WO2015026164A1 - 스캔 영상의 복원 방법, 장치 및 이를 저장하는 기록매체 - Google Patents

스캔 영상의 복원 방법, 장치 및 이를 저장하는 기록매체 Download PDF

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WO2015026164A1
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최성일
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Definitions

  • the present invention relates to a method of restoring a scanned image, and more particularly, to a method of finding a position of a boundary surface of a subject by restoring a scanned image.
  • the imaging system using X-ray blurs the image by some inevitable principles in the process of acquiring the image, and the resolution of the reconstructed image using the image is limited.
  • Equation 1 expresses the blurring model of the imaging system, and the subject of the original shape passes through the imaging system and outputs the final result affected by the system characteristic function and noise.
  • f (x, y) represents the amount of light in the original image at the coordinates (x, y) on the x- and y-axes
  • h (x, y) is the spread function as PSF (Point Spread Function)
  • g (x, y) Denotes the amount of light of the blurred original image.
  • the most representative of these spreading functions is the half-shading effect by the focal size, which blurs the boundary of the subject as shown in FIG. 2, and lowers and restricts the resolution of the image at the root of the sensor resolution and other limitations. Has an effect.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art, the present invention proposes an algorithm that can accurately represent the boundary of the original subject by extracting the focus and other spreading functions generated in the imaging system.
  • a method of reconstructing a scanned image may include oversampling according to the angle of a slit image photographed through a slit slanted vertically or horizontally according to a predetermined angle. Measuring a spreading function; And restoring the scanned image to increase the expressive power of the boundary surface of the subject in the scanned image photographing the subject using the measured spreading function.
  • the measuring of the spreading function may include generating a line spread function (LSF) for a plurality of alignments, the digital values being sampled according to the pixel interval of the image with respect to the slit image; And measuring a Modulation Transfer Function (MTF) as a spreading function of the slit image using the plurality of LSFs.
  • LSF line spread function
  • MTF Modulation Transfer Function
  • Restoring the scanned image may include interpolating the scanned image to correspond to the oversampling interval of the slit image; And reconstructing the interpolated scan image by using the measured spread function.
  • the measuring of the spreading function may further include synthesizing the generated plurality of LSFs according to the angle and the pixel spacing of the slit image to generate a synthetic LSF. It is desirable to measure the MTF using LSF.
  • the generating of the synthesized LSF may be performed by synthesizing the plurality of LSFs according to an interval obtained by dividing the pixel interval into the N intervals with respect to the number N of pixels existing between the plurality of alignments.
  • Fourier transform of the LSF into an optical transfer functionoin may be performed, and the MTF may be measured using the converted OTF.
  • the measured MTF is an absolute value of the converted OTF.
  • the scan image may be restored by limiting a frequency of the subject to a frequency of a boundary portion including the boundary surface of the subject.
  • the scan image may be a computed tomography (CT) scan image obtained by computed tomography, and the method may further include reconstructing the restored scan image into a CT image.
  • CT computed tomography
  • the method of restoring the scanned image may further include calculating surface data through boundary detection from the reconstructed CT image.
  • the inclination angle of the slits inclined in the vertical or horizontal direction is preferably 2 to 3 °.
  • An apparatus for restoring a scanned image for solving the above technical problem is spreading oversampling over an slit image photographed through a slit slanted vertically or horizontally according to a predetermined angle.
  • a spreading function measuring unit measuring a blurring function;
  • an image restoring unit for restoring the scanned image to increase the expressive power of the boundary surface of the subject in the scanned image photographing the subject using the measured spreading function.
  • the spread function measuring unit may include: an LSF generation unit configured to generate a line spread function (LSF) for a plurality of alignments that are configured with digital values sampled according to pixel intervals of an image with respect to the slit image; And an MTF measuring unit measuring an MTF (Modulation Transfer Function) as a spreading function of the slit image using the plurality of LSFs.
  • LSF line spread function
  • MTF Modulation Transfer Function
  • the image reconstructor may include an image interpolator configured to interpolate the scan image to correspond to the oversampling interval of the slit image; And an interpolation image reconstruction unit for reconstructing the interpolated scan image using the measured spread function.
  • the spreading function measuring unit may further include a synthetic LSF generating unit configured to synthesize the plurality of generated LSFs according to the angle and the pixel interval of the slit image to generate a synthetic LSF, wherein the MTF measuring unit uses the synthetic LSF It is desirable to measure the MTF.
  • a synthetic LSF generating unit configured to synthesize the plurality of generated LSFs according to the angle and the pixel interval of the slit image to generate a synthetic LSF, wherein the MTF measuring unit uses the synthetic LSF It is desirable to measure the MTF.
  • the synthesis LSF generation unit may generate the plurality of LSFs by synthesizing the plurality of LSFs according to the interval obtained by dividing the pixel interval into the N intervals with respect to the number N of pixels existing between the plurality of alignments.
  • the MTF measuring unit may Fourier transform the LSF into an optical transfer functionoin (OTF) and measure the MTF using the converted OTF.
