KR20100090595A - 파노라마 영상획득 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득한 경우 초점이 가장 선명하게 맞추어진 영상을 추출하여 보다 선명한 파노라마 영상을 재현성 있게 획득할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 의하면, 재구성할 최적의 이미지 레이어궤적을 완성할 수 있고, 초점궤적에 가장 맞는 최적의 이미지 레이어궤적에 대해 재구성함으로써 환자의 악궁을 가장 잘 표현하는 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
파노라마 영상, 이미지 레이어궤적, 주파수 분석, 영상 재구성

Description

파노라마 영상획득 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OBTAINING PANORAMIC IMAGE}
본 발명은 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득한 경우 초점이 가장 선명하게 맞추어진 영상을 추출하여 보다 선명한 파노라마 영상을 재현성 있게 획득할 수 있는 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 파노라마 영상이란 획득하고자하는 영상의 궤적을 미리 설정하고 그 궤적을 따라 영상을 촬영한 후 얻어진 영상을 이어붙임으로써 획득한 영상을 말한다.
도 1은 종래의 파노라마 영상장치를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 파노라마 영상장치는 X선 광원(12)과 이미지센서(13)를 피사체의 관심영역(14)이 위치하는 이미지 레이어궤적(11)의 주위를 일정한 궤적으로 회전하면서 얻어진 영상들을 재구성하여 파노라마 영상을 획득한다. 이때 상기 이미지 레이어궤적(11)는 파노라마 영상장치의 초점이 위치하는 구간을 말하며, 파노라마 영상장치는 상기 이미지 레이어궤적(11)의 전 영역에 걸쳐 X선을 조사하고 얻어진 영상을 이어붙여 파노라마 영상을 획득한다.
이러한 종래의 파노라마 영상장치는 미리 설정된 궤적하에서 임의의 이미지레이어궤적 구간이 설정되어 있고, 기 설정된 이미지 레이어궤적에서 획득한 영상만을 보여주는 영상장치이다. 즉, 종래의 파노라마 영상장치는 영상화하고자하는 이미지 레이어궤적에 맞게 이미지 구간으로 정의 되는 픽셀을 확대도를 고려하여 위치시키고, 픽셀의 간격을 균일하게 유지하여 영상을 촬영한 후 얻어진 영상을 이미지구간 픽셀에 맞도록 이어붙임으로써 목표 이미지 레이어궤적의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 종래의 파노라마 영상획득 방법은 복수 개의 이미지 레이어궤적에 대한 영상을 획득한 경우 초점이 가장 맞는 부분들을 잘라내어서 이어붙임으로써 최종 파노라마 영상을 얻어낸다.
그러나 이러한 종래의 파노라마 영상획득 방법은 영상을 이어붙이는 연속적인 부분에서 에러가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 작업자 개개인의 숙련도에 따라 영상의 질에서 차이가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 구간별로 초점궤적에 가장 맞는 이미지 레이어궤적을 자동으로 분석하여 재구성할 최적의 이미지 레이어궤적을 완성하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 초점궤적에 가장 맞는 최적의 이미지 레이어궤적에 대해 재구성함으로써 환자의 악궁을 가장 잘 표현하는 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있는 파노라마 영상획득 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 복수 개의 이미지 레이어궤적을 이용하면서도 연결부분의 에러를 발생시키지 않고 작업자의 숙련도에 상관없이 최적의 이미지 레이어궤적을 구성할 수 있어 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있는 파노라마 영상획득 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역의 파노라마 영상을 획득하되, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 단계; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택하는 단계; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 단계; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 각 구간별로 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 단계는 주파수분석을 통해 선택하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 관심영역은 환자의 악궁이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또한 본 발명은 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역의 파노라마 영상을 획득하되, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 제1단계; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 제2단계; 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 제3단계; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 제4단계; 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 제5단계; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은 상기 분석구간에 해당하는 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 상기 연결궤적을 추출하는 것은 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내는 것이다. 악궁의 기준궤적은 로그식에 의해 결정될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2단계는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5구간으로 나누고, 1구간은 좌측 구치부, 3구간은 전치부, 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제3단계는 주파수분석을 통해 상기 초점궤적에 가까운 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 관심영역은 환자의 악궁이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또한 본 발명은 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적에 X선을 조사하는 X선 광원과 상기 기준 이미지 레이어궤적을 투과한 X선을 수광하는 이미지 센서 사이에 상기 피사체를 위치시키는 제1단계; 상기 기준 이미지 레이어궤적의 시점인 제1구간에 X선을 조사하여 상기 기준 이미지 레이어궤적의 제1구간 프레임 영상을 획득하는 제2단계; 상기 X선 광원 및 상기 이미지 센서를 이동하면서 상기 기준 이미지 레이어궤적의 제1구간과 인접한 제2구간 프레임 영상부터 상기 기준 이미지 레이어궤적의 종점의 영상인 제n구간 프레임 영상까지 획득하는 제3단계; 상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 이용하여 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 제4단계; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하 는 제5단계; 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 제6단계; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 