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KR100487148B1 - 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법 - Google Patents

엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엑스선 영상으로부터 3차원 영상을 얻고자 하는 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법에 관한 것으로, 피검사물의 모델정보를 획득하고, 피검사물의 투과영상을 획득하며, 투과영상에서 상기 모델정보에 의해 단층영상을 복원하고 표시함으로써, 단층영상을 얻는 처리속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 영상처리시의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 피검사물의 모델정보를 미리 획득함에 따라 투과영상만을 촬영하는 엑스선촬영장치에서도 피검사물의 단층영상을 빠른 속도로 양호하게 얻을 수 있다.

Description

엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법{Reconstruction method for dislocation image of x-ray photographing unit}
본 발명은 엑스선 촬영장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엑스선 영상으로부터 3차원 영상을 얻고자 하는 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 엑스선 촬영기의 촬영작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 1을 참조하면, 엑스선조사기(10)를 원형의 궤적상에서 회전시키고, 원형의 궤적상에 위치하는 A,B,C 및 D의 위치에서 엑스선을 피검사물(30)에 조사한다. 이때 엑스선검출기(20)는 엑스선조사기(10)와 연동하여 엑스선조사기(10)가 회전하는 원형궤적과 동축상의 원형의 궤적상을 회전한다. 이에 따라 엑스선검출기(20)는 원형궤적의 A',B',C' 및 D'의 위치에서 피검사물을 투과한 엑스선을 검출한다. 엑스선검출기(20)가 A',B',C' 및 D'의 위치에서 엑스선을 검출하여 각 영상은 도 3에 도시한 바와 같다.
따라서 종래의 엑스선 촬영장치는 A',B',C' 및 D'의 위치에서 엑스선을 검출하여 얻어진 각 영상과 수직투과영상(E)을 중첩시킴으로써 한 개의 단면, 즉 원하는 초점평면(32)에 대한 영상(40)을 얻는다.
전술한 바와 같이 종래의 엑스선 촬영장치는 엑스선조사기 및 엑스선검출기를 연동하여 이동시키면서 영상을 얻고 그 영상으로부터 단층영상을 얻기 때문에 시간이 많이 소요되고 정밀도가 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피검사물로부터 원하는 단층영상을 얻는데 있어 정밀도를 높이고 소요 시간을 줄일 수 있는 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법은, 피검사물의 모델정보를 획득하는 모델정보획득단계, 피검사물의 투과영상을 획득하는 투과영상획득단계, 투과영상획득단계에서 얻어진 투과영상에서 상기 모델정보에 의해 단층영상을 복원하는 복원단계, 복원단계에서 얻어진 영상을 표시하는 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치의 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 엑스선 촬영장치는 피검사물(120)이 탑재되는 탑재테이블(110)과, 탑재테이블(110) 상의 피검사물(120)에 엑스선을 조사하는 엑스선 조사기(130)와, 피검사물(120)을 투과한 엑스선 영상을 가시영상으로 변환하는 영상증배관(140)과, 영상증배관(140)의 영상면 중 특정영역을 선택하기 위한 영상선택부(150)와, 영상선택부(150)에 의해 선택된 영상을 취득하기 위한 촬영부(160)를 포함하여 이루어진다.
엑스선 조사기(130)에서 조사된 엑스선은 탑재테이블(110)에 탑재된 피검사물(120)을 투과하여 영상증배관(140)의 영상면에 가시 영상으로 변환되어 맺히게 된다. 이때 영상선택부(150)는 영상 증배관(140)의 영상면 중 특정영역을 선택한다. 이에 따라 선택된 영상은 카메라(160)를 통하여 촬영할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치는 전체동작을 제어하는 제어부(190)와, 사용자로부터 정보를 입력받아 제어부로 전송하는 입력부(170)와, 피검사물(120)에 엑스선을 조사하는 엑스선조사기(130)를 구동하는 엑스선구동부와(131), 피검사물(120)이 탑재되는 탑재테이블(110)을 구동하는 테이블구동부(111)와, 엑스선조사기(130)에서 조사된 엑스선이 영상증배관(140)에 맺혀 생긴 영상을 선택하는 영상선택부(150)를 구동하는 선택구동부(151)와, 영상선택부(150)에 의해 선택된 영상을 촬영하는 촬영부(160)와, 촬영부(160)를 통해 촬영된 영상을 처리하여 제어부(190)로 전송하는 영상처리부(161)를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치는 제어부의 제어에 따라 영상데이터를 저장하는 저장부(180)와, 제어부의 제어에 따라 처리 완료된 영상을 시각적으로 표시하는 표시부(200)를 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 단층영상 복원방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 단층촬영장치를 통하여 검사하고자 하는 피검사물(120)의 단층영상(210)과 투과영상(220)을 획득한다. 