  • OTF optical transfer function
  • the measured MTF is an absolute value of the converted OTF.
  • the image restoring unit may restore the scan image by limiting the frequency of the subject to the frequency of the boundary including the boundary of the subject.
  • the scan image may be a computed tomography (CT) scan image obtained by computed tomography
  • the apparatus for restoring the scanned image may further include an image reconstruction unit for reconstructing the restored scan image into a CT image.
  • CT computed tomography
  • the apparatus for restoring the scanned image may further include a surface data calculator configured to calculate surface data through boundary detection from the reconstructed CT image.
  • the inclination angle of the slits inclined in the vertical or horizontal direction is preferably 2 to 3 °.
  • a program for performing a method of restoring a scanned image according to the present embodiment to solve the above technical problem on a computer may include the angle with respect to a slit image photographed through a slit slanted vertically or horizontally according to a predetermined angle. Measuring an oversampled blurring function according to the oversampling; And restoring the scanned image to increase the expressive power of the boundary surface of the subject in the scanned image photographing the subject using the measured spreading function.
  • the diagnostic CT uses a generator having a focal size of about 0.5 mm, which is inevitably necessary to secure sufficient tube current for acquiring an image of a patient. If a high resolution interface is required, a Micro Focus generator is used, but this is expensive equipment and it is impossible to use it due to exposure dose or insufficient tube current.
  • 1 and 2 are exemplary views illustrating the occurrence of a blur phenomenon in the sampling process of an image acquired by the sensor of the present invention.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a focus size in an imaging system according to the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a MTF (Modulation Transfer Function) result when Fourier transformation of the image of FIG. 3 is performed.
  • MTF Modulation Transfer Function
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of restoring a scanned image according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are detailed flowcharts of a reconstruction method of the scan image of FIG. 5.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating alignment of a slit image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an LSF for each alignment of FIG. 8.
  • FIG. 10 illustrates a synthetic LSF generated by synthesizing the LSFs of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an apparatus for restoring a scanned image, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an apparatus for restoring a scanned image of FIG. 11.
  • the imaging system using X-rays blurs the images according to several inevitable principles in the process of acquiring images, and the resolution of the reconstructed images using them is limited.
  • the subject of the original shape passes through the imaging system and outputs the final result affected by the system characteristic function and noise.
  • the system characteristic function and noise Referring to FIG. 1, in the case of having a one point source, since the optical density of the final result is clearly different from the boundary of the subject, accurate detection of the boundary is possible, but generally, a finite light source.
  • the semi-shading effect due to the size of the focus blurs the boundary of the subject as shown in FIG. 2, and the resolution of the image is lowered and limited rather than the resolution and other limitations of the sensor. do.
  • the focal size has a specific size as shown in FIG. 3, and the size of the focal point can be measured.
  • MTF Modulation Transfer Function
  • the method of restoring a scanned image in this embodiment includes a blurring function measuring step S100 and a scanned image restoring step S200.
  • Spreading function measuring step measures an oversampling spreading function according to the angle with respect to a slit image photographed through a slit slanted vertically or horizontally according to a predetermined angle. do.
  • the slit image is an image obtained by adjusting the alignment of the slit having a fine width and the X-ray tube.
  • the slit having a fine width preferably 10 ⁇ m
  • the angle of inclination in the vertical or horizontal direction of the slit is determined for oversampling, which will be described later.
  • oversampling means to secure a sampling interval higher than a sampling interval of an actually acquired image in order to express the resolution of the image limited by the focal size and the resolution of the image limited by the pixel size. . Therefore, it is possible to include more information than the error according to the sampling interval that occurs when the actual image is obtained.
  • the spread function is an image system using X-rays as shown in Equation 1 above. In the process of acquiring an image, the image is blurred by some inevitable principles, and the resolution of the reconstructed image using the same is limited. A function that expresses the blur of the original image as a mathematical relationship in the blurring model of the imaging system represented by Equation 1.
  • the measurement of the spread function in this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 6.
  • the measurement of the spread function may include receiving an inclined slit image (S110), generating LSFs for a plurality of alignments (S120), generating a synthetic LSF (S130), OTF conversion step (S140), may be made through the MTF measurement step (S150).
  • Generating a line spread function (LSF) for a plurality of alignments (S120) is a digital value sampled according to the pixel spacing of the image using the slit image input in step S110 of receiving a slit image. Generates a line spread function (LSF) for a plurality of alignments that are configured.
  • step S120 the pixel spacing ⁇ x is the sampling interval for the four alignments.
  • Generating a synthetic LSF (S130) synthesizes the generated plurality of LSF according to the angle and the pixel interval of the slit image to generate a synthetic LSF.
  • Generating the synthesized LSF is to synthesize and generate the plurality of LSF according to the interval of dividing the pixel interval into the N interval for the number N of pixels existing between the plurality of alignments desirable.