제7단계; 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 제8단계; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제9단계;를 포함하며, 상기 제2단계 및 제3단계는 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들이 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들과 서로 중첩되도록 조사하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은 상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 기준 파노라마 영상으로 재구성함과 함께, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상으로 재구성하고, 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은 분석구간에 해당하는 기준 이미지 레이어궤적만을 이용하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상과 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제7단계에서 상기 연결궤적을 추출하는 것은 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내는 것이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 관심영역은 환자의 악궁이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제5단계는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5구간으로 나누고, 1구간은 좌측 구치부, 3구간은 전치부, 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제3단계는 주파수분석을 통해 상기 초점궤적에 가까운 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4단계에서 파노라마 영상을 획득하는데 이용한 프레임 영상들의 중첩된 픽셀들에서 획득된 각각의 영상들은 상기 이미지 레이어궤적 중 동일한 영역을 촬영각도를 달리하여 획득한 영상들이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 X선 광원은 구간별로 상기 X선들을 조사하도록 조절되고, 상기 이미지 센서는 상기 X선 광원과 연동하여 상기 X선을 수광하도록 조절된다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또한 본 발명은 피사체 중의 관심영역이 위치하는 복수 개의 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하 며, 상기 영상처리장치:는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택하는 궤적선택부; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또한 본 발명은 피사체 중의 관심영역이 위치하는 복수 개의 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하며, 상기 영상처리장치:는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 구간결정부; 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 궤적선택부; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 연결궤적추출부; 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또한 본 발명은 피사체 중의 관심영역이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원; 상기 기준 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 기준 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서; 상기 X선들이 상기 기준 이미지 레이어궤적의 전 구간에 조사되도록 구간별로 조사하되, 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들은 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들과 서로 중첩되도록 상기 X선의 조사를 조절하는 조절 모듈; 및 상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하며, 상기 영상처리장치:는 상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 기준 파노라마 영상으로 재구성함과 함께, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상으로 재구성하고, 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하여 복수 개의 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 제1영상 재구성부; 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 구간결정부; 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 궤적선택부; 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 연결궤적 추출부; 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제2영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치를 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 의하면, 재구성할 최적의 이미지 레이어궤적을 완성할 수 있다.
또한 본 발명의 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 의하면, 초점궤적에 가장 맞는 최적의 이미지 레이어궤적에 대해 재구성함으로써 환자의 악궁을 가장 잘 표현하는 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
또한 본 발명의 파노라마 영상획득 방법 및 장치에 의하면, 복수 개의 이미지 레이어궤적을 이용하면서도 연결부분의 에러를 발생시키지 않고 작업자의 숙련도에 상관없이 최적의 이미지 레이어궤적을 구성할 수 있어 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하기 위한 파노라마 영상획득 장치이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하는 파노라마 영상획득 장치는 x선 광원(100), 이미지 센서(200), 영상처리장치(400) 및 디스플레이장치(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 x선 광원(100)은 일정한 궤적을 따라 상기 피사체(10) 주위를 회전하며 x선을 조사한다. 이때, 상기 x선 광원(100)은 상기 피사체(10)의 관심영역이 위치하는 복수 개의 이미지 레이어궤적(도 4 참조)으로 x선(110)을 조사한다. 여기서 상기 관심영역이란 상기 피사체(10) 내부에 촬영하고자 하는 부분을 말한다.
상기 이미지 센서(200)는 일정한 면적을 가지는 이미지 센서로써 상기 피사체(10)를 사이에 두고 상기 x선 광원(100)과 연동하여 움직이며, 상기 x선(110)들을 수광하여 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득한다.
상기 영상처리장치(400)는 상기 이미지 센서(200)에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적에 대한 영상을 재구성하고, 또한 최종궤적에 대한 파노라마 영상으로 재구성한다.
상기 디스플레이장치(500)는 상기 영상처리장치(400)에서 재구성된 상기 최종궤적의 파노라마 영상을 사용자에게 보여준다.
