KR101581688B1 - Apparatus and method of adaptive transmission for medical image - Google Patents
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Abstract
영상 내의 관심 영역을 고려한 적응적 의료 영상 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 원격(remote) 의료 영상 장치가 의료 영상을 전송하는 방법은, 프로브(probe)를 이용하여 의료 영상을 생성하고, 생성된 의료 영상에 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하고, 분할된 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하여 각 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 생성하며, 감축된 영상 데이터를 로컬(local) 의료 영상 장치에 전송한다.The present invention relates to an adaptive medical image transmission apparatus and method considering an area of interest in an image, and a method of transmitting a medical image by a remote medical image device includes generating a medical image using a probe, A ROI is set for an image, at least one region is divided according to a distance from a set ROI, a differential image data reduction technique is applied to the ROI, And transmits the reduced image data to a local medical imaging device.
Description
본 발명은 의료 영상을 송수신하는 기술에 관한 것으로, 특히 피측정 대상에 인접하여 프로브에 연결된 원격(remote) 의료 영상 장치와 이에 물리적으로 이격된 로컬(local) 의료 영상 장치에서 송신단과 수신단 간의 의료 영상을 전송하는 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for transmitting and receiving a medical image, and more particularly, to a remote medical image device connected to a probe adjacent to an object to be measured, and a medical image device physically separated from the remote medical image device, And a recording medium on which the recording medium is recorded.
의료 영상 기술은 초음파나 광음향 등의 수단을 이용해 근육, 힘줄, 그리고 많은 내부 장기들, 이들의 크기, 구조와 병리학적 손상을 실시간으로 단층 영상으로 가시화하는 진단 기술이다. 이는 주기적 또는 응급 상황에서 태아를 가시화하는 데도 사용된다. 초음파는 적어도 50년 동안 인간의 몸속을 영상화하는데 사용되었으며, 이는 현대 의학에서 가장 널리 사용되는 진단 기술 중 하나이다. 이 기술은 자기공명영상(MRI)이나 엑스선 전산화 단층 촬영(CT)에 비해 가격이 저렴하고 이동이 용이하다는 장점을 갖는다.Medical imaging technology is a diagnostic technology that visualizes muscle, tendons, and many internal organs, their size, structure and pathological damage in real time by using ultrasonic or photoacoustic means. It is also used to visualize the fetus in periodic or emergency situations. Ultrasound has been used to image the human body for at least 50 years, which is one of the most widely used diagnostic techniques in modern medicine. This technique has advantages in that it is cheaper and easier to move than magnetic resonance imaging (MRI) or x-ray computed tomography (CT).
초음파 영상의 원리는 다음과 같다. 우선 측정 대상에 프로브(probe)를 접촉시키고 초음파를 발생시켜 반사된 초음파를 수신하여 영상을 구성한다. 초음파를 발생시키면 매우 짧은 시간 안에 음파가 매질 속을 지나가고, 음향 임피던스가 다른 두 매질 사이를 지날 때에는 반사파가 발생한다. 초음파 영상 기술에서는 이러한 반사파를 측정해 반사음이 되돌아 올 때까지의 시간을 통해 거리를 역산함으로써 영상을 구성한다.The principle of ultrasound imaging is as follows. First, a probe is brought into contact with an object to be measured, an ultrasonic wave is generated, and the reflected ultrasonic wave is received to form an image. When ultrasonic waves are generated, a sound wave passes through the medium in a very short time, and a reflected wave is generated when the acoustic impedance passes between two different mediums. In the ultrasound imaging technology, images are formed by measuring the reflected waves and then invert the distance through the time until the reflected sound returns.
이러한 초음파 영상의 실시간성 및 비파괴적/비침습적 영상화가 가능하다는 장점을 활용하여 다양한 초음파 의료 영상 기술들이 제안되었다. 특히, 과거 대형 장비로서 구현되었던 초음파 의료 영상 시스템이 보다 작은 크기의 휴대용 장비로 개발되고 있는 추세로서, 이하에 제시되는 선행기술문헌에는 원격 초음파 영상 전달 시스템의 개괄적인 아이디어를 제시하고 있다.A variety of ultrasound medical imaging techniques have been proposed utilizing the advantage of real-time and nondestructive / non-invasive imaging of such ultrasound images. Particularly, as an ultrasound medical imaging system, which has been implemented as a large-sized apparatus in the past, is being developed as a portable apparatus of a smaller size, the prior art documents presented below present a general idea of a remote ultrasound image delivery system.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 원격 의료 영상 시스템이 통신 상태가 제한되는 상황과 환경을 고려하지 않고 영상 데이터 자체를 일률적이고 고정적인 규칙에 따라 압축하는 수준에 머무르고 있는 한계를 극복하고, 이러한 영상 데이터 압축 방법을 전체 원본 영상에 적용함으로 인해 사용자 경험을 저하시킴과 동시에 반드시 고화질로 유지되어야 하는 중요한 의료 정보가 유실되는 문제를 해결하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the limitations of the conventional telemedicine imaging system that the image data itself is compressed according to a uniform and fixed rule without considering the communication situation and environment, The application of this image data compression method to the whole original image is intended to solve the problem of losing important medical information which must be maintained at high quality while deteriorating the user experience.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격(remote) 의료 영상 장치가 의료 영상을 전송하는 방법은, 상기 원격 의료 영상 장치가 프로브(probe)를 이용하여 의료 영상을 생성하는 단계; 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하는 단계; 상기 원격 의료 영상 장치가 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하여 각 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 원격 의료 영상 장치가 상기 감축된 영상 데이터를 로컬(local) 의료 영상 장치에 전송하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting a medical image through a remote medical imaging device, the remote medical imaging device generating a medical image using a probe, step; Setting a region of interest (ROI) in the generated medical image, and dividing at least one region according to a distance from the set ROI; Generating a reduced image data for each of the divided regions by applying a differential image data reduction technique to the divided regions of the remote medical imaging apparatus; And the remote medical imaging device transmitting the reduced image data to a local medical imaging device.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 전송하는 방법에서, 상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용할 수 있다.In the method of transmitting medical images according to an exemplary embodiment, the step of generating the reduced image data may include a step of generating a reduced image data having a relatively large data reduction ratio in a far- The image data reduction technique can be applied differently.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 전송하는 방법에서, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 각 분할 영역별로 데이터 데시메이션(data decimation), 시간 데시메이션(temporal decimation) 및 데이터 압축(data compression) 중 어느 하나의 방법에 따를 수 있다. 또한, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치(weight)가 부여될 수 있다.In the method of transmitting a medical image according to an exemplary embodiment, the differential image data reduction technique may include at least one of data decimation, temporal decimation, and data compression Any one method can be followed. Also, in the differential image data reduction technique, a smaller image weight may be given to a divided region which is farther from the ROI than the ROI.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 전송하는 방법은, 상기 원격 의료 영상 장치와 상기 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하는 단계;를 더 포함하되, 상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는, 측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량(throughput)을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용할 수 있다. 또한, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여될 수 있다.The method of transmitting medical images according to an exemplary embodiment of the present invention may further include measuring a communication state between the remote medical image device and the local medical image device, The image data reduction technique can be applied considering communication throughput according to the communication state. Also, in the differential image data reduction technique, an image weight can be given in proportion to the communication throughput.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 전송하는 방법은, 상기 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하는 단계;를 더 포함하되, 상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용할 수 있다. 또한, 상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 설정되며, 상기 의료 영상의 시간 해상도(temporal resolution)를 조절하는 명령일 수 있다.The method for transmitting medical images according to an exemplary embodiment of the present invention may further include receiving an instruction for requesting a change in quality of image data from the remote medical imaging device, And a video data reduction technique that satisfies the received command may be applied. The command for requesting the quality change of the image data is set in consideration of the degree of image change between frames in the medical image or the degree of motion of the probe, and the command to adjust the temporal resolution of the medical image .
