D modeling unit 300 uses the contour image and depth map obtained from the 2D image containing the object, and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the gyro sensor and the acceleration sensor. Can be modeled in dimensions.

이때, 대상물은 간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 대상물을 간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방으로 한정하는 것은 아니다.
At this time, the object may include at least one of the liver, heart, prostate, thyroid, and breast, but the object is not limited to the liver, heart, prostate, thyroid, and breast.

간은 가로막 아래 우상복부에 위치한 적갈색의 장기로서, 반구형으로 융기된 윗부분은 오른쪽 가로막 밑에 밀접하게 부착되어 있으며, 간동맥 및 문맥으로부터 이중의 혈액공급을 받는다.
The liver is a reddish-brown organ located in the upper right abdomen under the diaphragm. The hemispherically raised upper part is closely attached under the right diaphragm and receives double blood supply from the hepatic artery and portal vein.

도 7은 간의 기능을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 간은 식균작용, 혈류조절, 해독작용, 영양분 저장, 담즙과 영양소 분비, 영양물질 대사 등 여러 가지 기능을 담당한다.
7 is a diagram illustrating the function of the liver. As shown in Figure 7, the liver is responsible for various functions such as phagocytosis, blood flow control, detoxification, nutrient storage, bile and nutrient secretion, and nutrient metabolism.

도 8은 우리나라의 사망원인 순위를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 우리나라 남자 사망원인 중 6위가 간질환이며, 특히 간암으로 인한 사망률은 위암에 이어 두 번째로 많으며, 40 ~ 50대는 간암으로 인한 사망률이 위암으로 인한 사망률보다 높다.
8 is a diagram showing the cause of death in Korea. As shown in Fig. 8, among the causes of death among men in Korea, liver disease is the most common, and the mortality rate due to liver cancer is the second highest after stomach cancer, and the mortality rate from liver cancer in the 40s to 50s is higher than the death rate from stomach cancer.

간 질환의 경우에는 평소에 특별한 증상이 없어, 이미 상당히 병이 진행된 상태에서 발견되므로, 미리 간 초음파 검사를 통해 지방간, 만성 간염, 간경변종, 간암 등의 가능성을 진단하는 것이 필요하다.
In the case of liver disease, there are no special symptoms in the usual, and it is already found in the advanced state of the disease, so it is necessary to diagnose the possibility of fatty liver, chronic hepatitis, cirrhosis, liver cancer, etc. through liver ultrasound in advance.

간에는 초음파가 한 번에 들어가지 않기 때문에 초음파 검사를 실시하는데 어려움이 있으며, 전문가임에도 불구하고 초음파를 통해 얻어진 2차원 영상을 판독하는데 어려움이 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)을 통해 간 초음파 검사 시, 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 간을 3차원으로 모델링함으로써, 정확한 병변의 위치를 찾을 수 있고, 피검사자도 본인의 상태를 보다 직관적으로 파악할 수 있다.
Since the liver does not enter ultrasound at once, it is difficult to perform ultrasound examination, and despite being an expert, it is difficult to read a 2D image obtained through ultrasound. Therefore, upon ultrasound examination of the liver through the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention, the liver is found in three dimensions using a gyro sensor and an acceleration sensor to find the exact location of the lesion. In addition, the examinee can grasp his / her condition more intuitively.

출력부(400)는, 3차원 모델링부(300)에서 모델링된 대상물을 출력할 수 있다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)으로 초음파 검사를 실시하고 있는 모습을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 초음파 프로브부(100)를 이용하여 피검사자의 피부를 통해 초음파를 조사하고 간으로부터 반사된 초음파를 수신하며, 센서부(200)의 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하고, 초음파 프로브부(100)를 통해 얻어진 2차원 영상과 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 3차원으로 모델링된 간을 출력부(400)를 통해 출력할 수 있다.
The output unit 400 may output an object modeled by the 3D modeling unit 300. FIG. 9 is a view showing a state in which ultrasonic inspection is performed with an ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the ultrasound probe 100 is used to irradiate ultrasound through the skin of an examinee, receive ultrasound reflected from the liver, and use the gyro sensor and acceleration sensor of the sensor 200 to detect ultrasound. The position and angle of the probe unit 100 are measured, and the liver modeled in three dimensions using the two-dimensional image obtained through the ultrasonic probe unit 100 and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 is output. ).

