WO2013095032A1 - 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하는 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2013095032A1
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ultrasound image
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detecting
detected
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윤희철
이현택
김용제
김재현
문영호
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method and apparatus for automatically detecting the median sagittal plane using an ultrasound image.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an ultrasound system for automatically detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of an ultrasound data acquisition unit of an ultrasound system for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of an ultrasound image processing apparatus of an ultrasound system for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of an ultrasound image processing apparatus of an ultrasound system for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of detecting a median sagittal plane using a landmark according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of detecting a median sagittal plane using a brightness value of a landmark according to a third embodiment of the present invention.
  • the method may further include outputting the face shape information including at least one of a type, a shape, and a reference value of the detected face shape.
  • the landmark information storage unit stores the landmark information including whether the brighter the landmark corresponds to the medial sagittal plane, or the darker the medial sagittal plane, and the median sagittal detector detects the median of the object.
  • the brightness values of the landmarks detected from at least one ultrasound image for detecting the sagittal plane a maximum value or a minimum value of brightness values of the respective landmarks is set as the reference value based on the landmark information.
  • the landmark detector extracts landmark information including at least one of the brightness and the shape of the landmark from at least one ultrasound image corresponding to the median sagittal plane of the object, and extracts at least one of the brightness and the shape of the landmark.
  • the average value of the at least one landmark may be obtained and set as the reference value of the landmark.
  • the image receiver acquires at least one ultrasound image for detection of the median sagittal plane of each of the plurality of objects
  • the face detector obtains the at least one ultrasound image of each of the at least one ultrasound image including the plurality of objects. Detecting a face.
  • One feature of an embodiment of the present invention for achieving the above object is an ultrasound image processing apparatus for detecting the median sagittal plane, receiving at least one ultrasound image for the detection of the median sagittal plane from an external device
  • An image receiving unit A face shape information storage unit which stores a reference value for the face shape of the object; The face of the object is detected from the ultrasound image, the shape information of the detected face is detected, a window covering the face is set to detect the face shape information, and the shape of the detected face is set as the reference value.
  • a detection controller for detecting the median sagittal plane of the object from the ultrasound image having the smallest difference from the reference value.
  • FIG. 1 illustrates an ultrasound image processing apparatus 130 according to an embodiment of the present invention for automatically detecting a median sagittal plane using an ultrasound image, and an ultrasound system 100 according to an embodiment of the present invention including the same.
  • the ultrasound data acquisition unit 110 transmits an ultrasound signal to the object and receives an ultrasound signal reflected from the object, and acquires ultrasound data corresponding to each of the frames Pi (1 ⁇ i ⁇ N).
  • the ultrasonic signal reflected from the object may be referred to as an ultrasonic echo signal.
  • the subject is described as being a fetus, but is not limited thereto.
  • the ultrasound data acquisition unit 110 includes a transmission signal forming unit 111, an ultrasonic probe 112 including a plurality of transducer elements (not shown), a beam former 113, and an ultrasonic wave. And a data forming unit 114.
  • the ultrasonic probe 112 may use a 1D (dimension) probe, a mechanical swept 1D probe, a 3D probe, a 2D array probe, or the like.
  • the ultrasound data forming unit 114 forms the ultrasound data using the reception focusing beam.
  • the ultrasound data forming unit 114 may perform various signal processing (for example, gain adjustment, filtering processing, etc.) necessary for forming the ultrasound data on the reception focus beam.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of an ultrasound image processing apparatus 300 for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a first embodiment of the present invention.
  • the ultrasound image processing apparatus 300 of FIG. 3 may correspond to the ultrasound image processing apparatus 130, 400, and 500 of FIGS. 1 and 5 to be described later.
  • the ultrasound image processing apparatus 300 may include an image receiver 310, a detection controller 320, and a landmark information storage unit 330.
  • the image receiver 310 receives at least one ultrasound image in a prediction region for detecting a median sagittal plane.
  • the prediction area is an area to acquire an ultrasound image, and the prediction area may be set according to a user input signal.
  • the image receiver 310 may externally receive the ultrasound image.
  • an ultrasound image may be acquired internally by including an ultrasound imaging apparatus (not shown).
  • the ultrasound imaging apparatus (not shown) may be the above-described ultrasound data acquisition unit 110.
  • the image receiver 300 may request the ultrasound data acquisition unit 110 to transmit the ultrasound image of the set area. Accordingly, the image receiver 300 receives at least one ultrasound image from the ultrasound data acquisition unit 110 or an external device in a prediction region that is an area predicted to include the medial sagittal plane set for detection of the medial sagittal plane. can do.
  • a plurality of cross-sectional ultrasound images may be obtained by photographing at a predetermined interval with respect to the set area, and when a 2D probe or a mechanical swept 1D probe is used, a stereoscopic image may be obtained.
  • the median sagittal plane can be detected by dividing into a plurality of cross-sectional ultrasound images.
  • the detection controller 320 controls the overall operation of the ultrasound image processing apparatus 200, and basically operates based on an operating program stored in an internal storage device to build a basic platform environment of the ultrasound image processing apparatus 200. , Run the application according to the user's choice and provide random function.
  • the detection controller 320 detects a face of an object in an ultrasound image, detects at least one landmark from the detected face, and detects landmark information including at least one of brightness and shape of each landmark.
  • the medial sagittal plane of the object may be detected from the at least one ultrasound image by using the landmark information.
  • the landmark information including at least one of the detected position, type, brightness, shape, and reference value of the landmark may be output to the external display unit 140.
  • a reference value for brightness and shape of each landmark stored in the landmark information storage unit 330 may be set in advance.
  • the detection controller 320 detects landmark information on at least one of brightness and shape of each landmark from a plurality of ultrasound images corresponding to the median sagittal plane of the object, and measures the average value of the detected landmark information as a reference value. Can be set. Subsequently, when the medial sagittal plane is detected from at least one ultrasound image of the object, landmark information is detected for each landmark of the detected medial sagittal plane, and the detected landmark information is reflected in setting a reference value to determine the landmarks.
  • the reference value can be updated.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a structure of an ultrasound image processing apparatus 400 of an ultrasound system for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • the ultrasound image processing apparatus 400 of FIG. 4 may correspond to the ultrasound image processing apparatuses 130, 300, and 500 of FIGS. 1, 3, and 5.
  • the detection controller 420 may include a face detector 421, a landmark detector 422, and a median sagittal plane detector 424.
  • the image receiver 410 receives the ultrasound image of the set area and transmits the ultrasound image to the face detector 421.
  • the face detector 421 may detect the face of the object from at least one ultrasound image received from the image receiver 410.
  • a landmark of the face may be detected by detecting a face of the object, and an ultrasound image corresponding to the medial sagittal plane may be detected using the detected landmark.
  • the landmark detector 422 detects at least one landmark from the detected face and detects other landmarks based on at least one of distance or angle information between the landmarks based on the detected landmark.
  • the palatal bone is the most easily and accurately detected among the landmarks. Therefore, the palatal bone is the reference landmark and the palatal bone is first detected on the ultrasound image in which the face of the object appears, and then the distance between the landmarks or According to the angle information, other landmarks such as the hypothalamus, the tip of the nose bone, and the cheekbone can be detected.