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로컬 의료 영상 장치가 의료 영상을 수신하는 방법은, 상기 로컬 의료 영상 장치가 원격 의료 영상 장치로부터 의료 영상을 수신받는 단계; 상기 로컬 의료 영상 장치가 수신된 상기 의료 영상을 해석하여 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 복원하는 단계; 및 상기 로컬 의료 영상 장치가 복원된 상기 영상 데이터를 출력하는 단계;를 포함하되, 상기 감축된 영상 데이터는, 상기 원격 의료 영상 장치가 프로브를 이용하여 의료 영상을 생성하고, 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하고, 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for receiving a medical image in a local medical imaging device, the method comprising: receiving a medical image from a remote medical imaging device; Analyzing the medical image received by the local medical imaging apparatus and restoring the reduced image data for each divided region; And outputting the restored image data to the local medical imaging device, wherein the reduced medical image data is generated by the remote medical imaging device using a probe to generate a medical image, By setting a region of interest, dividing at least one region according to the distance from the set region of interest, and applying a differential image data reduction technique to the divided regions.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 수신하는 방법에서, 상기 감축된 영상 데이터는, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용함으로써 생성될 수 있다.In one embodiment, the reduced image data may include a reduced image data reduction technique having a relatively larger data reduction ratio in a segmented region that is farther away from the ROI than the ROI, . ≪ / RTI >
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 수신하는 방법에서, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 각 분할 영역별로 데이터 데시메이션, 시간 데시메이션 및 데이터 압축 중 어느 하나의 방법에 따를 수 있다. 또한, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치가 부여될 수 있다.In the method of receiving the medical image according to an exemplary embodiment, the differential image data reduction technique may be performed by one of data decimation, time decimation, and data compression for each of the divided regions. Also, in the differential image data reduction technique, a smaller image weight may be given to a divided region which is farther from the ROI than the ROI.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 수신하는 방법에서, 상기 감축된 영상 데이터는, 상기 원격 의료 영상 장치와 상기 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하고, 측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성될 수 있다. 또한, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the reduced image data may include at least one of: measuring a communication state between the remote medical imaging device and the local medical imaging device, and considering a communication throughput according to the measured communication state And then applying the image data reduction technique. Also, in the differential image data reduction technique, an image weight can be given in proportion to the communication throughput.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 수신하는 방법에서, 상기 감축된 영상 데이터는, 상기 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하고, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성될 수 있다. 또한, 상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 설정되며, 상기 의료 영상의 시간 해상도를 조절하는 명령일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of receiving the medical image, the reduced image data including a command for requesting a change in quality of image data of the remote medical imaging apparatus, Technique. ≪ / RTI > The command for requesting the quality change of the image data may be an instruction to adjust the temporal resolution of the medical image, which is set in consideration of the degree of image change between frames in the medical image or the degree of motion of the probe.
일 실시예에 따른 상기 의료 영상을 수신하는 방법에서, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 데이터 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 공간 영상 보간(spatial image interpolation)하며, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 시간 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 시간 보간(temporal interpolation)할 수 있다.In the method of receiving the medical image according to an exemplary embodiment, when the differential image data reduction technique is data decimation, the local medical imaging device performs spatial image interpolation on the reconstructed image data, If the differential image data reduction technique is temporal decimation, the local medical imaging device may temporally interpolate the reconstructed image data.
한편, 이하에서는 상기 기재된 의료 영상을 전송하는 방법 및 의료 영상을 수신하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.The present invention also provides a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method of transmitting the medical image described above and the method of receiving the medical image.
본 발명의 실시예들은 프로브를 통해 획득된 전체 의료 영상을 구획화하여 사용자가 관심 있는 특정 영역은 고화질로 제공하되 다른 영역에 대해서는 영상의 품질을 떨어뜨려 무선으로 전송할 데이터 양을 최소화함으로써, 제한된 대역폭의 무선 통신망 내에서 중요한 의료 데이터에 대한 유실을 최소화하면서도 사용자가 얻는 관심 정보는 최대한 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 점진적인 데이터 감축 방식을 채택함으로써 부족한 통신 대역폭을 확보하여 사용자의 경험을 극대화한다.The embodiments of the present invention provide a high quality image of a specific region of interest by dividing the entire medical image obtained through the probe, while minimizing the amount of data to be transmitted wirelessly by reducing the quality of the image for other regions, In addition to minimizing the loss of important medical data in the wireless network, it can maximize the user's experience by maximizing the amount of information that the user is interested in, while adopting a gradual data reduction scheme.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템의 개괄적인 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템에서 관심 영역을 이용한 영역 분할을 통해 감축된 영상 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격(remote) 의료 영상 장치가 의료 영상을 전송하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템에서 차등적인 영상 데이터 감축 기법의 적용예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로컬(local) 의료 영상 장치가 의료 영상을 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a general structure of a wireless ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a method of transmitting reduced image data through region segmentation using a region of interest in a wireless ultrasound image system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of transmitting a medical image by a remote medical imaging device according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are views illustrating an application of a differential image data reduction technique in a wireless ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of receiving a medical image by a local medical imaging device in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서, 원격 의료 초음파 영상 장치의 필요성과 기술적 문제점을 간략히 소개한 후, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 기술적 수단을 순차적으로 제시하도록 한다.Prior to describing embodiments of the present invention, the need for a remote medical ultrasound imaging apparatus and technical problems are briefly introduced, and then technical means adopted by embodiments of the present invention are sequentially presented in order to solve such problems .
