KR20140067972A - 화상처리장치 및 화상처리방법 - Google Patents

화상처리장치 및 화상처리방법 Download PDF

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아키토시 카츠마타
츠토무 야마카와
히데유키 나가오카
타츠야 나가노
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텔레시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

화상처리장치를 기능적으로 탑재한 파노라마 촬상장치가 제공된다. 이 장치에서는, 2개의 평면화상(A, B)의 양쪽에서 각각 지정한 위치에서 정해지는 곡선을 기초로 해당 2개의 평면화상(A, B) 각각의 전체를, 동일한 평면화상(A, B)에 각각 설정한 대응점이 직선을 이루고, 또한 수평방향으로 일치하도록 그 직선상에서의 위치마다의 신축율을 바꾸면서 레지스트레이션 하는 2매의 평면화상(fa, gb)이 작성된다(단계 S1~S3). 한쪽의 평면화상(fa)을 이루는 복수의 국소영역이 각각 다른 한쪽의 평면화상(gb) 의 어느 영역에 매칭 하는지, 그 다른 한쪽의 평면화상(gb)이 탐색됨과 동시에, 매칭영역의 화상을 재배치하는 평면화상(hb)이 작성된다(단계 S4). 평면화상(hb)과 평면화상(fa) 사이에 차이정보가 연산된다.

Description

화상처리장치 및 화상처리방법{IMAGE PROCESSOR AND IMAGE PROCESSING METHOD}
본 발명은 동일한 대상의 동일한 촬상부위를 다른 타이밍에서 촬상하여 획득된 복수의 평면화상으로부터, 그 부위의 경시적 변화를 평가하기 위한 처리를 실시하는 화상처리장치 및 화상처리방법에 관한 것이다.
최근, X선을 이용한 물체 내부구조의 화상화는 반도체 등의 물건 제조현장, 파이프라인 등의 건설현장, 공항의 수화물 검사, 의료현장 등 많은 분야에서 이루어지고 있다. 그 중에서도 특히, X선 촬상장치 또는 X선 CT등의 의료용 모달리티(modality)를 이용하여 피검사 대상물체 내부의 단면화상을 획득하는 것은 의료연구나 치료현장에서는 현재 필수적인 진단법 중 하나이다.
이러한 의료에서 X선 진단의 경우, 진단대상인 환자의 촬상부위가 시간적으로 어떻게 변화하고 있는지를 아는 것은 매우 중요하다. 물론, 재료는 시간경과에 따라 열화 되므로, 이러한 경시적 변화의 관찰은 환자에게 한정되는 것은 아니다.
이 경시적 변화의 정보를 획득하는 하나의 알고리즘으로서 비특허문헌 1에 나타내는 위상 한정 상관법을 이용하는 서브 트랙션 방법이 있다. 이 서브 트랙션 방법을 실시하는 경우, 다른 시간에 촬상된 동일 피검사 대상물체의 동일부위 2개의 2차원 또는 3차원 화상 중 하나의 화상에서 2개 또는 3개의 특이위치를 지정한다. 다음으로, 상기 지정된 위치에 상당하는 다른 하나의 2차원 또는 3차원의 화상의 위치를, 가장 강력한 위상 상관을 구함으로써 특정한다. 이와 같이 지정 및 특정된 양 화상의 위치를 상호 맞추기 위한 이동벡터(확대/축소, 회전, 평행이동을 나타내는 벡터)를 위치마다 구한다. 이 이동벡터를 사용하여 한쪽 화상을 다른 한쪽 화상에 위치조정을 수행하고, 양 화상의 화소마다 차분을 취득한다. 이에 따라, 양 화상으로부터 피검사 대상물체의 촬상부위의 경시적 변화를 구할 수 있다.
상기 위상한정 상관법을 이용하는 서브 트랙션 방법은, 예를 들어 본 출원인의 과거 출원에 따른 장치에서 이미 사용되었다(특허문헌 1 참조).
그러나, 위상상관 한정법을 이용한 서브 트랙션 방법의 경우, 위상 상관량의 연산, 이동벡터의 연산, 그 이동벡터를 이용한 화상이동 및 차분연산이 필요하기 때문에 연산량이 매우 많아진다. 이 때문에 연산을 담당하는 컴퓨터도 높은 능력이 요구되므로, 실제 의료 등의 현장에서는 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다. 또한, 치과 X선 구내촬영과 같은 비교적 작은 영역의 화상에 대해서는 연산 상의 계산량 및 정밀도는 적절하지만, 치열 전체영역을 커버하는 치과용 파노라마 화상과 같은 경우는 연산량이 방대해 지므로 부적절하다.
이와 같은 문제는 특히, 치과치료 현장에서 X선 투과 데이터를 토모신세시스(tomosynthesis) 방법 하에서 유사한 3차원적으로 재구성하여 획득하는 파노라마 화상(즉, 치열에 따라 만곡한 2차원 단면화상)의 경우에도 현저하게 나타났다. 상기 치과치료 분야에서는 그러한 경시적 변화를 관찰하는 것이 스크리닝 등의 예방적 진찰에서 임플란트 치료까지 폭넓게 요구된다. 그러나, 연산량이 많다는 것은 경시변화의 정보를 획득하기까지 시간이 걸린다. 이에 발맞추도록 컴퓨터 연산능력을 향상키는 것도 장치의 제조비용 면에서 어렵다.
또한, 치과치료 분야에서는 확대율이 정해지지 않거나, 화상의 흐릿함은 환자의 위치나 치열의 개체차이 등으로 인해 발생하기 때문에, 동일 환자의 동일 치열의 경시적 변화를 종래의 파노라마 화상을 이용하여 진단하는 것은 불가능하다. 이러한 경시적 변화를 관찰하고자 할 때는 시간을 두고 수 차례 촬상할 필요가 있다. 예를 들어, 충치의 변화나 임플란트 치료의 경우 등, 치료 전후에 각각 촬상해야 할 필요가 있다. 상기 촬상할 때마다 위치가 결정되는 동일 환자 구강부의 공간적 위치는 조금씩 어긋나는 것이 일반적이다. 이는 조작자에 의한 위치결정의 편차 등에 의존한다. 그러나, 종래에는 파노라마 화상을 이용하여 그러한 시간적 변화를 진단하는 것은 상기 이유로 인해 거의 불가능하였다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, CPU등의 하드웨어에 요구되는 연산능력은 보다 적게 요하면서, 촬상대상의 동일한 촬상부위의 시간적 변화에 관한 정보를 제공할 수 있는 화상처리장치 및 화상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따르면, X선 촬영장치에 의해서 X선이 피검사 대상물체에 조사되고, 해당 피검사 대상물체를 투과한 상기 X선 투과량을 나타내는 데이터가 검출되며, 또한, 이 데이터를 기초로 작성된 2개의 시점의 2매의 평면화상(A, B) 사이의 차이정보를 획득하는 화상처리장치가 제공된다. 상기 화상처리장치는 상기 2개의 평면화상(A, B)의 양쪽에 있어서 각각 지정한 위치에서 정해지는 곡선을 기초로 해당 2개의 평면화상(A, B) 각각의 전체를 동일한 평면화상(A, B)상에 각각 설정한 상기 대응점이 직선을 이루고, 또한 수평방향으로 일치하도록 그 직선상에서의 위치마다 신축율을 바꾸면서 레지스트레이션 처리한 2매의 평면화상(fa),(gb)을 각각 작성하는 제1 레지스트레이션 수단; 상기 제1 레지스트레이션 수단에 의해 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa)을 이루는 복수의 국소영역이 각각 상기 다른 한쪽의 평면화상(gb)의 어느 영역에 매칭하는지 해당 다른 한쪽의 평면화상(gb)을 탐색함과 동시에, 해당 매칭한 영역의 화상을 재배치한 평면화상(hb)을 작성하는 제2 레지스트레이션 수단; 이 제2 레지스트레이션 수단에 의해 작성된 평면화상(hb)과 상기 제1 레지스트레이션 수단으로 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa) 사이에서 차이정보를 연산하는 차이 연산수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, CPU등의 하드웨어에 요구되는 연산능력은 보다 적게 요하면서, 촬상대상의 동일한 촬상부위의 시간적 변화에 관한 정보를 제공할 수 있다.