  • At least one other landmark is detected from the existing landmark in consideration of distance or angle information between landmarks in which the anatomical characteristics of the object are reflected, thereby allowing a median sagittal to be detected. You can increase the accuracy of the face.
  • the landmark detector 422 may extract landmark information including at least one of brightness and shape of the landmark from at least one ultrasound image corresponding to the median sagittal plane of the object.
  • the average value may be obtained for at least one or more of the brightness and shape of the landmark, and set as the reference value of the landmark.
  • the landmark detector 422 may update the reference value of the landmark stored in the landmark information storage unit 430 by reflecting the ultrasound image corresponding to the median sagittal plane.
  • the median sagittal detector 424 may detect the median sagittal plane of the object from at least one ultrasound image by using the landmark information.
  • a reference value for the brightness or shape of the landmark is stored in the landmark information storage unit 430, and at least one of the brightness and shape is obtained as a result of comparing the reference value with at least one of brightness and shape of the landmark information detected from the ultrasound image.
  • An ultrasound image having the smallest difference may be detected as the medial sagittal plane of the object.
  • the landmark information storage unit 430 further stores landmark information including whether the brighter the landmark for each landmark corresponds to the medial sagittal plane, the darker the landmark sagittal plane, and sets the reference value for each landmark. It can be used for landmark detection.
  • the median sagittal detector 424 is configured to display the landmarks of the respective landmarks among the brightness values of the landmarks detected from the at least one ultrasound image acquired in the region predicted to include the median sagittal plane of the object based on the landmark information.
  • the maximum or minimum value of the brightness value may be set as a reference value for the brightness of the landmark. After setting the reference value, an error between the brightness value and the reference value of the landmark detected from the at least one ultrasound image may be determined.
  • the median sagittal plane can be detected from the smallest ultrasound images.
  • the landmark information may further include information about the shape of the landmark, and compare the landmark information with the reference value stored in the landmark information storage unit 430 and the shape information of the landmark detected from the ultrasound image.
  • the information on the landmark shape may include at least one of clearness, shape, and size of the outline of the landmark.
  • the accuracy of the sagittal detection may be further improved by comparing the shape value with the reference value.
  • Information of the detected landmark i.e., the shape, brightness, location, type (e.g., palate bone, nose tip, etc.) of the landmark, reference value and information about the reference landmark (e.g., whether it is a reference landmark, reference Landmark information, including distance and angle information from the landmark, and the like, may be output through the display unit 140 to provide the user with information on the detected landmark.
  • the window setting unit 423 sets a window including a landmark.
  • the set window may be set to cover a location of a landmark included in a face of at least one ultrasound image of the object.
  • the location of the reference landmark may be determined by setting a window to include a specific portion of the face where the reference landmark is determined to be located. Therefore, when the palatal bone is used as the reference landmark, since the reference landmark exists in the center of the front face of the fetus, the position of the reference landmark can be determined by setting a window in the region where the reference landmark is determined to exist in the fetal face.
  • the window is set to include the location of each landmark to detect the mid sagittal plane, thereby detecting the information of each landmark. can do.
  • the face shape detector 522 may detect the face sagittal plane from the ultrasound image having the smallest difference from the reference value by detecting the face shape from at least one ultrasound image of the object.
  • the median sagittal detection unit 524 compares the shape of the face detected by the face shape detection unit 522 with a reference value stored in the face shape information storage unit 530.
  • the median sagittal plane of the subject can be detected.
  • the detection controller 520 may further include a window setting unit 523 to set a window covering the face of the object and detect the shape information of the face within the set window to detect the face shape information.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method 600 for detecting a median sagittal plane using an ultrasound image according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • At least one ultrasound image is acquired in a prediction region for detecting a median sagittal plane (S610).
  • the prediction area may be set according to a user input signal or may be set by an external control signal, and an ultrasound image for detecting the medial sagittal plane of the object may be acquired in the prediction area.
  • Step S720 of FIG. 7 may correspond to the same as S620 of FIG. 6.
  • the method 700 for detecting the median sagittal plane may include steps S610 and S620 before step S721.
  • a window including a location of a landmark is set from the detected face (S721). At least one landmark is detected in the set window (S723), and information on the detected landmark is detected (S725).
  • the reference landmark may be detected by setting a window to include the position of the reference landmark.
  • the median sagittal plane of the object may be detected from the ultrasound image having the smallest difference between the brightness and the shape (S727).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method 800 for detecting a median sagittal plane using a brightness value of a landmark according to a third embodiment of the present invention.
  • Step S840 of FIG. 8 may correspond to step S640 of FIG. 6.
  • the method 800 for detecting the median sagittal plane may include steps S610, S620, S630, and S640 before step S821.
  • the detected landmark is brighter as the mid sagittal plane, or darker as the mid sagittal plane (S843).
  • the characteristic information on the brightness value of each landmark on the median sagittal plane may be stored for each landmark in the landmark information storage unit 430 and used in operation S843.
  • the highest or lowest value of the brightness value of the landmark is detected from at least one ultrasound image.
  • the landmark is the sagittal plane has the characteristic that the brightness of the landmark is the highest
  • the highest value of the landmark brightness of the obtained ultrasound image is detected and set as the reference value (S845).
  • the mid sagittal plane has the characteristic that the brightness of the landmark is the lowest
  • the lowest value of the corresponding landmark brightness is detected from the acquired ultrasound image and is set as the reference value (S847).
  • Step S850 of FIG. 8 may correspond to step S650 of FIG. 6.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method 900 of detecting a median sagittal plane using a face shape of an object according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • At least one ultrasound image is acquired in the prediction region for detecting the median sagittal plane (S901), and the face of the object is detected from the ultrasound image (S903).
  • face shape information of the object is detected and compared with a reference value (S905).
  • the medial sagittal plane of the object may be detected from the ultrasound image having the smallest difference from the reference value (S907).
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method 1000 of setting a reference value using a plurality of ultrasound images corresponding to the median sagittal plane according to the second, third, and fourth embodiments of the present invention.
  • Detection of the face shape and the landmark of the object may be detected in whole or in part through a training-based algorithm. That is, the face shape and the landmark for detecting the medial sagittal plane of the object may be obtained by applying a plurality of ultrasound images including the medial sagittal plane of the object to a learning based algorithm to obtain a reference value of the face shape or the landmark of the object. have. Therefore, the medial sagittal plane may be detected by detecting a landmark or a face shape of the object included in the ultrasound image using a reference value obtained through a learning based algorithm.
  • the ultrasound image processing apparatus 400 or 500 acquires at least one ultrasound image corresponding to the median sagittal plane of the object (S1001).
  • the ultrasound image corresponding to the median sagittal plane acquired in step S1001 may be obtained from an external device according to a control signal or may be an ultrasound image corresponding to the median sagittal plane detected according to an embodiment of the present invention and stored in an external storage device. have. Since the acquired ultrasound image is for determining a reference value for a landmark or face shape included in the object, it is appropriate that the ultrasound image is an ultrasound image corresponding to the median sagittal plane of the same object or the same kind of object.
  • At least one of landmark information and face shape information is detected from the ultrasound image acquired in step S1001 (S1003).
  • a reference value may be set from the detected landmark information or the face shape information (S1005).
  • the setting of the reference value in step S1005 may be set for each landmark in the case of a landmark, and may be set based on landmark information or face shape information detected from at least one ultrasound image.