과거 의료 초음파 영상 장치는 거대한 규모로 제작되어 의료 기관에 비치되고, 병원에 내방한 환자들의 진단에 활용되었다. 그러나, 응급 의료 또는 가정 의료 분야에서는 환자가 병원에 내방하지 못하는 상황하에서 해당 환자의 기능적이고 해부학적 의료 영상을 제공할 필요성이 지적되었다. 이에 따라 가정 진료에서 활용될 수 있는 이동형 초음파 영상 장치 또는 앰뷸런스 등에 탑재 가능한 수준의 이동형 초음파 영상 장치가 개발되었으나, 여전히 의사가 쉽게 활용할 수 있는 수준에는 이르지 못하였다.In the past, medical ultrasound imaging devices were manufactured on a huge scale and used in medical institutions and diagnosed patients who visited the hospital. However, in the field of emergency medical care or home medical care, it has been pointed out that there is a need to provide functional and anatomical medical images of the patient under circumstances where the patient can not attend the hospital. Accordingly, a mobile ultrasound imaging apparatus capable of being mounted on a mobile ultrasound imaging apparatus or an ambulance that can be utilized in a home medical treatment has been developed, but it has not yet reached a level that can be easily utilized by physicians.
이에, 본 발명의 실시예들은 초음파를 발생시키고 인체로부터 반사된 초음파를 수신할 수 있는 프로브를 별도로 구성하고, 이러한 프로브에 연결된 원격(remote) 의료 영상 장치에서 초음파 영상 처리를 수행한 후, 이를 유무선 통신을 통해 로컬(local) 의료 영상 장치로 전달하여 의사가 원격지에 위치한 환자의 상태에 대한 최종적인 초음파 영상을 획득할 수 있는 의료 영상 시스템을 제안하고자 한다. 특히, 이러한 원격 의료 영상 시스템의 구현에서 예상되는 문제점은 다음과 같다.Accordingly, in the embodiments of the present invention, a probe capable of generating ultrasonic waves and capable of receiving ultrasonic waves reflected from a human body is separately constructed, and the ultrasonic image processing is performed in a remote medical imaging apparatus connected to the probe, Communication to a local medical imaging device so as to obtain a final ultrasound image of a patient's condition at a remote location. In particular, the problems that are expected in the implementation of such a remote medical image system are as follows.
무선 초음파 프로브를 이용한 초음파 영상 시스템 구현 시, 현재 통신 기술의 한계로 인하여 데이터 전송량이 제한되며, 사용자의 경험도가 급격히 감소하여 효용성이 제한될 수 있다. 특히, 프로브를 포함하거나 또는 이와 연결된 송신단과 수신단에 연결되는 통신 매체의 상태에 변화가 있을 수 있으며, 특히 무선 통신의 경우 작동 환경에 따라 다양한 장애가 발생할 우려가 있다. 이에 효율적으로 신호 검출이 가능한 무선 초음파 장비에서 전달되는 데이터 양을 줄이면서도 사용자가 진단이 가능할 정도의 영상 품질을 보장하는 초음파 장비가 필요하다.In implementing an ultrasound imaging system using a wireless ultrasonic probe, the data transmission amount is limited due to the limitation of the current communication technology, and the efficiency of the user may be limited due to a drastic decrease in experience. Particularly, there may be a change in the state of a communication medium including a probe or a communication terminal connected to the transmitter and the receiver. Especially, in the case of wireless communication, various troubles may occur depending on the operating environment. Therefore, there is a need for an ultrasound device that can reduce the amount of data transmitted from a wireless ultrasonic device that can detect signals efficiently, while ensuring image quality enough for a user to diagnose.
이하에서 제안되는 본 발명의 실시예들은 무선 초음파 진단 시스템의 제한된 통신 상황에서 최대의 사용자 경험을 제공하는 기술로써, 데이터 레이트(data rate), 시간 해상도(temporal resolution) 및 데이터 압축(data compression) 등 데이터를 줄일 수 있는 다양한 기법을 활용하여 사용자 경험 입장에서 영상 구획화를 구성하고, 이와 더불어 사용자 친화적인 제어 방식을 통해 효율적으로 진단 영상을 제공하는 기술적 수단은 제안하고자 한다.Embodiments of the present invention, which are proposed below, provide a maximum user experience in a limited communication state of a wireless ultrasound diagnostic system, including data rate, temporal resolution, and data compression We propose a technical means to construct image segmentation from user experience by using various techniques to reduce data and to provide diagnostic image efficiently through user friendly control method.
데이터 양을 줄이는 방법은 다양하다. 표본화 데이터의 양을 감소시키는 데시메이션(decimation)을 수행하여 데이터 양 자체를 줄일 수도 있고, 영상의 프레임률을 줄여 시간적으로 입력되는 데이터의 양을 줄일 수도 있다. 또한, 데이터의 압축을 통하여 통신 대역폭을 감축할 수도 있다. 그러나, 이러한 데이터 감축 방법을 전체 원본 영상에 일괄적으로 적용하는 방식은 사용자 경험을 떨어뜨릴 수 있다. 특히 의료 영상은 영상 내의 특정 영역에 반드시 고화질로 유지되어야 하는 중요한 정보가 포함되는 경우가 많아, 일괄적인 영상 품질 열화는 사용자 및 피검사자에게 큰 문제를 야기할 수 있다.There are many ways to reduce the amount of data. The amount of data itself may be reduced by performing decimation to reduce the amount of sampled data, and the amount of data input temporally may be reduced by reducing the frame rate of the image. It is also possible to reduce the communication bandwidth through data compression. However, the method of collectively applying this data reduction method to the entire original image may degrade the user experience. In particular, since a medical image often contains important information that must be maintained at a high quality in a specific area of the image, the deterioration of the image quality in a batch may cause a great problem to the user and the examinee.
