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KR101300646B1 - Apparatus and method for processing a 3-dimensional ultrasound image - Google Patents

Apparatus and method for processing a 3-dimensional ultrasound image Download PDF

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KR101300646B1 KR1020060083441A KR20060083441A KR101300646B1 KR 101300646 B1 KR101300646 B1 KR 101300646B1 KR 1020060083441 A KR1020060083441 A KR 1020060083441A KR 20060083441 A KR20060083441 A KR 20060083441A KR 101300646 B1 KR101300646 B1 KR 101300646B1
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rendering
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dimensional
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Abstract

본 발명에 따른 3차원 초음파 영상 처리 장치는, 소정의 범위 내에서 스윙하면서 일정 각도마다 초음파 신호를 송수신하기 위한 프로브; 상기 프로브에서 수신한 초음파 신호로부터 볼륨 데이터를 획득하기 위한 신호 처리부; 상기 초음파 데이터에 대해서 3차원 렌더링하여 3차원 렌더링 데이터를 형성하기 위한 렌더링부; 상기 초음파 데이터 및 상기 3차원 렌더링 데이터를 저장하기 위한 메모리부; 및 상기 3차원 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 포함하되, 상기 신호 처리부는 상기 프로브의 최초 스윙으로부터 볼륨 데이터를 형성한 후, 상기 프로브의 스윙시 각 프로브 각도에서 획득한 2차원 초음파 데이터를 보간하여 서브 볼륨 데이터를 형성하여 상기 메모리부에 저장된 상기 볼륨 데이터를 갱신하고, 상기 렌더링부는 상기 서브 볼륨 데이터를 3차원 렌더링하여 상기 메모리부에 저장된 렌더링 데이터를 갱신한다.3D ultrasound image processing apparatus according to the present invention, a probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal at a predetermined angle while swinging within a predetermined range; A signal processor for acquiring volume data from the ultrasonic signal received by the probe; A rendering unit for three-dimensional rendering the ultrasound data to form three-dimensional rendering data; A memory unit for storing the ultrasound data and the 3D rendering data; And a display unit for displaying the 3D rendering data as a 3D ultrasound image, wherein the signal processor forms volume data from an initial swing of the probe and then acquires the 2D at each probe angle during the swing of the probe. The volume data stored in the memory unit is updated by interpolating ultrasonic data to form sub volume data, and the rendering unit 3D renders the sub volume data to update the rendering data stored in the memory unit.

라이브 3차원 모드, 볼륨 데이터, 3차원 렌더링, 서브 볼륨 데이터 Live 3D mode, volume data, 3D rendering, sub volume data

Description

3차원 초음파 영상 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing a 3-dimensional ultrasound image}Apparatus and method for processing a 3-dimensional ultrasound image}

도 1은 종래기술에 따른 3차원 렌더링 방법을 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary view for explaining a three-dimensional rendering method according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 초음파 영상 처리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a three-dimensional ultrasound image processing apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 3차원 렌더링 방법을 설명하기 위한 예시도.3 is an exemplary view for explaining a three-dimensional rendering method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 3차원 렌더링 방법을 보여주는 흐름도.4 is a flow chart showing a three-dimensional rendering method according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

210: 3차원 초음파 프로브 220: 빔형성부210: three-dimensional ultrasonic probe 220: beam forming unit

230: 신호 처리부 240: 렌더링부230: signal processor 240: renderer

250: 메모리부 260: 디스플레이부250: memory 260: display

본 발명은 3차원 초음파 영상 처리에 관한 것으로, 특히 볼륨 데이터의 렌더링 시간을 줄여 프레임 레이트(frame rate)를 향상시킬 수 있는 라이브 3차원 초음파 영상의 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to three-dimensional ultrasound image processing, and more particularly, to an apparatus and method for processing a live three-dimensional ultrasound image that can improve the frame rate by reducing the rendering time of the volume data.

일반적으로, 3차원 초음파 영상은 기존의 2차원 영상에서 제공하지 못한 공간 정보와 해부학적 형태 등과 같은 대상체의 임상 정보를 제공하고 있다. 3차원 프로브를 이용하여 대상체로부터 3차원 초음파 데이터를 획득한 후, 3차원 초음파 데이터를 디스플레이하는데 적합한 직교 좌표의 3차원 데이터로 변환(스캔 변환)하고, 변환된 3차원 데이터를 렌더링(rendering)함으로써 3차원 초음파 영상을 얻을 수 있다.In general, the 3D ultrasound image provides clinical information of an object such as spatial information and anatomical shape that are not provided in the conventional 2D image. By acquiring three-dimensional ultrasound data from an object using a three-dimensional probe, converting (scan transforming) to three-dimensional data of Cartesian coordinates suitable for displaying the three-dimensional ultrasound data, and rendering the converted three-dimensional data (rendering) Three-dimensional ultrasound image can be obtained.