  • the average value of the landmark information or the face shape information may be set as the reference value.
  • the average value may include all of the arithmetic mean value, the geometric mean value, and the harmonic mean value.
  • the landmark information or the face shape information of the detected medial sagittal plane is detected.
  • the reference value may be updated by reflecting the control (S1010).
  • the landmark value may be updated, and when the medial sagittal plane is detected according to the third embodiment, the reference value may be updated to reflect the face shape information.
  • the detection controller 400 of the present invention may control the user interface to be output to the display 140 so that the user can set a method of setting a reference value for detecting the median sagittal plane.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a screen displaying a method of detecting a median sagittal plane using an ultrasound image of an object according to the present invention.
  • FIG. 11 (a) shows an ultrasound image of a fetus, in which landmarks such as a thalamus, a nasal bone tip, a palate bone, a cheekbone, and the like may be identified.
  • 11 (b) is a window including a landmark to be considered for detecting the median sagittal plane. Referring to FIG. 11 (b), it can be seen that a window including a nasal bone end, a palatal bone, and a hypothalamus is set.
  • FIG. 12 is an exemplary view showing a screen displaying whether the output ultrasound image is the median sagittal plane detected using the ultrasound image of the object according to the present invention.
  • the corresponding degree is determined and displayed separately. I can do it. For example, if the degree of correspondence is 80% or less, the discrepancy may be set.
  • the medial sagittal plane is indicated by a symbol, but a display method thereof is not limited.
  • the degree of correspondence between the median sagittal plane and the output ultrasound image may also be output as a probability indication.
  • the relatively inexpensive ultrasonic basic 1D probe can automatically detect the median sagittal plane of the object.
  • the medial sagittal plane can be detected without a complicated process with simple equipment.
  • the user input since the user input is terminated by designating an area where the sagittal plane is considered to exist, the user input can be minimized since no additional input is required after acquiring at least one ultrasound image.
  • the reference landmark is first detected, and then the position of another landmark is detected in consideration of anatomical characteristics, so that the medial sagittal plane can be detected more accurately.
  • the present invention can be embodied as code that can be read by a computer (including all devices having an information processing function) on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording devices include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like.

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Abstract

초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 자동으로 검출하여 제공하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계; 초음파 영상에서 대상체의 얼굴을 검출하는 단계; 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하는 단계; 검출된 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 단계; 및 랜드마크 정보를 이용하여 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계를 포함하는 정중 시상면을 검출하는 방법이 개시된다.

Description

초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하는 방법 및 그 장치
본 발명은 초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 자동으로 검출하여 제공하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성이 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있으므로 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.
한편, 태아의 다운 증후군 등의 염색체 이상 및 신경계 이상의 조기 진단을 위해 초음파 영상을 활용하고 있다. 진단의의 육안으로 태아의 위치를 판별하여 태아의 정확한 바이오메트릭스를 측정하기 위해 태아의 정중 시상면(mid-sagittal plane) 영상을 찾아 태아의 머리-엉덩이간 길이(CRL) 및 목덜미 투명대(NT), 두개내 투명대(IT)를 측정하여 태아의 상태를 진단하였다.
그러나 초음파를 이용하여 진단의가 수동으로 태아의 정중 시상면 영상을 찾는 것은 태아의 위치나 자세, 의사의 숙련도, 초음파 영상의 품질에 따라 정확도가 달라지며 많은 시간이 소요되고 있다. 따라서 업무 효율 문제로 정중 시상면이 아닌 곳에서 태아의 바이오메트릭스를 측정하는 사례가 발생하고 있어 임상적인 문제가 야기되고 있다.
따라서, 태아의 정중 시상면을 정확하게 검출할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 필요가 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하기 위한 초음파 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 데이터 획득부의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 영상 처리 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 영상 처리 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 영상 처리 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 랜드마크를 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 랜드마크의 밝기 값을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 의한 대상체의 얼굴 형태를 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제2, 제3, 제4 실시 예에 의한 정중 시상면에 대응되는 복수개의 초음파 영상을 이용하여 기준값을 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명에 의한 대상체의 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 표시한 화면을 나타낸 예시도이다.
도 12는 출력되는 초음파 영상이 본 발명에 의한 대상체의 초음파 영상을 이용하여 검출된 정중 시상면과 대응되는지 여부가 표시되는 화면을 나타낸 예시도이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예가 갖는 하나의 특징은, 초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 검출하는 방법에 있어서, 상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 상기 초음파 영상을 획득하는 단계; 상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계; 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하는 단계; 상기 검출된 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 단계; 및 상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계를 포함하는 것이다.
더하여, 상기 랜드마크 정보를 검출하는 단계는 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 랜드마크를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보에 근거하여 적어도 하나의 다른 랜드마크를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계는 소정 기준값과 상기 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 상기 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 검출된 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면인지 어두울수록 정중 시상면인지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단한 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 검출하는 단계; 및 상기 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 상기 소정 기준값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계; 상기 초음파 영상으로부터 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 단계; 및 상기 랜드마크의 정보를 이용하여 상기 소정 기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 출력되는 초음파 영상이 상기 대상체의 정중 시상면과 대응되는지 여부 및 상기 출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응할 확률 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 초음파 영상을 획득하는 단계는 복수의 대상체 각각의 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계를 포함하며, 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계는 상기 복수의 대상체 각각에 대응되는 상기 적어도 하나의 초음파 영상들 각각에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 검출된 랜드마크의 위치, 종류, 밝기, 형태 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 랜드마크 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예가 갖는 하나의 특징은, 초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 검출하는 방법에 있어서, 상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 상기 초음파 영상을 획득하는 단계; 상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계; 상기 대상체의 얼굴 형태 정보를 검출하여 기준값과 비교하는 단계; 및 비교 결과에 따라, 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계를 포함하는 것이다.
더하여, 상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계; 상기 초음파 영상으로부터 얼굴 형태 정보를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 얼굴 형태 정보의 평균값을 기준값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 검출된 얼굴 형태의 종류, 모양 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 얼굴 형태 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예가 갖는 하나의 특징은, 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상 처리 장치에 있어서, 상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 수신하는 영상 수신부; 및 상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하고, 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하며, 상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 검출 제어부; 및 상기 랜드마크의 위치, 밝기 및 형태의 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 저장하는 랜드마크 정보 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.
