KR102357455B1 - X-ray filter, x-ray imaging system and x-ray imaging method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 X선 필터, X선 영상 촬영 시스템 및 X선 영상 촬영 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 동적 X선 필터를 이용하여 X선 저선량 스캔 조건에서 X선 영상을 촬영하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 X선 필터는 X선 영상 촬영 시스템에 사용되는 필터로, X선을 통과시키는 개방된 제1 투과부; 및 X선을 투과시키는 폐쇄된 제2 투과부;를 포함하고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부는 사선 방향으로 교대로 복수회 배열되고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부를 통해 X선을 필터링하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention relates to an X-ray filter, an X-ray imaging system, and an X-ray imaging method, and more particularly, to a method for imaging an X-ray image in a low-dose X-ray scanning condition using a dynamic X-ray filter, and to the system it's about An X-ray filter according to the present invention is a filter used in an X-ray imaging system, comprising: an open first transmission unit for passing X-rays; and a closed second transmitting portion for transmitting X-rays, wherein the first transmitting portion and the second transmitting portion are alternately arranged a plurality of times in an oblique direction, and X-rays are transmitted through the first transmitting portion and the second transmitting portion It may be characterized by filtering.

Description

X선 필터, X선 영상 촬영 시스템 및 X선 영상 촬영 방법{X-ray filter, x-ray imaging system and x-ray imaging method} X-ray filter, X-ray imaging system and X-ray imaging method {X-ray filter, x-ray imaging system and x-ray imaging method}

본 발명은 X선 필터, X선 영상 촬영 시스템 및 X선 영상 촬영 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 동적 X선 필터를 이용하여 X선 저선량 스캔 조건에서 X선 영상을 촬영하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an X-ray filter, an X-ray imaging system, and an X-ray imaging method, and more particularly, to a method for imaging an X-ray image in a low-dose X-ray scanning condition using a dynamic X-ray filter, and to the system it's about

X-선 컴퓨터 토모그래피(Computed Tomography, 이하, 'CT'라 함)는 질병의 스크리닝 및 진단, 치료를 위한 중재적 이미징, 예후 평가 등의 다양한 임상 분야에서 널리 사용되어 왔다. 병원에서의 사용이 증가함에 따라, 선량 감소가 새로운 CT 기술이나 장비에 있어서 사람들이 추구하는 가장 중요한 특징으로 되었다. X-ray computed tomography (hereinafter, referred to as 'CT') has been widely used in various clinical fields such as screening and diagnosis of diseases, interventional imaging for treatment, and prognosis evaluation. With increasing use in hospitals, dose reduction has become the most important feature people seek for new CT techniques or equipment.

기존의 CT 시스템을 활용하고, 또한 선량 감소를 위해 새로운 엔지니어링을 도입하는 것에 대하여 많은 노력을 기울여 왔다. 예를 들어, 환자의 특성을 고려하여 관 전압을 적절하게 선택하는 방식, 해부학적으로 적응된 관 전류를 변조하는 방식, 방사선에 민감한 장기에 대한 적응적 선량을 차폐하는 방식 들이 개발되어 왔으며 이 기술들은 현재 임상 현장에서 사용되고 있다. A lot of effort has been put into utilizing the existing CT system and introducing new engineering to reduce the dose. For example, methods for appropriately selecting tube voltage in consideration of patient characteristics, modulating anatomically adapted tube current, and shielding adaptive dose to radiation-sensitive organs have been developed. are currently being used in clinical practice.

시스템의 효율을 개선하도록 새로운 검출기에 관한 기술들도 개발되어 왔다. 이러한 임상 방안 또는 엔지니어링 방안에 더하여, 환자에 대한 방사선 선량을 감소시키는 대부분의 직관적이며 간단한 방법들은 스캔 동안 관 전류를 감소시키거나, 이미지 재구축을 위한 투영을 덜 받게 하거나, 이 두 가지 모두를 취하는 것이다.New detector technologies have also been developed to improve the efficiency of the system. In addition to these clinical or engineering approaches, most intuitive and simple methods of reducing radiation dose to a patient include reducing tube current during scans, making less projection for image reconstruction, or taking both. will be.

낮은 관 전류 상태에서 얻어지는 데이터로부터 재구축되는 이미지는 품질이 우수하지 않은 한계가 있는데 이러한 이미지의 품질을 개선하도록 다수의 알고리즘들이 개발되어 왔다. 이러한 알고리즘들은, 알고리즘의 성질에 따라 투영 공간, 또는 이미지 공간, 또는 이러한 두 가지 공간에서 기능하며, 이미지 품질을 절충하지 않으면서 상당한 선량 감소가 가능하다고 보고되고 있다. An image reconstructed from data obtained in a low tube current state has a limitation in that the quality is not excellent. A number of algorithms have been developed to improve the image quality. It is reported that these algorithms function in the projection space, the image space, or both, depending on the nature of the algorithm, and can achieve significant dose reduction without compromising image quality.

또한 최근 CT 시스템은 X선의 에너지를 두 가지 혹은 그 이상으로 분리하여 조사하거나 검출기에서 분별 검출하는 소위 이중(혹은 다중)에너지 기능을 제공하고 있고, 이로부터 물질 분별 기능, 연조직 대조도 증강, 그리고 제조사 및 장치에 무관한 정량적 CT 영상 구현 등이 가능하게 되었다. 이중에너지의 구현 방법으로 X선원 및 해당 검출기 유닛을 갠트리(gantry)에 두 개 설치하여 스캔하는 방법, X선원의 에너지를 바꾸어 추가로 스캔 하는 방법 등이 이용되고 있으며, 이들은 공통적으로 상대적으로 높은 환자 피폭선량을 갖는다는 단점이 있다. 추가적으로 X선원의 에너지를 고속 스위칭하여 프로젝션 데이터를 서로 교차하여 얻어지는 방법도 종래에 이용되고 있으나, 하드웨어 구현 상의 어려운 한계가 존재한다. In addition, recent CT systems provide a so-called dual (or multiple) energy function that separates and irradiates two or more energies of X-rays or differentially detects them at a detector. and device-independent quantitative CT image implementation. As a dual energy realization method, a method of scanning by installing two X-ray sources and a corresponding detector unit on a gantry, a method of additional scanning by changing the energy of the X-ray source, etc. are used, and these are commonly used in patients with relatively high It has the disadvantage of having an exposure dose. Additionally, a method obtained by crossing the projection data by high-speed switching of the energy of the X-ray source is also used in the prior art, but there is a difficult limitation in hardware implementation.