도 3을 참조하면, 상기 영상처리장치(400)는 구간결정부(410), 궤적선택부(420), 연결궤적추출부(430), 최종궤적완성부(440) 및 영상재구성부(450)를 포함하여 구성된다.
상기 구간결정부(410)는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정한다.
상기 궤적선택부(420)는 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다. 이때 상기 궤적선택부(420)는 다양한 방법을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다. 자세한 설명은 후술할 도 6을 참조하기로 한다.
상기 연결궤적추출부(430)는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출한다. 이때 상기 연결궤적추출부(430)는 다양한 방법을 통해 연결궤적을 추출할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내어 연결궤적을 추출한다.
상기 최종궤적완성부(440)는 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다.
상기 영상재구성부(450)는 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상으로 재구성한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 보여주는 도면으로서, 피사체인 환자의 악궁을 촬영하는 방법을 보여주고 있다.
이하 도 4 내지 도 8을 참조하여 파노라마 영상획득방법을 설명하기로 하며, 도 2의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 먼저 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역(130)의 파노라마 영상을 획득한다. 이때, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득한다(S110). 여기서 상기 관심영역(130)이란 상기 피사체 내부에 촬영하고자 하는 부분을 말하며, 본 발명의 제1실시예에서는 환자의 악궁을 의미한다.
복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 방법으로는 한 번의 파노라마 촬영으로 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상을 획득하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 방법은 파노라마 촬영으로 획득한 영상들을 이용하여 이미지 레이어궤적의 전 구간에 대해 파노라마 영상으로 재구성하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들의 일부 구간에 해당되는 영상들만을 이용하여 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다. 즉, 후술할 분석구간에 해당하는 이미지 레이어궤적들에 대해 파노라마 영상으로 재구성할 수도 있다. 이러한 방법을 사용하면 복수 개의 이미지 레이어궤적의 전 구간을 파노라마 영상으로 재 구성할 필요가 없어 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 상기 이미지 레이어궤적의 수는 다양한 개수를 선택하여 사용할 수 있는바, 도 4에서와 같이 복수 개의 이미지 레이어궤적 중 1번, 7번, 13번 이미지 레이어궤적의 3개를 임의로 선택하여 사용할 수도 있다.
이어서, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정한다(S120).
도 5를 참조하면, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5개의 구간으로 나눈 것을 알 수 있으며, 3개의 구간(1구간, 3구간, 5구간)을 분석구간으로 결정하였다.
이때, 상기 1구간은 좌측 구치부가 위치하도록 하였고, 상기 3구간은 전치부가, 상기 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정하였다. 2구간과 4구간은 비분석구간이다.
이어서, 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가장 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다(S130). 여기서, 상기 초점궤적이라함은 영상의 확대도가 피사체의 위치와 일치하도록 맞추었을 때 결정되는 궤적을 뜻하며, 이는 피사체의 형태를 가장 선명하게 보여줄 뿐만 아니라 정확한 기하학정보를 갖는 궤적으로써 파노라마 영상촬영에서 필수적으로 생성되는 영상 구간을 의미한다.
이때, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 방법으로 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 본 발명의 제1실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최 적 이미지 레이어궤적을 선택하였다.
도 6을 참조하면, 상기 분석구간의 영상을 재구성하고 이를 푸리에 변환하면 영상의 공간 주파수 성분을 분석할 수 있다. 영상에서의 주파수 성분은 영상에서 공간적인 위치에 따른 대조도의 분포를 나타내며, 이는 선명한 영상일수록 특정 고주파수 대역의 주파수가 높은 고주파수 값을 갖게 된다. 파노라마 영상의 특성상 초점이 맞는 구간이 가장 선명한 영상을 보이기 때문에, 구간별로 고주파수 성분이 가장 높은 구간을 구간 최적 이미지레이어 궤적으로 선택한다.
이어서, 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출한다(S140). 상기 연결궤적은 비분석구간에 해당되는 추출 이미지 레이어궤적으로서, 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내는 방법으로 추출해낼 수 있다.
계속하여, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다(S150).
도 7을 참조하면, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 완성한 최종궤적을 볼 수 있다. 이때, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들로서, 1구간에서는 1번 이미지 레이어궤적이 주파수분석(S130) 결과 선택되었고, 3구간에서는 7번 이미지 레이어궤적이, 5구간에서는 13번 이미지 레이어궤적이 주파수분석 결과 구간 최적 이미지 레이어궤적으로 선택되었음을 알 수 있다. 또한, 상기 연결궤적은 상술한 추출방법(S140)에 의한 방법에 의해 추출되었다.