3차원 초음파 영상으로서 스태틱(static) 3차원 초음파 영상이 있다. 스태틱 3차원 초음파 영상은 3차원 프로브(probe)를 통해 시간에 관계없이 얻은 3차원 초음파 데이터를 획득한 후, 3차원 초음파 데이터 내의 연속하는 프레임들을 합성하고 이를 3차원 렌더링(rendering)하여 얻어진다. 이러한 스태틱 3차원 초음파 영상은 초음파 진단에 이용하여 외과 수술과 같은 번거로운 절차 없이 인체 내부를 관찰하며 진단할 수 있기 때문에 최근에 널리 사용되고 있다.There is a static three-dimensional ultrasound image as a three-dimensional ultrasound image. The static 3D ultrasound image is obtained by acquiring 3D ultrasound data obtained regardless of time through a 3D probe, and then synthesizing successive frames in the 3D ultrasound data and 3D rendering them. Such static three-dimensional ultrasound imaging has been widely used in recent years because it can be used for ultrasound diagnosis to observe and diagnose the inside of a human body without cumbersome procedures such as surgery.

그러나, 스태틱 3차원 초음파 영상은 정지된 이미지이므로, 예컨대 태아와 같이 움직이는 대상체를 실시간으로 관찰하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 스태틱 3차원 초음파 영상의 단점을 해결하기 위해, 최근에는 스태틱 3차원 초음파 영상 아닌 3차원 동영상을 제공하기 위한 방법으로서 라이브 3차원 이미징(live 3-dimensional imaging) 기법이 사용되고 있다. 라이브 3차원 이미징 기법을 통하여 대상체의 움직임을 실시간으로 보여주는 라이브 3차원 초음파 영상이 제공된다.However, since the static 3D ultrasound image is a still image, it is difficult to observe a moving object such as a fetus in real time. Therefore, in order to solve the shortcomings of the static 3D ultrasound image, a live 3-dimensional imaging technique has recently been used as a method for providing a 3D video image rather than a static 3D ultrasound image. A live three-dimensional ultrasound image showing the movement of an object in real time is provided through a live three-dimensional imaging technique.

종래의 3차원 초음파 영상은 3차원 초음파 프로브를 스테핑 모터(stepping motor) 등을 이용하여 소정 각도로 스윙(swing)하면서 다수의 프레임을 획득하고, 획득한 다수의 프레임 데이터에 근거하여 3차원 볼륨 데이터를 형성한 후, 이를 3 차원 렌더링하여 얻는다. 도 1은 종래기술에 따른 라이브 3차원 초음파 영상을 형성하기 위한 3차원 볼륨 데이터에 대한 렌더링 방법을 보여준다. 도 1에 보이는 바와 같이, 3차원 프로브를 스윙하면서 얻은 다수의 프레임(F1, F2, F3, ..., Fn)을 이용하여 볼륨 데이터를 형성하고, 볼륩 데이터를 3차원 렌더링하여 제 1 라이브 3차원 초음파 영상을 형성하고, 다시 3차원 프로브를 타방향으로 스윙하면서 얻은 다수의 프레임(Fn +1, ..., F2n-2, F2n-1, F2n)을 이용하여 볼륩 데이터를 형성하고, 볼륨 데이터를 3차원 렌더링하여 제 2 라이브 3차원 초음파 영상을 형성한다. 상기와 같은 방법을 반복적으로 수행함으로써 라이브 3차원 초음파 영상을 제공한다.In the conventional 3D ultrasound image, a plurality of frames are obtained by swinging a 3D ultrasound probe at a predetermined angle using a stepping motor or the like, and based on the obtained plurality of frame data, 3D volume data After forming, we obtain it by 3D rendering. 1 illustrates a rendering method for 3D volume data for forming a live 3D ultrasound image according to the related art. As shown in FIG. 1, volume data is formed using a plurality of frames F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n obtained by swinging a three-dimensional probe, and the volume data is three-dimensionally rendered. Form a first live three-dimensional ultrasound image, and again using a plurality of frames (F n +1 , ..., F 2n-1 , F 2n-1 , F 2n ) obtained by swinging the three-dimensional probe in the other direction Thereby forming a volume data, and volumetric data is three-dimensionally rendered to form a second live three-dimensional ultrasound image. By repeatedly performing the above method, a live 3D ultrasound image is provided.