첨부 도면에 있어서,
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상처리장치를 기능적으로 일체로 탑재한 X선에 의한 파노라마 촬상장치 구성의 일부 개략을 나타내는 사시도,
도 2는, 파노라마 촬상장치에 탑재되는 검출기의 개요를 설명하는 도면,
도 3은, 검출기의 전기적인 구성을 나타내는 블록도,
도 4는, 입사되는 X선 펄스와 에너지 변별을 위한 에너지 임계값의 관계를 설명하는 도면,
도 5는, 입사되는 X선 에너지 분포, 광자 계수치 및 에너지 영역의 관계를 설명하는 도면,
도 6은, 파노라마 촬상장치의 콘솔의 전기적인 구성을 나타내는 블록도,
도 7은, 서브 트랙션 처리의 개요를 나타내는 흐름도,
도 8은, 서브 트랙션 처리의 대상이 되는 촬상시기가 다른 2개의 3D 오토 포커스 화상을 나타내는 도면,
도 9는, 2개의 3D 오토 포커스 화상으로 작성된 2개의 평면화상을 나타내는 도면,
도 10은, 한쪽의 평면화상에 제어점으로서의 복수점을 플롯한 상태를 설명하는 도면,
도 11은, 상기 한쪽의 평면화상에 플롯한 점을 부드럽게 이은 곡선을 설정한 상태를 나타내는 도면,
도 12는, 스케일링에 사용하는 신축율의 횡축상 위치 마다의 변화를 나타내는 곡선도,
도 13은, 상기 한쪽의 평면화상에 설정한 곡선상의 각 위치에 설정한 법선을 설명하는 도면,
도 14는, 상기 법선에 따른 화소를 가로방향으로 직선으로 배치하여 작성하고, 종횡의 신축율을 서로 합한 2개의 평면화상의 도면,
도 15는, 상기 직선 배치된 2개의 평면화상의 한쪽을 ROI에서 분할한 형상을 나타내는 도면,
도 16은, 상기 직선 배치된 2개의 평면화상의 다른 한쪽에서의 상기 ROI에 매칭한 영역을 설명하는 도면,
도 17은, 상기 다른 한쪽의 평면화상(직선배치 완료)에서의 매칭영역의 재배치를 설명하는 도면,
도 18은, 차이정보로서 차분정보를 나타내는 차분화상을 모식적으로 설명하는 도면,
도 19는, 제1 변형예에 따른 대국적 레지스트레이션에서의 대중소의 ROI를 이용한 처리를 설명하는 흐름도,
도 20은, 제1 변형예에 있어서의 대중소의 ROI 설정 및 해당 ROI에 상당하는 영역탐색을 설명하는 도면,
도 21은, 제3 변형예에 따른 직선형의 차분화상에서 만곡형의 차분화상으로의 재배치를 설명하는 흐름도,
도 22는, 제3 변형예에 따른 만곡형 차분화상을 모식적으로 설명하는 도면,
도 23은, 제5 변형예에 따른 화상처리의 개요를 설명하는 흐름도.
도 24는, 제6 변형예에 따른 화상처리의 개요를 설명하는 흐름도,
도 25는, 제7 변형예에 따른 화상처리의 개요를 설명하는 흐름도,
도 26은, 제7 변형예에 따른 화상처리를 설명하는 도면,
도 27은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 대국적 레지스트레이션의 일부를 설명하는 흐름도,
도 28은, 제2 실시형태에 따른 화상처리를 설명하는 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 화상처리장치에 따른 각종 실시형태 및 그 변형예를 설명한다.
본 실시형태에서는 이러한 화상처리장치는 X선을 이용한 치과용 파노라마 촬상장치 중 기능적으로 일체로 실시되고 있으므로, 이하, 이 파노라마 촬상장치에 대해 상술한다.
(제1 실시형태)
도 1 내지 도 18을 참조하여 제1 실시형태에 따른 화상처리장치 및 화상처리방법을 설명한다.
또한, 본 발명에 따른 화상처리장치는 반드시 그러한 촬상장치와 기능적으로 일체화할 필요는 없다. 예를 들어, 화상처치 장치는 촬상장치와는 별체의 컴퓨터로서 존재할 수도 있다. 이 컴퓨터가 본 발명에 따른 화상처리를 전용으로 실시하는 것일 수 있고, 다른 처리실행과 겸용하는 것일 수도 있다. 이러한 컴퓨터에 촬상장치에 의해서 촬상된 촬상대상의 동일부위에 대하여 상이한 시간에 촬상된 복수의 화상이 부여되고, 상기 복수의 화상에 본 발명에 따른 화상처리를 실시할 수도 있다. 또한, 이하의 실시형태에서는 2개의 화상간 차이정보로서 차분(서브 트랙션)정보가 획득되도록 하고 있지만, 이는 일실시예에 지나지 않으며, 병상의 변화 등에 따른 "차이"가 획득되는 정보일 수 있다. 또한, 후술하는 레지스트레이션된 화상을 유효하게 이용하는 형태에 대해서도 설명한다.
도 1은 본 제1 실시형태에 따른 화상 처치기능을 가지는 파노라마 촬상장치(1)의 개요가 도시되어 있다.
이 파노라마 촬상장치(1)는 피험자(P)의 턱부를 X선으로 스캔하고, 그 디지털량의 X선 투과 데이터로부터 턱부에 있는 3차원 구조 치열의 실제위치 및 형상을 분류한 3D(3차원)화상(후술하는 3D 오토 포커스 화상)을 제공한다. 특히, 파노라마 촬상장치(1)는 시계열적으로 상이한 복수의 촬영시기(예를 들어, 2개월 후 2개의 촬영시기)에 촬상한 복수(예를 들어, 2개)의 3D 오토 포커스 화상 상호간의 경시변화를 나타내는 정보를 제공하는 것을 기본 성능으로 한다. 또한, 3D 오토 포커스 화상을 획득하는 과정에서 토모신세시스(tomosynthesis)방법을 이용하고, 이러한 경시변화의 정보를 획득하는 과정에서 본 발명에 따른 화상처리법을 실시한다.
(실시형태)
도 1 내지 도 18을 참조하여 본 발명에 따른 화상처리 및 화상처리방법을 기능적으로 일체로 탑재 및 실행하는 파노라마 촬상장치의 매우 적합한 실시형태를 설명한다.
도 1은 파노라마 촬상장치(1)의 개요를 나타낸다. 이 파노라마 촬상장치(1)는 피검사 대상물체(P)에서 데이터를 수집하는 갠트리(데이터 수집장치)(2)와, 수집한 데이터를 처리하여 화상 등을 작성함과 동시에 갠트리(2) 동작을 제어하는 콘솔(3)을 구비한다.
갠트리(2)는 받침대(11)를 포함한다. 상기 받침대가 신장하는 길이방향을 세로방향(또는, 상하 방향 : Z축방향)이라고 하고, 상기 세로방향에 직교하는 방향을 가로방향(XY면에 따른 방향)이라고 한다. 받침대(11)에는 대략 "コ"자 형상을 이루는 상하동(上下動)암 유닛(12)이 세로방향으로 이동 가능하게 구비되어 있다.
상하동 암 유닛(12)에는 회전축(13D)을 통해 회전 암 유닛(13)이 수하(垂下)되고, 상기 회전축(13D)에 의해 Z축 방향 주위로 회전가능하다. 상기 회동 암 유닛(13)은 아래 방향으로 대략 "コ"자 형상을 이루는 횡암(13A)과, 상기 횡암(13A)의 양단 각각으로부터 아래방향으로 신장하는 선원측 종암(13B) 및 검출측 종암(13C)을 구비한다. 회전축(13D)은 도시하지 않는 전동모터 등의 구동기구 출력을 이용한 축이다. 도면 중에서 부호 14는 피험자(P)의 턱을 바치는 턱받침(chinrest)을 나타낸다.
선원측 암(13B)의 하단부에는 X선관(21)이 설치되고, 상기 X선관(21)으로부터, 예를 들어 펄스 X선으로서 폭사(曝射)된 X선은 동일한 하단부에 설치된 콜리메이터(미도시)에서 콜리메이트된 후, 피험자(P)의 턱부를 투과하여 검출측 종암(13C)으로 전파한다(가상선 참조). 검출측 종암(13C)의 하단부에는 X선 입사 윈도우(W)(예를 들어, 가로 5.0mm * 세로 145mm)를 가진 X선 검출기(22)(이하, 검출기라고 칭함)가 설치된다. 여기서, 검출기(22)의 검출면 크기는, 예를 들어 가로 6.4mm * 세로 150mm이다.
상기 검출기(22)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, X선 촬상소자를 2차원으로 배열한 복수의 검출모듈(B1~Bn)을 가지며, 상기 복수의 검출모듈(B1~Bn)의 전체에서 검출부분이 구성된다. 복수의 검출모듈(B1~Bm)은 서로 독립한 블록으로 작성되고, 이를 기판(미도시)상에 소정 형상(예를 들어, 구형상)으로 실장하여 검출기(22) 전체가 작성된다. 각각의 검출모듈(B1~Bm)은 X선을 직접 전기 펄스신호로 변환하는 반도체 재료로 작성된다. 이 때문에 검출기(22)는 반도체에 의한 직접 변환 방식의 광자 계수형 X선 검출기이다.
상기 검출기(22)는 상술한 바와 같이, 복수의 검출모듈(B1~Bm)의 집합체로 형성되고, 그 전체로서 2차원으로 배열된 수집화소(Sn)(n=1~N : 화소수N은, 예를 들어 50 * 1450 화소)를 가진다(도 2 참조). 각 수집화소(Sn)의 크기는 예를 들어 200㎛ * 200㎛ 이다.
이로 인해, 검출기(22)는 입사 X선에 따른 광자(photon)를 검출기(22)의 검출면을 구성하는 화소(수집화소)(Sn)(n=1~N)마다 계수하고, 그 계수치를 반영시킨 전기량의 데이터를, 예를 들어 300fps의 높은 프레임 레이트로 출력한다. 상기 데이터는 프레임 데이터라고도 불린다.
상기 복수의 수집화소(Sn) 각각은, 테룰화 카드뮴 반도체(CdTe 반도체), 카드뮴아연 텔루라이드 반도체(CdZnTe 반도체), 실리콘 반도체(Si반도체), Csl 등의 신틸레이터에 광전 변환기를 C-MOS등의 반도체 셀(센서)(C)로 구성된다. 상기 반도체 셀(C)은 각각 입사되는 X선을 검출하고, 그 에너지값에 따른 펄스 전기신호를 출력한다. 즉, 검출기(22)는 반도체 셀(C)의 복수가 2차원으로 배열된 셀군을 포함하고, 상기 반도체 셀(C) 각각, 즉 2차원 배열의 복수의 수집화소(Sn) 각각의 출력측에 데이터 수집회로51n(n=1~N)가 구비되어 있다. 여기서, 수집화소(Sn)의 각각, 즉 반도체 셀(C) 각각으로부터 각 데이터 수집회로(511~51N)에 이르는 경로를 필요에 따라 수집채널(CNn)(n=1~N)이라고 한다.