이때 단층영상(210)은 종래와 같은 방법으로 피검사물(120)에 대한 다수의 영상을 획득함으로써 얻을 수 있다. 단층영상(210)과 투과영상(220)을 획득한 후, 투과영상(220)에서 단층영상(210)을 필터링하여 투과영상(220)에서 단층영상(210)을 제거하고 배경영상인 모델정보(240)를 얻는다. 모델정보(240)를 취득한 후에는 검사하고자하는 피검사물에 대한 일반적인 엑스선 투과영상(230)을 얻은 후, 투과영상(230)에서 모델정보(240)를 필터링하여 제거하면 원하는 원하는 피검사물(120)의 단층영상(250)을 얻을 수 있다. 즉, 모델정보(240)는 투과영상(230)에서 피검사물(120)의 단층영상(210)을 제외한 나머지 영상 정보로서, 피검사물(120)의 검사에 방해가 되는 배경 영상이다.
도 6은 본 발명에 따른 단층영상복원방법의 모델정보 획득방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 제어부(190)는 피검사물(120)을 촬영하기 위하여 테이블구동부(111)를 통하여 탑재테이블(110)의 위치를 제어하여 촬영을 원하는 피검사물(120)의 위치를 설정한다. 피검사물(120)의 위치설정이 완료되면 제어부(190)는 엑스선구동부(131)를 통하여 엑스선조사기(130)를 제어하여 피검사물(120)에 엑스선을 조사한다. 이에 따라 피검사물(120)을 투과한 엑스선은 영상증배관(140)에 맺히게 된다. 영상증배관(140)에 맺힌 영상을 촬영하기 위하여 제어부(190)는 선택구동부(151)를 통하여 영상선택부(150)를 제어하고 촬영부(160)를 통해 영상증배관(150)에 맺힌 투과영상을 촬영한다. 촬영부(160)를 통하여 촬영된 영상은 영상처리부(161)를 통하여 제어부(190)로 전송된다. 이에 따라 제어부(190)는 투과영상을 획득하고 획득된 투과영상의 데이터를 저장부(180)에 저장한다(S10).
피검사물(120)에 대한 투과영상을 획득한 후 제어부(190)는 피검사물(120)의 원하는 단층영상을 취득한다(S20). 제어부(190)는 피검사물(120)에 대한 단층영상을 획득하기 위하여 엑스선구동부(131)를 제어하여 서로 다른 위치에서 엑스선이 조사될 수 있도록 엑스선조사기(130)를 제어한다. 또한 제어부(190)는 엑스선조사기(130)에서 조사되는 엑스선의 방향에 따라 영상증배관(140)에 맺히는 영상을 선택할 수 있도록 선택구동부(151)를 제어하여 영상선택부(150)를 연동시킨다. 그리고 제어부(190)는 영상선택부(150)에 의해 선택된 영상을 촬영부(160)를 통해 순차적으로 촬영한다. 촬영부(160)에서 촬영된 영상은 영상처리부(161)를 통하여 제어부(190)로 전송된다. 제어부(190)는 영상처리부(161)로부터 전송되는 영상을 중첩하여 피검사물(120)의 단층영상을 얻고 얻어 진 단층영상을 저장부(180)에 저장한다.
피검사물에 대한 투과영상과 단층영상을 획득한 후 제어부(190)는 후술하는 필터링과정에서의 정확성을 높이기 위해 상기 투과영상과 단층영상의 좌표축의 오차를 보정함으로써 각 영상의 위치를 보정한다(S30).
각 영상의 위치 보정이 완료되면 제어부(190)는 투과영상으로부터 단층영상을 필터링하여 투과영상으로부터 단층영상을 제거한다(S40). 이에 따라 전체영상인 투과영상에서 목적하는 영상인 단층영상을 제거함으로써, 배경영상인 모델정보만 남게 된다(S50). 제어부(190)는 얻어진 모델정보를 저장부(180)에 저장한다.
상기한 바와 같이 피검사물에 대한 모델정보를 획득한 이후에는 획득된 모델정보를 이용하여 투과영상만으로도 피검사물의 단층영상을 얻을 수 있으며, 그 과정은 이하에서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 단층영상복원방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 제어부(190)는 피검사물(120)의 투과영상을 촬영하기 위하여 테이블구동부(111)를 통하여 탑재테이블(110)의 위치를 제어하여 촬영을 원하는 피검사물(120)의 위치를 설정한다. 피검사물(120)의 위치설정이 완료되면 제어부(190)는 엑스선구동부(131)를 통하여 엑스선조사기(130)를 제어하여 피검사물(120)에 엑스선을 조사한다. 이에 따라 피검사물(120)을 투과한 엑스선은 영상증배관(140)에 맺히게 된다. 이때 제어부(190)는 선택구동부(151)를 통하여 영상선택부(150)가 영상증배관(140)의 미리 정해진 위치, 즉 투과영상이 맺히는 위치를 고정선택하도록 제어한다. 따라서 투과영상이 맺히는 위치의 오차를 현저히 감소시킬 수 있으므로 후에 얻어질 단층영상의 정밀도를 높일 수 있다.