(KR) 공개특허 제 10-2016-0132616 호(KR) Patent Publication No. 10-2016-0132616

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 일반적인 CT 스캔보다 낮은 선량 조건에서 이중에너지 기능이 구현되도록 하는 X선 영상 촬영 시스템 및 영상 재건 방법에 관한 기술을 제안하고자 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and it is intended to propose a technique for an X-ray imaging system and image reconstruction method that realizes a dual energy function under a lower dose condition than a general CT scan.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 X선 필터는 X선 영상 촬영 시스템에 사용되는 필터로, X선을 통과시키는 개방된 제1 투과부; 및 X선을 투과시키는 폐쇄된 제2 투과부;를 포함하고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부는 사선 방향으로 교대로 복수회 배열되고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부를 통해 X선을 필터링하는 것을 특징으로 할 수 있다.A dynamic X-ray filter according to an embodiment of the present invention is a filter used in an X-ray imaging system, and includes: an open first transmission unit for passing X-rays; and a closed second transmitting portion for transmitting X-rays, wherein the first transmitting portion and the second transmitting portion are alternately arranged a plurality of times in an oblique direction, and X-rays are transmitted through the first transmitting portion and the second transmitting portion It may be characterized by filtering.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 X선 필터는 X선 조사 방향으로 굴곡진 형상인 것을 특징으로 할 수 있다. The dynamic X-ray filter according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it has a curved shape in the X-ray irradiation direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터의 제2 투과부는 주석, 납, 구리, 니오븀, 금 중 적어도 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.The second transmission part of the X-ray filter according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it is made of at least one material of tin, lead, copper, niobium, and gold.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 X선 필터는 모터를 더 포함하고, 상기 모터에 의하여 제1 방향으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.The dynamic X-ray filter according to an embodiment of the present invention may further include a motor, and may be characterized in that it moves in the first direction by the motor.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 방향은 X선 조사부의 회전축 방향인 것을 특징으로 하고, 상기 X선 조사부가 1회 회전하거나 여러 번 회전할 때 X선 필터는 상기 제1 방향으로 1회 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first direction according to an embodiment of the present invention is characterized in that the rotation axis direction of the X-ray irradiation unit, when the X-ray irradiation unit rotates once or rotates several times, the X-ray filter is rotated once in the first direction It can be characterized by moving.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터는 X선 조사부의 회전이 완료될때까지 상기 제1방향에 대해 왕복 이동할 수 있다.The X-ray filter according to an embodiment of the present invention may reciprocate in the first direction until the rotation of the X-ray irradiation unit is completed.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 X선 필터는 상기 제1 방향에 대하여 일정한 속도로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.The dynamic X-ray filter according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it moves at a constant speed with respect to the first direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 X선 발생기; 제1항에 따른 X선 필터; 상기 X선 필터를 통과한 X선을 수신하는 X선 검출기; 및 상기 X선 검출기에서 획득한 X선 영상 데이터를 처리하는 컴퓨팅 장치;를 포함할 수 있고, 상기 X선 필터는 X선 발생기와 X선 검출기 사이에 배치되고, 상기 컴퓨팅 장치는, 노치(notch) 필터를 이용하여 X선 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하며, 상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하며, 상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention is an X-ray generator; The X-ray filter according to claim 1; an X-ray detector for receiving X-rays that have passed through the X-ray filter; and a computing device for processing the X-ray image data acquired by the X-ray detector, wherein the X-ray filter is disposed between the X-ray generator and the X-ray detector, and the computing device includes a notch Reconstructing an X-ray image by removing the slanted line of the X-ray filter from the X-ray image using a filter, reconstructing a high-energy image and a low-energy image using edge information in the reconstructed X-ray image, It may be characterized in that a material classification image is output based on the image and the low energy image.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 상기 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 업데이트함으로써 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 것을 특징으로 할 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may reconstruct a high-energy image and a low-energy image by updating the high-energy image and the low-energy image.

본 발명의 일 실시예에 따른 저에너지 이미지는 상기 X선 필터의 개방된 제1 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되고, 고에너지 이미지는 상기 X선 필터의 폐쇄된 제2 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되는 것을 특징으로 할 수 있다.The low-energy image according to an embodiment of the present invention is reconstructed based on X-ray data transmitted through the open first transmission portion of the X-ray filter, and the high-energy image is transmitted through the closed second transmission portion of the X-ray filter It may be characterized in that it is reconstructed based on one X-ray data.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 하기 수학식을 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축할 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may reconstruct a high-energy image and a low-energy image using the following equation.

Figure 112020023688812-pat00001
Figure 112020023688812-pat00001

여기서,

Figure 112020023688812-pat00002
는 저에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00003
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00004
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00005
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00006
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지이며,
Figure 112020023688812-pat00007
와 A는 임의의 상수이다.here,
Figure 112020023688812-pat00002
is the low energy image,
Figure 112020023688812-pat00003
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00004
is the edge information of the image for the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00005
is a sinogram for the unfiltered region (the region that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00006
is an image of the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00007
and A are arbitrary constants.

여기서

Figure 112020023688812-pat00008
는 고에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00009
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00010
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00011
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00012
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지를 의미하며,
Figure 112020023688812-pat00013
와 A는 임의의 상수이다.here
Figure 112020023688812-pat00008
is the high energy image,
Figure 112020023688812-pat00009
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00010
is edge information of the image for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00011
is a sinogram for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00012
means an image of the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00013
and A are arbitrary constants.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 교정 팬텀을 통해 획득된 물질 정보를 이용하여 피사체의 물질 정보를 추출함으로써 물질 분별 이미지를 출력할 수 있다.The computing device according to an embodiment of the present invention may output a substance classification image by extracting substance information of a subject using substance information obtained through a calibration phantom.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법은 컴퓨팅 장치가 X선 필터를 투과한 X선 영상 데이터를 획득하는 단계(a); 상기 컴퓨팅 장치가 노치(notch) 필터를 이용하여 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하는 단계(b); 상기 컴퓨팅 장치가 상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 단계(c); 및 상기 컴퓨팅 장치가 상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 단계(d);를 포함할 수 있다.An X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention includes: (a) acquiring, by a computing device, X-ray image data transmitted through an X-ray filter; (b) reconstructing an X-ray image by the computing device removing the slanted line of the X-ray filter from the image using a notch filter; (c) reconstructing, by the computing device, a high-energy image and a low-energy image by using edge information in the reconstructed X-ray image; and (d) outputting, by the computing device, a material classification image based on the high-energy image and the low-energy image.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 재구성 프로그램은 컴퓨팅 장치와 결합되어 실행되고, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장되는 것이며, 상기 프로그램은 X선 필터를 투과한 X선 영상 데이터를 획득하는 오퍼레이션(a); 노치(notch) 필터를 이용하여 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하는 오퍼레이션(b); 상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 오퍼레이션(c); 및 상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 오퍼레이션(d);을 포함할 수 있다.The X-ray image reconstruction program according to an embodiment of the present invention is executed in combination with a computing device and stored in a computer-readable recording medium, wherein the program is an operation for acquiring X-ray image data transmitted through an X-ray filter (a); an operation (b) of reconstructing an X-ray image by removing the slanted line of the X-ray filter from the image using a notch filter; an operation (c) of reconstructing a high-energy image and a low-energy image by using edge information in the reconstructed X-ray image; and an operation (d) of outputting a material classification image based on the high-energy image and the low-energy image.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 이중 에너지 영상 구현을 위해 고에너지 X선 및 저에너지 X선을 각각 촬영할 필요없이 한번에 X선을 촬영하여 이중 에너지 기능을 구현할 수 있기 때문에 방사선 노출을 줄인 저선량 스캐닝을 달성할 수 있다.The X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention reduces radiation exposure because it is possible to implement a dual energy function by taking X-rays at once without the need to take high-energy X-rays and low-energy X-rays, respectively, for realizing dual energy imaging. Reduced low-dose scanning can be achieved.