그러나, 종래기술에서는 3차원 초음파 프로브의 스윙이 완전히 이루어진 후 3차원 렌더링이 실시됨으로 볼륨 데이터를 획득하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 전체 볼륨 데이터에 대해서 매번 렌더링을 함으로 렌더링 시간 오래 걸려 디스플레이되는 라이브 3차원 초음파 영상의 프레임 레이트(frame rate)가 저하되는 문제점이 있다.However, in the prior art, the three-dimensional rendering is performed after the swing of the three-dimensional ultrasonic probe is completely performed. Therefore, it takes a lot of time to acquire the volume data and renders the entire volume data every time. There is a problem in that the frame rate of the ultrasound image is lowered.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프로브의 스윙시 각 프로브의 각도마다 얻어지는 2차원 초음파 데이터를 보간하여 얻은 서브 볼륨 데이터 단위로 3차원 렌더링을 하여 라이브 3차원 초음파 영상의 프레임 레이트를 향상시킬 수 있는 3차원 초음파 영상 처리 장치 및 방법을 제공한다.The present invention is to solve the above problems, and to improve the frame rate of the live three-dimensional ultrasound image by performing three-dimensional rendering in the sub-volume data unit obtained by interpolating the two-dimensional ultrasound data obtained for each probe angle during the swing of the probe Provided are a 3D ultrasound image processing apparatus and method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3차원 초음파 영상 처리 장치는, 소정의 범위 내에서 스윙(swing)하면서 일정 각도마다 초음파 신호를 송수신하기 위한 프로브; 상기 프로브에서 수신한 초음파 신호로부터 볼륨 데이터를 획득하기 위한 신호 처리부; 상기 초음파 데이터에 대해서 3차원 렌더링하여 3차원 렌더링 데이터를 형성하기 위한 렌더링부; 상기 초음파 데이터 및 상기 3차원 렌더링 데이터를 저장하기 위한 메모리부; 및 상기 3차원 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 포함하되, 상기 신호 처리부는 상기 프로브의 최초 스윙으로부터 볼륨 데이터를 형성한 후, 상기 프로브의 스윙시 각 프로브 각도에서 획득한 2차원 초음파 데이터를 보간하여 서브 볼륨 데이터를 형성하여 상기 메모리부에 저장된 상기 볼륨 데이터를 갱신하고, 상기 렌더링부는 상기 서브 볼륨 데이터를 3차원 렌더링하여 상기 메모리부에 저장된 렌더링 데이터를 갱신한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional ultrasound image processing apparatus comprising: a probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal at a predetermined angle while swinging within a predetermined range; A signal processor for acquiring volume data from the ultrasonic signal received by the probe; A rendering unit for three-dimensional rendering the ultrasound data to form three-dimensional rendering data; A memory unit for storing the ultrasound data and the 3D rendering data; And a display unit for displaying the 3D rendering data as a 3D ultrasound image, wherein the signal processor forms volume data from an initial swing of the probe and then acquires the 2D at each probe angle during the swing of the probe. The volume data stored in the memory unit is updated by interpolating ultrasonic data to form sub volume data, and the rendering unit 3D renders the sub volume data to update the rendering data stored in the memory unit.

본 발명에 따른 3차원 초음파 영상 처리 방법은, a) 3차원 프로브를 스윙하여 다수의 2차원 초음파 데이터를 획득하는 단계; b) 상기 3차원 프로브의 최초 스윙으로부터 획득한 다수의 2차원 초음파 데이터에 기초하여 볼륨 데이터를 생성하는 단계; c) 볼륨 데이터를 렌더링하여 렌더링 데이터를 형성하는 단계; d) 상기 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하는 단계; e) 볼륨 데이터 획득 후, 상기 3차원 프로브의 스위싱 각 소정의 프로브 각도에서 2차원 초음파 데이터를 획득하는 단계; f) 상기 2차원 초음파 데이터로부터 서브 볼륨 데이터를 생성 하는 단계; g) 상기 서브 볼륨 데이터를 렌더링하여 상기 렌더링 데이터를 갱신하는 단계; h) 상기 갱신된 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하는 단계; 및 i) 상기 단계 e) 내지 단계 h)를 반복하는 단계를 포함한다.3D ultrasound image processing method according to the present invention, a) swinging a three-dimensional probe to obtain a plurality of two-dimensional ultrasound data; b) generating volume data based on a plurality of two-dimensional ultrasound data obtained from an initial swing of the three-dimensional probe; c) rendering the volume data to form rendering data; d) displaying the rendering data as a 3D ultrasound image; e) acquiring two-dimensional ultrasound data at a predetermined probe angle of the swissing of the three-dimensional probe after acquiring volume data; f) generating sub-volume data from the two-dimensional ultrasound data; g) updating the rendering data by rendering the sub-volume data; h) displaying the updated rendering data as a 3D ultrasound image; And i) repeating steps e) to h).