따라서, 이하에서 제안되는 본 발명의 실시예들은 획득된 전체 의료 영상을 구획화하여 사용자가 관심 있는 특정 영역(region of interest, ROI)은 고화질로 제공하되, 다른 영역에 대해서는 영상의 품질을 떨어뜨려 무선으로 전송할 데이터 양을 최소화시킬 수 있다. 즉, 제한된 대역폭의 무선 통신망에서, 초음파 프로브가 부착된 원격 초음파 영상 장치(remote US system)을 통하여 환자로부터 임상 정보를 취득하고, 이렇게 얻은 데이터를 사용자의 시야에 근접한 별도의 로컬 초음파 영상 장치(local US system)에 송신하되, 데이터 양을 최소화하면서도 사용자가 얻는 정보는 최대한 유지하는 기법을 제안한다. 특히, 본 발명의 실시예들은, 사용자에게 제공하는 영상을 주된 관심 관찰 구간을 중심으로 여러 단계로 나누어 점진적으로 데이터의 질을 낮추는 방식을 채택하여 실제 전송하는 데이터 양을 감축함으로써, 통신 대역폭을 확보하는 방식을 통해 사용자의 경험을 최대화한다.Therefore, embodiments of the present invention, which are proposed below, divide the entire medical image obtained to provide a region of interest (ROI) of interest to the user at a high image quality, It is possible to minimize the amount of data to be transmitted. That is, in a wireless communication network having a limited bandwidth, clinical information is acquired from a patient through a remote US system equipped with an ultrasonic probe, and the obtained data is transmitted to a local ultrasound imaging apparatus (local US system), but it proposes a technique to keep the information obtained by users as much as possible while minimizing the amount of data. In particular, embodiments of the present invention reduce the amount of data actually transmitted by gradually reducing the quality of data by dividing the video provided to the user into several stages centered on the main interest observation period, To maximize the user experience.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에 표기된 동일한 부재 번호는 동일한 구성을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings denote the same components.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템의 개괄적인 구조를 도시한 블록도로서, 크게 원격 의료 영상 장치(remote US system)(10)와 로컬 의료 영상 장치(local Us system)(20)로 구성된다. 원격 의료 영상 장치(10)는 측정 대상에 측정용 신호를 방사하고 이에 대한 응답 신호를 수신하는 프로브(11)를 포함하거나 또는 이와 전기적으로 연결될 수 있으며, 본 발명의 본질을 해칠 우려가 있으므로 프로브(11)의 구체적인 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.1 is a block diagram illustrating a general structure of a wireless ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention. The wireless ultrasound system includes a remote US
이하에 기술되는 실시예들에서, 의료 영상은 초음파 영상을 가정하여 기술되었으나, 이는 동일한 기술적 사상을 공유하는 다양한 실시예 중 일례로서 제시된 것으로서, 단지 초음파 영상에만 한정되지 않는다. 또한, 원격 의료 영상 장치(송신단)와 로컬 의료 영상 장치(수신단)는 유선 또는 무선 통신 수단을 이용하여 연결됨으로써 의료 영상 처리의 결과를 전송하며, 이하의 실시예들에서는 편의상 무선 통신을 가정하고 있다.In the embodiments described below, the medical image has been described on the assumption of an ultrasound image, but it is presented as an example of various embodiments sharing the same technical idea, and is not limited to only the ultrasound image. In addition, the remote medical imaging device (transmitting end) and the local medical imaging device (receiving end) are connected by using wired or wireless communication means to transmit the result of the medical image processing. In the following embodiments, wireless communication is assumed for convenience .
이러한 시스템 구조하에서 초음파 신호의 취득은 원격 의료 영상 장치(10)에 연결된 프로브(11)를 통해 이루어지며, 취득된 영상 데이터는 원격 의료 영상 장치(10)에서 일련의 영상 처리를 거쳐 로컬 의료 영상 장치(20)로 전송된다. 이때, 양자(10, 20) 간의 거리 혹은 다른 간섭 등으로 인하여 통신 속도가 제한되게 되면, 생성된 원본 영상 데이터를 완전한 형태로 전송함과 동시에 최대 성능을 보장하기 어려움을 이미 지적한 바 있다.In this system structure, the acquisition of the ultrasonic signal is performed through the
원격 의료 영상 장치(10)에서 처리부(13)는 프로브(11)를 이용하여 의료 영상 데이터를 입력받는다. 영상 송신 장치(10)의 통신부(15)는 로컬 의료 영상 장치(20)에 의료 영상을 전송하거나, 상기 영상 송신 장치(10)와 영상 수신 장치(20) 간의 통신 상태를 나타내는 통신 처리량(throughput)을 감지하여, 처리부(13)에 제공한다. 처리부(13)는 일련의 초음파 영상 신호 처리 과정을 통해 의료 영상을 생성하고, 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하여, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할한다. 또한, 처리부(13)는 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하여 각 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 생성한다. 이제, 원격 의료 영상 장치(10)는 통신부(15)를 통해 감축된 의료 영상을 로컬 의료 영상 장치(20)에 전송한다. 나아가, 처리부(13)는 통신부(11)를 통해 감지된 통신 처리량에 기초하여 분할 영역에 대한 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용할 수도 있다. 즉, 현재 활용 가능한 통신 처리량이 적다면, 데이터 감축률이 상대적으로 더 높은 감축 기법을 활용하는 것이 바람직하다.In the remote
로컬 의료 영상 장치(20)는 통신부(25)를 통해 원격 의료 영상 장치(10)로부터 의료 영상을 수신받는다. 그런 다음, 로컬 의료 영상 장치(20)의 처리부(23)는 수신받은 의료 영상을 해석하여 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 복원한다. 이때, 영상 데이터가 특별한 복호화 과정 없이 재생될 수 있는 성질의 것인 경우, 곧바로 해당 영상 데이터를 디스플레이 장치(30)로 출력할 것이다. 그러나, 영상 데이터가 특정 압축 알고리즘에 의해 부호화된 경우, 이에 대응하는 복호화 알고리즘을 활용하여 복호화하는 과정이 필요하다. 따라서, 로컬 의료 영상 장치(20)의 처리부(23)는 수신받은 의료 영상을 해석함에 있어서, 감축된 영상 데이터에 대한 영상 데이터 감축 기법을 식별할 수 있어야 할 것이다.The local
나아가, 원격 의료 영상 장치(10) 및 로컬 의료 영상 장치(20) 모두는 각각 제어부(17, 27)가 연결되어 있을 수도 있고, 또는 어느 일방에만 연결되어 있을 수도 있다. 이들 제어부(17, 27)는 자동으로 프로브(11)의 움직임을 트래킹(tracking)하는 자이로 센서(gyro sensor) 등으로 구현될 수도 있고, 사용자가 직접 이미지 품질과 시간 해상도(temporal resolution)을 고려하여 조절할 수 있는 버튼(button)이나 조그(jog) 등으로 구현될 수도 있다. 이러한 제어부(17, 27)는 원격 의료 영상 장치(10) 또는 로컬 의료 영상 장치(20)에 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 전달하는 역할을 함으로써, 감축된 영상 데이터를 생성함에 있어서, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용하도록 유도한다. 예를 들어, 상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브(11)의 움직임 정도를 고려하여 설정되며, 상기 의료 영상의 시간 해상도(temporal resolution)를 조절하는 명령이 될 수도 있다.Further, both the remote
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템에서 관심 영역을 이용한 영역 분할을 통해 감축된 영상 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of transmitting reduced image data through region segmentation using a region of interest in a wireless ultrasound image system according to an embodiment of the present invention.