나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 X선 필터를 포함하고 있기 때문에 필터에 의한 선량 감소도 달성할 수 있다.Furthermore, since the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention includes an X-ray filter, it is possible to achieve dose reduction by the filter.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터는 사선으로 구성되고 굴곡진 형태로 형성됨으로써, 종래의 필터를 사용할 때 그림자 영역이 발생하는 것을 방지하여 해상도를 높일 수 있다. The X-ray filter according to an embodiment of the present invention is formed in an oblique shape and is formed in a curved shape, thereby preventing the occurrence of a shadow region when using a conventional filter, thereby increasing the resolution.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템을 사용하면, 방사선 조사부가 한번 회전할 때 X선 필터가 축을 따라 한번 이동하기 때문에 동적 X선 필터의 이동에 따른 열발생을 최소화시킬 수 있다.When the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention is used, since the X-ray filter moves once along the axis when the radiation irradiator rotates once, heat generation due to the movement of the dynamic X-ray filter can be minimized.

종래의 필터를 사용하여 X선 영상을 촬영하는 방법은 필터의 통과된 영역과 통과 되지 않은 영역을 부분적으로 처리하여 영상을 재구성한 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법은 한꺼번에 영상을 처리하는 알고리즘으로 구성되어 그림자에 의한 잡음 성분을 제거하여 영상의 해상도를 높일 뿐만 아니라 영상 처리 속도도 향상시킬 수 있다.In the conventional method of photographing an X-ray image using a filter, the image is reconstructed by partially processing the passed area and the non-passed area of the filter, whereas the X-ray image photographing method according to an embodiment of the present invention is performed at once. It is composed of an image processing algorithm and can not only increase image resolution but also improve image processing speed by removing noise components caused by shadows.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 기존의 CT 시스템에 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터를 간단하게 모듈형으로 추가하여 CT 시스템을 구현할 수 있고, 빠르게 회전하는 갠트리 유형(Gantry-type)의 CT에도 적용할 수 있다.An X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention can implement a CT system by simply adding the X-ray filter according to an embodiment of the present invention to an existing CT system in a modular form, and is a gantry type that rotates quickly (Gantry-type) CT can also be applied.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법을 추가적인 소프트웨어로 적용함으로써, 이중 에너지를 사용하지 않는 기존의 X선 영상 촬영 시스템을 그대로 사용할 수 있기 때문에 고비용의 대규모 장치를 추가하지 않아도 되는 장점이 있다. In addition, by applying the X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention as additional software, the existing X-ray imaging system that does not use dual energy can be used as it is, so there is no need to add an expensive large-scale device. There is this.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 동적 필터를 사용함으로써, X선 관 전력을 전환하지 않고 이중에너지 및 저선량 희박 샘플링을 효과적으로 달성할 수 있다.In addition, the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention can effectively achieve dual energy and low-dose sparse sampling without converting the X-ray tube power by using a dynamic filter.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 사용도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터의 평면도이고, 도 3b는 X선 필터의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터의 상세도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 상세도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법에 따라 X선 이미지를 재구성하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 획득된 X선 사이노그램을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법에 따라 획득된 X선 투과 영상 데이터를 나타낸다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 재구축된 저 에너지 이미지 및 고 에너지 이미지를 나타낸다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 출력되는 물질 분별 이미지를 나타낸다.1 is a conceptual diagram of an X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the use of an X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention.
3A is a plan view of an X-ray filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an exploded view of the X-ray filter.
4 is a detailed view of an X-ray filter according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed view of an X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart for reconstructing an X-ray image according to an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.
8 shows an X-ray sinogram obtained according to an embodiment of the present invention.
9 shows X-ray transmission image data obtained according to an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 show a low-energy image and a high-energy image reconstructed according to an embodiment of the present invention.
12 and 13 show material classification images output according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related description items or any of a plurality of related description items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. something to do. On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, "제 1"및 "제 2"라는 용어는 본 명세서에서 구별 목적으로만 사용되며, 어떠한 방식으로도 서열 또는 우선 순위를 나타내거나 예상하는 것을 의미하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should also be understood that the terms "first" and "second" are used herein for distinguishing purposes only, and are not meant to indicate or anticipate sequence or priority in any way.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part includes a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 사용도이다. 1 is a conceptual diagram of an X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of use of the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention.

명세서 전체에서 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 X-선 전산화 토모그래피(Computed Tomography, 이하, 'CT'라 함)를 기초로 설명되고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, X선을 발생시키는 영상 장치를 모두 포함할 수 있다.Throughout the specification, the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention has been described based on X-ray computed tomography (hereinafter, referred to as 'CT'), but is not necessarily limited thereto. may include all imaging devices that generate .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템은 X선 발생기(100), X선 필터(200), X선 검출기(300) 및 컴퓨팅 장치(미도시)를 포함할 수 있다.1 and 2, the X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention is an X-ray generator 100, an X-ray filter 200, an X-ray detector 300, and a computing device (not shown). may include.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 발생기(100)는 소정의 선량을 가지는 X 선을 발생시키는 것으로, a 방향으로 회전이동한다.The X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention generates X-rays having a predetermined dose, and rotates in the a direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터(200)는 X선 발생기(100)와 X선 검출기(300) 사이에 배치되며, 보다 구체적으로, X선 발생기(100)와 피검체(10) 사이에 배치된다. The X-ray filter 200 according to an embodiment of the present invention is disposed between the X-ray generator 100 and the X-ray detector 300 , and more specifically, between the X-ray generator 100 and the subject 10 . is placed on

X선 발생기(100)로부터 조사된 X선은 X선 필터(200) 및 피검체(10)를 투과 후, X선 검출기(300)에 수신된다. X선 검출기(300)는 X선 발생기(100)와 대향하는 방향에 배치되며 X선 필터(200)를 통과한 X선 영상 데이터를 검출할 수 있다.X-rays irradiated from the X-ray generator 100 pass through the X-ray filter 200 and the subject 10 , and then are received by the X-ray detector 300 . The X-ray detector 300 is disposed in a direction opposite to the X-ray generator 100 and may detect X-ray image data that has passed through the X-ray filter 200 .