또한, 상기 반도체 셀(S) 군의 구조는, 특개 2000-69369호 공보, 특개 2004-325183호 공보, 특개 2006-101926호 공보에도 알려져 있다.
그런데, 상술한 각 수집화소(Sn)의 크기(200㎛ * 200㎛)는 X선을 광자(입자)로 검출 가능한 충분히 작은 값으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, X선을 상기 입자로 검출할 수 있는 크기란, "방사선(예를 들어, X선) 입자가 동일위치 또는 그 근방에 복수 개 연속하여 입사 되었을 때의 각 입사에 응답한 전기 펄스신호간의 중첩현상(파일 업이라고도 함)의 발생을 실질적으로 무시 가능한, 또는 그 양이 예측 가능한 크기"로 정의된다. 상기 중첩현상이 발생하면, X선 입자의 "입사수 대 실제 계측수"의 특성으로 X선 입자의 카운트 누락(파일 업 카운트 로스라고도 함)이 발생한다. 이 때문에, X선 검출기(12)에 형성되는 수집화소(Sn)의 크기는, 상기 카운트 누락이 발생하지 않는 또는 실질적으로 발생하지 않을 것으로 간주할 수 있는 크기로, 또는, 카운트 누락량을 추정할 수 있을 정도로 설정된다. 이 검출기(22)의 특징은 X선 펄스의 수를 정확하게 계측할 수 있다. 그렇기 때문에 본 발명의 목적인 서브 트랙션을 수행함으로써 X선 흡수 변화량의 절대치를 계측할 수 있게 된다.
이어, 도 3을 참조하여 검출기(22)에 전기적으로 연결되는 회로에 대해서 설명한다. 복수의 데이터 수집회로 51n(n=1~N)의 각각은, 각 반도체 셀(C)로부터 출력된 아날로그량의 전기신호를 받는 차지 앰프(52)를 포함하며, 상기 차지 앰프(52)의 후단에 파형 정형회로(53), 다단의 비교기(541~54i)(여기서 i=3), 에너지 영역 배분회로(55), 다단의 카운터(561~56i)(여기서 i=3), 다단의 D/A변환기(571~57i)(여기서 i=3), 래치회로(58), 및 시리얼 변환기(59)를 구비한다.
각 차지 앰프(52)는 각 반도체 셀(S)의 각 집전전극에 접속되고, X선 입자의 입사에 응답하여 집전되는 전하를 차지 업하여 전기량의 펄스신호로 출력한다. 상기 차지 앰프(52)의 출력단은 이득 및 오프셋이 조정 가능한 파형 정형회로(53)와 접속되어 있고, 검출한 펄스신호의 파형을 미리 조정되어 있는 이득 및 오프셋으로 처리하여 파형을 정형한다. 상기 파형 정형회로(53)의 이득 및 오프셋은 반도체 셀(C)로 이루어지는 수집화소(Sn) 마다 전하 차지 특성에 대한 불균일성과 각 회로특성의 불균일을 고려하여 캘리브레이션된다. 이에 따라, 불균일성을 배제한 파형 정형신호의 출력과 이에 대한 상대적인 임계값의 설정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 각 수집화소(Sn)에 대응한, 즉 각 수집채널(CNn)의 파형 정형회로(53)로부터 출력된 파형 정형이 끝난 펄스신호는 실질적으로 입사되는 X선 입자의 에너지값을 반영한 특성을 가진다. 따라서, 수집채널(CNn)간의 불균일은 큰폭으로 개선된다.
상기 파형 정형회로(53)의 출력단은 복수의 비교기(541~543)의 비교 입력단과 각각 접속된다. 상기 복수의 비교기(541~543) 각각의 기준 입력단에는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 값이 다른 아날로그량의 임계값(thi)(여기서 i=1~3)이 인가된다. 이에 따라, 하나의 펄스신호를 다른 아날로그량 임계값(th1~th3) 에 각각 비교할 수 있다. 이렇게 비교하는 이유는, 입사된 X선 입자의 에너지값이 사전에 복수로 나뉘어 설정한 에너지 영역(ER1 내지 ER3) 중 어느 영역에 속하는지(변별)에 대하여 조사하기 위함이다. 펄스신호의 파고치(즉, 입사하는 X선 입자의 에너지값을 나타냄)가 아날로그량 임계값(th1~th3)의 어느 값을 초과하는지에 대해 판단된다. 이에 따라, 변별 되는 에너지 영역이 상이하다. 여기서, 가장 낮은 아날로그량 임계값(th1)은 통상, 외란이나 반도체 셀(S), 차지 앰프(42) 등의 회로에 기인하는 노이즈, 혹은 화상화에 필요 없는 저에너지의 방사선을 검출하지 않게 하기 위한 임계값으로 설정된다. 또한, 임계값의 수, 즉 비교기의 수는 반드시 3개로 한정되지 않고, 상기 아날로그량 임계값(th1)을 포함하여 하나일 수 있고, 2개 이상일 수 있다.
상술한 아날로그량 임계값(th1~th3)은 구체적으로는, 콘솔(3)의 캘리브레이션 연산기(38)에서 인터페이스(32)를 통해 디지털값으로 수집화소(Sn) 마다, 즉 수집 채널마다 부여된다. 이 때문에 비교기(541~543) 각각의 기준 입력단은 4개의 D/A변환기(571~573)의 출력단과 각각 접속된다. 상기 D/A변환기(571~573)는 래치회로(58)를 통해 임계값 수신단(T1~TN)에 접속되고, 상기 임계값 수신단(T1~TN)이 콘솔(3)의 인터페이스(32)와 접속된다.
래치회로(58)는 촬상 시 임계값 부여기(40)로부터 인터페이스(31) 및 임계값 수신단(T1~TN)을 통해 주어진 디지털량의 임계값(th1'~th3')을 래치하고, 대응하는 D/A변환기(571~573)로 각각 출력된다. 이 때문에 D/A변환기(571~573)는 지령된 아날로그량의 임계값(th1~th3)을 전압량으로 하여 비교기(541~543) 각각에 부여할 수 있다. 각 수집 채널(CNn)은 D/A변환기(57i)(i=1~3)에서 비교기(54i)(i=1~3)를 통해 카운터(55i)(i=1~3)에 이르는 하나 또는 복수의 회로와 연결되어 있다. 상기 회로계를 "변별회로"(DSi)(i=1~3)라고 한다.
도 5는 상기 아날로그량 임계값(thi)(i=1~3)에 상당하는 에너지 임계값(THi)(i=1~3)의 설정예를 나타낸다. 상기 에너지 임계값(THi)은 물론, 이산적으로 설정됨과 동시에 사용자가 임의로 설정 가능한 변별값이다.
아날로그량 임계값(thi)은 각 변별회로(DSi)에 있어서 비교기(54i)에 부여하는 아날로그 전압이며, 에너지 임계값(THi)은 에너지 스펙트럼의 X선 에너지(keV)를 변별하는 아날로그값이다. 도 5에 도시되어 있는 파형은 통상적으로 사용하고 있는 X선 관구에서 폭사되는 X선의 에너지 연속 스펙트럼을 나타낸다. 여기서, 세로축의 계수치(카운트)는 횡축의 에너지값에 상당하는 포톤의 발생 빈도에 비례하는 양이며, 횡축의 에너지값은 X선관(21)의 관전압에 의존하는 양이다. 이 스펙트럼에 대해서 제1 아날로그량 임계값(th1)을, X선 입자수를 계수 불필요 영역(계측에 의미있는 X선 정보가 없으며, 또한 회로 노이즈가 존재하는 영역)과 낮은 에너지 영역(ER1)을 변별 가능한 에너지 임계값(TH1)에 대응하여 설정한다. 또한, 제2, 제3 아날로그량 임계값(th2, 및 th3)을, 제1 에너지 임계값(TH1) 보다 높은 값인 제2, 제3 에너지 임계값(TH2, TH3) 순서대로 제공하도록 설정되어 있다. 이에 따라, 에너지 스펙트럼 파형의 특성이나 설계값에 기초한 적절한 변별점이 규정되어 에너지 영역(ER2, ER3)이 설정된다.
또한, 이들의 에너지 임계값(THi)은, 기준이 되는 하나 이상의 피사체를 상정하여 에너지 영역 마다 소정 시간의 계수치가 개략적으로 일정하도록 결정된다.
이 때문에, 비교기(541~543)의 출력단은 도 3에 도시된 바와 같이, 에너지 영역 배분회로(55)와 접속되어 있다. 이 에너지 영역 배분회로(55)는 복수의 비교기(541~543)의 출력, 즉 검출한 X선 입자의 에너지값에 상당하는 펄스전압과 아날로그량 임계값(th1~th3)의 비교 결과를 해독하고, 상기 에너지값이 어느 에너지 영역(ER1~ER3)으로 분류되는지 배분을 실시한다. 에너지 영역 배분회로(55)는 카운터(561~563)의 어느 하나로 변별결과에 따른 펄스신호를 보낸다. 예를 들어, 에너지 영역(ER1)에 변별되는 사상(事象) 있으면, 첫번째 단의 카운터(561)로 펄스신호를 보낸다. 에너지 영역(ER2)에 변별 되는 사상이 있으면, 두번째 단의 카운터(562)로 펄스신호를 보낸다. 에너지 영역(ER3)에 대해서도 동일하다.