로컬 의료 영상 장치(local US system)(20)의 디스플레이부(11)를 통해 출력되는 영상의 중심을 관심 영역으로 설정하였다고 가정할 때, 설정된 중심부를 기준으로 중심부로부터 멀어짐에 따라 여러 단계로 나누어 분할 영역을 설정하고, 각각의 분할 영역마다 데이터의 양 및 질을 조절함으로써, 최종적인 의료 영상의 질을 결정할 수 있음을 보인다. 여기서, D는 데이터 데시메이션(data decimation)을 통한 영상 데이터 감소를 나타내고, T는 시간 데시메이션(temporal decimation)을 통한 영상 데이터 감소를 나타내며, C는 데이터 압축(data compression)을 통한 영상 데이터 감소를 나타낸다.Assuming that the center of the image output through the
또한, 각 부호 앞에 표기된 0~1 사이의 숫자는 원격 의료 영상 장치(remote US system)(10)에서 제공하는 데이터 성능에서 데이터 양의 감소 비율을 의미하는 데이터 가중치(weight)이다. 예를 들어, 가중치가 '1'이면 전송된 데이터를 그대로 사용하고, 가중치가 '0'이면 해당 부위에 대한 영상 데이터를 전혀 전송하지 않아 영상을 표현하지 않는다는 것을 나타낸다.In addition, a number between 0 and 1, which is indicated before each code, is a data weight which means a reduction rate of data amount in data performance provided by a remote US system (10). For example, if the weight value is '1', the transmitted data is used as it is, and if the weight value is '0', no image data for the corresponding part is transmitted at all.
또한, 원격 의료 장치(10) 및 로컬 의료 장치(20)에서 양쪽, 또는 한쪽에 부가되는 제어부(17, 27)를 이용하여 데이터 질과 양의 트레이드오프(tradeoff)를 조절할 수 있다. 이러한 제어부(17, 27)는 물리적인 버튼이나 조그로 구현될 수도 있고, 자이로 센서 등의 측정 장치로 구현될 수도 있다.It is also possible to control the tradeoff of data quality and quantity using the
도 2를 참조하면, 이미지 품질과 시간 해상도는 서로 반비례하는 관계를 형성함을 알 수 있으며, 사용자의 요구 사항, 진단 상황에 따른 설정값 또는 관심 영역 및 분할 영역에 적용되는 차등적인 영상 데이터 감축 기법에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 로컬 의료 장치(20)에서 출력되는 영상에 급격하고 많은 움직임이 존재하거나 의사가 환부를 찾기 위해 원격 의료 장치(10)의 프로브(11)를 빠르게 움직여야 할 경우에 영상 데이터를 감소시켜 시간 해상도(temporal resolution)을 높일 필요가 있다는 알람 정보를 제공할 수 있다. 이와 반대로 프로브(11)의 움직임이 적거나 의사가 환부를 면밀히 관찰하고자 할 때 시간 해상도를 희생하여서라도 고화질의 영상을 제공해야 할 필요가 있다는 알람 정보를 제공할 수도 있다. 이러한 구분 동작을 통해 하나 또는 다수 개의 단계에 대해 처리하여야 할 데이터 양 정보를 프리셋(preset)으로 설정해 놓을 수 있을 것이다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the image quality and the temporal resolution are inversely proportional to each other, and a differential image data reduction technique applied to a user's requirements, a set value according to a diagnostic situation, . ≪ / RTI > For example, if there is a sudden and large movement in the image output from the local
요약하건대, 본 발명의 실시예들은 영상을 구획화하여 각 분할 영역에서 전송해야 할 데이터의 양을 가변적으로 조절함으로써 전체 데이터 양을 최적화시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라서 데이터를 줄이는 방법이나 정도를 선택 가능하다. 이러한 각 분할 영역에는 적용하고자 하는 영상 데이터 감축 기법과 가중치(weight)가 각각 부여되며, 해당 방법에 따라 데이터 감축의 정도를 결정하게 된다. 각각의 구획(영역의 분할)은 시스템의 미리 설정된 값(preset)으로 지정되거나 또는 사용자 설정값으로 구현될 수 있으며, 필요에 따라서는 영상 전체가 하나의 영역으로 설정될 수도 있을 것이다.In summary, the embodiments of the present invention can optimize the total amount of data by dividing an image and variably controlling the amount of data to be transmitted in each divided area. It is also possible to select a method and degree of reduction of data as required. The image data reduction technique and the weight are applied to each of the divided areas, and the degree of data reduction is determined according to the corresponding method. Each segment (segmentation of regions) may be designated as a preset of the system, or may be implemented as a user-defined value, and the entire image may be set as one region, if necessary.
예를 들어, 통신 상황이 양호한 경우 구획 단계를 줄이고 전체 영상에 최대 가중치(예를 들어, '1')를 설정하여 최상의 성능을 유도할 수 있다. 이와 반대로, 통신 상황이 악화된 경우 데이터 양을 극단적으로 줄이기 위하여 관심 영역 외의 구간에 최소 가중치(예를 들어, '0')를 설정하여 해당 부분에 대한 데이터를 로컬 의료 장치에 전송하지 않도록 설정할 수도 있을 것이다. 이 경우 사용자는 마치 돋보기 기능처럼, 관심 영역만을 수신받아 볼 수 있게 된다.For example, if the communication condition is good, the best performance can be obtained by reducing the segmentation step and setting the maximum weight (e.g., '1') on the entire image. Conversely, in order to reduce the amount of data when the communication situation deteriorates, it is also possible to set a minimum weight (for example, '0') in an interval other than the region of interest to not transmit data for that portion to the local medical device There will be. In this case, the user can receive and receive only the area of interest, like a magnifying glass function.
한편, 데이터를 감축하는 방법에 따라 저하된 영상의 질은 로컬 의료 장치(20) 내부에서 영상 보정 알고리즘을 사용하여 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 데이터 데시메이션(data decimation)을 통한 데이터 감축이 이루어진 경우, 로컬 의료 장치(20)는 공간 영상 보간(spatial image interpolation) 등의 후처리를 통하여 영상의 질을 향상시킬 수 있으며, 만약 시간 해상도(temporal resolution)를 희생한 경우에는 시간 보간(temporal interpolation)을 적용하여 영상의 프레임률을 회복할 수 있다.On the other hand, the quality of the degraded image may be improved using an image correction algorithm within the local
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격(remote) 의료 영상 장치를 중심으로 의료 영상을 전송하는 방법을 도시한 흐름도로서 다음과 같은 단계를 포함한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of transmitting a medical image around a remote medical imaging apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, which includes the following steps.
S310 단계에서, 원격 의료 영상 장치는 프로브(probe)를 이용하여 의료 영상을 생성한다.In step S310, the remote medical imaging apparatus generates a medical image using a probe.