X선 필터(200)도 X선 발생기(100)와 마찬가지로 a 방향으로 회전이동하면서, X선 발생기(100)의 회전축 방향인 b방향으로(예컨대, 지면에 대해 앞으로) 직선 이동할 수 있다.While the X-ray filter 200 also rotates in the a-direction like the X-ray generator 100, it can move linearly in the b-direction (eg, forward with respect to the ground), which is the direction of the rotation axis of the X-ray generator 100 .

X선 필터(200)는 X선 발생기(100)가 a방향으로 1회 회전할 때, 상기 b방향 한 방향으로 1회 이동하거나 X선 발생기(100)가 a방향으로 여러 번 회전할 때도 X선 필터(200)는 b방향으로 1회 이동할 수 있다. 즉, 본 발명은 빠르게 회전하는 갠트리 유형(Gantry-type)의 CT에도 적용될 수 있는 장점을 가질 수 있다.When the X-ray generator 100 rotates once in the a-direction, the X-ray filter 200 moves once in the b-direction in one direction or when the X-ray generator 100 rotates several times in the a-direction, the X-ray The filter 200 may move once in the b direction. That is, the present invention may have the advantage of being applicable to a fast rotating gantry-type CT.

또한, 본 발명에 따른 X선 필터(200)는 필요시, X선 조사부(100)의 회전이 완료될때까지 a방향에 대해 왕복 이동함으로써, 스캔 부위가 넓을 경우에도 사용 가능하다.In addition, the X-ray filter 200 according to the present invention, if necessary, by reciprocating in the a direction until the rotation of the X-ray irradiation unit 100 is completed, it can be used even when the scanning area is wide.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터의 평면도이고, 도 3b는 X선 필터의 분해도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터의 상세도이다. Figure 3a is a plan view of the X-ray filter according to an embodiment of the present invention, Figure 3b is an exploded view of the X-ray filter, Figure 4 is a detailed view of the X-ray filter according to an embodiment of the present invention.

도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터(200)를 상세히 설명한다.An X-ray filter 200 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A, 3B and 4 .

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터(200)는 모터부(210), 벨트부(220), 롤러부(230), 지지대(240), 필터부(250), 구동부(260), 프레임부(270), 고정부(280)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(270)는 필터부(250)에 대한 프레임으로, 필터부(250)와 일체 결합될 수도 있으며 아크릴으로 구성될 수 있다. The X-ray filter 200 according to an embodiment of the present invention includes a motor unit 210 , a belt unit 220 , a roller unit 230 , a support 240 , a filter unit 250 , a driving unit 260 , and a frame. It may include a part 270 and a fixing part 280 . Meanwhile, the frame unit 270 according to an embodiment of the present invention is a frame for the filter unit 250 , and may be integrally coupled with the filter unit 250 or made of acrylic.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(250)는 도 4와 같이, X선을 통과시키는 개방된 영역인 제1 투과부(251) 및 X선을 투과시키는 폐쇄된 영역인 제2 투과부(252)를 포함하고, 제1 투과부(251) 및 제2 투과부(252)는 사선 방향으로 교대로 복수회 배열된 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 4 , the filter unit 250 according to an embodiment of the present invention includes a first transmission part 251 that is an open area that transmits X-rays and a second transmission part 252 that is a closed area that transmits X-rays. Including, the first transmission portion 251 and the second transmission portion 252 is characterized in that it is alternately arranged a plurality of times in an oblique direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(250)는 X선을 필터링함으로써, X선 검출기(300)는 필터링된 X선을 검출할 수 있다. The filter unit 250 according to an embodiment of the present invention filters the X-rays, so that the X-ray detector 300 may detect the filtered X-rays.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 투과부(252)의 폐쇄된 영역을 구성하는 물질은 주석이 될 수 있으며, 에너지 분리성이 뛰어난 다른 물질로 대체될 수도 있다. 다른 물질은 예컨대 납, 구리, 니오븀 또는 금이 될 수도 있다.The material constituting the closed region of the second transmission part 252 according to an embodiment of the present invention may be tin, and may be replaced with another material having excellent energy separation properties. Other materials may be, for example, lead, copper, niobium or gold.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 투과부(252)의 두께는 0.5 mm 내지 1.5 mm 정도의 범위를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The thickness of the second transmission part 252 according to an embodiment of the present invention may have a range of about 0.5 mm to 1.5 mm, but is not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터(200)의 b방향으로 직선 이동하는 방법은 다음과 같다.A method of linearly moving in the b direction of the X-ray filter 200 according to an embodiment of the present invention is as follows.

CPU가 장착된 구동부(260)의 제어에 의하여 모터부(210)가 벨터부(220)를 b방향으로 직선 이동시킬 수 있다. 벨터부(220)는 컨베이어 벨트 방식으로 이동될 수 있다. 벨터부(220)의 직선 이동은 X선 발생기(100) 및 X선 검출기(300)가 CT 장치의 프레임을 따라 1회 회전하거나 여러 번 회전할 때 상기 직선 b방향으로 1회 이동할 수 있다.The motor unit 210 may linearly move the belter unit 220 in the b direction under the control of the driving unit 260 on which the CPU is mounted. The belt part 220 may be moved in a conveyor belt manner. The linear movement of the belt part 220 may move once in the straight line b direction when the X-ray generator 100 and the X-ray detector 300 rotate once or rotate several times along the frame of the CT device.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터부(210)의 회전 속도에 따라 필터부(250) 및 프레임부(270)의 이동 속도가 달라질 수 있고 이동 속도는 일정하게 유지될 수 있다.According to the rotation speed of the motor unit 210 according to an embodiment of the present invention, the moving speed of the filter unit 250 and the frame unit 270 may vary, and the moving speed may be kept constant.