이 때문에, 카운터(561~564) 각각은 에너지 영역 배분회로(55)로부터 펄스신호가 입력될 때마다 카운트업 한다. 이에 따라, 담당하는 에너지 영역으로 변별되는 에너지값의 X선 입자수를 일정시간 마다 누적치로 계측할 수 있다. 여기서, 카운터(561~564)에는 콘솔(3)의 컨트롤러(33)로부터 스타트/스탑 단자(T2)를 통해 기동 및 정지신호가 주어진다. 일정시간의 계측은 카운터 자신이 가지는 리셋 회로를 사용하여 외부로부터 관리된다.
이렇게 하여 리셋 될 때까지의 일정시간 동안 복수의 카운터(561~563)에 의해 검출기(12)에 입사된 X선의 입자수가 수집화소(Sn) 마다 그리고 에너지 영역마다 계측된다. 이 X선 입자수의 계수치는 카운터(561~563) 각각으로부터 디지털량의 계수 데이터로 병렬적으로 출력된 후, 시리얼 변환기(59)에 의해 시리얼 포맷으로 변환된다. 상기 시리얼 변환기(591)는 남아있는 모든 수집채널의 시리얼 변환기(592~59N)와 시리얼 접속된다. 이 때문에 모든 디지털량의 계수 데이터는, 마지막 채널의 시리얼 변환기(59N)로부터 시리얼로 출력되고, 송신단(T3)을 통해 콘솔(3)에 송신된다. 콘솔(3)에서는 인터페이스(31)가 계수 데이터들을 수신하여 제1 기억부(34)에 저장한다.
여기서, 화상 프로세서(35)는 입력기(37)에서의 조작자 지령에 따라 제1 기억부(34)에 저장되어 있는 계수 데이터를 독출하고, 이 계수 데이터를 이용하여 화상, 예를 들어 치열에 따른 어느 단면의 X선 투과 화상(파노라마 화상)을 예를 들어, 토모신세시스(tomosynthesis) 방법으로 재구성한다. 각 수집화소(Sn)로부터 복수의 에너지 영역(ER1 내지 ER3)의 계수 데이터를 획득할 수 있다. 때문에, 상기 파노라마 화상의 재구성에 있어서 화상 프로세서(35)는 예를 들어, 높은 에너지값의 계수 데이터만큼 높은 가중치를 부여하고, 이를 상호 가산한다. 이에 따라, 수집화소(Sn) 마다 수집된 데이터가 작성된다. 이로 인해 모든 수집화소(Sn)로부터 수집한 X선 스캔에 따른 데이터가 갖추어지므로, 이들 수집 데이터를 토모신세시스 방법으로 처리하여 파노라마 화상을 재구성한다. 상기 파노라마 화상은 예를 들어, 표시기(36)에서 표시된다. 물론, 가중치를 부여하지 않고 파노라마 화상을 재구성할 수도 있다.
또한, 가중치 처리 방법에도 여러 방식이 있다. 상술한 바와 같이, 높은 에너지 영역의 계수 데이터를 강조하는 가중치 처리로 하면, 빔 하드닝에 인한 아티팩트를 억제할 수 있다. 또한, 연부 조직의 콘트라스트 개선을 목적으로 낮은 에너지 영역을 강조하도록 가중치를 부여할 수도 있다. 빔하드닝에 인한 아티팩트 억제 및 연부 조직의 콘트라스트 개선을 목적으로 하여 양쪽 모두의 영역을 함께 강조하는 가중치 부여를 수행할 수 있다.
또한, 치과용 파노라마 장치의 숙명인 앞니부의 음영으로 중첩되는 경추의 영상 등도 앞니부의 재구성 시 고에너지 영역의 계수 데이터를 강조하는 가중치를 부여하면, 작게나마 경추의 영상은 경감 될 수 있다. 또한, 동일한 가중치 부여 처리는 측방향 치아의 치열 중복을 경감하는, 이른바 직교 촬영 시의 반대측 턱 영상을 경감할 때에도 사용할 수 있다. 또한, 하악관 등을 조금이라도 우수한 콘트라스트로 보고자 하는 경우, 낮은 에너지의 계수 데이터를 강조하는 가중치 부여를 수행하여 재구성함으로써 보다 선명한 화상을 가능하게 한다.
여기서, 본 실시예에서는 상술한 N개의 수집화소(Sn)에 대응한 반도체 셀(S) 및 데이터 수집회로(51n)는 ASIC에 의해 CMOS로 일체 구성되어 있다. 물론, 상기 데이터 수집회로(51n)는 반도체 셀(S)의 그룹과는 상호 별개의 회로 또는 디바이스로 구성할 수도 있다.
콘솔(3)은 도 6에 도시된 바와 같이, 신호의 입출력을 담당하는 인터페이스(I/F)(31)를 구비하고, 상기 인터페이스(31)로 버스(32)를 통해 통신 가능하게 접속된 컨트롤러(33), 제1 기억부(34), 화상 프로세서(35), 표시기(36), 입력기(37), 캘리브레이션 연산기(38), 제2 기억부(39), ROM(40), 및 임계값 부여기(41)를 포함한다.
컨트롤러(33)는 ROM(40)에 미리 부여된 프로그램에 따라 갠트리(2) 구동을 제어한다. 이 제어에는 X선관(21)에 고전압을 공급하는 고전압 발생장치(42)로의 지령값 송출, 및 캘리브레이션 연산기(38)로의 구동 지령도 포함된다. 제1 기억부(34)는 갠트리(2)에서 인터페이스(31)를 통해 송신된 프레임 데이터를 보관한다.
화상 프로세서(35)는 컨트롤러(33)의 관리 하에 ROM(40)에 미리 주어진 프로그램을 기초로 각종 처리를 실행한다. 상기 처리에는 프레임 데이터에 공지의 시프트 앤드 애드(shift and add)로 불리는 연산법을 기초로 토모신세시스 방법을 실행하는 처리가 포함된다.
이 처리에 의해, 검출기(22)에서 출력되는 에너지 영역별로 수집한 X선 포톤수의 카운트값을 기초로 프레임 데이터를 사용하고, 피험자(P)의 구강부, 예를 들어 치열을 통과하는 마제형(馬蹄形) 단면의 파노라마 화상이 단층상으로 작성된다. 이 마제형 단면은 의사 3차원 단면일 수 있다. 즉, 단면 자체는 2차원이지만, 상기 2차원 단면이 3차원적으로 위치하기 때문이다.
본 실시형태에 있어서 상기 파노라마 화상은 WO2011013771호 공보에 개시되어 있는, 원하는 의사 3차원 단면에 따른 파노라마 화상을 자동적으로 최적 초점화하는, 이른바 오토 포커스 수법에 의해 재구성된다. 상기 원하는 단면은, 예를 들어 미리 치열에 설정한 표준크기 단면일 수 있고, 이 표준 단면에서 그 위치를 치열의 깊이방향에 있어서 전진 또는 후퇴시킨 위치의 단면일 수 있다. 또한, 완곡한(oblique)한 단면일 수 있다.
또한, 화상 프로세서(35)에 의해 실행되는 처리에는 상이한 시간에 촬상된, 예를 들어 2매의 파노라마 화상의 시계열적인 변화정보를 획득하는 처리(서브 트랙션 처리)가 포함된다.
표시기(36)는 토모신세시스 방법에 의해 작성되는 파노라마 화상 및 서브 트랙션 처리에 의해 취득되는 변화정보를 표시한다. 또한, 표시기(36)는 갠트리(2)의 동작상황을 나타내는 정보 및 입력기(37)를 통해 주어지는 오퍼레이터 조작정보를 표시한다. 입력기(37)는 오퍼레이터가 촬상에 필요한 정보를 시스템에 부여하기 위하여 사용된다.
또한, 캘리브레이션 연산기(38)는 데이터 수집회로에서 수집화소(Sn) 마다 에너지 변별 회로마다 부여하는, 에너지 변별을 위한 디지털량의 임계값을 캘리브레이션한다. 제2 기억부(39)는 캘리브레이션에 의해 수집화소마다 및 에너지변별 회로마다 생성된 임계값을 기억한다.
임계값 부여기(41)는 촬상 시, 제2 기억부(39)에 저장되어 있는 디지털량의 임계값을 수집화소마다, 그리고 변별회로 마다 호출하고, 그 임계값을 지령값으로 하여 인터페이스(31)를 통해 검출기(22)로 송신한다. 상기 처리를 실행하기 위하여 임계값 부여기(41)는 ROM(40)에 미리 저장된 프로그램을 실행한다.
컨트롤러(33), 화상 프로세서(35), 캘리브레이션 연산기(38), 임계값 부여기(41)는 모두 주어진 프로그램으로 가동하는 CPU(중앙처리장치)를 구비하고 있다. 이러한 프로그램은 ROM(40)에 사전에 저장되어 있다.
다음으로, 본 실시형태에 있어서 화상 프로세서(35)에 의해 실행되는 서브 트랙션 처리를 도 7의 순서에 따라 설명한다.