S320 단계에서, S310 단계를 통해 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할한다.In step S320, a region of interest (ROI) is set in the medical image generated in step S310, and at least one region is divided according to the distance from the set ROI.
S330 단계에서, 원격 의료 영상 장치는 S320 단계를 통해 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하여 각 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 생성한다. 여기서, 감축된 영상 데이터를 생성하는 과정은, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용하는 것이 바람직하다.In step S330, the remote medical imaging apparatus applies a differential image data reduction technique to the divided areas through step S320 to generate image data reduced for each of the divided areas. Here, it is preferable that the process of generating reduced image data is differentially applied to an image data reduction technique having a relatively large data reduction ratio in a divided area that is farther from the ROI than the ROI .
이러한 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 각 분할 영역별로 데이터 데시메이션(data decimation), 시간 데시메이션(temporal decimation) 및 데이터 압축(data compression) 중 어느 하나의 방법에 따를 수 있다. 또한, 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치(weight)가 부여되는 것이 바람직하다.Such a differential image data reduction technique may be performed by any one of data decimation, temporal decimation, and data compression for each divided area. Also, in the differential image data reduction technique, it is preferable that a smaller image weight is given to the divided region which is distant from the ROI than the ROI.
S340 단계에서, 원격 의료 영상 장치는 S330 단계를 통해 감축된 영상 데이터를 로컬(local) 의료 영상 장치에 전송한다.In step S340, the remote medical imaging device transmits the reduced image data to the local medical imaging device through step S330.
한편, 발명의 다른 실시 태양으로서, 도 3에 도시된 의료 영상을 전송하는 방법은, S330 단계 이전에 원격 의료 영상 장치와 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 감축된 영상 데이터를 생성하는 S330 단계는, 측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량(throughput)을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용할 수 있다. 이러한 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, the method of transmitting the medical image shown in FIG. 3 may further include a step of measuring a communication state between the remote medical imaging device and the local medical imaging device before step S330. Accordingly, in step S330 of generating the reduced image data, the image data reduction technique may be applied considering communication throughput according to the measured communication state. In such a differential image data reduction technique, it is preferable that an image weight is given in proportion to the communication processing amount.
나아가, 발명의 또 다른 실시 태양으로서, 도 3에 도시된 의료 영상을 전송하는 방법은, S330 단계 이전에 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 감축된 영상 데이터를 생성하는 S330 단계는, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용할 수 있다. 또한, 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 설정되며, 상기 의료 영상의 시간 해상도(temporal resolution)를 조절하는 명령으로 구현될 수 있다.Further, as another embodiment of the present invention, the method of transmitting the medical image shown in FIG. 3 may further include a step of receiving a command for requesting a change of the quality of the image data by the remote medical imaging apparatus before the step S330 have. Accordingly, in step S330 of generating the reduced image data, an image data reduction scheme that satisfies the received command may be applied. The instruction for requesting the quality change of the image data is set in consideration of the degree of the image change between the frames in the medical image or the degree of the motion of the probe, and the instruction to adjust the temporal resolution of the medical image .
이하에서는 상기된 본 발명의 실시예를 이용하여 다양한 영상 데이터 감축 기법에 기반한 적용 예를 제시하도록 한다.Hereinafter, an application example based on various image data reduction techniques will be described using the embodiment of the present invention described above.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 초음파 영상 시스템에서 차등적인 영상 데이터 감축 기법의 적용예를 도시한 도면으로서, 각각 도 4는 시간 해상도(temporal resolution) 가변 기법, 도 5는 데이터 레이트(data rate) 가변 기법, 및 도 6은 특정 구획(예를 들어, 중심 영역 또는 관심 영역이 될 수 있다.) 이외에는 모두 가중치(weight)를 '0'으로 설정하는 기법을 적용한 결과를 도시하였다.FIGS. 4 to 6 illustrate an application of a differential image data reduction technique in a wireless ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a temporal resolution variable technique, 6 shows a result of applying a technique of setting a weight to '0' except for a specific segment (for example, a center region or a region of interest) Respectively.
도 4를 참조하면, 중앙의 관심 영역으로부터 가장자리 영역으로 이동함에 따라 단계적으로 구획이 이루어졌으며, 중심에 가장 높은 시간 해상도(60Hz)가 부여되었으며, 점진적인 감축을 거쳐 최외각 영역에 가장 낮은 시간 해상도(10Hz)가 부여되어 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, as the image is moved from the central region of interest to the edge region, the image is segmented step by step, the highest temporal resolution (60 Hz) is given to the center, and the lowest
도 5를 참조하면, 중앙의 관심 영역으로부터 가장자리 영역으로 이동함에 따라 단계적으로 구획이 이루어졌으며, 중심에 가장 높은 데이터 레이트(40MHzfs)가 부여되었으며, 점진적인 감축을 거쳐 최외각 영역에 가장 낮은 데이터 레이트(10MHzfs)가 부여되어 있음을 확인할 수 있다. 또한 이에 따라 최외각 영역의 이미지 품질이 저하되었음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, as the data is moved from the central region of interest to the edge region, it is segmented step by step, the highest data rate (40 MHzf s ) is assigned to the center, and the lowest data rate (10MHzf s ) is given to the signal. Also, it can be confirmed that the image quality of the outermost region is deteriorated.
도 6을 참조하면, 중앙의 관심 영역과 그 외의 영역으로만 구획이 이루어졌으며, 관심 영역 외의 나머지 영역에는 가중치 '0'이 부여되었음을 확인할 수 있다. 그 결과, 로컬 의료 영상 장치에서는 관심 영역 이외의 영역에 대한 영상을 받아볼 수 없다.Referring to FIG. 6, it can be confirmed that the compartment is formed only in the central region of interest and other regions, and the weight '0' is assigned to the remaining regions outside the region of interest. As a result, the local medical imaging device can not receive images for areas other than the area of interest.
이상과 같이 전체 의료 영상에 대하여 다양한 구획 방법과 영상 데이터 감축 기법 및 가중치 적용이 활용될 수 있음을 알 수 있다. 효과의 측면에서, 단순한 예로써 영상을 2단계 구획으로 나누고 각 구획의 면적이 동일하다고 가정했을 때, 관심 영역 외의 영역에 대해 시간 해상도(temporal resolution)을 관심 영역(50Hz) 대비 절반(25Hz)으로 설정할 경우, 데이터의 양은 전체 데이터를 모두 전송할 때 대비 25%의 전송 데이터 양 감소 효과를 가질 수 있다. 이는 동일한 조건에 관심 영역 외의 나머지 영역의 데이터 레이트(data rate)를 낮췄을 때도 마찬가지의 효과를 가진다.As described above, it can be seen that various segmentation methods, image data reduction techniques, and weighting can be utilized for the entire medical image. In terms of the effect, as a simple example, if the image is divided into two-stage segments and the area of each segment is assumed to be the same, the temporal resolution for the region outside the region of interest is divided by half (25 Hz) If set, the amount of data can have a 25% reduction in the amount of transmitted data compared to when the entire data is transmitted. This has the same effect when the data rate of the remaining area other than the area of interest under the same condition is lowered.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로컬(local) 의료 영상 장치가 도 2의 원격 영상 장치에 대응하여 의료 영상을 수신하는 방법을 도시한 흐름도로서, 설명의 중복을 피하기 위해 대응하는 구성에 대해서는 그 개요만을 약술하도록 한다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of receiving a medical image corresponding to a remote medical imaging apparatus of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. In order to avoid duplication of description, For the sake of simplicity, only the outline should be outlined.