벨터부(220)의 직선 이동에 따라 필터부(250) 및 프레임부(270)도 b방향으로 직선 이동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(270)는 롤러를 포함하는 롤러부(230)에 결합되어 롤러의 회전과 함께 상기 b방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 필터부(250)가 프레임부(270)와 함께 직선 이동하기 때문에 특정 위치에서 개방 영역인 제1 투과부(251)의 위치와 폐쇄 영역인 제2 투과부(252)의 위치가 시간에 따라 계속 변화될 수 있다. According to the linear movement of the belt part 220 , the filter part 250 and the frame part 270 may also linearly move in the b direction. The frame part 270 according to an embodiment of the present invention may be coupled to the roller part 230 including a roller and move in the b direction together with the rotation of the roller. Accordingly, since the filter unit 250 linearly moves together with the frame unit 270 , the position of the first transmission unit 251 as the open area and the position of the second transmission unit 252 as the closed area at a specific position continue with time. can be changed

X선 필터의 필터부가 스캔(scan) 동안 움직임 없이 고정되어 있으면, 데이터 샘플링은 매우 불균일하게 발생하고 데이터의 결맞음성 (coherence)이 높아져서, 재구축된 이미지 품질을 심각하게 열화시킬 수 있다. 따라서, 샘플링이 더욱 균일하게 발생하고 데이터 간의 결맞음성을 약화하는 경향을 갖도록 스캔 동안 필터를 움직여주는 것이 효과적이다. If the filter part of the X-ray filter is fixed without movement during the scan, data sampling occurs very non-uniformly and the coherence of the data is high, which can seriously deteriorate the reconstructed image quality. Therefore, it is effective to move the filter during the scan so that sampling occurs more uniformly and tends to weaken the coherence between data.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(250)는 도 3b에 도시된 바와 같이 X선 조사 방향으로 굴곡진 형상인 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 필터부(250)의 곡률은 X선 검출기(300)의 곡률과 일치할 수 있다. 도 3b와 같이, 필터부(250)의 곡률이 X선 검출기(300)의 곡률과 일치함으로써, 영상에 필터의 가장자리에 의한 그림자가 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다.In addition, the filter unit 250 according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it has a curved shape in the X-ray irradiation direction as shown in FIG. 3B . That is, the curvature of the filter unit 250 may match the curvature of the X-ray detector 300 . As shown in FIG. 3B , since the curvature of the filter unit 250 matches the curvature of the X-ray detector 300 , it is possible to minimize the occurrence of a shadow due to the edge of the filter in the image.

한편, 모터부(210), 벨트부(220), 롤러부(230), 구동부(260), 프레임부(270) 및 고정부(280)는 지지대(240)에 결합될 수 있다. 지지대(240)의 일면에는 모터부(210), 벨트부(220), 롤러부(230), 구동부(260), 프레임부(270)가 결합되고, 지지대(240)의 타면에는 고정부(280)가 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대(240)는 무게를 경감하기 위해 다수의 구멍이 뚫려 있을 수 있다. Meanwhile, the motor unit 210 , the belt unit 220 , the roller unit 230 , the driving unit 260 , the frame unit 270 , and the fixing unit 280 may be coupled to the support 240 . A motor unit 210 , a belt unit 220 , a roller unit 230 , a driving unit 260 , and a frame unit 270 are coupled to one surface of the support 240 , and a fixing unit 280 to the other surface of the support 240 . ) can be combined. Support 240 according to an embodiment of the present invention may have a plurality of holes to reduce the weight.

본 발명의 일 실시예에 따른 지지대(280)는 X선 필터(200)가 X선 발생기(100)에 결합될 수 있도록 한다. 이와 관련하여 도 5를 참조하여 후술한다.The support 280 according to an embodiment of the present invention allows the X-ray filter 200 to be coupled to the X-ray generator 100 . In this regard, it will be described later with reference to FIG. 5 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템의 상세도이다.5 is a detailed view of an X-ray imaging system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, CT 장치(500)는 X선 발생기(100), X선 필터(200), 피검체 자리부(12), X선 검출기(300)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 필터(200)는 지지대(280)에 의하여 X선 발생기(100)에 결합될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the CT apparatus 500 may include an X-ray generator 100 , an X-ray filter 200 , a subject seat 12 , and an X-ray detector 300 . The X-ray filter 200 according to an embodiment of the present invention may be coupled to the X-ray generator 100 by the support 280 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법의 순서도이다.6 is a flowchart of an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법은 컴퓨팅 장치가 X선 필터를 투과한 X선 영상 데이터를 획득하는 단계(S100); 컴퓨팅 장치가 노치(notch) 필터를 이용하여 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하는 단계(S110); 컴퓨팅 장치가 상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 단계(S120); 및 컴퓨팅 장치가 상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.An X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention includes: acquiring, by a computing device, X-ray image data transmitted through an X-ray filter (S100); Reconstructing the X-ray image by the computing device removing the diagonal line of the X-ray filter from the image using a notch filter (S110); Reconstructing, by the computing device, a high-energy image and a low-energy image by using edge information in the reconstructed X-ray image (S120); and outputting, by the computing device, a material classification image based on the high-energy image and the low-energy image (S130).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법에 따라 X선 이미지를 재구성하는 순서도이다.7 is a flowchart for reconstructing an X-ray image according to an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로 도 7은, 노치(notch) 필터를 이용하여 X선 사이노그램 (sinogram)에서 X선 필터의 사선을 제거함으로써 이미지를 재구성하는 과정을 나타낸다. More specifically, FIG. 7 shows a process of reconstructing an image by removing the slanted line of the X-ray filter from the X-ray sinogram using a notch filter.

CT 장치가 피사체를 회전시켜가면서 상기 피사체를 투과한 X선 데이터를 X선 검출기에서 획득하여 상기 X선 데이터를 시각화한 것을 X선 사이노그램(sinogram)이라 지칭한다.An X-ray data that has passed through the subject while the CT device rotates the subject is acquired by an X-ray detector to visualize the X-ray data is referred to as an X-ray sinogram.

도 7을 참조하면, 컴퓨팅 장치가 X선 사이노그램을 획득하여(S10), 퓨리에 변환을 수행하고(S20), 상기 X선 사이노그램에서 가장자리 영역(Edge detected sinogram)을 추출한다(S12).Referring to FIG. 7 , the computing device acquires an X-ray sinogram (S10), performs a Fourier transform (S20), and extracts an edge detected sinogram from the X-ray sinogram (S12) .

한편, 상기 가장자리 영역 사이노그램(Edge detected sinogram)도 퓨리에 변환을 거쳐(S14) 노치(notch) 제거 필터가 생성된다(S16).Meanwhile, the edge detected sinogram is also subjected to a Fourier transform (S14) to generate a notch removal filter (S16).

상기 노치(notch) 제거 필터(S16)는 상기 퓨리에 변환을 거친 사이노그램(S20)과 곱 연산이 수행될 수 있다(S30).The notch removal filter ( S16 ) may perform a multiplication operation with the sinogram that has undergone the Fourier transform ( S20 ) ( S30 ).