마지막으로, 상기 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성한다(S160).
즉, 상기 최종궤적에 맞추어 연속적으로 하나의 파노라마 영상으로 재구성한다.
도 8을 참조하면, 환자 악궁에 대한 파노라마 영상이 아주 선명함을 알 수 있다. 즉, 파노라마 영상 전 구간에 걸쳐서 초점이 잘 맞아 선명한 영상을 만들어낼 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법 및 장치는 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 연결궤적을 모두 연결하여 완성한 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성함으로써, 영상들을 잘라서 서로 이어붙이는 종래기술에서 발생할 수 있는 에러를 없앨 수 있을 뿐만 아니라 영상의 질도 우수한 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치의 구성은 영상처리장치(400)를 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치의 구성과 동일하다.
도 9를 참조하면, 상기 영상처리장치(400)는 궤적선택부(420), 최종궤적완성부(440) 및 영상재구성부(450)를 포함하여 구성된다.
상기 궤적선택부(420)는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중에서 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택한다.
이때 상기 궤적선택부(420)는 다양한 방법을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다. 자세한 설명은 상술한 도 6을 참조하기로 한다.
상기 최종궤적완성부(440)는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다.
상기 영상재구성부(450)는 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상으로 재구성한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 보여주는 도면으로서, 피사체인 환자의 악궁을 촬영하는 방법을 보여주고 있다.
이하 도 10 내지 도 11을 참조하여 파노라마 영상획득방법을 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 먼저 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역(130)의 파노라마 영상을 획득한다. 이때, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득한다(S210)
복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 방법으로는 한 번의 파노라마 촬영으로 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상을 획득하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 초점궤적에 가 까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택한다(S220).
도 11을 참조하면, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5개의 구간으로 나눈 것을 알 수 있다. 이때, 상기 1구간은 좌측 구치부가 위치하도록 하였고, 상기 3구간은 전치부가, 상기 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하였다.
한편, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가장 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 방법으로 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 본 발명의 제2실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하였다.
계속하여, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다(S230).
도 11을 다시 참조하면, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 완성한 최종궤적을 볼 수 있다. 이때, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들로서, 1구간에서는 1번 이미지 레이어궤적이 주파수분석(S220) 결과 선택되었고, 2구간 및 3구간에서는 7번 이미지 레이어궤적이, 4구간에서는 1번 이미지 레이어궤적이, 5구간에서는 13번 이미지 레이어궤적이 주파수분석 결과 구간 최적 이미지 레이어궤적으로 선택되었음을 알 수 있다.
마지막으로, 상기 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성한다(S240).
즉, 상기 최종궤적에 맞추어 연속적으로 하나의 파노라마 영상으로 재구성한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법 및 장치는 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 완성한 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성함으로써, 영상들을 잘라서 서로 이어붙이는 종래기술에서 발생할 수 있는 에러를 없앨 수 있을 뿐만 아니라 영상의 해상도를 더욱 향상시킨 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법 및 장치와 동일하다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하기 위한 파노라마 영상획득 장치이고, 도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하는 파노라마 영상획득 장치는 x선 광원(100), 이미지 센서(200), 조절모듈(300), 영상처리장치(400) 및 디스플레이장치(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 x선 광원(100)은 내부에 x선을 발생시키는 x선관(도시하지 않음)이 구비되고, 슬릿(도시하지 않음)을 이용하여 피사체(10)로 x선(110)을 조사한다.
상기 x선 광원(100)은 일정한 궤적을 따라 상기 피사체(10) 주위를 회전하며 간헐적인 x선을 조사한다. 이때, 상기 x선 광원(100)은 상기 피사체(10)의 관심영역이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적(도 10의 120 참조)으로 x선(110)을 조사한다. 여기서 상기 관심영역이란 상기 피사체(10) 내부에 촬영하고자 하는 부분을 말한다.
상기 이미지 센서(200)는 일정한 면적을 가지는 이미지 센서로써 상기 피사체(10)를 사이에 두고 상기 x선 광원(100)과 연동하여 움직이며, 상기 x선(110)들을 수광하여 상기 이미지 레이어궤적(120)에 위치하는 상기 피사체(10)의 관심영역의 영상을 획득한다.
또한, 상기 이미지 센서(200)는 각 구간별로 조사된 x선(110)에 의한 단위영상인 프레임 영상으로 획득한다.