도 2는 본 발명에 따른 초음파 영상 처리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 본 발명에 따른 초음파 영상 처리 장치(200)는 3차원 프로브(210), 빔 형성부(220), 신호 처리부(230), 렌더링부(240), 메모리부(250) 및 디스플레이부(260)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic image processing apparatus according to the present invention. The ultrasound image processing apparatus 200 according to the present invention may include a three-dimensional probe 210, a beam forming unit 220, a signal processing unit 230, a rendering unit 240, a memory unit 250, and a display unit 260. Include.

3차원 프로브(210)는 다수의 변환소자로 구성된 1차원 또는 2차원 초음파 변환자 어레이를 포함한다. 3차원 초음파 영상을 형성하기 위해서 초음파 영상 처리 장치(200)에 제공되는 콘트롤 패널(control panel, 도시하지 않음)에서 라이브 3D 모드(live 3D mode)를 선택하면, 3차원 프로브(210)를 소정의 각도 범위에서 모터를 이용하여 스윙(swing)하면서 소정의 프로브 각도(각도 테이블(angle table)로 설정되어 있음)마다 초음파 신호를 송수신한다. 3차원 프로브(210)에 수신된 초음파 에코(echo)신호는 변환자 어레이에서 전기적 수신 신호로 변환되어 빔 형성부(220)로 전송된다.The three-dimensional probe 210 includes a one-dimensional or two-dimensional ultrasonic transducer array composed of a plurality of conversion elements. When a live 3D mode is selected from a control panel (not shown) provided in the ultrasound image processing apparatus 200 to form a 3D ultrasound image, the 3D probe 210 may be predetermined. An ultrasonic signal is transmitted and received for each predetermined probe angle (set to an angle table) while swinging using a motor in an angular range. The ultrasonic echo signal received by the 3D probe 210 is converted into an electrical reception signal in the transducer array and transmitted to the beam forming unit 220.

빔 형성부(220)는 3차원 프로브(210)내 각 변환소자와 대상체의 초음파 신호 반사점 간의 거리를 고려하여 초음파 변환자 어레이의 각 변환소자로부터 출력된 전기적 수신 신호를 지연시켜 수신집속신호를 생성한다.The beam forming unit 220 generates a reception focus signal by delaying an electrical reception signal output from each conversion element of the ultrasound transducer array in consideration of the distance between each conversion element in the 3D probe 210 and the ultrasonic signal reflection point of the object. do.

신호 처리부(230)는 프로브(210)의 소정 각에서 수신한 에코신호에 대응하여 빔 형성부(220)로부터 출력된 수신 집속신호를 신호 처리하여 도 3에 보이는 바와 같이 다수의 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)를 형성한다. 여기서, 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)는 소정의 프로브 각도에서 수신한 에코신호에 기초하여 형성된 2차원 초음파 데이터를 나타낸다. 신호 처리부(230)는 프로브를 최초 스윙하여 얻은 다수의 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)를 데이터 보간(data interpolation)하여 볼륨 데이터를 형성한다. 이렇게 형성된 볼륨 데이터는 렌더링부(240) 전달된다. 또한, 볼륨 데이터는 메모리부(250)로 전달되어 저장된다.The signal processor 230 may process the received focus signal output from the beam forming unit 220 in response to an echo signal received at a predetermined angle of the probe 210 to display a plurality of two-dimensional ultrasound data (as shown in FIG. 3). F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n ). Here, the two-dimensional ultrasound data (F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n ) represents the two-dimensional ultrasound data formed based on the echo signal received at a predetermined probe angle. The signal processor 230 interpolates a plurality of two-dimensional ultrasound data F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n obtained by first swinging the probe to form volume data. The volume data thus formed is transferred to the renderer 240. In addition, the volume data is transferred to and stored in the memory unit 250.