따라서 상기 노치(notch) 제거 필터와의 곱 연산을 통해, X선 사이노그램 (sinogram)에서 X선 필터의 사선이 제거될 수 있다(S40). 보다 구체적으로, 사이노그램의 사선은 주파수 영역에서 스파이크 형태의 쌍으로 존재하는데, 이는 상술한 노치(notch) 필터를 통해 제거될 수 있다. Therefore, the slanted line of the X-ray filter can be removed from the X-ray sinogram through the multiplication operation with the notch removal filter (S40). More specifically, the oblique lines of the sinogram exist as spike-shaped pairs in the frequency domain, which can be removed through the above-described notch filter.

상기 X선 필터의 사선이 제거된 X선 사이노그램(sinogram)은 역투영(back-projection)을 통해 해부학적 영상이 재건될 수 있다(S50).An anatomical image of the X-ray sinogram from which the slanted line of the X-ray filter is removed may be reconstructed through back-projection (S50).

필터의 가장자리에 의해 잔존하는 영상 아티팩트(artifact)는 적절한 디노이징(denoising) 기법을 통해 제거될 수 있는데, 이와 관련하여 설명하면 상기 재건된 해부학적 영상에서 Lo 경사(gradient)를 최소화시킴으로써, 잔존 아티팩트가 제거되어 이미지가 보정될 수 있다(S60). Image artifacts remaining by the edge of the filter can be removed through an appropriate denoising technique. In this regard, by minimizing the Lo gradient in the reconstructed anatomical image, the residual artifacts may be removed to correct the image (S60).

한편, 도 7을 참조하여 설명한 X선 이미지를 재구성하는 과정은 해석적 알고리즘으로 지칭될 수 있다.Meanwhile, the process of reconstructing the X-ray image described with reference to FIG. 7 may be referred to as an analytic algorithm.

상기 해석적 알고리즘을 통해 재구성된 X선 이미지는 후술할 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지 재구축 단계에서 선험 정보로써 활용될 수 있다.The X-ray image reconstructed through the analytic algorithm may be utilized as a priori information in the high-energy image and low-energy image reconstruction steps to be described later.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 획득된 X선 사이노그램을 나타내고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 방법에 따라 획득된 X선 투과 영상 데이터를 나타낸다.8 shows an X-ray sinogram obtained according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows X-ray transmission image data obtained according to an X-ray imaging method according to an embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지 재구축하는 방법을 설명한다. A method of reconstructing a high-energy image and a low-energy image according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9 .

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 X선 필터를 투과한 는 사이노그램(sinogram)은 밝은 영역과 어두운 영역이 사선 방향으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 8 , in the sinogram that has passed through the X-ray filter according to an embodiment of the present invention, a bright area and a dark area may be formed in an oblique direction.

도 8에서 어두운 사선 이미지는 X선 필터의 개방된 제1 투과부를 통과한 부분이고, 밝은 사선 이미지는 X선 필터의 폐쇄된 영역인 제2 투과부를 투과한 부분이다.In FIG. 8 , the dark slanted image is a portion that has passed through the open first transmission portion of the X-ray filter, and the bright slanted image is a portion that has passed through the second transmission portion that is a closed region of the X-ray filter.

도 9를 참조하여 상기 사이노그램을 보다 구체적으로 설명하면, X선 필터의 개방된 제1 투과부를 통해 얻어진 X선 데이터(9a)는 저 에너지에 해당하고, X선 필터의 폐쇄된 제2 투과부를 통해 얻어진 X선 데이터(9b)는 고 에너지에 해당한다.When the sinogram is described in more detail with reference to FIG. 9 , the X-ray data 9a obtained through the open first transmission portion of the X-ray filter corresponds to low energy, and the closed second transmission portion of the X-ray filter The X-ray data 9b obtained through ? corresponds to high energy.

도 8 및 도 9의 결과를 참조하여, 저 에너지 영상 및 고 에너지 영상은 아래 수학식 1 및 수학식 2를 통해 각각 산출될 수 있다.Referring to the results of FIGS. 8 and 9 , the low energy image and the high energy image may be calculated through Equations 1 and 2 below, respectively.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020023688812-pat00014
Figure 112020023688812-pat00014

여기서,

Figure 112020023688812-pat00015
는 저에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00016
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00017
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00018
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00019
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지이며,
Figure 112020023688812-pat00020
와 A는 임의의 상수이다.here,
Figure 112020023688812-pat00015
is the low energy image,
Figure 112020023688812-pat00016
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00017
is the edge information of the image for the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00018
is a sinogram for the unfiltered region (the region that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00019
is an image of the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00020
and A are arbitrary constants.

[수학식 2] [Equation 2]

Figure 112020023688812-pat00021
Figure 112020023688812-pat00021

Figure 112020023688812-pat00022
는 고에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00023
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00024
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00025
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00026
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지를 의미하며,
Figure 112020023688812-pat00027
와 A는 임의의 상수이다.
Figure 112020023688812-pat00022
is the high energy image,
Figure 112020023688812-pat00023
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00024
is edge information of the image for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00025
is a sinogram for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00026
means an image of the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00027
and A are arbitrary constants.

상술한 수학식 1 및 수학식 2를 참조하면, 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지는 도 7을 통해 재구성된 X선 이미지 결과의 가장자리 정보를 선험 정보로 활용하여 반복적으로 업데이트함으로써 재구축되는 것을 특징으로 한다. Referring to Equations 1 and 2 described above, the high-energy image and the low-energy image are reconstructed by repeatedly updating the edge information of the result of the X-ray image reconstructed through FIG. 7 as a priori information. .

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 재구축된 저 에너지 이미지 및 고 에너지 이미지를 나타낸다.10 and 11 show a low-energy image and a high-energy image reconstructed according to an embodiment of the present invention.

도 10은 폐 영역에 대해 구축된 저 에너지 이미지(좌) 및 고 에너지 이미지(우)를 나타내고, 도 11은 복부 영역에 대해 구축된 저 에너지 이미지(좌) 및 고 에너지 이미지(우)를 나타낸다.FIG. 10 shows a low energy image (left) and a high energy image (right) constructed for the lung region, and FIG. 11 shows a low energy image (left) and high energy image (right) constructed for the abdominal region.