즉, 상기 이미지 센서(200)는 한 번의 X선 조사로 상기 피사체(10)의 관심영역의 모든 영상을 획득하지 못하고 상기 피사체(10)의 일부분만을 커버하는 크기의 이미지 센서이며, 피사체(10)의 전 영역을 다 커버하여 한번에 촬영하는 대 면적 센서(세팔로 센서)보다 크기가 작은 소 면적 센서이다.
다시 말해서, 상기 이미지 센서(200)는 종래의 연속적인 스캔 촬영을 하는 TDI(Time Delay Integration)방식과는 다르게 간헐적인 x선에 의한 프레임 단위의 영상을 획득하는 것이다.
상기 이미지 센서(200)는 씨씨디(ccd)센서 또는 씨모스(cmos)센서로 구비된다. 그러나 상기 이미지 센서(200)는 x선을 수광할 수 있는 센서라면 어떠한 센서도 가능하다.
한편, 상기 x선 광원(100) 및 상기 이미지 센서(200)의 이동에 관한 자세한 설명은 도 14 및 도 15를 참조하여 하기로 한다.
상기 조절모듈(300)은 상기 x선 광원(100)이 x선(110)을 조사하는 시기와 상기 이미지 센서(200)가 x선(110)을 수광하는 시기를 조절한다.
또한, 상기 조절모듈(300)은 상기 x선들이 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 전 구간에 조사되도록 구간별로 조사하되, 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 x선들이 이전 구간의 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 x선들과 서로 중첩되도록 상기 x선의 조사를 조절한다.
즉, 상기 조절모듈(300)은 상기 x선 광원(100)이 이동하면서 상기 피사체(10)로 상기 x선(110)을 조사할 때, 조사하는 위치 또는 시점을 조절하는 역할을 한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 14 및 도 15을 참조하여 하기로 한다.
또한, 상기 조절모듈(300)은 구간별로 상기 x선들을 조사하도록 상기 X선 광원(100)을 조절하고, 상기 x선 광원(100)과 연동하여 상기 x선을 수광하도록 상기 이미지 센서(200)를 조절한다.
즉, 상기 이미지 센서(200)는 상기 x선 광원(200)과 연동하여 이동하며, 상기 간헐적인 x선의 조사 시점에 맞게 수광동작을 하여 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 영상을 획득하게 된다.
상기 영상처리장치(400)는 상기 이미지 센서(200)에서 획득된 프레임 영상들을 입력받아 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 영상을 파노라마 영상으로 재구성한다.
상기 디스플레이장치(500)는 상기 영상처리장치(400)에서 재구성된 상기 기준 이미지 레어어궤적(120)의 파노라마 영상을 사용자에게 보여준다.
도 13을 참조하면, 상기 영상처리장치(400)는 제1영상재구성부(451), 구간결정부(410), 궤적선택부(420), 연결궤적추출부(430), 최종궤적완성부(440) 및 제2영 상재구성부(452)를 포함하여 구성된다.
상기 제1영상재구성부(451)는 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 각 구간 프레임 영상들을 기준 파노라마 영상으로 재구성하고 이와 함께, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상으로 재구성하며, 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하여 복수 개의 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성한다.
상기 구간결정부(410)는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정한다.
상기 궤적선택부(420)는 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다. 이때 상기 궤적선택부(420)는 다양한 방법을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다. 자세한 설명은 상술한 도 6을 참조하기로 한다.
상기 연결궤적추출부(430)는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출한다. 이때 상기 연결궤적추출부(430)는 다양한 방법을 통해 연결궤적을 추출할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 선택된 상기 구 간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내어 연결궤적을 추출한다.
상기 최종궤적완성부(440)는 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다.
상기 제2영상재구성부(452)는 상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상으로 재구성한다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득방법을 보여주는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 따라 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간에 조사되는 X선이 서로 중첩되어 조사되는 것을 보여주는 도면이고, 도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득방법을 보여주는 다른 도면이며, 도 17은 획득한 프레임 영상들을 이용하여 다양한 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 방법을 보여주는 도면이다.
이하 도 14 내지 도 17을 참조하여 파노라마 영상획득방법을 설명하기로 하며, 도 12의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도면들을 참조하면 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득방법은 먼저, 피사체(10) 중의 관심영역(130)이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적(120)에 X선을 조사하는 X선 광원(100)과 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)를 투과한 X선을 수광하는 이미지 센서(200) 사이에 상기 피사체(10)를 위치시킨다(S310).
이어서, 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 시점인 제1구간에 X선을 조사하여 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 제1구간 프레임 영상을 획득한다(S320).
