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CT 기법에 의해 3차원 복부 볼륨데이터를 획득하는 단계;상기 볼륨데이터로부터 대장 내부에 대한 공기 영역과 TM(Tagged Material) 영역을 분할하는 단계;상기 TM 영역과, 상기 대장의 내벽에 해당되는 ST(Soft Tissue) 영역의 구성 비율을 연산하는 단계;상기 대장 내부의 대장 주름 영역에 대한 확률 분포를 연산하는 단계; 및상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율과, 상기 대장 주름 영역에 대한 확률 분포를 이용하여, 상기 대장 주름을 보존하여 상기 볼륨데이터를 재구성하는 단계를 포함하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법
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청구항 1에 있어서,상기 공기 영역과 상기 TM 영역을 분할하는 단계는,상기 대장 내부의 개별 복셀들의 밝기값을 이용하여, 상기 대장 내부의 단일 객체로 연결된 공기 영역에 대한 복셀들을 분할하는 단계; 및상기 공기 영역의 표면부에 해당하는 복셀들을 씨앗점으로 하여, 상기 공기 영역의 외부에 존재하는 TM 영역을 3차원 씨앗점 영역 성장법을 통해 분할하는 단계를 포함하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법
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청구항 1에 있어서,상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율을 연산하는 단계는,상기 대장 내부의 개별 복셀의 밝기값(I)과, 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 모델링하는 단계;상기 볼륨데이터를 등방성 데이터로 생성하기 위한 변환 계수를 연산하는 단계; 및상기 arch 함수의 모델 상에 상기 변환계수가 적용된 복셀의 데이터를 투영하여, 상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율을 연산하는 단계를 포함하고,상기 σw는 영상에서 w 방향(기울기 방향)에 대한 경계 확산(edge-spread)의 스케일(표준편차) 정도이고, Iw는 w 방향(기울기 방향)에 대한 밝기값 기울기인, 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법
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청구항 3에 있어서,상기 arch 함수로 모델링하는 단계는,상기 개별 복셀에 대한 w 방향(기울기 방향)의 밝기값 기울기(Iw) 변화의 가우시안 경계 확산 함수에 대해 상기 경계 확산 스케일 정도(σw)를 곱셈함에 따라 상기 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw)를 획득하는 단계;상기 개별 복셀의 밝기값(I)과 상기 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 1차 모델링(I,σwIw)하는 단계를 포함하고, 상기 arch 함수는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법:여기서, arch(I;L,H)는 상기 ST 영역의 기준 밝기값(L)과 상기 TM 영역의 기준 밝기값(H)을 이용한 arch 모델링 함수이다
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청구항 4에 있어서,상기 볼륨데이터를 등방성 데이터로 생성하기 위한 변환 계수를 연산하는 단계는,상기 변환 계수(θ)를 아래의 수학식을 통해 연산하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법: 여기서, σop,z는 z축 방향의 가우시안 필터링 계수, σop,⊥z는 z축에 수직한 방향의 가우시안 필터링 계수, σop,w는 상기 w 방향(기울기 방향)의 가우시안 필터링 계수, σop,⊥w는 상기 w 방향(기울기 방향)에 수직한 방향의 가우시안 필터링 계수이다
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청구항 5에 있어서,상기 arch 함수의 모델 상에 상기 변환계수가 적용된 복셀의 데이터를 투영하는 단계는,상기 밝기값(I)과, 상기 변환계수(θ)가 적용된 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(θ·σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 2차 모델링하는 단계;상기 볼륨데이터의 개별 복셀에 대한 I 값 및 θ·σwIw 값을 상기 2차 모델링된 arch 함수 상의 최단거리 위치로 투영하는 단계; 및상기 arch 함수 상에 최단 거리 위치로 투영된 새로운 밝기값(I´)를 이용하여, 각각의 복셀에 대한 상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율인 βL:βH을 아래의 수학식으로 연산하는 단계를 포함하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법:
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청구항 6에 있어서,상기 대장 내부의 주름 영역에 대한 확률 분포를 연산하는 단계는,상기 밝기값(I)을 2차 미분하여 Hessian 행렬(H)을 연산하는 단계;상기 Hessian 행렬(H)의 고유값(eigenvalue; λ1,λ2,λ3(λ3003e#0, λ1 0, λ2≪λ3))을 이용하여, 대장 내부의 주름 영역 판별을 위한 검출 함수인 D1과 D2를 연산하는 단계; 및상기 D1과 D2를 곱하여, 임의의 복셀(v)이 대장 주름 영역에 해당될 확률(P(v)=D1×D2)을 정의하는 단계를 포함하며,상기 Hessian 행렬(H)과, 상기 D1및 D2는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법: ,
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8
청구항 7에 있어서,상기 대장 주름을 보존하여 상기 볼륨데이터를 재구성하는 단계는,상기 βL과 βH, 그리고 상기 ST 영역의 기준 밝기값(ISoft Tissue)과 상기 공기 영역의 기준 밝기값(IAir)을 이용하여, 상기 복셀의 재구성된 밝기값(I´)을 획득하는 단계; 및상기 복셀의 밝기값(I), 상기 복셀의 재구성된 밝기값(I´) 및 상기 P(v) 값을 이용하여, 상기 대장 주름이 보존되어 재구성되는 상기 복셀의 최종 밝기값(I˝)을 연산하는 단계; 및상기 복셀에 대한 밝기값(I)을 상기 최종 밝기값(I˝)으로 대체하여 상기 볼륨데이터를 재구성함에 따라 상기 전자적 장세척이 수행되는 단계를 포함하고, 상기 I´와 I˝는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 방법: ,