상술한 바와 같이 재구축된 저 에너지 이미지 및 고 에너지 이미지에 대하여 교정 팬텀을 이용한 경험적 방식을 적용하여 미리 선정한 기저 물질의 밀도 분포 영상을 획득할 수 있다. 즉, 교정 팬텀을 통해 획득된 물질 정보를 이용하여 피사체의 물질 정보를 추출함으로써 물질 분별 이미지를 출력할 수 있다.As described above, an empirical method using a calibration phantom may be applied to the reconstructed low-energy image and high-energy image to obtain a preselected density distribution image of the base material. That is, the material classification image may be output by extracting the material information of the subject using the material information obtained through the calibration phantom.

도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 출력되는 물질 분별 이미지를 나타낸다. 도 12는 폐 영역에 대해 추출된 물질 분별 이미지를 나타내고, 도 13은 복부 영역에 대해 추출된 물질 분별 이미지를 나타낸다.12 and 13 show material classification images output according to an embodiment of the present invention. Fig. 12 shows the substance fractionation image extracted for the lung region, and Fig. 13 shows the substance fractionation image extracted for the abdominal region.

보다 구체적으로, 도 12 및 도 13의 (a)는 연조직, (b)는 뼈, (c)는 공기 및 (d)는 결합 이미지를 나타낸다. 도 12 및 도 13에 따른 결과 영상은 본 발명의 일 실시예에 따라 제안된 방법이 이미지의 품질을 개선하고 재료를 성공적으로 분해할 수 있음을 나타낸다.More specifically, (a) of FIGS. 12 and 13 shows soft tissue, (b) bone, (c) air, and (d) combined images. The resulting images according to FIGS. 12 and 13 show that the method proposed according to an embodiment of the present invention can improve image quality and successfully disassemble materials.

종합하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 영상 촬영 시스템 및 그 방법은 CT 진단 시스템에서 빠르게 회전하는 X선 발생기(gantry)를 사용함에 있어서 저 선량의 단일 스캐닝으로 이중 에너지 CT 이미지를 구축할 수 있다.In summary, the X-ray imaging system and method according to an embodiment of the present invention can construct a dual-energy CT image with a single low-dose scan using a rapidly rotating X-ray generator in a CT diagnosis system. can

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : X선 발생기
200 : X선 필터
300 : X선 검출기
500 : CT 장치100: X-ray generator
200: X-ray filter
300: X-ray detector
500: CT device

Claims (18)

X선 영상 촬영 시스템에 있어서,
X선 발생기;
X선을 통과시키는 개방된 제1 투과부; 및 X선을 투과시키는 폐쇄된 제2 투과부;를 포함하고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부는 사선 방향으로 교대로 복수회 배열되고, 상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부를 통해 X선을 필터링하는 것을 특징으로 하는 X선 필터;
상기 X선 필터를 통과한 X선을 수신하는 X선 검출기; 및
상기 X선 검출기에서 획득한 X선 영상 데이터를 처리하는 컴퓨팅 장치;를 포함하며,
상기 X선 필터는 X선 발생기와 X선 검출기 사이에 배치되고,
상기 컴퓨팅 장치는,
노치(notch) 필터를 이용하여 X선 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하며,
상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하며,
상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.In the X-ray imaging system,
X-ray generator;
an open first transmission unit that allows X-rays to pass therethrough; and a closed second transmitting portion that transmits X-rays, wherein the first transmitting portion and the second transmitting portion are alternately arranged a plurality of times in a diagonal direction, and X-rays are transmitted through the first transmitting portion and the second transmitting portion X-ray filter, characterized in that filtering;
an X-ray detector for receiving X-rays that have passed through the X-ray filter; and
Computing device for processing the X-ray image data acquired by the X-ray detector; includes,
The X-ray filter is disposed between the X-ray generator and the X-ray detector,
The computing device,
Reconstructing an X-ray image by removing the diagonal line of the X-ray filter from the X-ray image using a notch filter,
Reconstructing a high-energy image and a low-energy image using edge information in the reconstructed X-ray image,
X-ray imaging system, characterized in that outputting a material classification image based on the high-energy image and the low-energy image. 제1항에 있어서,
상기 X선 필터는 X선 조사 방향으로 굴곡진 형상인 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
The X-ray filter is an X-ray imaging system, characterized in that the curved shape in the X-ray irradiation direction. 제1항에 있어서,
상기 제2 투과부는 주석, 납, 구리, 니오븀, 금 중 적어도 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
The second transmission unit is an X-ray imaging system, characterized in that made of at least one of tin, lead, copper, niobium, and gold. 제1항에 있어서,
모터를 더 포함하고,
상기 모터에 의하여 제1 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
further comprising a motor,
X-ray imaging system, characterized in that moving in the first direction by the motor. 제4항에 있어서,
상기 제1 방향은 X선 조사부의 회전축 방향인 것을 특징으로 하고, 상기 X선 조사부가 1회 또는 복수 회 회전할 때 상기 제1 방향으로 1회 이동하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.5. The method of claim 4,
The first direction is characterized in that the rotation axis direction of the X-ray irradiation unit, X-ray imaging system, characterized in that when the X-ray irradiation unit rotates once or a plurality of times, it moves once in the first direction. 제4항에 있어서,
상기 제1 방향은 X선 조사부의 회전축 방향인 것을 특징으로 하고, 상기 X선 조사부의 회전이 완료될때까지 상기 제1방향에 대해 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.5. The method of claim 4,
The first direction is an X-ray imaging system, characterized in that the rotation axis direction of the X-ray irradiation unit, characterized in that the reciprocating movement with respect to the first direction until the rotation of the X-ray irradiation unit is completed. 제4항에 있어서,
상기 X선 필터는 상기 제1 방향에 대하여 일정한 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.5. The method of claim 4,
The X-ray filter is an X-ray imaging system, characterized in that moving at a constant speed with respect to the first direction. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장치는,
상기 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 업데이트함으로써 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
The computing device,
X-ray imaging system, characterized in that the high-energy image and the low-energy image are reconstructed by updating the high-energy image and the low-energy image. 제1항에 있어서,
상기 저에너지 이미지는 상기 X선 필터의 개방된 제1 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되고,
상기 고에너지 이미지는 상기 X선 필터의 폐쇄된 제2 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
The low-energy image is reconstructed based on the X-ray data transmitted through the open first transmission part of the X-ray filter,
The high-energy image is an X-ray imaging system, characterized in that it is reconstructed based on the X-ray data transmitted through the closed second transmission portion of the X-ray filter. 제1항 또는 제9항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장치는 하기 수학식을 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 것인 X선 영상 촬영 시스템.
Figure 112021107159673-pat00028