계속하여, 상기 X선 광원(100) 및 상기 이미지 센서(200)를 이동하면서 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 제1구간과 인접한 제2구간 프레임 영상부터 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 종점의 영상인 제n구간 프레임 영상까지 획득한다(S330).
이때 상기 조절모듈(300)은 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 X선들이 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 X선들과 서로 중첩되도록 조사한다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 상기 x선 광원(100)으로부터 조사된 x선들은 각 구간별로 상기 이미지 레이어궤적(120)에 조사되며, 이때 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 X선들은 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적(120)을 통과하는 X선들과 서로 중첩됨을 알 수 있다. 즉, 상기 조절모듈(300)은 상기 이미지 레이어궤적(120)의 각 구간에 조사되는 X선을 중첩시켜 조사함으로써 상기 이미지 센서(200)에 수광되는 영상들의 수를 증가시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 이미지 센서(200)가 세개의 픽셀로 이루어졌다고 가정했을 시, 상기 이미지 레이어궤적(120)의 제1구간, 제2구간 및 제3구간에서 조사된 X선들은 상기 이미지 센서(200)에 각각 수광된다. 이때, 상기 이미지 레이어궤적(120)의 (a)영역에 대한 영상은 상기 이미지 센서(200a)의 두번째 픽셀 및 상기 이미지 센서(200b)의 첫번째 픽셀에서 중복하여 획득하게 되며, (b)영역에 대한 영상은 상기 이미지 센서(200a)의 세번째 픽셀과 상기 이미지 센서(200b)의 두번째 픽셀 및 상기 이미지 센서(200c)의 첫번째 픽셀에서 중복하여 획득하게 되다. 따라서 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 전체 영역에 대해 무수히 많은 영상을 획득할 수 있다.
이때 상기 이미지 레이어궤적(120)의 (a), (b) 또는 (c)영역에 대한 영상을 중복하여 획득한 각 픽셀들의 영상은 상기 이미지 레이어궤적(120) 중 동일한 영역을 촬영각도를 달리하여 획득한 영상들이다. 따라서 획득한 프레임 영상들을 이용하여 파노라마 영상을 재구성하면 보다 선명한 고화질의 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 X선 광원(100) 및 상기 이미지 센서(200)를 이동하면서 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 제1구간과 인접한 제2구간 프레임 영상부터 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 종점의 영상인 제n구간 프레임 영상까지 획득함을 알 수 있다.
이어서, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득한다.
먼저, 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 각 구간 프레임 영상들을 이용하여 기준 파노라마 영상으로 재구성한다.
도 17을 참조하면, 획득한 프레임 영상들을 이용하여 복수 개의 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 방법을 확인할 수 있다(S340).
먼저 그림(1)에 도시된 바와 같이 상기 영상처리장치(400)는 기준 파노라마 영상으로 재구성할 있다. 즉, 구간별로 획득한 프레임 영상들의 픽셀이 서로 중첩되도록 구성하여 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 파노라마 영상인 기준 파노 라마 영상으로 재구성할 수 있다. 이때 중첩되는 픽셀은 하나 또는 둘 이상의 픽셀을 서로 중첩할 수 있다.
한편, 그림(2)에 도시된 바와 같이 상기 영상처리장치(400)는 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 내측에 위치하는 내측 이미지 레이어궤적(120a)의 내측 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다. 즉, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여, 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 내측에 위치하는 내측 이미지 레이어궤적(도 16의 120a 참조)의 내측 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다.
또한, 그림(3)에 도시된 바와 같이 상기 영상처리장치(400)는 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 외측에 위치하는 외측 이미지 레이어궤적(120b)의 내측 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다. 즉, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여, 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 외측에 위치하는 외측 이미지 레이어궤적(도 16의 120b 참조)의 외측 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다.
따라서 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법에 의하면, 한 번의 파노라마 촬영으로 기준 이미지 레이어의 파노라마 영상 이외에도 기준 이미지 레이어의 내측 또는 외측 이미지 레이어의 파노라마 영상 등 복수 개의 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
이때 상기 영상처리장치(400)는 상기 기준 이미지 레이어궤적(120)의 모든 구간의 프레임 영상들을 획득한 후 관심영역 중 원하는 부분의 이미지 레이어궤적의 프레임 영상들을 선택하여 이어붙임으로써 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다. 즉, 획득한 모든 프레임 영상들을 순차적으로 이어붙여 파노라마 영상으로 재구성할 수 있을 뿐만 아니라, 원하는 부분의 이미지 레이어궤적의 프레임 영상들을 선택하여 이어붙임으로써 파노라마 영상으로 재구성할 수도 있다.