더하여, 상기 검출 제어부는 상기 검출된 랜드마크의 위치, 종류, 밝기, 형태 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 랜드마크 정보를 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 검출 제어부는 상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하기 위한 얼굴 검출부; 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 랜드마크 검출부; 및 상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 정중 시상면 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 랜드마크 정보 저장부는 상기 랜드마크들 간의 거리 및 각도 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 더 저장하고, 상기 랜드마크 검출부는 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 감지하고, 상기 감지된 랜드마크를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보 중 적어도 하나에 근거하여 적어도 하나의 랜드마크를 검출하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 정중 시상면 검출부는 상기 기준값과 상기 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 상기 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상을 상기 대상체의 정중 시상면으로 검출하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 랜드마크 정보 저장부는 상기 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면에 해당되는지 어두울수록 정중 시상면에 해당하는지 여부를 포함하는 상기 랜드마크 정보를 저장하고, 상기 정중 시상면 검출부는 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 적어도 하나 이상의 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크의 밝기값 중에서 상기 랜드마크 정보에 근거하여 상기 각 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 상기 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 랜드마크 검출부는 상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 추출하고, 상기 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나 이상에 대하여 평균값을 구하여 상기 랜드마크의 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 영상 수신부는 복수의 대상체 각각의 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하고, 상기 얼굴 검출부는 상기 복수의 대상체를 포함하는 상기 적어도 하나의 초음파 영상들 각각에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 검출 제어부는 출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응되는지 여부 및 상기 출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응될 확률 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스를 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예가 갖는 하나의 특징은, 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상 처리 장치로서, 상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 외부 장치로부터 수신하는 영상 수신부; 상기 대상체의 얼굴 형태에 대한 기준값을 저장하는 얼굴 형태 정보 저장부; 상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하고, 상기 검출된 얼굴의 형태 정보를 검출하며, 상기 얼굴 형태 정보를 검출하기 위해 상기 얼굴을 포괄하는 윈도우를 설정하고, 상기 검출된 얼굴의 형태를 상기 기준값과 비교한 결과, 상기 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 검출 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.
더하여, 상기 검출 제어부는 상기 검출된 얼굴 형태의 종류, 모양 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 얼굴 형태 정보를 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 자동으로 검출하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 영상 처리 장치(130) 및 그를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템(100)을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 시스템(100)은 초음파 데이터 획득부(110), 사용자 입력부(120), 초음파 영상 처리 장치(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다.
초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호를 수신하여, 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각에 해당하는 초음파 데이터를 획득한다. 여기서, 대상체로부터 반사되는 초음파 신호를 초음파 에코 신호라 할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 대상체가 태아인 것으로 설명하지만, 이에 국한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 데이터 획득부(110)의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 초음파 데이터 획득부(110)는 송신신호 형성부(111), 복수의 변환소자(transducer element)(미도시)를 포함하는 초음파 프로브(112), 빔 포머(113) 및 초음파 데이터 형성부(114)를 포함한다.
송신신호 형성부(111)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 도 4에 도시된 바와 같이 프레임(Pi(1≤i≤N)) 각각을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 도 4에서는 프레임(Pi(1≤i≤N))이 팬(fan) 형태로 획득되는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않는다. 프레임은 B 모드(brightness mode) 영상을 포함할 수 있다.
초음파 프로브(112)는 송신신호 형성부(111)로부터 송신신호가 전송되면, 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체(예를 들어, 태아)에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다.
상기 초음파 프로브(112)는 1D(dimension) 프로브, Mechanical swept 1D 프로브, 3D 프로브, 2D 어레이 프로브 등을 이용할 수 있다.
빔 포머(113)는 초음파 프로브(112)로부터 수신신호가 제공되면, 수신신호에 아날로그 디지털 변환을 수행하여 디지털 신호를 형성한다. 빔 포머(113)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호를 수신 집속시켜 수신집속빔을 형성한다.
초음파 데이터 형성부(114)는 빔 포머(113)로부터 수신집속빔이 제공되면, 수신집속빔을 이용하여 초음파 데이터를 형성한다. 아울러, 초음파 데이터 형성부(114)는 초음파 데이터를 형성하는데 필요한 다양한 신호 처리(예를 들어, 게인(gain) 조절, 필터링 처리 등)를 수신집속빔에 수행할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 사용자 입력부(120)는 사용자의 입력 정보를 수신한다. 상기 입력 정보는 정중 시상면을 검출할 초음파 영상을 획득할 영역을 설정하는 입력 정보를 포함할 수 있다. 사용자 입력부(120)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등을 포함할 수 있다.
초음파 영상 처리 장치(130)는 설정된 영역의 초음파 영상을 획득하도록 초음파 데이터 획득부(110)에 지시하여 적어도 하나의 초음파 영상을 수신하면, 초음파 영상에서 대상체의 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출한다. 그리고, 검출된 랜드마크 정보를 이용하여 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하여 사용자에게 제공한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상 처리 장치(300)의 구조를 나타낸 블록도이다. 도 3의 초음파 영상 처리 장치(300)는 도 1 및 후속하여 설명할 도 4 및 도 5의 초음파 영상 처리 장치(130, 400, 500)와 대응될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 초음파 영상 처리 장치(300)는 영상 수신부(310), 검출 제어부(320) 및 랜드마크 정보 저장부(330)를 포함할 수 있다.
영상 수신부(310)는 정중 시상면의 검출을 위한 예측 영역에서 적어도 하나의 초음파 영상을 수신한다. 예측 영역은 초음파 영상을 획득할 영역으로서 사용자 입력 신호에 따라 상기 예측 영역이 설정될 수 있다. 영상 수신부(310)는 외부적으로 초음파 영상을 수신할 수 있다. 또는 내부적으로 초음파 촬영 장치(미도시)를 포함하여 자체적으로 초음파 영상을 획득할 수 있다. 여기서, 초음파 촬영 장치(미도시)는 전술한 초음파 데이터 획득부(110)가 될 수 있다.
초음파 프로브(112) 등을 통해 획득된 초음파 영상이 사용자가 볼 수 있도록 외부 디스플레이 장치를 통해 출력되면, 출력된 초음파 영상을 이용하여 사용자가 육안으로 대상체의 정중 시상면을 포함할 것으로 판단되는 예측 영역을 설정할 수 있다. 또는 외부 제어 신호에 의해 정중 시상면을 포함할 것으로 판단되는 예측 영역이 설정될 수 있다.
이때 영상 수신부(300)는 설정된 영역의 초음파 영상을 전송할 것을 초음파 데이터 획득부(110)에 요청할 수 있다. 그에 따라서, 영상 수신부(300)는 초음파 데이터 획득부(110) 또는 외부 장치로부터, 정중 시상면의 검출을 위해 설정된 정중 시상면을 포함할 것으로 예측되는 영역인 예측 영역에서 적어도 하나의 초음파 영상을 수신할 수 있다.
더하여, 1D 프로브를 사용하는 경우, 설정된 영역에 대하여 일정 간격만큼 거리를 두고 촬영하여 복수개의 단면 초음파 영상을 획득할 수 있고, 2D 프로브 또는 Mechanical swept 1D 프로브를 사용하는 경우, 입체 영상을 획득하여, 복수개의 단면 초음파 영상으로 나눔으로써 정중 시상면을 검출할 수 있다.
검출 제어부(320)는 초음파 영상 처리 장치(200)의 동작 전반을 제어하는 것으로서, 기본적으로 내부 저장 장치에 저장한 운영 프로그램을 기반으로 동작하여 초음파 영상 처리 장치(200)의 기본적인 플랫폼 환경을 구축하고, 사용자의 선택에 따라서 응용 프로그램을 실행하여 임의 기능을 제공한다.
구체적으로, 검출 제어부(320)는 초음파 영상에서 대상체의 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하며, 랜드마크 정보를 이용하여 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다. 또한 검출된 랜드마크의 위치, 종류, 밝기, 형태 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 랜드마크 정보가 외부의 디스플레이부(140)로 출력되도록 제어할 수 있다.