  • LSF (x) is a synthetic LSF function generated in step S130 of generating a synthetic LSF
  • OTF ( ⁇ ) is a Fourier transform result of the synthetic LSF.
  • ⁇ is the spatial frequency and ⁇ is the phase.
  • Equation 3 is expressed.
  • MTF measurement step (S150) measures the MTF using the converted OTF. MTF is measured by taking the absolute value of the transformed OTF.
  • the step S200 of restoring the scanned image in the present embodiment may include the boundary surface of the subject in the scanned image photographed using the spread function measured in the step S100. Reconstructing the scanned image to increase the expressive power (S210), and reconstructing the interpolated scan image (not shown).
  • Interpolating the scan image interpolates the scan image to correspond to the oversampling interval of the slit image.
  • interpolating a scanned image is performed by measuring an oversampled LSF at a sampling interval of ⁇ x / 4 in the measurement of the spread function according to the slit image.
  • interpolation of the scanned image according to the above-described embodiment enlarges the scanned image by 4 times.
  • the step of restoring the interpolated scan image includes restoring by limiting the boundary frequency (S220), reconstructing the CT image (S230), and detecting the slope surface (S240). It may include the surface data calculation step (S250).
  • the result obtained in the present embodiment is a boundary image of the subject, so that the scan image is restored by limiting the frequency of the subject to the frequency of the boundary including the boundary of the subject.
  • the method of restoring the scanned image may further include reconstructing the restored scan image into a CT image (S230).
  • CT image reconstruction step (S230) is reconstructed into a CT image of the resolution to obtain a reconstructed image with increased sampling.
  • the image reconstruction may be a reconstruction by reducing the enlarged image in the interpolation step S210 of the scan image to an image according to the pixel interval before interpolation, and the reconstruction method may vary according to the resolution to be obtained.
  • the boundary detection step (S240) is a step of performing boundary detection on the image reconstructed in the CT image reconstruction step.
  • the boundary surface is a plane that separates the ROI to be photographed from the background region other than the ROI.
  • the detection of the interface is preferably performed using a Sobel Mask.
  • the interface is preferably present at a point where the brightness of the pixel in the image changes from a low value to a high value, or vice versa, through which the image can represent the shape, size and texture of the object. therefore.
  • the detection of the boundary surface is used to obtain boundary information of an image using these characteristics. More specifically, the pixel corresponding to the boundary surface is found.
  • the detection of the boundary surface may be performed by detecting the intensity and brightness change rate based on the intensity.
  • a Sobel Mask may be used to detect the rate of change.
  • the Sobel mask detects edges in all directions, resists noise, and is more sensitive to diagonal lines than vertical and horizontal boundaries. The larger the mask, the thicker the boundary and the sharper it becomes.
  • the mask may be a vertical, horizontal mask or a Laplacian mask according to the second derivative.
  • the surface data is calculated through the boundary detection result.
  • the surface data may be in a STL (Sereo Lithography) file format.
  • the modeled data file must be converted into a file format so that it can be recognized by various devices.
  • the STL (Sereo Lithography) file format is a file format having an STL (Stereo Lithography) extension, which is used in the stereolithography system.
  • STL file is a file format that recognizes even the smooth to curved surface by arranging the surface of three-dimensional object in a polygonal surface, a polygonal surface of a large and small triangle.
  • the apparatus 100 for restoring a scanned image includes a spread function measuring unit 110 and an image restoring unit 120.
  • the spread function measuring unit 110 receives a slit image photographed through a slit slanted vertically or horizontally according to a predetermined angle, and oversampling oversplied according to the angle. Measure the function.
  • the image restoring unit 120 restores the scanned image to increase the expressive power of the boundary surface of the subject in the scanned image photographing the subject using the measured spreading function.
  • the spread function measuring unit 110 includes an LSF generating unit 112, a synthetic LSF generating unit 114, and an MTF measuring unit 116.
  • the LSF generator 112 generates a line spread function (LSF) for a plurality of alignments, which are composed of digital values sampled according to pixel intervals of the image with respect to the slit image.
  • LSF line spread function
  • the synthesis LSF generation unit 114 synthesizes the plurality of LSFs according to the interval obtained by dividing the pixel interval into the N intervals with respect to the number N of pixels existing between the plurality of alignments.
  • the MTF measuring unit 116 performs a Fourier Transform of the LSF to an optical transfer function (OTF) and measures the MTF using the converted OTF.
  • OTF optical transfer function
  • the spread function measuring unit 110 performs the above-described spread function measurement, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the image reconstructor 120 includes an image interpolator 122 and an interpolated image reconstructor 124.
  • the image interpolator 122 interpolates the scanned image to correspond to the oversampling interval of the slit image.
  • the interpolation image reconstructor 124 reconstructs the interpolated scan image by using the spread function measured by the spread function measurer.
  • the description corresponds to the above-described method for restoring the scanned image, a detailed description thereof will be omitted.