또한, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들의 일부 구간에 해당되는 영상들만을 이용하여 파노라마 영상으로 재구성할 수 있다. 즉, 후술할 분석구간에 해당하는 이미지 레이어궤적들에 대해 파노라마 영상으로 재구성할 수도 있다. 다시 말해서, 분석구간에 해당하는 기준 이미지 레이어궤적만을 이용하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상과 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성할 수도 있다.
이어서, 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정한다(S350).
상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5개의 구간으로 나눌 수 있으며, 3개의 구간(1구간, 3구간, 5구간)을 분석구간으로 결정할 수 있다. 이때, 상기 1구간은 좌측 구치부가 위치하도록 하고, 상기 3구간은 전치부가, 상기 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정할 수 있다. 자세한 설명은 도 3을 참조하기로 한다.
이어서, 상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분 석하여 초점궤적에 가장 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택한다(S360).
이때, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 방법으로 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 본 발명의 제3실시예에서는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하였다. 자세한 설명은 상술한 도 6을 참조하기로 한다.
이어서, 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출한다(S370).
계속하여, 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성한다(S380). 자세한 설명은 상술한 도 7을 참조하기로 한다.
마지막으로, 상기 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성한다(S390).
즉, 상기 최종궤적에 맞추어 연속적으로 하나의 파노라마 영상으로 재구성한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법 및 장치는 기준 이미지 레이어궤적을 이용하여 내측 및 외측 이미지 레어어궤적을 획득함으로써 복수 개의 이미지 레이어궤적을 얻어낸다. 또한, 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 연결궤적을 모두 연결하여 완성한 최종궤적에 대해 파노라마 영상으로 재구성함으로써, 영상들을 잘라서 서로 이어붙이는 종래기술에서 발생할 수 있는 에러를 없앨 수 있을 뿐만 아니라 영상의 질도 우수한 선명한 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법 및 장치와 동일하다.
도 1은 종래의 파노라마 영상장치를 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하기 위한 파노라마 영상획득 장치이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이고,
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 보여주는 도면이고,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 보여주는 도면이고,
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 방법을 수행하기 위한 파노라마 영상획득 장치이고,
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득 장치에 구비된 영상처리장치를 설명하는 도면이고,
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득방법을 보여주는 도면이고,
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따라 기준 이미지 레이어의 각 구간에 조사되는 X선이 서로 중첩되어 조사되는 것을 보여주는 도면이고,
도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 파노라마 영상획득방법을 보여주는 다른 도면이고,
도 17은 획득한 프레임 영상들을 이용하여 다양한 이미지 레이어의 파노라마 영상으로 재구성하는 방법을 보여주는 도면이다.

Claims (27)

  1. 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역의 파노라마 영상을 획득하되, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 단계;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택하는 단계;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 단계; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 구간별로 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 단계는 주파수분석을 통해 선택하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관심영역은 환자의 악궁인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  4. 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역의 파노라마 영상을 획득하되, 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 제1단계;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 제2단계;
    상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 제3단계;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 제4단계;
    상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 제5단계; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은 상기 분석구간에 해당하는 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제4단계에서 상기 연결궤적을 추출하는 것은 선택된 상기 구간 최적 이 미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내는 것인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2단계는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5구간으로 나누고, 1구간은 좌측 구치부, 3구간은 전치부, 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3단계는 주파수분석을 통해 상기 초점궤적에 가까운 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 관심영역은 환자의 악궁인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  10. 피사체 중의 촬영하고자 하는 관심영역이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적에 X선을 조사하는 X선 광원과 상기 기준 이미지 레이어궤적을 투과한 X선을 수광하는 이미지 센서 사이에 상기 피사체를 위치시키는 제1단계;
    상기 기준 이미지 레이어궤적의 시점인 제1구간에 X선을 조사하여 상기 기준 이미지 레이어궤적의 제1구간 프레임 영상을 획득하는 제2단계;
    상기 X선 광원 및 상기 이미지 센서를 이동하면서 상기 기준 이미지 레이어궤적의 제1구간과 인접한 제2구간 프레임 영상부터 상기 기준 이미지 레이어궤적의 종점의 영상인 제n구간 프레임 영상까지 획득하는 제3단계;
    상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 이용하여 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 제4단계;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 제5단계;
    상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 제6단계;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 제7단계;
    상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 제8단계; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제9단계;를 포함하며,
    상기 제2단계 및 제3단계는 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들이 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들과 서로 중첩되도록 조사하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제4단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은
    상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 기준 파노라마 영상으로 재구성함과 함께, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상으로 재구성하고, 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제4단계에서 복수 개의 이미지 레이어궤적들에 대한 파노라마 영상들을 획득하는 것은 분석구간에 해당하는 기준 이미지 레이어궤적만을 이용하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상과 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제7단계에서 상기 연결궤적을 추출하는 것은 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내는 것인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관심영역은 환자의 악궁인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제5단계는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 5구간으로 나누고, 1구간은 좌측 구치부, 3구간은 전치부, 5구간은 우측 구치부가 위치하도록 하여 분석구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  16. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3단계는 주파수분석을 통해 상기 초점궤적에 가까운 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제4단계에서 파노라마 영상을 획득하는데 이용한 프레임 영상들의 중첩된 픽셀들에서 획득된 각각의 영상들은 상기 이미지 레이어궤적 중 동일한 영역을 촬영각도를 달리하여 획득한 영상들인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 X선 광원은 구간별로 상기 X선들을 조사하도록 조절되고, 상기 이미지 센서는 상기 X선 광원과 연동하여 상기 X선을 수광하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 방법.