(여기서,
Figure 112021107159673-pat00029
는 저에너지 이미지,
Figure 112021107159673-pat00030
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112021107159673-pat00031
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112021107159673-pat00032
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112021107159673-pat00033
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지이며,
Figure 112021107159673-pat00034
와 A는 임의의 상수이고,
Figure 112021107159673-pat00035
는 고에너지 이미지,
Figure 112021107159673-pat00036
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112021107159673-pat00037
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112021107159673-pat00038
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112021107159673-pat00039
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지를 의미함)10. The method of claim 1 or 9,
The computing device is an X-ray imaging system that reconstructs a high-energy image and a low-energy image using the following equation.
Figure 112021107159673-pat00028

(here,
Figure 112021107159673-pat00029
is the low energy image,
Figure 112021107159673-pat00030
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112021107159673-pat00031
is the edge information of the image for the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112021107159673-pat00032
is a sinogram for the unfiltered region (the region that has passed through the first transmission part),
Figure 112021107159673-pat00033
is an image of the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112021107159673-pat00034
and A are arbitrary constants,
Figure 112021107159673-pat00035
is the high energy image,
Figure 112021107159673-pat00036
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112021107159673-pat00037
is edge information of the image for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112021107159673-pat00038
is a sinogram for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112021107159673-pat00039
denotes an image of the filtered area (the area passing through the second transmission part) 제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장치는 교정 팬텀을 통해 획득된 물질 정보를 이용하여 피사체의 물질 정보를 추출함으로써 물질 분별 이미지를 출력하는 X선 영상 촬영 시스템.According to claim 1,
The computing device is an X-ray imaging system for outputting a material classification image by extracting material information of a subject using material information obtained through a calibration phantom. X선 영상 촬영 방법에 있어서,
컴퓨팅 장치가 X선 필터를 투과한 X선 영상 데이터를 획득하는 단계(a);
상기 컴퓨팅 장치가 노치(notch) 필터를 이용하여 영상에서 상기 X선 필터의 사선을 제거함으로써 X선 이미지를 재구성하는 단계(b);
상기 컴퓨팅 장치가 상기 재구성된 X선 이미지에서 가장자리 정보를 이용하여 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 단계(c); 및
상기 컴퓨팅 장치가 상기 고에너지 이미지 및 상기 저에너지 이미지를 기초로 하여 물질 분별 이미지를 출력하는 단계(d);를 포함하고,
상기 X선 필터는,
X선을 통과시키는 개방된 제1 투과부; 및
X선을 투과시키는 폐쇄된 제2 투과부;를 포함하고,
상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부는 사선 방향으로 교대로 복수회 배열되고,
상기 제1 투과부 및 상기 제2 투과부를 통해 X선을 필터링하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 방법.In the X-ray imaging method,
(a) obtaining, by the computing device, X-ray image data transmitted through the X-ray filter;
(b) reconstructing an X-ray image by the computing device removing the slanted line of the X-ray filter from the image using a notch filter;
(c) reconstructing, by the computing device, a high-energy image and a low-energy image by using edge information in the reconstructed X-ray image; and
Step (d) of the computing device outputting a material classification image based on the high-energy image and the low-energy image;
The X-ray filter is
an open first transmission unit that allows X-rays to pass therethrough; and
Including a; closed second transmission portion that transmits X-rays;
The first transmission portion and the second transmission portion are alternately arranged in a diagonal direction a plurality of times,
X-ray imaging method, characterized in that filtering the X-rays through the first transmission portion and the second transmission portion. 제13항에 있어서,
상기 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 단계(c)는 상기 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 방법.14. The method of claim 13,
The step (c) of reconstructing the high-energy image and the low-energy image is an X-ray imaging method, characterized in that the high-energy image and the low-energy image are updated. 제13항에 있어서,
상기 저에너지 이미지는 상기 제1 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되고,
상기 고에너지 이미지는 상기 제2 투과부를 투과한 X선 데이터를 기초로 재구축되는 것을 특징으로 하는 X선 영상 촬영 방법.14. The method of claim 13,
The low energy image is reconstructed based on the X-ray data transmitted through the first transmission part,
The high-energy image is an X-ray imaging method, characterized in that it is reconstructed based on the X-ray data transmitted through the second transmission part. 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 고에너지 이미지 및 저에너지 이미지를 재구축하는 단계(c)는 하기 수학식을 이용하는 것인 X선 영상 촬영 방법.
Figure 112020023688812-pat00040

(여기서,
Figure 112020023688812-pat00041
는 저에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00042
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00043
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00044
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00045
는 필터링 되지 않은 영역(제1 투과부를 통과한 영역)에 대한 이미지이며,
Figure 112020023688812-pat00046
와 A는 임의의 상수이고,
Figure 112020023688812-pat00047
는 고에너지 이미지,
Figure 112020023688812-pat00048
는 상술한 바와 같이 노치 필터를 이용하여 필터의 사선을 제거하여 재구성된 X선 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00049
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지의 가장자리 정보,
Figure 112020023688812-pat00050
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 사이노그램,
Figure 112020023688812-pat00051
는 필터링된 영역(제2 투과부를 투과한 영역)에 대한 이미지를 의미함)15. The method of claim 13 or 14,
The step (c) of reconstructing the high-energy image and the low-energy image is an X-ray imaging method using the following equation.
Figure 112020023688812-pat00040

(here,
Figure 112020023688812-pat00041
is the low energy image,
Figure 112020023688812-pat00042
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00043
is the edge information of the image for the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00044
is a sinogram for the unfiltered region (the region that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00045
is an image of the unfiltered area (the area that has passed through the first transmission part),
Figure 112020023688812-pat00046
and A are arbitrary constants,
Figure 112020023688812-pat00047
is the high energy image,
Figure 112020023688812-pat00048
is edge information of the X-ray image reconstructed by removing the diagonal line of the filter using a notch filter as described above;
Figure 112020023688812-pat00049
is edge information of the image for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00050
is a sinogram for the filtered area (the area passing through the second transmission part),
Figure 112020023688812-pat00051
denotes an image of the filtered area (the area passing through the second transmission part) 제13항에 있어서,
상기 물질 분별 이미지를 출력하는 단계(d)는 교정 팬텀을 통해 획득된 물질 정보를 이용하여 피사체의 물질 정보를 추출함으로써 물질 분별 이미지를 출력하는 X선 영상 촬영 방법.14. The method of claim 13,
The step (d) of outputting the material classification image is an X-ray imaging method of outputting a material classification image by extracting material information of a subject using material information obtained through a calibration phantom. X선 영상 재구성 프로그램에 있어서,
상기 프로그램은 컴퓨팅 장치와 결합되어 실행되고, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장된 것이며,
상기 프로그램은 상기 제13항에 따른 단계를 수행하는 것인 X선 영상 재구성 프로그램.In the X-ray image reconstruction program,
The program is executed in combination with a computing device and stored in a computer-readable recording medium,
The program is an X-ray image reconstruction program that performs the steps according to claim 13.
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