  • the apparatus for restoring a scanned image further includes an image reconstructing unit 200 for reconstructing the restored scanned image into a CT image when the scanned image in the present embodiment is a computed tomography (CT) scan image obtained by computer tomography.
  • the apparatus may further include a surface data calculator 300 for calculating surface data through boundary detection from the reconstructed CT image.
  • CT using image restoration through sampling increase can secure precise images for CAD / CAM used in the system used for diagnosing actual patients without additional cost and equipment installation. It can be used.
  • the scan image restoration method of the present invention can be implemented in a computer-readable code 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 media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and computer-readable recording media are distributed in networked computer systems.
  • Computer-readable code can be stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

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Abstract

본 발명은 스캔 영상의 복원 방법에 관한 것으로서 본 실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법은 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따라 샘플링 증가를 통한 영상복원을 활용한 CT 에서는 실제 환자를 진단할 때 사용하는 시스템에서 추가적으로 사용하는 CAD/CAM 용 정밀 영상을 확보 가능함으로 추가적인 비용 및 장비의 설치가 필요 없다.

Description

스캔 영상의 복원 방법, 장치 및 이를 저장하는 기록매체
본 발명은 스캔 영상의 복원 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스캔 영상을 복원하여 피사체의 경계면의 위치를 찾는 방법에 관한 것이다.
기존의 CT(Computed Tomography) 재구성 영상에서는 센서에서 획득한 영상의 샘플링 데이터를 이용하여 재구성 영역의 위치를 재구성 함으로 센서의 고유 한 픽셀 크기에 의하여 제한되는 샘플링 이상의 경계정보는 표현하기 어려웠다.
실제로 X-ray 를 사용한 영상시스템은 영상을 획득하는 과정에서 필연적인 몇가지의 원리에 의하여 영상이 블러(blur) 되고 이를 사용한 재구성 영상에서도 해상도에서 제한성을 가지게 된다.
수학식 1은 이러한 영상시스템의 퍼짐(Blurring) 모델을 표현하며 원본 형상의 피사체는 영상시스템을 통과하며 시스템 특성 함수와 노이즈 등의 영향을 받은 최종 결과물을 출력하게된다.
[수학식 1]
g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)
여기서 f(x,y)는 x축과 y축의 좌표(x,y)에서의 원본영상의 광량을 나타내며 h(x,y)는 퍼짐함수로써 PSF(Point Spread Function), g(x,y)는 블러(blurr)된 원본영상의 광량을 나타낸다.
이러한 퍼짐 함수중 대표적인 것은 초점 크기에 의한 반음영효과로 도 2에서와 같이 피사체의 경계면을 블러(blur)시키는 효과를 주며 센서의 해상도 및 기타 다른 제한 사항보다 근원적으로 영상의 해상도를 저하기키고 제한하는 효과를 가진다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서는 영상 시스템에서 발생하는 초점 및 기타 퍼짐 함수를 추출 하여 원래의 피사체가 가지는 경계면을 정확하게 표현 가능한 알고리즘을 제안한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법은 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함한다.
상기 퍼짐함수를 측정하는 단계는, 상기 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 LSF를 이용하여 상기 슬릿 영상의 퍼짐함수로서 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 스캔 영상을 복원하는 단계는 상기 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 단계; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함한다.
상기 퍼짐함수를 측정하는 단계는, 상기 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 합성 LSF를 이용하여 MTF를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 합성 LSF를 생성하는 단계는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것이 바람직하다.
상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 측정되는 MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값인 것이 바람직하다.
상기 스캔 영상을 복원하는 단계는 상기 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원하는 것이 바람직하다.
상기 스캔 영상은 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상이고, 상기 스캔 영상의 복원 방법은 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스캔 영상의 복원 방법은 상기 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿의 기울어진 각도는 2~3°인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 스캔 영상의 복원 장치는 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 퍼짐함수 측정부; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함한다.
상기 퍼짐함수 측정부는, 상기 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성하는 LSF 생성부; 및 상기 복수의 LSF를 이용하여 상기 슬릿 영상의 퍼짐함수로서 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 MTF 측정부를 포함한다.
상기 영상 복원부는 상기 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 영상 보간부; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 복원하는 보간 영상 복원부를 포함한다.
상기 퍼짐함수 측정부는, 상기 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성하는 합성 LSF 생성부를 더 포함하고, 상기 MTF 측정부는 상기 합성 LSF를 이용하여 MTF를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 합성 LSF 생성부는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것이 바람직하다.
상기 MTF 측정부는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정하는 것이 바람직하다.
상기 측정되는 MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값인 것이 바람직하다.
상기 영상 복원부는 상기 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원하는 것이 바람직하다.
상기 스캔 영상은 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상이고, 상기 스캔 영상의 복원 장치는 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 영상 재구성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스캔 영상의 복원 장치는 상기 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 표면 데이터 산출부를 더 포함한다.
상기 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿의 기울어진 각도는 2~3°인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법을 컴퓨터 상에서 수행하는 프로그램은 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함한다.