  19. 피사체 중의 관심영역이 위치하는 복수 개의 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하며,
    상기 영상처리장치:는
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 둘 이상의 구간으로 나누고, 각 구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들 중 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 각 구간별로 선택하는 궤적선택부;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  20. 피사체 중의 관심영역이 위치하는 복수 개의 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하며,
    상기 영상처리장치:는
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 구간결정부;
    상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 궤적선택부;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 연결궤적추출부;
    상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 궤적선택부는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 연결궤적추출부는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내어 연결궤적을 추출하는 것인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  23. 피사체 중의 관심영역이 위치하는 기준 이미지 레이어궤적으로 X선을 조사하는 X선 광원;
    상기 기준 이미지 레이어궤적을 통과한 X선들을 수광하여 상기 기준 이미지 레이어궤적의 영상을 획득하는 이미지 센서;
    상기 X선들이 상기 기준 이미지 레이어궤적의 전 구간에 조사되도록 구간별로 조사하되, 각 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들은 이전 구간의 기준 이미지 레이어궤적을 통과하는 X선들과 서로 중첩되도록 상기 X선의 조사를 조절하는 조절 모듈; 및
    상기 이미지 센서에서 획득된 영상들을 입력받아 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 영상처리장치;를 포함하며,
    상기 영상처리장치:는
    상기 기준 이미지 레이어궤적의 각 구간 프레임 영상들을 기준 파노라마 영상으로 재구성함과 함께, 상기 기준 파노라마 영상을 재구성하는데 이용한 프레임 영상들의 픽셀을 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 크게 중첩하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상으로 재구성하고, 상기 기준 파노라마 영상의 재구성을 위한 픽셀의 중첩 정도보다 더 작게 중첩하거나 또는 중첩되지 않게 하여 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하여 복수 개의 이미지 레이어궤적의 파노라마 영상으로 재구성하는 제1영상 재구성부;
    상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 적어도 셋 이상의 구간으로 나누고, 적어도 둘 이상의 구간을 분석구간으로 결정하는 구간결정부;
    상기 분석구간에 속하는 상기 복수 개의 이미지 레이어궤적들을 분석하여 초점궤적에 가까운 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 궤적선택부;
    선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결하는 연결궤적을 추출하는 연결궤적추출부;
    상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들과 상기 연결궤적을 모두 연결하여 최종궤적을 완성하는 최종궤적완성부; 및
    상기 최종궤적에 대한 파노라마 영상을 재구성하는 제2영상재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 X선 광원과 상기 이미지 센서는 피사체 주위의 일정한 궤적을 따라 움직이며, 상기 이미지 센서는 각 구간별로 조사된 상기 X선에 의한 단위 영상인 프 레임 영상으로 획득하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 제1영상재구성부는 상기 분석구간에 해당하는 기준 이미지 레이어궤적만을 이용하여 내측 이미지 레이어궤적의 내측 파노라마 영상과 외측 이미지 레이어궤적의 외측 파노라마 영상으로 재구성하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  26. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 궤적선택부는 주파수분석을 통해 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적을 선택하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
  27. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 연결궤적추출부는 선택된 상기 구간 최적 이미지 레이어궤적들 사이를 연결한 궤적에 부합한 로그(log)식을 찾아내어 연결궤적을 추출하는 것인 것을 특징으로 하는 파노라마 영상획득 장치.
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