랜드마크 정보 저장부(330)는 본 발명의 제1 실시 예에 있어서, 랜드마크의 위치, 밝기 및 형태의 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 저장할 수 있다. 랜드마크 정보 저장부(330)는 램(RAM, Read Access Memory), 롬(ROM, Read Only Memory), 하드디스크(HDD, Hard Disk Drive), 플래시 메모리, CD-ROM, DVD와 같은 모든 종류의 저장 매체를 포함할 수 있다.
랜드마크 정보 저장부(330)에 저장되는 각 랜드마크의 밝기 및 형태에 대한 기준값은 미리 설정될 수 있다. 또한, 검출 제어부(320)는 대상체의 정중 시상면과 대응되는 복수의 초음파 영상으로부터 각 랜드마크에 대한 밝기 및 형태 중 적어도 하나에 대한 랜드마크 정보를 검출하고, 검출된 랜드마크 정보의 평균값을 기준값으로 설정할 수 있다. 이후에, 대상체의 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 정중 시상면이 검출되면 검출된 정중 시상면의 각 랜드마크에 대하여 랜드마크 정보가 검출되고 검출된 랜드마크 정보가 기준값을 설정하는데 반영되어 각 랜드마크의 기준값이 갱신될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 영상 처리 장치(400)의 구조를 나타낸 블록도이다. 도 4의 초음파 영상 처리 장치(400)는 도 1, 3, 5의 초음파 영상 처리 장치(130, 300, 500)와 대응될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 초음파 영상 처리 장치(400)는 영상 수신부(410), 검출 제어부(420), 및 랜드마크 정보 저장부(430)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 영상 수신부(410)와 랜드마크 정보 저장부(430)는 도 3의 영상 수신부(310) 및 랜드마크 정보 저장부(430)와 대응되는 것으로서 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 있어서, 검출 제어부(420)는 얼굴 검출부(421), 랜드마크 검출부(422), 및 정중시상면 검출부(424)를 포함할 수 있다.
영상 수신부(410)는 설정된 영역의 초음파 영상을 수신하고, 이를 얼굴 검출부(421)로 전송한다.
얼굴 검출부(421)는 영상 수신부(410)로부터 수신한 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 대상체의 얼굴을 검출할 수 있다. 대상체의 얼굴을 검출하여 얼굴에 존재하는 랜드마크를 검출하고, 검출된 랜드마크를 이용하여 정중 시상면에 대응되는 초음파 영상을 검출할 수 있다.
더하여, 쌍태아와 같이 대상체가 둘 이상 존재하여 얼굴이 둘 이상 있는 경우에도 정중 시상면은 대상체별로 각각 존재하므로 대상체 별로 얼굴을 검출하여 각각에 대한 정중 시상면이 검출될 수 있다. 이때, 검출 제어부(420)는 검출되는 얼굴이 복수 개인 경우, 정중 시상면을 검출할 대상체를 적어도 하나 이상 선택할 수 있도록 외부의 디스플레이 장치(130)에 사용자 인터페이스가 출력되도록 제어할 수 있다.
랜드마크 검출부(422)는 얼굴 검출부(421)에 의해 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출한다. 랜드마크는 대상체마다 공통적으로 존재하는 특정 부위로 지정될 수 있으며, 태아의 경우, 시상하부(Thalamus), 코뼈 끝(Nasal bone tip), 구개골(Palate bone), 광대뼈(Cheekbone)가 랜드마크로 지정될 수 있다.
또한 랜드마크 검출부(422)는 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 감지하고, 상기 감지된 랜드마크를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보 중 적어도 하나에 근거하여 다른 랜드마크들을 검출할 수 있다. 예를 들면, 랜드마크 중 구개골이 가장 쉽고 정확하게 검출이 가능하므로, 구개골을 기준 랜드마크로 두어 대상체의 얼굴이 나타난 초음파 영상에서 구개골을 먼저 검출한 후, 구개골의 위치를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보에 따라 다른 랜드마크인 시상하부, 코뼈 끝, 광대뼈를 검출할 수 있다. 따라서, 검출이 비교적 쉬운 기준 랜드마크를 검출한 후, 대상체의 해부학적 특성이 반영되는 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보를 고려하여 기 랜드마크로부터 다른 랜드마크를 적어도 하나 검출함으로써, 검출되는 정중 시상면의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 랜드마크 검출부(422)는 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 추출할 수 있다. 그리고, 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나 이상에 대하여 평균값을 구하여 랜드마크의 기준값으로 설정할 수 있다.
또한, 랜드마크 검출부(422)는 정중 시상면에 대응되는 초음파 영상을 반영하여 랜드마크 정보 저장부(430)에 저장된 랜드마크의 기준값을 갱신할 수 있다.
정중 시상면 검출부(424)는 랜드마크 정보를 이용하여 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다. 랜드마크 정보 저장부(430)에 랜드마크의 밝기 또는 형태에 대한 기준값을 저장해 두고 상기 기준값과 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 상기 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상을 상기 대상체의 정중 시상면으로 검출할 수 있다.
정중 시상면인지 여부에 따라 그 특성이 변화하는 특정 부위를 랜드마크로 지정하고, 그 특성을 이용하여 기준값을 정중 시상면 검출 시마다 새롭게 설정함으로써 정중 시상면 검출부(424)에서 정중 시상면을 검출할 수 있다. 예를 들면, 시상하부, 광대뼈의 경우 정중 시상면에 해당되는 초음파 영상에서 가장 어둡게 나타나고, 코뼈 끝, 구개골의 경우 가장 밝게 나타나는 특성이 있다. 반면 시상하부, 광대뼈는 정중 시상면에서 멀어질수록 초음파 영상에서 점점 밝아지고, 코뼈 끝, 구개골은 점점 어두워진다.
따라서, 랜드마크 정보 저장부(430)에 랜드마크 별로 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면에 해당되는지 어두울수록 정중 시상면에 해당하는지 여부를 포함하는 랜드마크 정보를 더 저장하여 랜드마크별 기준값 설정 및 랜드마크 검출에 이용할 수 있다. 정중 시상면 검출부(424)는 상기 랜드마크 정보에 근거하여, 상기 대상체의 정중 시상면을 포함할 것으로 예측되는 영역에서 획득된 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크의 밝기값 중에서 각 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 랜드마크의 밝기에 대한 기준값으로 설정할 수 있으며, 기준값을 설정한 후, 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크의 밝기값과 기준값과의 오차를 판단하여, 오차가 가장 적은 초음파 영상으로부터 정중 시상면을 검출할 수 있다.
랜드마크 정보는 랜드마크의 형태에 대한 정보를 더 포함하여 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크의 형태 정보와 랜드마크 정보 저장부(430)에 저장된 기준값과 비교할 수 있다. 랜드마크 형태에 대한 정보는 랜드마크의 윤곽의 선명한 정도, 모양 및 크기 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 랜드마크의 밝기값 이외에 형태에 대한 값을 더 기준값과 비교함으로써 정중 시상면 검출 시 정확도를 더 높일 수 있다.
검출된 랜드마크의 정보, 즉 랜드마크의 형태, 밝기, 위치, 종류(예를 들어, 구개골, 코뼈 끝 등), 기준값 및 기준 랜드마크에 대한 정보(예를 들어, 기준 랜드마크인지 여부, 기준 랜드마크로부터의 거리 및 각도 정보 등), 를 포함한 랜드마크 정보가 디스플레이부(140)를 통해 출력됨으로써, 검출된 랜드마크에 대한 정보를 사용자에게 제공 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서 검출 제어부(420)는 윈도우 설정부(423)를 더 포함할 수 있다.