제어부(190)는 촬영부(160)를 통해 영상선택부(150)가 고정 선택하고 있는 영상증배관(140)에 맺힌 투과영상을 촬영한다. 촬영부(160)를 통하여 촬영된 영상은 영상처리부(161)를 통하여 제어부로 전송된다. 이에 따라 제어부(190)는 투과영상을 획득하고 획득된 투과영상의 데이터를 저장부(180)에 저장한다(S110). 투과영상을 획득한 후 제어부(190)는 저장부(180)에 미리 저장된 모델정보를 로딩한다(S120).
제어부(190)는 피검사물(120)의 원하는 단층영상을 획득하기 위하여 투과영상과 모델정보로부터 영상복원 처리를 한다(S130). 제어부(190)는 영상복원처리 과정으로써 투과영상에서 배경영상인 모델정보를 필터링하여 제거한다. 이에 따라 피검사물(120)의 원하는 영상인 단층영상을 획득(S140)할 수 있다. 그리고 제어부(190)는 획득된 단층영상을 표시부(200)를 통하여 시각적으로 표시한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 단층영상복원방법에 의한 실제 적용 예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8a는 피검사물(120)이 리드(lead)일 경우이다. 단층촬영장치를 통하여 투과영상(310)을 획득하고, 원하는 초점평면의 단층영상(320)을 획득한다. 획득된 투과영상(310)에서 단층영상(320)을 감함으로써 배경영상인 모델정보(340)를 얻는다. 모델정보를 얻은 후 검사하고자 하는 피검사물에 대한 일반적인 투과영상(330)을 얻은 후 투과영상(220)에서 모델정보(340)를 필터링하여 제거하면 원하는 초점평면에 대한 단층영상(350)을 얻을 수 있다.
도 8b는 피검사물(120)이 BGA일 경우이다. 단층촬영장치를 통하여 투과영상(410)을 획득하고, 원하는 초점평면의 단층영상(420)을 획득한다. 획득된 투과영상(410)에서 단층영상(420)을 필터링하여 제거함으로써 배경영상인 모델정보(440)를 얻는다. 그리고 모델정보를 얻은 후 검사하고자 하는 피검사물에 대한 일반적인 투과영상(430)을 얻은 후 투과영상(420)에서 모델정보(440)를 필터링하여 제거하면 원하는 초점평면에 대한 단층영상(450)을 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법에 의하면, 피검사물의 모델정보를 미리 획득하고, 피검사물의 투과영상에서 미리 얻어진 모델정보를 필터링하여 단층영상을 획득함으로써, 단층영상을 얻는 처리속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 영상처리시의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 피검사물의 모델정보를 미리 획득함에 따라 투과영상만을 촬영하는 엑스선촬영장치에서도 피검사물의 단층영상을 빠른 속도로 양호하게 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 엑스선 촬영장치의 작동을 설명하기 위한 설명도.
도 2는 도 1에 의한 영상처리 방법을 설명하기 위한 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치의 구성을 설명하기 위한 설명도.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치를 설명하기 위한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 단층영상 복원방법을 설명하기 위한 설명도.
도 6은 본 발명에 따른 단층영상복원방법의 모델정보 획득방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 단층영상복원방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 단층영상복원방법에 의한 실제 적용 예를 설명하기 위한 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110:탑재테이블 120:피검사물
130:엑스선조사기 140:영상증배관
150:영상선택부 160:촬영부
170:입력부 180:저장부
190:제어부 200:표시부

Claims (3)

  1. 기준 검사물의 기준 투과 영상을 획득하고;
    상기 기준 검사물의 기준 단층 영상을 획득하며;
    상기 기준 투과 영상에서 상기 기준 단층 영상을 필터링하여 배경 영상을 획득하고;
    상기 기준 검사물과 동종인 피검사물의 투과 영상을 획득하며;
    상기 피검사물의 투과 영상에서 상기 배경 영상을 제거하여 상기 피검사물의 단층 영상을 복원하는 단층 영상 복원 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복원단계는 상기 투과영상에서 상기 모델정보를 필터링에 의해 제거하여 상기 피검사물의 단층영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치의 단층영상 복원방법.
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