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법은, 초음파 3차원 모델링 방법으로서, 초음파 프로브부(100)를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 단계(S100), 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 단계(S200), 및 단계 S100에서 획득한 2차원 영상과 단계 S200에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 단계(S300)를 포함하여 구현될 수 있으며, 단계 S300에서 모델링된 대상물을 출력하는 단계(S400)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
10 is a flowchart illustrating an ultrasonic 3D modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, an ultrasonic 3D modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention is an ultrasonic 3D modeling method, and uses the ultrasonic probe unit 100 to display a 2D image containing an object. Acquiring step (S100), measuring the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 (S200), and the position and angle of the two-dimensional image obtained in step S100 and the ultrasonic probe unit 100 measured in step S200 It may be implemented by including the step of modeling the object in three dimensions (S300), and may be implemented by further comprising the step of outputting the modeled object in step S300 (S400).

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법에서, 단계 S100의 세부적인 흐름을 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법의 단계 S100은, 초음파 프로브부(100)를 이용하여 초음파를 대상물에 조사하는 단계(S110), 및 대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 단계(S120)를 포함하여 구현될 수 있다.
11 is a view showing a detailed flow of step S100 in the ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, step S100 of an ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor according to an embodiment of the present invention includes: irradiating ultrasonic waves to an object using the ultrasonic probe unit 100 (S110), and It may be implemented by including the step (S120) of receiving the ultrasound reflected from the object.

각각의 단계들과 관련된 상세한 내용들은, 앞서 본 발명의 일실시예에 따른 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10)과 관련하여 충분히 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
The details related to the respective steps have been sufficiently described in relation to the ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor according to an embodiment of the present invention, and thus detailed description will be omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10) 및 방법에 따르면, 초음파 프로브부(100)에 자이로 센서와 가속도 센서를 부착하고, 부착된 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 초음파 프로브부(100)의 정확한 위치와 각도를 측정함으로써, 측정된 영상을 모아서 다각도의 영상을 누적시켜 정확한 3차원 초음파 영상을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 대상물을 가시적인 3차원 모델로 구현함으로써, 초음파 영상의 화질이 낮다는 것과 사용자의 해독능력에 대한 의존도가 높다는 문제점을 해결할 수 있다.
As described above, according to the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 and method using a sensor proposed in the present invention, the gyro sensor and the acceleration sensor are attached to the ultrasonic probe unit 100, and the attached gyro sensor and acceleration sensor By measuring the exact position and angle of the ultrasonic probe unit 100 by using, it is possible to collect the measured images and accumulate multi-angle images to obtain accurate 3D ultrasound images. In addition, according to the present invention, by implementing the object as a visible three-dimensional model, it is possible to solve the problem that the image quality of the ultrasound image is low and the dependence on the user's decoding ability is high.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention described above can be variously modified or applied by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, and the scope of the technical idea according to the present invention should be defined by the following claims.

10: 초음파 3차원 모델링 시스템
100: 초음파 프로브부
110: 조사 모듈
120: 수신 모듈
200: 센서부
300: 3차원 모델링부
400: 출력부
S100: 초음파 프로브부를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 단계
S110: 초음파 프로브부를 이용하여 초음파를 대상물에 조사하는 단계
S120: 대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 단계
S200: 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 측정하는 단계
S300: 단계 S100에서 획득한 2차원 영상과 단계 S200에서 측정된 초음파 프로브부의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 단계
S400: 단계 S300에서 모델링된 대상물을 출력하는 단계
10: ultrasonic 3D modeling system
100: ultrasonic probe
110: investigation module
120: receiving module
200: sensor unit
300: 3D modeling department
400: output
S100: obtaining a 2D image including the object using an ultrasonic probe unit
S110: Step of irradiating ultrasound to the object using the ultrasonic probe unit
S120: receiving ultrasonic waves reflected from the object
S200: Step of measuring the position and angle of the ultrasonic probe
S300: modeling the object in 3D using the 2D image obtained in step S100 and the position and angle of the ultrasonic probe measured in step S200
S400: outputting the object modeled in step S300