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청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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CT 기법에 의해 3차원 복부 볼륨데이터를 획득하는 볼륨데이터 획득부;상기 볼륨데이터로부터 대장 내부에 대한 공기 영역과 TM(Tagged Material) 영역을 분할하는 영역 분할부; 상기 TM 영역과, 상기 대장의 내벽에 해당되는 ST(Soft Tissue) 영역의 구성 비율을 연산하는 구성 비율 연산부;상기 대장 내부의 대장 주름 영역에 대한 확률 분포를 연산하는 확률 분포 연산부; 및상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율과, 상기 대장 주름 영역에 대한 확률 분포를 이용하여, 상기 대장 주름을 보존하여 상기 볼륨데이터를 재구성하는 주름 보존 재구성부를 포함하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치
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청구항 10에 있어서,상기 영역 분할부는,상기 대장 내부의 개별 복셀들의 밝기값을 이용하여, 상기 대장 내부의 단일 객체로 연결된 공기 영역에 대한 복셀들을 분할한 다음,상기 공기 영역의 표면부에 해당하는 복셀들을 씨앗점으로 하여, 상기 공기 영역의 외부에 존재하는 TM 영역을 3차원 씨앗점 영역 성장법을 통해 분할하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치
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12
청구항 10에 있어서,상기 구성 비율 연산부는,상기 대장 내부의 개별 복셀의 밝기값(I)과, 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 모델링한 후,상기 볼륨데이터를 등방성 데이터로 생성하기 위한 변환 계수를 연산한 다음,상기 arch 함수의 모델 상에 상기 변환계수가 적용된 복셀의 데이터를 투영하여, 상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율을 연산하며,상기 σw는 영상에서 w 방향(기울기 방향)에 대한 경계 확산(edge-spread)의 스케일(표준편차) 정도이고, Iw는 w 방향(기울기 방향)에 대한 밝기값 기울기인, 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치
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13
청구항 12에 있어서,상기 구성 비율 연산부는, 상기 arch 함수의 모델링을 위해, 상기 개별 복셀에 대한 w 방향(기울기 방향)의 밝기값 기울기(Iw) 변화의 가우시안 경계 확산 함수에 대해 상기 경계 확산 스케일 정도(σw)를 곱셈함에 따라 상기 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw)를 획득한 다음,상기 개별 복셀의 밝기값(I)과 상기 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 1차 모델링(I,σwIw)하며, 상기 arch 함수는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치:여기서, arch(I;L,H)는 상기 ST 영역의 기준 밝기값(L)과 상기 TM 영역의 기준 밝기값(H)을 이용한 arch 모델링 함수이다
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청구항 13에 있어서,구성 비율 연산부는,상기 변환 계수(θ)를 아래의 수학식을 통해 연산하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치: 여기서, σop,z는 z축 방향의 가우시안 필터링 계수, σop,⊥z는 z축에 수직한 방향의 가우시안 필터링 계수, σop,w는 상기 w 방향(기울기 방향)의 가우시안 필터링 계수, σop,⊥w는 상기 w 방향(기울기 방향)에 수직한 방향의 가우시안 필터링 계수이다
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청구항 14에 있어서,상기 구성 비율 연산부는,상기 arch 함수의 모델 상에 상기 변환계수가 적용된 복셀의 데이터를 투영하기 위해,상기 밝기값(I)과, 상기 변환계수(θ)가 적용된 스케일 정규화된 밝기값 기울기의 크기(θ·σwIw) 사이의 관계를 arch 함수로 2차 모델링한 후,상기 볼륨데이터의 개별 복셀에 대한 I 값 및 θ·σwIw 값을 상기 2차 모델링된 arch 함수 상의 최단거리 위치로 투영한 다음,상기 arch 함수 상에 최단 거리 위치로 투영된 새로운 밝기값(I´)를 이용하여, 각각의 복셀에 대한 상기 ST 영역과 상기 TM 영역의 구성 비율인 βL:βH을 아래의 수학식으로 연산하는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치:
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16
청구항 15에 있어서,상기 확률 분포 연산부는,상기 밝기값(I)을 2차 미분하여 Hessian 행렬(H)을 연산하고,상기 Hessian 행렬(H)의 고유값(eigenvalue; λ1,λ2,λ3(λ3003e#0, λ1 0, λ2≪λ3))을 이용하여, 대장 내부의 주름 영역 판별을 위한 검출 함수인 D1과 D2를 연산한 다음,상기 D1과 D2를 곱하여, 임의의 복셀(v)이 대장 주름 영역에 해당될 확률(P(v)=D1×D2)을 정의하고,상기 Hessian 행렬(H)과, 상기 D1및 D2는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치: ,
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17
청구항 16에 있어서,상기 대장 주름 재구성부는,상기 βL과 βH, 그리고 상기 ST 영역의 기준 밝기값(ISoft Tissue)과 상기 공기 영역의 기준 밝기값(IAir)을 이용하여, 상기 복셀의 재구성된 밝기값(I´)을 획득한 후,상기 복셀의 밝기값(I), 상기 복셀의 재구성된 밝기값(I´) 및 상기 P(v) 값을 이용하여, 상기 대장 주름이 보존되어 재구성되는 상기 복셀의 최종 밝기값(I˝)을 연산한 다음,상기 복셀에 대한 밝기값(I)을 상기 최종 밝기값(I˝)으로 대체하여 상기 볼륨데이터를 재구성함에 따라 상기 전자적 장세척이 수행되고, 상기 I´와 I˝는 아래의 수학식으로 정의되는 가상 대장내시경에서 주름 보전 재구성을 이용한 전자적 장세척 장치: ,
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