S710 단계에서, 로컬 의료 영상 장치는 원격 의료 영상 장치로부터 의료 영상을 수신받는다.In step S710, the local medical imaging device receives the medical image from the remote medical imaging device.
S720 단계에서, 로컬 의료 영상 장치는 S710 단계를 통해 수신된 상기 의료 영상을 해석하여 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 복원한다. 여기서, 감축된 영상 데이터는, 원격 의료 영상 장치가 프로브를 이용하여 의료 영상을 생성하고, 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하고, 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성된 것이다. 이러한 감축된 영상 데이터는, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용함으로써 생성되어야 할 것이다.In step S720, the local medical imaging device interprets the medical image received through step S710, and restores the reduced image data for each divided area. Here, the reduced medical image data is generated by the remote medical imaging device using the probe to generate a medical image, setting a region of interest in the generated medical image, dividing at least one region according to the distance from the set region of interest , And applying a differential image data reduction technique to the divided regions. Such reduced image data would have to be generated by differentially applying an image data reduction technique that has a relatively larger data reduction rate relative to the region of interest that is distant from the region of interest relative to the region of interest.
또한, 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 각 분할 영역별로 데이터 데시메이션, 시간 데시메이션 및 데이터 압축 중 어느 하나의 방법에 따를 수 있으며, 상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치가 부여되는 것이 바람직하다.Also, the differential image data reduction technique may be performed by any one of data decimation, temporal decimation, and data compression for each divided area, and the distance from the ROI to the far- It is preferable that a smaller image weight is applied to the image.
만약, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 데이터 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 공간 영상 보간(spatial image interpolation)함으로써 영상의 질을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 시간 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 시간 보간(temporal interpolation)함으로써 영상의 프레임률을 회복할 수도 있을 것이다.If the differential image data reduction technique is data decimation, the local medical imaging device can enhance the image quality by performing spatial image interpolation on the reconstructed image data. In addition, when the differential image data reduction technique is temporal decimation, the local medical imaging device may recover the frame rate of the image by performing temporal interpolation on the restored image data.
한편, 감축된 영상 데이터는, 상기 원격 의료 영상 장치와 상기 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하고, 측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성될 수 있으며, 차등적인 영상 데이터 감축 기법은, 상기 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여되는 것이 바람직하다.The reduced image data may be generated by measuring a communication state between the remote medical imaging device and the local medical imaging device and applying an image data reduction technique in consideration of the communication throughput according to the measured communication state, In a differential image data reduction technique, it is preferable that an image weight is given in proportion to the communication throughput.
나아가, 감축된 영상 데이터는, 상기 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하고, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성될 수 있으며, 상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 설정되며, 상기 의료 영상의 시간 해상도를 조절하는 명령인 것이 바람직하다.Further, the reduced image data may be generated by receiving a command for requesting a change in quality of image data from the remote medical imaging apparatus, and applying an image data reduction technique that satisfies the received command, The command for requesting the quality change is set in consideration of the degree of image change between frames in the medical image or the degree of motion of the probe, and is an instruction to adjust the time resolution of the medical image.
S730 단계에서, 로컬 의료 영상 장치는 S720 단계를 통해 복원된 상기 영상 데이터를 출력한다.In step S730, the local medical imaging device outputs the restored image data through step S720.
상기된 본 발명의 실시예들에 따르면, 프로브를 통해 획득된 전체 의료 영상을 구획화하여 사용자가 관심 있는 특정 영역은 고화질로 제공하되 다른 영역에 대해서는 영상의 품질을 떨어뜨려 무선으로 전송할 데이터 양을 최소화함으로써, 제한된 대역폭의 무선 통신망 내에서 중요한 의료 데이터에 대한 유실을 최소화하면서도 사용자가 얻는 관심 정보는 최대한 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 점진적인 데이터 감축 방식을 채택함으로써 부족한 통신 대역폭을 확보하여 사용자의 경험을 극대화한다.According to the embodiments of the present invention described above, the entire medical image obtained through the probe is partitioned to provide a specific area of interest at a high image quality, while reducing the quality of the image for other areas, thereby minimizing the amount of data to be wirelessly transmitted Thereby minimizing the loss of important medical data in a limited bandwidth wireless communication network while maximizing the user's interest in the information. In addition, by adopting a gradual data reduction scheme, .
한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 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.Meanwhile, the embodiments of the present invention can be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 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 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device and the like, and also a carrier wave (for example, transmission via the Internet) . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily deduced by programmers skilled in the art to which the present invention belongs.
이상에서 본 발명에 대하여 그 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to various embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
10 : 원격 의료 영상 장치(송신단)
11 : 프로브
13 : 원격 의료 영상 장치의 처리부
15 : 원격 의료 영상 장치의 통신부
17 : 원격 의료 영상 장치의 제어부
20 : 로컬 의료 영상 장치(수신단)
23 : 로컬 의료 영상 장치의 처리부
25 : 로컬 의료 영상 장치의 통신부
27 : 로컬 의료 영상 장치의 제어부
30 : 디스플레이 장치10: Remote medical imaging device (transmitter)
11: Probe
13: Processing unit of the remote medical imaging apparatus
15: Communication part of remote medical imaging device
17: Control unit of remote medical imaging device
20: Local medical imaging device (receiving end)
23: Processing unit of the local medical imaging apparatus
25: communication unit of the local medical imaging apparatus
27: Control unit of the local medical imaging apparatus
30: Display device
Claims (18)
상기 원격 의료 영상 장치가 프로브(probe)를 이용하여 의료 영상을 생성하는 단계;
생성된 상기 의료 영상에 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하는 단계;
상기 원격 의료 영상 장치가 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하여 각 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 생성하되, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 상기 의료 영상의 시간 해상도(temporal resolution)를 조절함으로써 상기 영상 데이터의 품질을 변화시키는 단계; 및
상기 원격 의료 영상 장치가 상기 감축된 영상 데이터를 로컬(local) 의료 영상 장치에 전송하는 단계;를 포함하는 방법.A method for transmitting a medical image via a remote medical imaging device,
The remote medical imaging device generating a medical image using a probe;
Setting a region of interest (ROI) in the generated medical image, and dividing at least one region according to a distance from the set ROI;
Wherein the remote medical image sensing device generates a reduced image data for each of the divided regions by applying a differential image data reduction technique to the divided regions, and considers the degree of image change between frames in the medical image or the degree of movement of the probes Changing the quality of the image data by adjusting a temporal resolution of the medical image; And
The remote medical imaging device transmitting the reduced image data to a local medical imaging device.