일반적으로 진단용 CT 는 0.5mm 정도의 초점크기를 갖는 제너레이터를 사용하며 이는 환자의 영상을 획득하기 위한 충분한 관전류 량을 확보하기 위하여 필연적으로 필요하다. 고해상도의 경계면 표현등이 필요한 경우에는 Micro Focus 제너레이터를 사용하지만 이경우 고가의 장비이며 추가적으로 환자를 촬영 할때는 피폭량이나 충분하지 않은 관전류로 인하여 사용이 불가능하다.
샘플링 증가를 통한 영상복원을 활용한 CT 에서는 실제 환자를 진단할때 사용하는 시스템에서 추가적으로 사용하는 CAD/CAM 용 정밀 영상을 확보 가능함으로 추가적인 비용 및 장비의 설치 없이 활용이 가능하다.
도 1, 2는 본 발명의 센서에서 획득한 영상의 샘플링 과정에서 블러 현상의 발생을 예시하는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상시스템에서의 초점크기를 나타내는 예시도이며, 도 4는 도 3의 영상을 퓨리에 변환한 경우 MTF(Modulation Transfer Function) 결과를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 스캔 영상의 복원 방법에 대한 세부 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 영상의 얼라인먼트를 나타내는 예시도이다.
도 9는 도 8의 각 얼라인먼트에 대한 LSF를 나타내는 도이다.
도 10은 도 9의 LSF들을 합성하여 생성된 합성 LSF를 나타내는 도이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 영상의 복원 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11의 스캔 영상의 복원 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
기존의 CT 재구성 영상에서는 센서에서 획득한 영상의 샘플링 데이터를 이용하여 재구성 영역의 위치를 재구성 함으로 센서의 고유 한 픽셀 크기에 의하여 제한되는 샘플링 이상의 경계정보는 표현하기 어려웠다.
실제로 X-ray 를 사용한 영상시스템은 영상을 획득하는 과정에서 필연적인 몇가지의 원리에 의하여 영상이 블러되고 이를 사용한 재구성 영상에서도 해상도에서 제한성을 가지게 된다.
원본 형상의 피사체는 영상시스템을 통과하며 시스템 특성 함수와 노이즈 등의 영향을 받은 최종 결과물을 출력하게된다. 도 1을 참조하면 한점에 의한 광원(One point source)을 갖는 경우는 피사체의 경계면에서 최종 결과물의 그 광밀도(Optical density)가 명확한 차이를 이루므로 정확한 경계면의 검출이 가능하나, 일반적으로 유한 광원(Finite source)을 갖는 영상시스템에서는 초점의 크기에 의한 반음영효과로 도 2에서와 같이 피사체의 경계면을 블러 시키는 현상이 나타나며 센서의 해상도 및 기타 다른 제한 사항보다 근원적으로 영상의 해상도를 저하시키고 제한한다.
초점의 크기는 도 3과 같이 특정한 크기를 가지며 그 크기의 측정이 가능하다. 또한 초점의 광량 분포를 MTF(Modulation Transfer Function)로 나타내면 도 4와 같은 형태로 나타난다.
이하 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법에 대하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 스캔 영상의 복원 방법은 퍼짐(blurring)함수 측정 단계(S100), 스캔 영상 복원 단계(S200)를 포함한다.
퍼짐함수 측정 단계(S100)는 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정한다. 슬릿 영상은 미세한 폭을 가지는 슬릿과 X선관의 얼라인먼트(alignment)를 조절하여 촬영된 영상으로서 본 실시예에서는 미세한 폭(바람직하게는 10μm)의 슬릿을 놓고 회전 또는 좌우 이동시키면서 얼라인먼트를 조정하여 촬영한다. 또한 슬릿의 수직 또는 수평방향으로 기울어진 각도는 후술하는 오버 샘플링(Over Sampling)을 위하여 결정되는 것으로서 본 실시예에서는 수직에서 2~3°기울어진 슬릿을 이용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 수직에서 2.54°기울어진 슬릿을 이용한다.
또한 본 실시예에서 오버 샘플링한다는 것은 초점 크기에 의하여 제한되는 영상의 해상도 및 픽셀 크기에서 제한되는 영상의 해상도 이상의 해상도를 표현하기 위하여 실제 획득한 영상의 샘플링 간격보다 높은 샘플링 구간을 확보하는 것을 의미한다. 따라서 실제 영상이 획득 되었을 때 발생하는 샘플링 간격에 따른 오차 이상의 정보를 포함 가능하다. 퍼짐함수란 상술한 수학식1과 같이 X-ray 를 사용한 영상시스템은 영상을 획득하는 과정에서 필연적인 몇가지의 원리에 의하여 영상이 블러(blur) 되고 이를 사용한 재구성 영상에서도 해상도에서 제한성을 가지게 된다. 수학식 1과 같은 형태로 표현되는 영상시스템의 퍼짐(Blurring) 모델에서 원본영상의 블러를 수학적 관계로 표현하는 함수이다. 이하 도 6을 참조하여 본 실시예에서 퍼짐함수의 측정에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면 본 실시예에서 퍼짐함수의 측정은 기울어진 슬릿 영상을 입력 받는 단계(S110), 복수의 얼라인먼트에 대한 LSF를 생성하는 단계(S120), 합성 LSF를 생성하는 단계(S130), OTF변환 단계(S140), MTF측정 단계(S150)를 통해 이루어질 수 있다.