본 발명의 제1 기억부(34)에는, 상이한 시기(t1, t2)에서 촬상된 의사 3차원의 파노라마 화상(IMA, IMB)이 저장되고 있다. 이러한 상이한 시기(t1, t2)에는, 예를 들어 치료 전후, 예를 들어 2주간의 시간차가 있는 것으로 한다. 또한, 파노라마 화상(IMA, IMB)은, 예를 들어 도 8에 모식적으로 도시한 바와 같이, 동일 환자의 치열에 따른 어떠한 동일 단면의 의사 3차원 화상이다.
여기서, 화상 프로세서(35)에 의해 도 7의 단계 S1에서, 그들 의사 3차원의 파노라마 화상(IMA, IMB)의 데이터가 독출된다. 상기 독출된 파노라마 화상(IMA, IMB)의 데이터는, 단계 S2에서 치열의 기준 단층면(Sref)에 따른 화상에 재투영된 후, 2차원 평면화상(A, B)에 전개된다.
다음으로, 화상 프로세서(35)에 의해 평면화상(A, B)의 데이터는, 대국적 레지스트레이션(단계 S3) 및 국소적 레지스트레이션(단계 S4)의 2 단계 레지스트레이션을 수행한다. 상기 레지스트레이션은 공간변환을 이용하여 두 방법의 평면화상(A, B)을 위치적으로 가지런히 하는 것을 의미한다. 상기 레지스트레이션에 의해 평면화상(A, B)의 화상 데이터가 레지스트레이션된 화상 데이터로 변환되고, 위치조정된 화상(fa, hb)으로 각각 변환된다. 상기 레지스트레이션된 화상(fa, hb)의 차분 데이터가 연산됨과 동시에(단계 S5), 표시기(36)에 표시된다(단계 S6). 상기 일련의 단계S3 내지 S6에 의해 동일 환자의 턱부가 시기(t1, t2) 사이에 어떠한 변화를 나타내고 있는지, 그 때 계열적인 변화를 나타내는 정보가 화상화 된다.
이하, 단계 S3 내지 S6에 대한 처리를 상세히 설명한다.
(대국적 레지스트레이션)
레지스트레이션을 처음부터 치밀하게 실시하는 것은 연산량이나 정밀도의 관점에서 실용적이지 않다. 이 때문에, 대국적 레지스트레이션에 의해 처음에는 평면화상(A, B)을 대략적으로 레지스트레이션 하고, 그 후 국소적 레지스트레이션으로 치밀하게 양쪽 화상의 위치를 가지런히 하도록 하고 있다. 대국적 레지스트레이션은 화상 프로세서(35)에 의해 이하와 같은 단계 S31~S36(도 7 참조)하에서 실행된다.
단계 S31 : 단계 S3 2차원 평면화상(A, B) 각각 대해서 오퍼레이터가 마우스 등의 입력기(37)를 이용하여, 예를 들어 5개의 점 (이하, 제어점이라고 함) a0(xa0, ya0), a1(xa1, ya1), a2(xa2, ya2), a3(xa3, ya3), a4(xa4, ya4)을 플롯한다. 이 제어점은 도 10에 도시한 바와 같이, 일례로서, 상하 나열된 사이의 만곡한 부분을 따라 등간격으로 설정된다. 여기서 도 10에는 한쪽의 평면화상(B)에만 제어점을 플롯하고 있는 형상을 도시하고 있지만, 다른 한쪽의 평면화상(A)에도 동일하게 5개의 제어점이 플롯된다.
단계 S32 : 다음으로, 제어점 a0(xa0, ya0), a1(xa1, ya1), a2(xa2, ya2), a3(xa3, ya3), a4(xa4, ya4)을 이은 만곡선C(x, y)을 라그랑주 방정식에 의해 xao＜x＜xa4 범위에서 연산한다(도 11 참조).
단계 S33 : 다음으로, 평면화상(fa)상의 제어점에 a0~a4 각각에 대해서 각 제어점 a0(~a4)에서 다음의 제어점 a1(~a4)까지의 만곡한 선분(폭)을 기준치 1로 하고, 상기 기준치 1에 대한 평면화상(fb)의 그것이 어떠한 축척율이 되는지를 연산한다. 그 결과, 도 12에서의 검은 점으로 도시한 축척율의 이산점이 구해지므로, 상기 이산점을 이은 곡선을 라그랑주 곡선으로 근사한다. 상기 근사곡선은 그 가로축 방향의 위치(i)가 평면화상(B)의 횡축(x) 방향에서의 각 위치(화소 후)의 평면화상(A)에 대한 축척율을 나타내고 있다. 이 때문에, 상기 근사곡선에서 구해지는 가로축 방향의 화소마다의 축척율이 구해지고 기억된다.
단계 S34 : 다음으로, 구해진 곡선 C(x, y)에 직교하는 복수의 법선 N(x)이 각각 연산된다(도 13 참조). 법선의 길이는 예를 들어, 제어점 상측에 50픽셀(화소), 하측에 400픽셀(화소)을 가진다. 법선 N(x)은,
N(x)=[f(x,y0), f(x,y1), …, f(x,ym -1)],
단, y0~ym -1 : 법선 상의 y좌표값, xa0＜x＜xa4
이다.
단계 S35 : 다음으로, 구한 복수의 법선 N(x)이 가로방향, 즉 x축 방향으로 일직선에 매핑된다. 그 결과, 한쪽의 평면화상(A)에 대한 대국적 레지스트레이션 후의 평면화상(fa) :
fa=［N(xa0) N(xa1+1) … N(xa4)］
이 획득된다(도 14 참조). 또한 다른 한쪽의 평면화상(B)에 대해서도 동일하게 대국적 레지스트레이션이 실행되어 평면화상(fb)이 동일하게 획득된다(도 14 참조).
단계 S36 : 또한, 이미 구한 위치마다의 축척율에 맞추어 한쪽의 평면화상(fb)을 그 가로축(x축) 방향으로 신축시킨다.
단계 S37 : 가로축 방향으로 신축시킨 평면화상(fb)을 위치마다의 축척율로 세로축(y축) 방향으로도 신축시킨다. 이 단계 S36, S37를 거쳐 평면화상(fb)이 축척조정되고, 최종적인 대국적 레지스트레이션이 실시된 평면화상(gb)이 생성된다(도 14참조).
(국소적 레지스트레이션)
더욱, 대국적 레지스트레이션에 이어 국소적 레지스트레이션을 실행한다. 상기 국소적 레지스트레이션은 대국적 레지스트레이션 후 한쪽의 평면화상(fa)과 종횡의 축척조정을 포함한 대국적 레지스트레이션 후의 다른 한쪽의 평면화상(gb) 사이에서 실행된다. 이 국소적 레지스트레이션도 화상 프로세서(35)에 의해 실행되는 것으로, 그 상세설명은 단계 S41 내지 단계 S43(도 7참조)에 나타낸다.
단계 S41 : 우선, 화상 프로세서(35)는 오퍼레이터 사이의 인터렉티브한 조작에 따라 한쪽의 평면화상(fa)에 메쉬 α(u,ｖ)(예를 들어 u=1, 2, …, 15；ｖ=1, 3, 3)가 구분지어 있고, 상기 각 메쉬 α(u,ｖ)를 고정 ROI로 설정함과 동시에(도 15참조), 각 ROI의 특정위치를 기준점으로 기억해 둔다. 이 기준점은 예를 들어, 3행의 ROI열에 대해서 1행번째의 ROI에 대해서는 상단 중앙점, 2행번째의 ROI에 대해서는 ROI의 중심점, 및 3행번째의 ROI에 대해서는 하단 중앙점 위치이다(도 17(A) 참조).
단계 S42 : 다음으로, 화상 프로세서(35)에 의해 한쪽의 평면화상(fa)에 설정한 각 ROI가 다른 한쪽의 평면화상(gb)의 어느 위치(영역)에 대응하는지, 그 평면화상(gb)에 설정한 탐색영역 내를 이동하면서 정규화 상호상관(ZNCC : Zero-mean Normalized Cross-Correlation)(RZNCC)을 반복 연산한다(도 16참조). 이 정규화 상호상관(RZNCC)은 다음과 같은 식에 의해 구할 수 있다.
Figure pct00001
단, 상기 식에서, N=템플릿(template)의 높이, M=템플릿의 폭이다.
상기 정규화 상호상관(RZNCC)은 -1 내지 +1의 범위값을 채용하고, RZNCC=1인 경우, 한쪽의 평면화상(fa)에 설정한 ROI 화상과 다른 한쪽의 평면화상(gb) 상에서 탐색한 영역의 화상이 완전하게 일치하는 것을 의미한다.
또한, 대응하는 위치를 발견할 때 정규화 상호상관을 이용하지 않고, 위상한정 상관 등의 기본적인 2차원 화상의 레지스트레이션 수법을 활용하여 대응점을 구하는 것도, 연산량은 증가하지만 가능하다.
다른 한쪽의 평면화상(g)에 설정하는 탐색영역은, 한쪽의 평면화상(fa)에 설정하는 ROI마다, 그 ROI에 대응하는 영역이 존재할 가능성이 높은 영역으로 설정된다. 이는 다른 한쪽의 평면화상(g) 전체를 탐색하는 경우에는 연산량이 증가하게 되므로, 이를 억제하기 위해서 일정 크기의 탐색영역을 설정한다. 예를 들어, ROI의 크기가 100 * 110 화소라고 하면, 탐색영역의 크기는 160 * 190 화소이다. 이들 ROI 및 탐색영역의 크기는 대상으로 하는 화상내용에 따라 결정하면 된다.