또한, 신호 처리부(230)는 프로브(210)를 일방향으로 최초 스윙하여 얻어진 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)로부터 최초 볼륨 데이터를 생성한 후, 계속된 프로브(210)의 스윙시 각 프로브 각도에서 수신된 에코신호에 근거하여 2차원 초음파 데이터를 획득한다. 이후, 메모리부에 저장된 볼륨 데이터를 이용하여 2차원 초음파 데이터를 데이터 보간하여 서브 볼륨(subvolume) 데이터를 형성한다. 서브 볼륨 데이터는 렌더링부(240)로 전달되고 메모리부(250)로도 전달된다. 메모리부(250)에 전달된 서브 볼륨 데이터로 이미 저장되어 있는 볼륨 데이터를 갱신한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 최초 프로브(210)의 스윙으로부터 얻은 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)로부터 볼륨 데이터를 획득한 후, 신호 처리부(230)는 프로브(21)를 타방향으로 스윙하면서 소정의 프로브 각도에서 2차원 초음파 데이터(Fn+1, 타방향 스윙시 첫번째 프로브 각도에서 얻은 데이터)를 얻는다. 2차원 초음파 데이터(Fn+1)를 메모리부(250)에 저장된 볼륨 데이터를 이용하여 데이터 보간하여 서브볼륨을 형성하고 이를 렌더링부(240)로 전달한다. 계속해서, 신호 처리부(230)는 각 프로브 각도에서 획득한 2차원 초음파 영상에 기초하여 서브 볼륨 데이터를 렌더링부(240)로 순차적으로 전달한다.In addition, the signal processor 230 generates initial volume data from the two-dimensional ultrasound data F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n obtained by first swinging the probe 210 in one direction, and then continues. When the swing of the probe 210 is obtained, two-dimensional ultrasound data are acquired based on an echo signal received at each probe angle. Subsequently, subvolume data is formed by interpolating the two-dimensional ultrasound data using the volume data stored in the memory unit. The sub volume data is transferred to the rendering unit 240 and also to the memory unit 250. The volume data already stored in the subvolume data transferred to the memory unit 250 is updated. As shown in FIG. 3, after acquiring volume data from the two-dimensional ultrasound data F 1 , F 2 , F 3 , ..., F n obtained from the swing of the first probe 210, the signal processor 230. ) Swings the probe 21 in the other direction to obtain two-dimensional ultrasound data F n + 1 at the predetermined probe angle (data obtained at the first probe angle at the other swing). The two-dimensional ultrasound data Fn + 1 is interpolated using volume data stored in the memory 250 to form a subvolume, and the sub-volume is transferred to the renderer 240. Subsequently, the signal processor 230 sequentially transmits the sub volume data to the renderer 240 based on the 2D ultrasound image acquired at each probe angle.

렌더링부(240)는 신호 처리부(230)에서 전달된 최초 프로브 스윙으로 형성된 볼륨 데이터를 3차원 렌더링하여 렌더링 데이터를 형성한다. 렌더링부(240)에서 형성된 렌더링 데이터는 디스플레이부(260)로 전달되어 3차원 초음파 영상으로 디스플레이되며, 동시에 메모리부(250)에 저장된다. 계속해서, 렌더링부(240)는 신호 처리부(230)로부터 전달된 서브 볼륨을 렌더링하여 서브 렌더링 데이터를 형성하고, 이를 이용하여 메모리부(250)에 저장된 렌더링 데이터를 갱신한다. 갱신된 렌더링 데이터는 디스플레이부(260)로 전달되어 3차원 초음파 영상으로 디스플레이된다.The rendering unit 240 three-dimensionally renders the volume data formed by the first probe swing transmitted from the signal processing unit 230 to form rendering data. The rendering data formed by the rendering unit 240 is transferred to the display unit 260 to be displayed as a 3D ultrasound image and simultaneously stored in the memory unit 250. Subsequently, the rendering unit 240 renders the sub-volume delivered from the signal processing unit 230 to form the sub-rendering data, and updates the rendering data stored in the memory unit 250 using the rendering. The updated rendering data is transferred to the display unit 260 and displayed as a 3D ultrasound image.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 3차원 볼륨 데이터의 렌더링 방법을 자세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 3차원 볼륨 데이터의 렌더링 방법을 보여주는 흐름도이다.Hereinafter, a method of rendering 3D volume data according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4. 4 is a flowchart illustrating a rendering method of 3D volume data according to the present invention.