복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성하는 단계(S120)는 슬릿 영상을 입력 받는 단계(S110)에서 입력 받은 슬릿 영상을 이용하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성한다.
도 8을 참조하면, 2~3°기울어진 슬릿 영상에 대하여 A, B, C, D의 4개의 얼라인면트가 존재하며, 따라서 S120 단계는 4개의 얼라인먼트에 대하여 픽셀 간격 △x 를 샘플링 간격으로 5개의 디지털 값으로 구성되는 4개의 LSF를 생성한다.
합성 LSF를 생성하는 단계(S130)는 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성한다.
상기 합성 LSF를 생성하는 단계(S130)는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것이 바람직하다.
따라서, 도 8에는 하나의 픽셀에 대하여 4개의 얼라인먼트가 존재하기 때문에 합계 20개의 데이터를 △x/4의 샘플링 간격으로 합성하면 샘플링 간격이 작은 합성 LSF가 생성된다. 도 9는 각각의 얼라인먼트에 해당하는 LSF를 개략적으로 나타내며. 각각의 LSF에서 숫자는 합성 순서를 나타내는 식별번호이다. LSF 합성시 △x/4의 샘플링 간격으로 LSF 결과 값을 숫자의 순서에 따라 합성하면 도 10과 같은 최종적인 합성 LSF를 생성하게 된다. 이하 OTF를 변환하는 단계(S140)에 대하여 설명한다. MTF를 측정하기에 앞서 LSF를 광학 전달함수 OTF로 변환한다. 본 실시에에서 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로의 변환은 퓨리에 변환(Fourier Transform)을 이용하여 수행되며, 변환은 수학식 2와 같이 표현된다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2014007740-appb-I000001
여기서 LSF(x)는 합성 LSF를 생성하는 단계(S130)에서 생성된 합성 LSF함수이며, OTF(μ)는 합성 LSF의 퓨리에 변환 결과식이다. μ는 공간주파수이며, δμ는 위상이다.
나아가 수학식 2를 오일러식으로 표현하면 수학식 3으로 표현된다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2014007740-appb-I000002
여기서,
Figure PCTKR2014007740-appb-I000003
이며,
Figure PCTKR2014007740-appb-I000004
이다.
MTF측정 단계(S150)는 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정한다. MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값을 취하여 측정된다.
이하 도 7을 참조하여 본 실시예에서 측정된 MTF를 이용하여 스캔영상을 복원(S200)하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면 본 실시예에서 스캔영상을 복원하는 단계(S200)는 상술한 퍼짐 함수를 측정하는 단계(S100)에서 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계로서 스캔 영상을 보간하는 단계(S210), 보간된 스캔 영상을 복원하는 단계(미도시)를 포함한다.
스캔 영상을 보간하는 단계(S210)는 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)한다. 본 실시예에서 스캔 영상을 보간한다는 것은 슬릿 영상에 따른 퍼짐함수의 측정에서 △x/4의 샘플링 간격으로 오버 샘플링된 함성된 LSF를 측정하였으므로, 스캔 영상에 오버 샘플링된 퍼짐함수를 적용하기 위해서는 스캔영상을 오버 샘플링 간격만큼 확대시키는 것이 필요하다. 따라서 상술된 실시예에 따른 스캔 영상의 보간은 스캔 영상을 4배 확대하는 것이다.
보간된 스캔 영상을 복원하는 단계(미도시는 스캔 영상을 보간하는 단계에서 보간된 스캔 영상을 퍼짐함수를 이용하여 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 복원한다. 보다 상세하게 보간된 스캔 영상을 복원하는 단계(미도시)에 대하여 설명하면, 보간된 스캔 영상을 복원하는 단계(미도시)는 경계면 주파수를 한정하여 복원하는 단계(S220), CT영상 재구성 단계(S230), 경게면 검출 단계(S240), 표면데이터 산출 단계(S250)를 포함할 수 있다.
경계면 주파수 한정 복원 단계(S220)는 본 실시예에서 얻고자 하는 결과는 피사체의 경계면 영상이므로 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원을 수행한다.
영상복원을 일반 영상에 적용할 경우 피사체는 일반적으로 무한대의 주파수 정보를 포함하고 있음으로 에일리어싱(Aliasing)은 필연적으로 발생하며 이에 따라 노이즈가 증가하는 특성이 있다. 이러한 특성의 제거를 위하여 본 실시예에서 필요로 하는 선명한 경계면 영상의 획득을 위하여 피사체의 주파수를 경계부분의 주파수로 한정 하고 복원하면 노이즈의 증가 및 에일리어싱을 회피 할 수 있다.