이 단계에 있어서, 한쪽의 평면화상(fa) 상의 ROI 마다 정규화 상호상관(RZNCC)값이 가장 높은 영역이 정해지고, 이 한쪽의 평면화상(fa) 상에서 설정한 기준점에 대응하는 점이 다른 한쪽의 평면화상(gb)에 설정된다. 상기 설정이 각 ROI에 대해서 반복된다. 이를 예를 들어, 도 17(B)의 검은 점으로 표시한다.
상기 정규화 상호상관(RZNCC)값=일정치 이상(예를 들어, 0.9 이상) 일정치 이상이면, 그 ROI와 탐색영역 내의 금회 연산한 영역(ROI와 동일크기의 영역)이 충분히 매칭하고 있다고 간주할 수 있다.
이에 대해, RZNCC=일정치 미만인 경우, 상관정도가 매우 낮아서 매칭이 충분하지 않다고 판단된다. 이 경우, 화상 프로세서(35)는 상기 설정한 영역은 무효라고 판단하고, 유효한 양쪽에 인접한 영역의 이동량을 1차 보간하여, 상기 무효라고 판단된 영역의 평면화상(gb)상의 위치정보를 획득한다.
단계 S43 : 다음으로, 화상 프로세서(35)에 의해 다른 한쪽의 평면화상(gb) 상에서 발견되어 대응점을 기초로 화소치를 정렬, 즉 재배치 한다. 이에 의해, 도 17(C)에 도시된 바와 같이 재배치된 평면화상(hb)이 생성된다.
(차분정보의 취득/표시)
상기에서 설명한 바와 같이, 레지스트레이션이 끝나면 단계 S5에서 화상 프로세서(35)에 의해 차분 데이터 D(i,j)가
D(i,j)=log{Ar(i,j)/Br(i,j)}
를 기초로 연산된다. 여기서, Ar(i,j)는 한쪽의 평면화상(fa)의 각 화소치를 나타내고, Br(i,j)는 다른 한쪽의 평면화상(hb)의 각 화소치를 나타낸다.
또한, 이 차분 데이터 D(i,j)를 토대로 차분화상(C) 표시기(36)에 의해 표시된다. 이 표시예를 도 18에 도시한다. 동일한 도면에 도시한 바와 같이, 차분화상(C)은 촬상시기(t1~t2) 사이에 변화하는 정보(Ta)를 묘사한다.
이상, 본 실시형태에 따른 파노라마 촬상장치에 의하면, CPU 등의 하드웨어에 요구되는 연산능력을 보다 적게 하면서도, 촬상대상의 동일한 촬상부위의 시간적 변화에 관한 정보를 제공할 수 있다.
구체적으로는, 충치나 치조농루의 경시적 변화를 평가할 수 있다. 임플란트 치료의 매설물의 매설흔적의 경시적 변화를 추적할 수 있다. 또한, 치근부의 병소를 우수한 감도로 묘사할 수 있다. 또한, 치열을 지탱하는 뼈 침식정도를 우수한 감도로 그리고 정량적으로 파악할 수 있다. 한편, 종래의 파노라마 화상의 결점이었던 측방치아의 중첩부분의 충치 등도 검출할 수 있고, 상기 충치 등의 병변이 중첩부분의 어느 치아에 존재하는지의 정보도 오토 포커스를 실시하는 경우 이용한 단층 위치정보에 의해 제공할 수 있다.
상기 차분처리는 의사나 검사기사에게 진단 상 매우 유효한 정보를 제공해 준다. 예를 들어, 장치와 독영자 사이에서는 인터렉티브하게 진단할 수 있다. 이 때문에, 현시점 치료뿐 아니라, 치아의 정기 건강진단 등 예방의학 면에서도 그 역할은 크다.
(변형예)
본 발명에 따른 화상처리장치 및 화상처리방법은 반드시 상술한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 이하와 같이 기재한 변형예와 같이 여러 형태로 전개할 수 있다.
(제1 변형예)
제1 변형예는 상술한 국소적 레지스트레이션에서의 단계 S42에서 연산하는 정규화 상호상관(RZNCC)의 대상영역 설정방법에 관한 것이다. 상기 예를 도 19 내지 도 20을 참조하여 설명한다.
화상 프로세서(35)는 화소 크기가 다른 3종류의 대중소(大中小)의 ROI : ROIL, ROIM, ROIS를 이용하여 도 19에 도시된 바와 같이 3단계로 걸쳐서 탐색한다. 큰 ROIL는 화소 크기가 예를 들어 100 * 110화소이고, 중간 ROIM는 화소 크기가 예를 들어 50 * 55 화소이고, 작은ROIS는 화소 크기가 예를 들어 25 * 28 화소이다.
우선, 큰 ROIL를 이용하여 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한다. 그리고, 다른 한쪽의 평면화상(gb)에 상기 ROIL에 따른 영역을 설정하면서, 상술한 정규화 상호상관(RZNCC)에 따라 매칭하기 가장 좋은 영역을 탐색한다(단계 S4A). 이러한 탐색을 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한 복수의 ROIL 각각에 대해서 실행한다. 상기 탐색 시, 평면화상(gb)상에서 탐색영역을 한정할 수도 있다.
다음으로, 화상 프로세서(35)는 중간 ROIM를 이용하여 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한다. 그리고, 다른 한쪽의 평면화상(gb) 상에 있으며, 상기 큰ROIL에 따라 가장 매칭하기 좋다고 탐색된 영역근방(상기 영역의 내측, 단부 혹은 단부를 넘은 부분)에서 상기 ROIM에 따른 영역을 설정하면서, 상술한 정규화 상호상관(RZNCC)에 따른 매칭하기 가장 좋은 영역을 탐색한다(단계 S4B). 상기 탐색을 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한 복수의 ROIM 각각에 대하여 실행한다.
다음으로, 화상 프로세서(35)는 작은ROIS를 이용하여 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한다. 또한, 다른 한쪽의 평면화상(gb) 상에 있으며, 상기 중간 ROIM에 따라 가장 매칭하기 좋다고 탐색된 영역의 근방(상기 영역의 내측, 단부 혹은 단부를 넘은 부분)에서 상기 ROIS에 따른 영역을 설정하면서, 상술한 정규화 상호상관(RZNCC)에 따른 매칭하기 가장 좋은 영역을 탐색한다(단계 S4C). 상기 탐색을 한쪽의 평면화상(fa)을 분할한 복수의 ROIS 각각 에 대하여 실행한다.
그 결과, 단계 S4C에 있어서 작은ROIS에서 탐색된 영역을 기초로 한쪽의 평면화상(fa) 상에서 설정한 기준점에 대응하는 점이 다른 한쪽의 평면화상(gb)에 설정된다. 이 후의 처리는 상술한 바와 같다.
상기 제1 변형예의 경우도, 상술한 실시형태의 화상처리와 동등한 작용 효과를 얻을 수 있다. 더불어, ROI 크기를 서서히 작게 하여 매칭정도가 높은 영역으로 좁혀나갈 수 있도록, 비교대상 2개의 평면화상 사이의 매칭 정밀도를 보다 향상시킨다.
또한, ROI의 크기 변경은 큰 ROI 및 작은 ROI의 2 종류를 사용할 수 있고, 4 종류 이상의 크기의 ROI를 사용할 수도 있다.
(제2 변형예)
제2 변형예는 경시적인 변화정보를 추출하는 대상이 되는 파노라마 화상수에 관한 것이다. 상술한 실시형태에서는 3D 오토 포커스 화상의 경시적 변화를 추출하는 대상을 2개의 3D 오토 포커스 화상으로 하였으나, 상이한 3개의 시기에 촬상된 3이상의 3D 오토 포커스 화상을 대상으로 할 수도 있다. 그러한 경우에는, 우선 제1, 제 2 3D 오토 포커스 화상간에서 경시변화를 추출하고, 다음으로, 제2, 제3 3D 오토 포커스 화상 사이에서 경시변화를 추출한다. 이에 의해, 촬상시기가 제2, 제3 시기로 변화하는 경시변화정보를 획득할 수 있다.
(제3 변형예)
제3 변형예는 변화정보를 포함한 화상 제시방법에 관한 것이다.
치과의사는 통상, 도 10에 도시된 바와 같이, 치열이 만곡하게 묘사되는 파노라마 화상을 보면서 진단하는 경우기 많다. 즉, 이러한 만곡한 치열의 파노라마 화상으로 진단하는 것에 매우 익숙해 있다고 할 수 있다.
여기서, 화상 프로세서(35)는 치과의사가 치열 직선형의 차분화상(C)으로부터 치열 만곡형 차분화상(Ccurve)을 원하는 경우(도 21, 단계 S21), 상기 대응점의 위치관계 정보를 기초로 치열 직선형 차분화상(C) 화소 데이터를 치열 만곡형 차분화상(Ccurve) 화소 데이터로 역배치한다(단계 S22). 또한, 상기 차분화상(Ccurve)을 도 22에 도시한 바와 같이 표시기(36)에 표시한다(단계 S23).
이에 따라, 치과의사는 익숙한 치열 만곡형 화상을 보면서 진단할 수 있으므로, 이는 치과의사의 노력경감으로 이어질 수 있다.