Claims (20)

초음파 3차원 모델링 시스템(10)으로서,
초음파를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 초음파 프로브부(100);
상기 초음파 프로브부(100)에 부착되어 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 센서부(200); 및
상기 초음파 프로브부(100)에서 획득한 대상물이 포함된 2차원 영상과 상기 센서부(200)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 3차원 모델링부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
As an ultrasonic three-dimensional modeling system (10),
An ultrasonic probe unit 100 that acquires a two-dimensional image including an object using ultrasonic waves;
A sensor unit 200 attached to the ultrasonic probe unit 100 to measure the position and angle of the ultrasonic probe unit 100; And
Three-dimensional modeling to model the object in three dimensions by using the two-dimensional image containing the object acquired by the ultrasonic probe unit 100 and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the sensor unit 200 Characterized in that it comprises a unit 300, an ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor.
제1항에 있어서,
상기 3차원 모델링부(300)에서 모델링된 대상물을 출력하는 출력부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 1,
The ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor, further comprising an output unit 400 for outputting an object modeled by the 3D modeling unit 300.
제1항에 있어서, 상기 초음파 프로브부(100)는,
초음파를 대상물에 조사하는 조사 모듈(110); 및
대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 수신 모듈(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 1, The ultrasonic probe unit 100,
An irradiation module 110 that irradiates ultrasound to the object; And
Characterized in that it comprises a receiving module 120 for receiving ultrasonic waves reflected from the object, the ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor.
제1항에 있어서, 상기 초음파 프로브부(100)는,
대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하여 대상물의 2차원 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 1, The ultrasonic probe unit 100,
Ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor, characterized in that by irradiating ultrasonic waves on the object and receiving ultrasonic waves reflected from the object, the received ultrasonic waves are converted into electrical signals to obtain a 2D image of the object.
제1항에 있어서, 상기 초음파 프로브부(100)는,
선형, 부채형 및 볼록형 중 적어도 어느 하나의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 1, The ultrasonic probe unit 100,
An ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor, characterized in that it has at least one of linear, fan-shaped and convex shapes.
제1항에 있어서, 상기 센서부(200)는,
자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 1, wherein the sensor unit 200,
Characterized in that the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 is measured using a gyro sensor and an acceleration sensor, an ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor.
제6항에 있어서, 상기 자이로 센서는,
각속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 6, The gyro sensor,
An ultrasonic three-dimensional modeling system 10 using a sensor, which is a sensor for measuring angular velocity and is characterized by measuring a physical quantity on three axes.
제6항에 있어서, 상기 가속도 센서는,
가속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
According to claim 6, The acceleration sensor,
An ultrasonic 3D modeling system 10 using a sensor, which is a sensor for measuring acceleration, characterized in that a physical quantity is measured for 3 axes.
제1항에 있어서, 상기 3차원 모델링부(300)는,
상기 초음파 프로브부(100)에서 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 획득한 대상물의 2차원 영상과 상기 센서부(200)에서 측정된 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여, 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도에 따른 상기 2차원 영상을 누적하여 상기 대상물을 3차원으로 모델링하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
The method of claim 1, wherein the three-dimensional modeling unit 300,
The ultrasonic probe unit 100 irradiates ultrasonic waves to the object and receives the ultrasonic waves reflected from the object, and obtains a two-dimensional image of the object and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured by the sensor unit 200 Using, by accumulating the two-dimensional image according to the position and angle of the ultrasonic probe unit 100, characterized in that for modeling the object in three dimensions, ultrasonic three-dimensional modeling system using a sensor (10).
제1항에 있어서, 상기 대상물은,
간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 시스템(10).
The method of claim 1, wherein the object,
A liver, heart, prostate, thyroid, and breast, characterized in that it comprises at least one of the ultrasonic three-dimensional modeling system (10) using a sensor.