윈도우 설정부(423)는 랜드마크를 포함하는 윈도우를 설정한다. 이때 설정되는 윈도우는 대상체의 적어도 하나의 초음파 영상의 얼굴에 포함된 랜드마크의 위치를 포괄할 수 있도록 설정될 수 있다.
기준 랜드마크를 구한 후 다른 랜드마크를 구하는 경우에는, 기준 랜드마크가 위치할 것으로 판단되는 얼굴의 특정 부위가 포함되도록 윈도우를 설정하여 기준 랜드마크의 위치를 파악할 수 있다. 따라서 구개골을 기준 랜드마크로 하는 경우, 태아의 얼굴 앞쪽 중앙부위에 기준 랜드마크가 존재하므로 태아 얼굴에서 기준 랜드마크가 존재할 것으로 판단되는 영역에 윈도우를 설정하여 기준 랜드마크의 위치를 파악할 수 있다. 기준 랜드마크에 의해 기 저장된 거리 및 각도 정보가 이용되어 다른 랜드마크의 위치가 결정되면, 정중 시상면을 검출하기 위해 각 랜드마크의 위치가 포함되도록 윈도우를 설정하여, 각 랜드마크의 정보를 검출할 수 있다.
랜드마크 검출부(422)는 윈도우 설정부(423)에 의해 설정된 윈도우 내에 존재하는 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출할 수 있다. 그리고, 정중 시상면 검출부(424)는 각 랜드마크의 기 설정된 기준값과 검출된 랜드마크 정보를 비교하여 정중 시상면에 대응될 가능성이 가장 높은 초음파 영상을 선택함으로써 정중 시상면을 검출할 수 있다.
자세히 기술하면, 정중 시상면 검출부(136)는 적어도 하나의 초음파 영상에 대하여 윈도우 설정부(135)에 의해 설정된 윈도우에 포함된 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하여 검출하고 검출된 값을 각 랜드마크의 기준값과 비교할 수 있으며, 각 랜드마크의 정보를 기준값과 비교한 결과, 오차가 가장 적은 것으로 판단되는 초음파 영상을 정중 시상면에 해당되는 초음파 영상으로 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 시스템 중 초음파 영상 처리 장치의 구조를 나타낸 블록도이다. 도 5의 초음파 영상 처리 장치(500)는 도 1, 3, 4의 초음파 영상 처리 장치(130, 300, 400)와 대응될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 초음파 영상 처리 장치(500)는 영상 수신부(510), 검출 제어부(520), 얼굴형태 정보 저장부(530)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 영상 수신부(510)는 도 3 및 도 4의 영상 수신부(310, 410)와 대응되는 것으로서 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
검출 제어부(520)는 얼굴 검출부(521), 얼굴 형태 검출부(522), 정중 시상면 검출부(524)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 윈도우 설정부(523)를 더 포함할 수 있다. 검출 제어부(520)에 포함될 수 있는 얼굴 검출부(521), 윈도우 설정부(523), 정중 시상면 검출부(524)는 도 4에 도시되어 있는 상술한 구성의 제2 실시 예에 의한 초음파 영상 처리 장치(400)에 포함된 것과 동일한 구성으로서 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
얼굴 형태 검출부(522)는 대상체의 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 얼굴 형태를 검출하여 기준값과의 차이가 가장 적은 값을 가지는 초음파 영상으로부터 정중 시상면을 검출할 수 있다.
얼굴 형태 정보 저장부(530)는 얼굴 형태에 대한 기준값을 저장할 수 있다. 얼굴 윤곽 검출부(530)는 상기 얼굴 형태에 대한 기준값을 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 검출된 얼굴 형태와 비교하여 정중 시상면을 검출할 수 있다.
정중 시상면 검출부(524)는 얼굴 형태 검출부(522)에 의해 검출된 얼굴의 형태를 얼굴 형태 정보 저장부(530)에 저장된 기준값과 비교한 결과, 상기 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다. 또한 얼굴 형태 정보를 검출하기 위해 검출 제어부(520)는 윈도우 설정부(523)를 더 포함하여 대상체의 얼굴을 포괄하는 윈도우를 설정하고, 설정된 윈도우 내에서 얼굴의 형태 정보를 검출할 수 있다.
이때 정중 시상면을 검출하기 위해 이용되는 얼굴 형태 정보는 얼굴 윤곽으로부터 검출된 대상체의 얼굴 크기, 모양 및 선명도 등의 정보를 포함할 수 있으며, 기준값과의 비교를 통해 초음파 영상으로부터 정중 시상면을 검출할 수 있다.
얼굴 윤곽으로부터 검출된 대상체의 얼굴 크기, 모양 및 선명도 등의 정보를 포함한 얼굴 형태 정보가 디스플레이부(140)를 통해 출력됨으로써, 사용자에게 검출된 얼굴 형태에 대한 정보가 제공될 수 있다.
상술한 구성의 제3 실시 예에 의한 초음파 영상 처리 장치(500)는 정중 시상면의 검출을 위한 예측 영역에서 적어도 하나의 초음파 영상을 초음파 데이터 획득부에 요청하여 수신하고, 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하고, 상기 검출된 얼굴의 형태 정보를 검출하며, 상기 얼굴 형태 정보를 검출하기 위해 상기 얼굴을 포괄하는 윈도우를 설정하고, 상기 검출된 얼굴의 형태를 기준값과 비교한 결과, 상기 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다. 제1, 제2 실시 예에서는 얼굴에 포함된 랜드마크를 이용한 것과는 달리 제3 실시 예에서는 얼굴 형태를 이용하여 정중 시상면을 초음파 영상으로부터 검출할 수 있다.
더하여, 본 발명의 실시 예에 따른 초음파 영상 처리 장치(400, 500)는 랜드마크 검출부(422)와 얼굴형태 검출부(522)를 동시에 구비할 수 있다. 자세히 기술하면, 본 발명의 실시 예에 따른 초음파 영상 처리 장치(400, 500)는 대상체의 얼굴을 검출한 후 검출된 얼굴에 포함된 랜드마크 뿐 아니라 얼굴 형태 정보도 함께 검출하여 랜드마크 및 얼굴 형태에 대한 기준값과의 비교를 통해 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 정중 시상면을 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법(600)을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 정중 시상면을 검출하기 위한 예측 영역에서 적어도 하나의 초음파 영상을 획득한다(S610). 이때 예측 영역은 사용자 입력 신호에 따라 설정되거나, 외부의 제어 신호에 의해 설정될 수 있으며, 상기 예측 영역에서 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상을 획득할 수 있다.
그리고 획득된 초음파 영상으로부터 대상체의 얼굴을 검출한다(S620). 검출된 얼굴로부터 얼굴에 포함되어 있는 랜드마크를 적어도 하나 검출하고(S630), 검출된 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출한다(S640). 검출된 랜드마크 정보를 이용하여 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 랜드마크를 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법(700)을 나타낸 순서도이다.