또한, 견해를 바꾸어 설명하면, 치열 직선형 화상으로 변환하는 행위 및 레지스트레이션을 정확하게 수행하는 행위는 개인별로 치열을 매회 정규화하여 배치하는 것을 의미하고, 다른 시점에서는, 화상특징을 추출할 때도 상기 추출 알고리즘을 간소화 할 수 있어 응용범위가 넓어진다고 할 수 있다.
(제4 변형예)
또한, 상술한 실시형태에 따르면, 차분에 의한 변화정보를 추출하는 대상인 2개의 3D 오토 포커스 화상(IMA, IMB)은 상술한 바와 같이 서브 트랙션으로 처리하였다. 그러나, 제4 변형예는 서브 트랙션 처리의 사전처리로서 2개의 3D 오토 포커스 화상(IMA, IMB)을 3D공간에서 사전에 대략적으로 위치조정 하고, 그 후 서브 트랙션으로 처리할 수도 있다.
(제5 변형예)
또한, 제5 변형예로서 상술한 화상장치 및 화상처리방법을 레지스트레이션만으로 실시하도록 변형할 수 있다. 즉, 상술한 실시형태의 예로, 화상 프로세서(35)가 실시하는 도 7에 도시한 순서에 있어서, 단계 S5처리를 실행하지 않고, 그 전까지의 레지스트레이션, 즉 정규화한 2매의 평면화상(fa) 및 평면화상(gb)을 획득하는 것이다. 이에 따라 획득된 레지스트레이션된 화상(2매의 평면화상(fa) 및 평면화상(gb)의 어느 하나 또는 모두)을, 예를 들어 표시기(36)에 표시하도록 한다(도 23, 단계 S10). 여기서, 도 23에 있어서 단계 S1 내지 단계S4는 도 7과 동일하게 처리한다.
(제6 변형예)
또한, 제6 변형예를 도 24에 나타내도록 한다. 상술한 레지스트레이션을 반복함으로써, 2매 이상의 평면화상을 획득할 수 있고, 그러한 평면화상의 차이정보로부터 치열의 치주병 검출 등도 가능하다. 레지스트레이션에 의해 복수의 평면화상 위치는 서로 높은 정밀도로 정규화되어 있으므로, 그러한 화상의 동일위치에 설정한 ROI는 피검사 대상물체의 동일부위를 높은 정밀도로 나타내고 있다. 이 때문에, 이러한 복수의 ROI 부위의 상호간에서 상관치, X선 광자수(카운트값)의 변화정보, 빔 하드닝의 변화정보 등을 차이정보로서 용이하게 획득할 수 있다(도 24, 단계 S20). 상기 차이정보는 예를 들어, 표시기(36)를 통해 독영자에게 제시된다(도 24, 단계 S21). 또한, 도 24에서 단계 S1 내지 S4는 도 7과 동일하게 처리된다.
상기 차이정보로부터 병상의 변화를 알 수 있다. 즉, 본 발명에서는 레지스트레이션 이후의 차이정보는 상술한 차분에 한정되지 않고, 여러 변화정보를 포함한다.
(제7 변형예)
제7 변형예를 도 25 및 도 26에 도시한다. 이 변형예는 본 발명에 따른 레지스트레이션에 의한 정규화 효과를 유효하게 이용하는 하나의 수법에 관한 것이다. 구체적으로는, 치아윤곽을 보다 선명하게 추출하고, 그 윤곽 부분에 따라 정확하게 ROI(관심영역)를 설정하는 수법이다.
치아 윤곽부분에 발생하는 대표적인 염증으로서 치주병(치육염, 치주염)이 알려져 있다. 치주병이 상당히 진행되어 있는 경우, 눈으로 관찰되거나 종래의 파노라마 촬영으로도 알 수 있다. 그러나, 치육염이 될지 어떨지 염증발생 이전 상태를 판별하는 것은 치조골 또는 치근막 내부물질 상태를 모르는 한 상당히 어렵다. 즉, 치아의 시멘트질, 치근막, 잇몸, 치조골을 구성하고 있는 물질의 동화정도를 판별할 필요가 있다. 그러기 위해서는 보다 고정밀도로 상기 부분에 각각 ROI를 설정하고, 상기 각 ROI내의 국소적인 물질을 분류하는 것이 요구된다. 통상, 파노라마 화상에 있어서의 치아와 잇몸(치조골)의 경계부분은 눈으로 알기 어렵다.
여기서, 본 변형예에서는 상술한 레지스트레이션된 화상을 사용하고, 상술한 경계부분을 보다 선명하게 한다. 이에 따라, 예를 들어 치주병의 예지 및 검출을 위해서 ROI를 보다 고정밀도로 설정하도록 한다.
도 25에 도시한 흐름도는 화상 프로세서(35)에 의해 실행되는 것으로, 단계 S1 내지 S4처리는 도 7과 동일하다. 레지스트레이션이 끝나면, 화상 프로세서(35)는 2매의 평면화상(fa),(hb) 중 하나의 화상(도 26(A) 참조)에 대해서 ROI 설정을 위한 사전처리를 실시한다(단계 S30). 구체적으로는 도 26(B)에 도시된 바와 같이, 치근막의 두께 정도(예를 들어 500㎛)에 상당하는 만큼 화소(예를 들어, 3 화소)를 좌우 어느 한쪽으로 겹치지 않게 하여 화소치를 차분한다. 이에 따라 치아윤곽이 명료하게 된다(도 26(C) 참조).
이 상태에서 독영자는 치아윤곽부분에, 예를 들어 3개의 구형상의 ROI : ROIn1, ROIn2, ROIn3을 설정한다(단계 S31 : 도 26(D) 참조). 이 때, 치아윤곽은 보다 명료하게 되므로, 잇몸(치조골), 치근막, 시멘트질 각각의 부분에 ROI : ROIn1, ROIn2, ROIn3을 위치 정밀도 우수하게 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 ROI 부분의 물질을 분류한다(단계 S32). 상기 분류는 공지방법을 이용할 수 있다. 또한, 물질의 X선에 대한 흡수정보와 물질에 따른 X선 빔하드닝 정보로 이루어지는 산포도를 이용할 수 있다.
이러한 변형예에 따르면, 치주병 등의 염증을 조기에 예지 및 검출하기 위한 ROI위치를 보다 고정밀도로 설정할 수 있으므로, 이러한 예지 및 검출의 정밀도도 향상된다. 또한, 본 발명에 따른 레지스트레이션을 보다 유효하게 활용할 수 있다.
또한, 상술한 제1 내지 제7 변형예는 상호 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(제2 실시형태)
다음으로, 도 27및 도 28을 참조하여 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 제1 실시형태에 기재된 것과 동일 또는 동등한 구성요소 및 처리에는 동일부호를 부여하고, 그 설명은 생략하도록 한다.
상기 제2 실시형태에 따른 화상처리는, 제1 실시형태에서 설명한 대국적 레지스트레이션을 보다 고정밀도로 실시한다. 이를 위해서, 본 실시형태에 따른 대국적 레지스트레이션은 상술한 복수의 제어점 (a0~a4)에 더불어 복수의 보조점을 사용하는 것을 특징으로 한다.
도 27에 도시된 바와 같이, 화상 프로세서(35)는 상기 대국적 레지스트레이션에 있어서, 오퍼레이터 사이에 인터렉티브하게 치열에 따른 5개의 제어점 (a0~a4)과 더불어 4개의 보조점 (α1~α4)을 설정한다(단계 S40 : 도 28(A) 참조).
이 중 5개의 제어점 (a0~a4)은 상하 치열 사이에 있고, 상측 치열의 지정된 치아 각각의 하단부 폭방향의 거의 중심부에 놓여진다. 이 5개의 제어점 (a0~a4) 중, 양단 제어점 (a0, a4)은 앞에서부터 7번째 또는 8번째 좌우의 제3 대구치 각각의 하단중앙에 설정된다. 이에 대응하여 보조점 (α1~α4) 중 양단의 보조점 (α1, α4)도 제3 대구치의 근본부에 설정된다.
또한, 5개의 제어점 (a0~a4) 중, 좌우 각각의 2번째 2개의 제어점 (a2, a3)은 앞에서부터 3번째 좌우 송곳니에 대해서 동일하게 설정된다. 4개의 보조점 (α1~α4) 중 가운데 2개의 보조점 (α2, α3)도 송곳니에 동일하게 설정된다. 5개의 제어점 (a0~a4) 중 가운데의 제어점 (a2)은 치열의 거의 중앙에 설정된다.
여기서, 보조점을 사용하는 이유는 통상, 어금니의 왜곡은 앞니의 그것보다 크기 때문에, 어금니의 레지스트레이션을 보다 정확하게 실시함으로써 전체 레지스트레이션의 정밀도를 향상시키기 위함이다. 이 때문에, 양단의 제어점 (a0, a4) 및 보조점 (α1, α4)은 가장 안쪽 치아로 설정할 수 있고, 제3 대구치가 없는 경우에는 제2 대구치어도 좋다. 이것이 없는 경우에는 제1 대구치어도 좋다. 또한, 4개의 보조점 (α1~α4) 중 보조점을 설정하는 의미에서, 어금니로 설정하는 좌우 양단의 보조점 (α1, α4)의 설정은 불가결하다. 그러나, 경우에 따라서는 송곳니로 설정하는 중앙부의 2개의 보조점 (α2, α3)은 설정하지 않을 수도 있다. 또한, 보조점과 제어점의 페어는 동일 치아로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 화상 프로세서(35)는 제1 실시형태에서의 처리와 동일하게, 5개의 제어점 (a0~a4)이 그리는 만곡선을 라그랑주 곡선에 따라 근사하고(도 28(B) 참조), 그 만곡선이 직선이 되도록(도 28(C) 참조) 화소를 이동시킴으로써 화상을 변형시킨다(단계 S41). 다음으로, 화상 프로세서(35)는 점 α1', α2', α3', 및 α4'로 도시한 바와 같이, 근사된 직선(Lst)과 점 (a0, α1)을 이은 직선(Ln1), 점 (a1, α2)을 이은 직선(Ln2), 점 (a3, α3)을 이은 직선(Ln3) 및 점 (a4, α4)을 이은 직선(Ln4)이 각각 직교하도록(도 28(C) 참조) 화소를 이동시킴으로써 화상을 변형시킨다(단계 S42). 여기서 상술한 화상변형 처리에 있어서, 제어점 및 보조점 이외의 각 점 (화소)의 이동량 및 이동방향, 이러한 제어점 및 보조점의 이동에 따른 이동량으로부터 내삽에 의해서 정해진다.