나아가 본 실시예에서 스캔 영상이 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상인 경우 상기 스캔 영상의 복원 방법은 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 단계(S230)를 더 포함할 수 있다. 따라서 CT영상 재구성 단계(S230)는 샘플링이 증가되고 복원된 영상을 얻고자 하는 해상도의 CT영상으로 재구성한다. 본 실시예에서 영상 재구성은 스캔 영상의 보간 단계(S210)에서 확대된 영상을 보간 전의 픽셀 간격에 따른 영상으로 축소하여 재구성하는 것일 수 있으며, 얻고자 하는 해상도에 따라 그 재구성 방법은 달라질 수 있다.
경계면 검출 단계(S240)는 CT영상 재구성 단계에서 재구성된 영상에서 경계면 검출을 수행하는 단계이다. 본 실시예에서 경계면은 영상 촬영장치에서 촬영하고자 하는 관심영역과 관심영역 외의 배경영역을 구분하는 면인 것이 바람직하다. 본 실시예에서 경계면의 검출은 소벨 마스크(Sobel Mask)를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
경계면은 영상에서 픽셀의 밝기가 낮은 값에서 높은값으로, 또는 반대로 변하는 지점에 존재하는 것이 바람직하고, 영상은 이를 통해 물체의 모양, 크기 및 텍스처를 나타낼 수 있다. 따라서. 경계면의 검출을 이러한 특성을 이용하여 영상의 경계면 정보를 획득하는 것으로 보다 상세하게는 경계면에 해당하는 픽셀을 찾는 것이다.
일 실시예에서 경계면의 검출은 명암도를 기준으로 명암, 밝기 변화율을 검출을 통해 수행될 수 있다. 상기 변화율을 검출하기 위해 소벨 마스크(Sobel Mask)를 이용할 수 있다. 소벨 마스크는 모든 방향의 경계면을 검출하며 노이즈에 강하며 수직, 수평 경계보다 대각선 방향의 경계면에 민감하다. 마스크의 크기가 커질수록 경계면의 두께가 두꺼워져 선명해 진다. 이외에도 마스크는 수직, 수평마스크 또는 2차 미분에 따른 라플라시안 마스크일 수 있다.
표면 데이터를 산출하는 단계(S250)는 경계면 검출 결과를 통하여 표면데이터를 산출한다. 경계면 검출 결과를 표면데이터로 활용하기 위한 것으로서 본 실시예에서 표면데이터는 STL(STereo Lithography)파일 포맷일 수 있다. 모델링된 데이터파일을 다양한 장비에서 인식할 수 있도록 파일 형식으로 전환해야 한다. STL(STereo Lithography)파일 포맷은 입체 모델링 인쇄기법(Stereolithography System)에 사용되는, STL (Stereo Lithography) 확장자를 가지는 파일형식이다.
STL 파일은 입체물의 표면을 다각형(Polygon)화된 표면인 폴리곤(polygon) 형태인 크고 작은 삼각형의 면으로 배열하여 각진 형태에서 부드러운 곡면까지도 인식시키는 파일 형식이다.
이하 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 영상의 복원 방법을 수행하는 스캔 영상의 복원 장치(100)에 대하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에서 스캔 영상의 복원 장치(100)는 퍼짐 함수 측정부(110), 영상 복원부(120)를 포함한다. 퍼짐 함수 측정부(110)는 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상을 입력 받고 이에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정한다. 영상 복원부(120)는 상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원한다.
도 12를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 퍼짐함수 측정부(110)는 LSF 생성부(112), 합성 LSF 생성부(114), MTF 측정부(116)를 포함한다. LSF 생성부(112)는 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성한다.
합성 LSF 생성부(114)는 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성한다.
MTF 측정부(116)는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정한다. 이상 본 실시예에서 퍼짐 함수 측정부(110)는 상술된 퍼짐 함수를 측정하는 단계를 수행하는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
영상 복원부(120)는 영상 보간부(122)와 보간 영상 복원부(124)를 포함한다. 영상 보간부(122)는 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)한다. 보간 영상 복원부(124)는 퍼짐함수 측정부에서 측정된 퍼짐함수를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 복원한다. 역시 이에 대한 설명은 상술된 스캔 영상 복원 방법에 대응되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
나아가 스캔 영상의 복원 장치는 본 실시예에서의 스캔 영상이 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상인 경우 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 영상 재구성부(200)를 더 포함할 수 있으며, 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 표면 데이터 산출부(300)를 더 포함할 수 있다.
이상의 스캔 영상 복원 방법 및 장치에 따라 샘플링 증가를 통한 영상복원을 활용한 CT 에서는 실제 환자를 진단할때 사용하는 시스템에서 추가적으로 사용하는 CAD/CAM 용 정밀 영상을 확보 가능함으로 추가적인 비용 및 장비의 설치 없이 활용이 가능하다.