도 7의 단계 S720는 도 6의 S620과 동일 대응될 수 있다. 따라서, 정중 시상면을 검출하는 방법(700)은 S721 단계 이전에 S610 및 S620 단계를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 획득한 초음파 영상으로부터 대상체의 얼굴이 검출되면(S720), 검출된 얼굴로부터 랜드마크의 위치를 포함하는 윈도우를 설정한다(S721). 설정된 윈도우 내에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하고(S723), 검출된 랜드마크에 대한 정보를 검출한다(S725). 이때 기준 랜드마크를 이용하여 랜드마크를 검출하는 경우, 기준 랜드마크의 위치가 포함되도록 윈도우를 설정하여 기준 랜드마크를 검출할 수 있다.
소정 기준값과 상기 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다(S727).
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 랜드마크의 밝기 값을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법(800)을 나타낸 순서도이다.
도 8의 단계 S840은 도 6의 단계 S640과 대응될 수 있다. 따라서, 정중 시상면을 검출하는 방법(800)은 S821 단계 이전에 S610, S620, S630 및 S640 단계를 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 검출된 랜드마크의 정보를 검출하면(S840), 검출된 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면인지 어두울수록 정중 시상면인지 여부를 판단한다(S843). 정중 시상면에서 각 랜드마크의 밝기값에 대한 특성 정보는 랜드마크 정보 저장부(430)에 랜드마크 별로 저장되어 S843 단계에서 이용될 수 있다.
S843 단계에서 판단한 결과에 따라, 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 검출한다. 정중 시상면일 때 랜드마크의 밝기가 최고인 특성을 가지는 경우, 획득한 초음파 영상 중 해당 랜드마크 밝기의 최고값을 검출하여 이를 기준값으로 설정한다(S845). 반면, 정중 시상면일 때 랜드마크의 밝기가 최저인 특성을 가지는 경우, 획득한 초음파 영상 중 해당 랜드마크 밝기의 최저값을 검출하여 이를 기준값으로 설정한다(S847).
랜드마크 별로 기준값이 설정되면, 적어도 하나의 랜드마크에 대하여 초음파 영상별로 기준값과 검출된 랜드마크의 밝기값과의 차이를 계산하여 그 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 정중 시상면을 검출할 수 있다(S850). 둘 이상의 랜드마크를 고려하는 경우, 기준값과의 차이의 합을 기준으로 초음파 영상이 정중 시상면에 대응되는지 여부를 판단할 수 있다. 도 8의 단계 S850은 도 6의 단계 S650과 대응될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 의한 대상체의 얼굴 형태를 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법(900)을 나타낸 순서도이다.
정중 시상면의 검출을 위한 예측 영역에서 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하고(S901), 초음파 영상으로부터 대상체의 얼굴을 검출한다(S903). 얼굴이 검출되면 대상체의 얼굴 형태 정보를 검출하여 기준값과 비교한다(S905). 단계 S905에서의 비교 결과에 따라, 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 대상체의 정중 시상면을 검출할 수 있다(S907).
도 10은 본 발명의 제2, 제3, 제4 실시 예에 의한 정중 시상면에 대응되는 복수개의 초음파 영상을 이용하여 기준값을 설정하는 방법(1000)을 나타낸 순서도이다.
대상체의 얼굴 형태 및 랜드마크의 검출은 그 전체 또는 부분적으로 학습 기반(Trainning-based) 알고리즘을 통해 검출할 수 있다. 즉, 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 얼굴 형태 및 랜드마크의 검출은 대상체의 정중 시상면을 포함하는 복수 개의 초음파 영상을 학습기반 알고리즘에 적용하여 대상체의 얼굴 형태 또는 랜드마크의 기준값을 구할 수 있다. 따라서, 학습 기반 알고리즘을 통해 얻은 기준값을 이용하여 초음파 영상에 포함된 대상체의 랜드마크 또는 얼굴 형태를 검출함으로써 정중시상면을 검출할 수 있다.
초음파 영상 처리 장치(400,500)에 대상체의 정중 시상면과 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상을 획득한다(S1001). 단계 S1001에서 획득되는 정중 시상면과 대응되는 초음파 영상은 제어 신호에 따라 외부 장치로부터 얻은 것이거나 본 발명의 실시 예에 따라 검출된 정중 시상면과 대응되는 초음파 영상으로서 외부의 저장 장치에 저장된 것일 수 있다. 획득되는 초음파 영상은 대상체에 포함된 랜드마크 또는 얼굴 형태에 대한 기준값을 정하기 위한 것이므로, 동일한 대상체 또는 동일 종류의 대상체의 정중 시상면에 대응되는 초음파 영상인 것이 타당하다.
단계 S1001에서 획득한 초음파 영상으로부터 랜드마크의 정보 및 얼굴 형태 정보 중 적어도 하나를 검출한다(S1003). 검출된 랜드마크의 정보 또는 얼굴 형태 정보로부터 기준값을 설정할 수 있다(S1005).
S1005 단계에서 기준값을 설정하는 것은 랜드마크의 경우 랜드마크 별로 설정될 수 있으며, 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크 정보 또는 얼굴 형태 정보에 근거하여 설정될 수 있다. 더하여, 랜드마크 정보 또는 얼굴 형태 정보의 평균값을 기준값으로 설정할 수 있다. 이때 평균값은 산술평균값, 기하평균값, 조화평균값 등을 모두 포함하여 의미할 수 있다.
적어도 하나의 정중 시상면에 대응되는 초음파 영상을 이용하여 기준값을 정한 후, 본 발명의 실시 예에 따라 정중 시상면을 검출한 경우(S1007), 검출된 정중 시상면의 랜드마크 정보 또는 얼굴 형태 정보를 반영하여 기준값을 갱신할 수 있다(S1010). 본 발명의 제1, 2 실시 예에 따라 정중 시상면을 검출한 경우엔 랜드마크 정보, 제3 실시 예에 따라 정중 시상면을 검출한 경우엔 얼굴 형태 정보를 반영하여 기준값을 갱신할 수 있다.
랜드마크를 이용하여 정중 시상면을 검출하는데 있어서 기준값을 설정하는 방법은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 두 가지가 존재한다. 따라서 본 발명의 검출 제어부(400)는 사용자가 정중 시상면을 검출하기 위한 기준값의 설정 방법을 설정할 수 있도록 사용자 인터페이스가 디스플레이부(140)에 출력되도록 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명에 의한 대상체의 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법을 표시한 화면을 나타낸 예시도이다.
도 11(a)는 태아의 초음파 영상을 나타낸 것으로서, 시상하부(Thalamus), 코뼈 끝(Nasal bone tip), 구개골(Palate bone), 광대뼈(Cheekbone) 등의 랜드마크를 확인할 수 있다.
도 11(b)는 정중 시상면을 검출하는데 고려할 랜드마크를 포함하는 윈도우를 설정한 것으로 도 11(b)를 참조하면, 코뼈 끝, 구개골, 시상하부를 포함하는 윈도우가 설정된 것을 확인할 수 있다.
도 12는 출력되는 초음파 영상이 본 발명에 의한 대상체의 초음파 영상을 이용하여 검출된 정중 시상면인지 여부가 표시되는 화면을 나타낸 예시도이다.