초음파 3차원 모델링 방법으로서,
(1) 초음파 프로브부(100)를 이용하여 대상물이 포함된 2차원 영상을 획득하는 단계;
(2) 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 단계; 및
(3) 상기 단계 (1)에서 획득한 2차원 영상과 상기 단계 (2)에서 측정된 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여 대상물을 3차원으로 모델링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
As an ultrasonic three-dimensional modeling method,
(1) acquiring a two-dimensional image containing an object using the ultrasonic probe unit 100;
(2) measuring the position and angle of the ultrasonic probe unit 100; And
(3) using the two-dimensional image obtained in step (1) and the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 measured in step (2) to model the object in three dimensions. , 3D modeling method using ultrasonic sensors.
제11항에 있어서,
(4) 상기 단계 (3)에서 모델링된 대상물을 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11,
(4) characterized in that it further comprises the step of outputting the object modeled in the step (3), ultrasonic 3D modeling method using a sensor.
제11항에 있어서, 상기 단계 (1)은,
(1-1) 상기 초음파 프로브부(100)를 이용하여 초음파를 대상물에 조사하는 단계; 및
(1-2) 대상물로부터 반사되는 초음파를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11, wherein the step (1),
(1-1) irradiating ultrasonic waves to an object using the ultrasonic probe unit 100; And
(1-2) A 3D modeling method of ultrasonic using a sensor, characterized in that it comprises the step of receiving ultrasonic waves reflected from an object.
제11항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,
대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하여 대상물의 2차원 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11, wherein in step (1),
Method of ultrasonic three-dimensional modeling using a sensor, characterized in that by irradiating ultrasonic waves to the object, receiving ultrasonic waves reflected from the object, and converting the received ultrasonic waves into electrical signals to obtain a two-dimensional image of the object.
제11항에 있어서, 상기 초음파 프로브부(100)는,
선형, 부채형 및 볼록형 중 적어도 어느 하나의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11, wherein the ultrasonic probe unit 100,
A method of ultrasonic 3D modeling using a sensor, characterized in that it has at least one of linear, fan-shaped and convex shapes.
제11항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11, wherein in step (2),
Characterized in that the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 is measured using a gyro sensor and an acceleration sensor, an ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor.
제16항에 있어서, 상기 자이로 센서는,
각속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The gyro sensor according to claim 16,
As a sensor for measuring angular velocity, characterized by measuring a physical quantity on three axes, an ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor.
제16항에 있어서, 상기 가속도 센서는,
가속도를 측정하는 센서로서, 3축에 대한 물리량을 측정하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 16, The acceleration sensor,
A sensor for measuring acceleration, characterized by measuring a physical quantity on three axes, an ultrasonic three-dimensional modeling method using a sensor.
제16항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
상기 초음파 프로브부(100)에서 대상물에 초음파를 조사하고 대상물로부터 반사된 초음파를 수신하여 획득한 대상물의 2차원 영상과 상기 자이로 센서 및 상기 가속도 센서에서 측정된 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도를 이용하여, 상기 초음파 프로브부(100)의 위치 및 각도에 따른 상기 2차원 영상을 누적하여 상기 대상물을 3차원으로 모델링하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 간 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 16, wherein in step (3),
The ultrasonic probe unit 100 irradiates ultrasonic waves to the object and receives the ultrasonic waves reflected from the object, a two-dimensional image of the object obtained, the position of the ultrasonic probe unit 100 measured by the gyro sensor and the acceleration sensor, and A method of 3D modeling of liver ultrasound using a sensor, characterized in that the object is modeled in 3D by accumulating the 2D image according to the position and angle of the ultrasonic probe unit 100 using an angle.
제11항에 있어서, 상기 대상물은,
간, 심장, 전립선, 갑상선 및 유방 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 센서를 이용한 초음파 3차원 모델링 방법.
The method of claim 11, The object,
A liver, heart, prostate, thyroid, and breast, characterized in that it comprises at least one of three-dimensional ultrasound modeling method using a sensor.
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WO2023106739A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 (주)아이엠지티 Ultrasound imaging apparatus for brain disease treatment and ultrasound imaging and treatment method using same

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