한편 본 발명의 스캔 영상 복원 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 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 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트 들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (32)

  1. 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함하는 스캔 영상의 복원 방법.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 퍼짐함수를 측정하는 단계는,
    상기 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 LSF를 이용하여 상기 슬릿 영상의 퍼짐함수로서 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 단계를 포함하는 스캔 영상의 복원 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 영상을 복원하는 단계는 상기 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 단계; 및
    상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 복원하는 단계를 포함하는 스캔 영상의 복원 방법.
  4. 제 2 항에 있어서 상기 퍼짐함수를 측정하는 단계는,
    상기 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 합성 LSF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 합성 LSF를 생성하는 단계는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정되는 MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값인 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 영상을 복원하는 단계는 상기 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 영상은 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상이고, 상기 스캔 영상의 복원 방법은 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스캔 영상의 복원 방법은 상기 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿의 기울어진 각도는 2~3°인 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  12. 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 이용하여 오버 샘플링(Over Sampling)된 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 단계;
    입력된 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 단계;
    상기 측정된 MTF를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 미리 결정된 주파수에 따른 영상으로 복원하는 단계를 포함하는 스캔 영상의 복원 방법.
  13. 제 12 항에 있어서 상기 퍼짐함수를 측정하는 단계는,
    상기 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 합성 LSF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 합성 LSF를 생성하는 단계는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 MTF를 측정하는 단계는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정되는 MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값인 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 스캔 영상을 복원하는 단계는 상기 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 스캔 영상은 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상이고, 상기 스캔 영상의 복원 방법은 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 스캔 영상의 복원 방법은 상기 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 방법
  20. 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 퍼짐함수 측정부; 및
    상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함하는 스캔 영상의 복원 장치.
  21. 제 20 항에 있어서 상기 퍼짐함수 측정부는,
    상기 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 생성하는 LSF 생성부; 및
    상기 복수의 LSF를 이용하여 상기 슬릿 영상의 퍼짐함수로서 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 MTF 측정부를 포함하는 스캔 영상의 복원 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 영상 복원부는 상기 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 상기 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 영상 보간부; 및
    상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 복원하는 보간 영상 복원부를 포함하는 스캔 영상의 복원 장치.
  23. 제 21 항에 있어서 상기 퍼짐함수 측정부는,
    상기 생성된 복수의 LSF를 상기 슬릿 영상의 상기 각도 및 상기 픽셀 간격에 따라 합성하여 합성 LSF를 생성하는 합성 LSF 생성부를 더 포함하고,
    상기 MTF 측정부는 상기 합성 LSF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 합성 LSF 생성부는 상기 복수의 얼라이먼트들 사이에 존재하는 픽셀의 개수 N에 대하여 상기 픽셀 간격을 상기 N개의 간격으로 분할한 간격에 따라 상기 복수의 LSF를 합성하여 생성하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 MTF 측정부는 상기 LSF를 OTF(Optical Transfer Functioin)로 퓨리에 변환(Fourier Transform)하고 상기 변환된 OTF를 이용하여 MTF를 측정하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 측정되는 MTF는 상기 변환된 OTF의 절대값인 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 영상 복원부는 상기 피사체의 주파수를 상기 피사체의 경계면을 포함하는 경계부분의 주파수로 한정하여 상기 스캔 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 스캔 영상은 컴퓨터 단층 촬영으로 획득한 CT(Computed Tomography) 스캔 영상이고, 상기 스캔 영상의 복원 장치는 복원된 상기 스캔 영상을 CT 영상으로 재구성하는 영상 재구성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 스캔 영상의 복원 장치는 상기 재구성된 CT 영상으로부터 경계면 검출을 통한 표면 데이터를 산출하는 표면 데이터 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치
  30. 제 20 항에 있어서,
    상기 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿의 기울어진 각도는 2~3°인 것을 특징으로 하는 스캔 영상의 복원 장치
  31. 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 상기 각도에 따라 오버 샘플링(Over Sampling)된 퍼짐(blurring)함수를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 퍼짐함수를 이용하여 피사체를 촬영한 스캔 영상에서 상기 피사체의 경계면의 표현력이 증가하도록 상기 스캔 영상을 복원하는 단계를 컴퓨터 상에서 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체
  32. 소정의 각도에 따라 수직 또는 수평방향으로 기울어진 슬릿(Slit)을 통하여 촬영된 슬릿 영상에 대하여 영상의 픽셀 간격에 따라 샘플링된 디지털 값으로 구성되는 복수의 얼라인먼트(alignment)에 대한 LSF(Line Spread Function)를 이용하여 오버 샘플링(Over Sampling)된 MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하는 단계;
    입력된 스캔 영상을 상기 슬릿 영상의 오버 샘플링 간격에 대응되도록 보간(interpolation)하는 단계;
    상기 측정된 MTF를 이용하여 상기 보간된 스캔 영상을 미리 결정된 주파수에 따른 영상으로 복원하는 단계를 컴퓨터 상에서 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체
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