도 12를 참조하면, 정중 시상면에 해당되는 초음파 영상을 검출한 후 출력 중인 초음파 영상이 정중 시상면에 해당되는 초음파 영상과 비교해볼 때, 대응되는 정도를 판단하여 정중 시상면인지 여부를 따로 표시해줄 수 있다. 예를 들면 대응 정도가 80% 이하이면 불일치, 80% 이상이면 일치하는 것으로 설정해둘 수 있다.
도 12에서는 정중 시상면인지 여부에 대하여 기호로 표시하고 있으나 이의 표시방법은 제한되지 않는다. 이와 함께 정중 시상면과 출력 중인 초음파 영상이 대응되는 정도도 확률 표시로서 출력될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, Mechanical swept 1D 프로브, 2D 프로브뿐만 아니라, 상대적으로 저렴한 초음파 기본 1D 프로브에서도 대상체의 정중 시상면을 자동으로 검출하는 것이 가능하다.
더하여, 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위하여 3D 볼륨 데이터를 생성할 필요 없이 적어도 하나의 초음파 영상을 생성하여 검출하므로 간단한 장비를 가지고 복잡한 과정을 거치지 않고도 정중 시상면을 검출할 수 있다.
더하여, 사용자 입력은 정중 시상면이 존재할 것으로 생각되는 영역을 지정함으로써 끝나므로, 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하고 나면 추가적인 입력을 필요로 하지 않아 사용자 입력을 최소화할 수 있다.
더하여, 랜드마크 검출 시 기준 랜드마크를 먼저 검출한 후 해부학적 특성을 고려하여 다른 랜드마크의 위치를 검출하므로 보다 정확하게 정중 시상면을 검출할 수 있다.
더하여, 대상체의 얼굴 형태 및 랜드마크의 검출은 그 전체 또는 부분적으로 학습 기반(Trainning-based) 알고리즘을 통해 검출할 수 있다. 학습 기반 알고리즘을 통해 얻은 기준값을 이용하여 초음파 영상에 포함된 대상체의 랜드마크 또는 얼굴 형태를 검출함으로써 정중시상면을 검출할 수 있다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.

Claims (22)

  1. 초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 상기 초음파 영상을 획득하는 단계;
    상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계;
    상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하는 단계;
    상기 검출된 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정중 시상면 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 랜드마크 정보를 검출하는 단계는
    상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 랜드마크를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보에 근거하여 적어도 하나의 다른 랜드마크를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정중 시상면을 검출하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계는
    소정 기준값과 상기 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 상기 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검출된 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면인지 어두울수록 정중 시상면인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단한 결과에 따라, 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 검출하는 단계; 및
    상기 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 상기 소정 기준값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계;
    상기 초음파 영상으로부터 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 랜드마크의 정보를 이용하여 상기 소정 기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    출력되는 초음파 영상이 상기 대상체의 정중 시상면과 대응되는지 여부 및 상기 출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응할 확률 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 영상을 획득하는 단계는
    복수의 대상체 각각의 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계는
    상기 복수의 대상체 각각에 대응되는 상기 적어도 하나의 초음파 영상들 각각에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 랜드마크의 위치, 종류, 밝기, 형태 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 랜드마크 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정중 시상면을 검출하는 방법.
  9. 초음파 영상을 이용하여 대상체의 정중 시상면을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 상기 초음파 영상을 획득하는 단계;
    상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 단계;
    상기 대상체의 얼굴 형태 정보를 검출하여 기준값과 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 따라, 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정중 시상면을 검출하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하는 단계;
    상기 초음파 영상으로부터 얼굴 형태 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 얼굴 형태 정보의 평균값을 기준값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상을 이용하여 정중 시상면을 검출하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 검출된 얼굴 형태의 종류, 모양 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 얼굴 형태 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정중 시상면을 검출하는 방법.
  12. 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상 처리 장치에 있어서,
    상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 수신하는 영상 수신부; 및
    상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하고, 상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하며, 상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 검출 제어부; 및
    상기 랜드마크의 위치, 밝기 및 형태의 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 저장하는 랜드마크 정보 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 검출 제어부는
    상기 검출된 랜드마크의 위치, 종류, 밝기, 형태 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 랜드마크 정보가 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 검출 제어부는
    상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하기 위한 얼굴 검출부;
    상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 검출하여 각 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 검출하는 랜드마크 검출부; 및
    상기 랜드마크 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 정중 시상면 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 랜드마크 정보 저장부는
    상기 랜드마크들 간의 거리 및 각도 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 더 저장하고,
    상기 랜드마크 검출부는
    상기 검출된 얼굴에서 적어도 하나의 랜드마크를 감지하고,
    상기 감지된 랜드마크를 기준으로 랜드마크들 간의 거리 또는 각도 정보 중 적어도 하나에 근거하여 적어도 하나의 랜드마크를 검출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 정중 시상면 검출부는
    상기 기준값과 상기 검출된 랜드마크 정보의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 비교한 결과 상기 밝기 및 형태 중 적어도 하나의 차이가 가장 적은 초음파 영상을 상기 대상체의 정중 시상면으로 검출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 랜드마크 정보 저장부는
    상기 랜드마크가 밝을수록 정중 시상면에 해당되는지 어두울수록 정중 시상면에 해당하는지 여부를 포함하는 상기 랜드마크 정보를 저장하고,
    상기 정중 시상면 검출부는
    상기 대상체의 정중 시상면을 검출하기 위한 적어도 하나 이상의 초음파 영상으로부터 검출된 랜드마크의 밝기값 중에서 상기 랜드마크 정보에 근거하여 상기 각 랜드마크의 밝기값의 최고값 또는 최저값을 상기 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 랜드마크 검출부는
    상기 대상체의 정중 시상면에 대응되는 적어도 하나의 초음파 영상으로부터 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나를 포함하는 랜드마크 정보를 추출하고, 상기 랜드마크의 밝기 및 형태 중 적어도 하나 이상에 대하여 평균값을 구하여 상기 랜드마크의 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 영상 수신부는
    복수의 대상체 각각의 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 획득하고,
    상기 얼굴 검출부는
    상기 복수의 대상체를 포함하는 상기 적어도 하나의 초음파 영상들 각각에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 검출 제어부는
    출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응되는지 여부 및 상기 출력되는 초음파 영상이 상기 정중 시상면에 대응될 확률 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 인터페이스가 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  21. 정중 시상면을 검출하기 위한 초음파 영상 처리 장치로서,
    상기 정중 시상면의 검출을 위한 적어도 하나의 초음파 영상을 외부 장치로부터 수신하는 영상 수신부;
    상기 대상체의 얼굴 형태에 대한 기준값을 저장하는 얼굴 형태 정보 저장부;
    상기 초음파 영상에서 상기 대상체의 얼굴을 검출하고, 상기 검출된 얼굴의 형태 정보를 검출하며, 상기 얼굴 형태 정보를 검출하기 위해 상기 얼굴을 포괄하는 윈도우를 설정하고, 상기 검출된 얼굴의 형태를 상기 기준값과 비교한 결과, 상기 기준값과의 차이가 가장 적은 초음파 영상으로부터 상기 대상체의 정중 시상면을 검출하는 검출 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 검출 제어부는
    상기 검출된 얼굴 형태의 종류, 모양 및 기준값 중 적어도 하나를 포함하는 상기 얼굴 형태 정보가 외부의 디스플레이부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 처리 장치.
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