상술한 처리를 수행한 각 평면화상A(B)은 제1 실시예에서 설명한 것과 동일한 축척율로 처리되고(단계 S33 내지 S37), 차분화상이 생성된다. 또한, 상기 제2 실시형태에서의 단계 S33 내지 S36에서 대상으로 하는 선은 이미 곧게 변형된 직선(Lst)이다(도 28(C) 참조).
물론, 하측치열을 중심으로 관찰하는 경우 하측치아의 근원부에 상술한 바와 동일하게 설정된다.
그 밖의 구성 및 처리는 제1 실시형태와 동일 또는 동등하다. 이 때문에, 상기 실시형태에 따르면, 제1 실시형태에서 획득된 작용 효과 이외에 보조점 (α1~α4)(또는 보조점 α1, α4)을 사용함으로써 독특한 작용효과를 얻을 수 있다. 즉, 제어점 (a0~a4) 만을 사용하는 경우에 비해, 좌우 치아의 끝단에서부터 근본부까지 우수한 정밀도로 위치 조정할 수 있다. 따라서, 레지스트레이션의 위치 정밀도도 더욱 향상되고 차분정보의 신뢰성도 한층 향상된다.
또한, 상술한 실시형태 및 변형에서는 처리대상이 치열인 경우에 대해 설명했지만, 이러한 대상은 턱부의 다른 부위일 수 있다. 또한, 그러한 대상은 피검사 대상물체의 간절 등 다른 부위일수도 있다.
1 : 화상처리장치를 기능적으로 일체로 탑재한 치과용 파노라마 촬상장치
3 : 콘솔
31 : X선관
32 : 검출기
33 : 컨트롤러
34 : 제1 기억부
35 : 화상 프로세서
36 : 표시기
37 : 입력기
40 : ROM

Claims (10)

  1. X선 촬영장치에 의해서 X선이 피검사 대상물체에 조사되고, 해당 피검사 대상물체를 투과한 상기 X선 투과량을 나타내는 데이터가 검출되며, 또한, 이 데이터를 기초로 작성된 2개의 시점의 2매의 평면화상(A, B) 사이의 차이정보를 획득하는 화상처리장치에 있어서,
    상기 2개의 평면화상(A, B)의 양쪽에 있어서 각각 지정한 위치에서 정해지는 곡선을 기초로 해당 2개의 평면화상(A, B) 각각의 전체를 동일한 평면화상(A, B) 상에 각각 설정한 상기 대응점이 직선을 이루고, 또한 수평방향으로 일치하도록 그 직선상에서의 위치마다 신축율을 바꾸면서 레지스트레이션 처리한 2매의 평면화상(fa),(gb)을 각각 작성하는 제1 레지스트레이션 수단;
    상기 제1 레지스트레이션 수단에 의해 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa)을 이루는 복수의 국소영역이 각각 상기 다른 한쪽의 평면화상(gb)의 어느 영역에 매칭하는지 해당 다른 한쪽의 평면화상(gb)을 탐색함과 동시에, 해당 매칭한 영역의 화상을 재배치한 평면화상(hb)을 작성하는 제2 레지스트레이션 수단; 및
    이 제2 레지스트레이션 수단에 의해 작성된 평면화상(hb)과 상기 제1 레지스트레이션 수단으로 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa) 사이에서 차이정보를 연산하는 차이 연산수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레지스트레이션 수단은,
    상기 2매의 평면화상(A, B) 양쪽에 있어서 각각 오퍼레이터 사이에서 인터렉티브하게 상기 위치를 복수, 지정하는 위치 지정수단;
    이 위치 지정수단을 통해 지정된 상기 복수의 위치를 이은 상기 곡선을 결정하는 곡선 결정수단;
    이 곡선 결정수단에 의해 결정된 상기 곡선상의 복수의 위치에 있어서 해당 곡선에 직교하는 복수의 법선을 연산하는 법선 연산수단; 및
    이 법선 연산수단에 의해 연산된 상기 복수의 법선을 직선상에 신축율을 바꾸면서 나열하는 직선화 수단;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 레지스트레이션 수단은, 상기 2매의 평면화상(fa),(fb) 중, 한쪽의 평면화상(fb)의 가로축 방향의 위치마다의 세로축 방향의 크기를, 다른 한쪽의 평면화상(fa)의 가로축 방향의 위치마다의 세로축 방향의 크기에 맞추는 스케일링을 수행하여 세로축 방향의 크기가 조정된 상기 다른 한쪽의 평면화상(gb)을 획득하는 스케일링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 레지스트레이션 수단은, 상기 한쪽의 평면화상(fa)을 화소 크기가 다른 복수종의 ROI에서 순차 분할하고, 해당 한쪽의 평면화상(fa) 상의 해당 복수종의 ROI가 상기 다른 한쪽의 평면화상(gb) 상의 어느 국소부분에 매칭하는지, 해당 ROI에서 분할된 영역마다, 그리고 해당 ROI 종류마다 탐색하는 수단인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차이 연산수단에 의해 연산된 상기 차이정보를 모니터에 표시하는 제1 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차이 연산수단에 의해 연산된 상기 차이정보를, 상기 제1 레지스트레이션 수단에 의해 레지스트레이션되기 전의 평면화상(A, B)이 나타내고 있던 좌표계로 변환하는 차이정보 변환수단; 및
    이 차이정보 변환수단에 의해 변환된 상기 차이정보를 상기 모니터에 표시시키는 제2 표시수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 표시수단은 상기 2매의 평면화상(A, B)의 어느 하나 또는 양쪽 모두에 중첩해 상기 모니터에 표시하는 수단인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 X선 촬영장치는,
    상기 X선을 방출하는 방사선 방출원;
    상기 X선이 입사했을 때 해당 X선에 대응한 디지털 전기량의 2차원 데이터를 프레임 단위로 출력하는 X선 검출기;
    상기 X선 방출원과 상기 X선 검출기의 쌍, 해당 X선 검출기 또는 대상물의 어느 하나를 다른 한쪽에 대해서 이동시키는 이동수단;
    상기 이동수단에 의해 상기 X선 방출원과 상기 X선 검출기의 쌍, 해당 X선 검출기 또는 상기 대상물의 어느 하나를 다른 한쪽에 대해서 상대적으로 이동시키는 동안에, 상기 X선 검출기로부터 출력되는 상기 데이터를 프레임 단위로 수집하는 데이터 수집수단; 및
    상기 데이터 수집수단에 의해 상기 2개의 시점에 있어서 동일 대상의 동일 촬상부위에 대해서 수집된 상기 데이터를 이용하여 상기 대상물의 촬상부위 초점을 최적화하고, 또한, 해당 촬상부위의 실제위치 및 형상을 반영시킨 3차원 최적초점 화상으로부터 원하는 동일 단면에 대해서 상기 2개의 시점마다 상기 평면화상을 각각 작성하는 화상 작성수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 X선 검출기는 상기 X선이 가지는 에너지를 미리 정한 복수의 에너지 영역별로, 그리고 해당 X선을 입자로 검출하는 광자 계수형의 검출기인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  10. X선 촬영장치에 의해서 X선이 피검사 대상물체에 조사되고, 해당 피검사 대상물체를 투과한 상기 X선 투과량을 나타내는 데이터가 검출되고, 또한, 이 데이터를 기초로 작성된 2개의 시점의 2매의 평면화상(A, B) 사이의 차이정보를 획득하는 화상처리방법에 있어서,
    상기 2개의 평면화상(A, B)의 양쪽에 있어서 각각 지정한 위치에서 정해지는 곡선을 기초로 해당 2개의 평면화상(A, B) 각각의 전체를, 동일한 평면화상(A, B)상에 각각 설정한 상기 대응점이 직선을 이루고, 또한 수평방향으로 일치하도록 직선상에서의 위치마다의 신축율을 바꾸면서 레지스트레이션 처리한 2매의 평면화상(fa),(gb)을 각각 작성하고,
    이 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa)을 이루는 복수의 국소영역이 각각 상기 다른 한쪽의 평면화상(gb)의 어느 영역에 매칭하는지 해당 다른 한쪽의 평면화상(gb)을 탐색함과 동시에, 해당 매칭한 영역의 화상을 재배치한 평면화상(hb)을 작성하고,
    이 작성된 평면화상(hb)과 상기 작성된 상기 한쪽의 평면화상(fa) 사이에 차이정보를 연산하고,
    이 차이정보를 제시하는
    것을 특징으로 하는 화상처리방법.
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