상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는,
상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the reduced image data comprises:
Wherein the image data reduction scheme is applied differently to the image data reduction scheme having a relatively larger data reduction ratio in a divided area that is distant from the ROI than the ROI.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
각 분할 영역별로 데이터 데시메이션(data decimation), 시간 데시메이션(temporal decimation) 및 데이터 압축(data compression) 중 어느 하나의 방법에 따르는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
In the differential image data reduction technique,
Wherein each of the divided areas is subjected to data decimation, temporal decimation, and data compression for each of the divided areas.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치(weight)가 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3,
In the differential image data reduction technique,
Characterized in that a smaller image weight is imparted to the farther apart segment from the region of interest relative to the region of interest.
상기 원격 의료 영상 장치와 상기 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하는 단계;를 더 포함하되,
상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는,
측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량(throughput)을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Further comprising: measuring a communication state between the remote medical imaging device and the local medical imaging device,
Wherein the step of generating the reduced image data comprises:
Wherein the video data reduction technique is applied considering communication throughput according to the measured communication state.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
상기 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5,
In the differential image data reduction technique,
And image weights are given in proportion to the communication throughput.
상기 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하는 단계;를 더 포함하되,
상기 감축된 영상 데이터를 생성하는 단계는,
수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of the remote medical imaging device receiving an instruction to request a change in the quality of the image data,
Wherein the step of generating the reduced image data comprises:
And applying an image data reduction scheme satisfying the received command.
상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은,
상기 의료 영상의 시간 해상도(temporal resolution)가 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도에 비례하도록 조절하는 명령인 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the command for requesting a change in the quality of the image data includes:
Wherein the temporal resolution of the medical image is adjusted to be proportional to a degree of image change between frames in the medical image or a degree of motion of the probe.
상기 로컬 의료 영상 장치가 원격 의료 영상 장치로부터 의료 영상을 수신받는 단계;
상기 로컬 의료 영상 장치가 수신된 상기 의료 영상을 해석하여 분할 영역별로 감축된 영상 데이터를 복원하는 단계; 및
상기 로컬 의료 영상 장치가 복원된 상기 영상 데이터를 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 감축된 영상 데이터는,
상기 원격 의료 영상 장치가 프로브를 이용하여 의료 영상을 생성하고, 생성된 상기 의료 영상에 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역으로부터의 거리에 따라 적어도 하나 이상의 영역을 분할하고, 분할된 상기 영역에 대하여 차등적인 영상 데이터 감축 기법을 적용하되, 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도를 고려하여 상기 의료 영상의 시간 해상도를 조절함으로써 상기 영상 데이터의 품질을 변화시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.A method of receiving a medical image by a local medical imaging device,
Receiving the medical image from the remote medical imaging device;
Analyzing the medical image received by the local medical imaging apparatus and restoring the reduced image data for each divided region; And
And outputting the restored image data to the local medical imaging device,
The reduced image data may include:
Wherein the remote medical imaging device generates a medical image using a probe, sets an area of interest in the generated medical image, divides at least one area according to a distance from the set area of interest, Wherein the image data is generated by changing the quality of the image data by adjusting the time resolution of the medical image in consideration of the degree of image change between frames in the medical image or the degree of motion of the probe, How to.
상기 감축된 영상 데이터는,
상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 큰 데이터 감축률을 갖는 영상 데이터 감축 기법을 차등적으로 적용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
The reduced image data may include:
Wherein the image data reduction scheme is generated by differentially applying an image data reduction scheme having a relatively larger data reduction ratio in the far-apart partitions from the ROI than the ROI.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
각 분할 영역별로 데이터 데시메이션, 시간 데시메이션 및 데이터 압축 중 어느 하나의 방법에 따르는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
In the differential image data reduction technique,
Wherein each of the divided areas is subjected to data decimation, time decimation, and data compression.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
상기 관심 영역에 비해 상기 관심 영역으로부터의 거리가 멀리 떨어진 분할 영역에 상대적으로 더 작은 영상 가중치가 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11,
In the differential image data reduction technique,
Wherein a smaller image weight is imparted to a farther apart segment from the ROI than to the ROI.
상기 감축된 영상 데이터는,
상기 원격 의료 영상 장치와 상기 로컬 의료 영상 장치 간의 통신 상태를 측정하고, 측정된 상기 통신 상태에 따른 통신 처리량을 고려하여 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
The reduced image data may include:
Measuring a communication state between the remote medical imaging device and the local medical imaging device and applying an image data reduction technique in consideration of a communication throughput according to the measured communication state.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법은,
상기 통신 처리량에 비례하여 영상 가중치가 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.14. The method of claim 13,
In the differential image data reduction technique,
And image weights are given in proportion to the communication throughput.
상기 감축된 영상 데이터는,
상기 원격 의료 영상 장치가 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령을 수신하고, 수신된 상기 명령을 만족하는 영상 데이터 감축 기법을 적용함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
The reduced image data may include:
Wherein the remote medical imaging device receives an instruction to request a change in quality of image data and applies an image data reduction technique that satisfies the received instruction.
상기 영상 데이터의 품질 변화를 요청하는 명령은,
상기 의료 영상의 시간 해상도가 상기 의료 영상 내의 프레임 간의 영상 변화 정도 또는 상기 프로브의 움직임 정도에 비례하도록 조절하는 명령인 것을 특징으로 하는 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the command for requesting a change in the quality of the image data includes:
Wherein the time resolution of the medical image is adjusted to be proportional to a degree of image change between frames in the medical image or a degree of motion of the probe.
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 데이터 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 공간 영상 보간(spatial image interpolation)하며,
상기 차등적인 영상 데이터 감축 기법이 시간 데시메이션인 경우, 상기 로컬 의료 영상 장치는, 복원된 상기 영상 데이터를 시간 보간(temporal interpolation)하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
If the differential image data reduction technique is data decimation, the local medical imaging device performs spatial image interpolation on the reconstructed image data,
Wherein when the differential image data reduction technique is temporal decimation, the local medical imaging device temporally interpolates the reconstructed image data.
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