도 4를 참조하면, 초음파 영상 처리 장치(200)에 제공되는 키 패널에서 라이브 3차원 모드를 선택하면(S410), 3차원 프로브(210)를 스윙하면서 순차적으로 소정의 스윙 각마다 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)를 획득하고, 획득한 2차원 초음파 데이터(F1, F2, F3, ..., Fn)를 데이터 보간하여 볼륨 데이터를 형성한 다(S420). 최초 변환자 어레이의 스윙을 통하여 얻은 볼륨 데이터는 렌더링부(240)로 전달되고, 이를 3차원 렌더링하여 렌더링 데이터를 형성한다(S430). 여기서, 볼륨 데이터와 렌더링 데이터는 메모리부(250)에 저장된다. 렌더링 데이터를 디스플레이부(260)로 전송하여 3차원 초음파 영상을 디스플레이한다(S440).Referring to FIG. 4, when the live 3D mode is selected from the key panel provided in the ultrasound image processing apparatus 200 (S410), the 2D ultrasound data is sequentially changed at predetermined swing angles while swinging the 3D probe 210. 2-D one obtains the (F 1, F 2, F 3, ..., F n) , and acquiring ultrasound data (F 1, F 2, F 3, ..., F n) to a data interpolation volume data To form (S420). The volume data obtained through the swing of the first transducer array is transferred to the rendering unit 240, and three-dimensional rendering is performed to form rendering data (S430). Here, the volume data and the rendering data are stored in the memory unit 250. The rendering data is transmitted to the display unit 260 to display a 3D ultrasound image (S440).

최초 프로브(210)의 스윙으로부터 볼륨 데이터를 형성한 후, 계속해서 3차원 프로브(210)를 스윙하면서 소정의 프로브 각마다 2차원 초음파 데이터를 순차적으로 획득한다(S450). 각 소정의 프로브 각에서 획득한 2차원 초음파 데이터를 메모리부(250)에 저장된 볼륨 데이터를 이용하여 서브 볼륨 데이터를 생성한다(S460). 서브 볼륨 데이터를 이용하여 저장된 볼륨 데이터를 갱신하고, 서브 볼륨 데이터를 렌더링하여 메모리부에 저장된 렌더링 데이터를 갱신하고, 갱신된 렌더링 데이터를 디스플레이부(260)를 통하여 3차원 초음파 영상으로 디스플레이한다(S470).After the volume data is formed from the swing of the first probe 210, two-dimensional ultrasound data are sequentially obtained for each predetermined probe while continuously swinging the three-dimensional probe 210 (S450). Sub-volume data is generated using the volume data stored in the memory unit 250 using the two-dimensional ultrasound data acquired at each predetermined probe angle (S460). The stored volume data is updated using the subvolume data, the subvolume data is rendered to update the render data stored in the memory unit, and the updated render data is displayed as a 3D ultrasound image through the display unit 260 (S470). ).

라이브 3차원 모드의 선택이 해제될 때까지 단계 S460 내지 단계 S480를 반복적으로 수행하여 라이브 3차원 초음파 영상을 디스플레이한다.Steps S460 to S480 are repeatedly performed until the live 3D mode is deselected to display a live 3D ultrasound image.

본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the present invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

전술한 바와 같이, 3차원 초음파 영상 처리 장치 및 방법에 있어서 프로브의최초 스윙으로 얻은 볼륨 데이터를 얻은 후부터 프로브의 스윙시 각 프로브 각에서 얻은 2차원 초음파 데이터를 보간하여 얻은 서브 볼륨 단위로 3차원 렌더링을 함으 로써 3차원 렌더링하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있어 3차원 초음파 영상의 프레임 레이트를 향상시킬 수 있다.As described above, in the three-dimensional ultrasound image processing apparatus and method, after obtaining volume data obtained by the first swing of the probe, three-dimensional rendering in units of sub-volume obtained by interpolating the two-dimensional ultrasound data obtained at each probe angle during the swing of the probe. By reducing the time taken for 3D rendering, the frame rate of the 3D ultrasound image can be improved.

또한, 서브 볼륨 데이터를 이용하여 볼륨 데이터를 갱신함으로써 볼륨 데이터를 얻는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.In addition, the time taken to obtain the volume data can be reduced by updating the volume data using the sub volume data.

Claims (5)

소정의 범위 내에서 스윙(swing)하면서 일정 각도마다 초음파 신호를 송수신하기 위한 프로브;A probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal at a predetermined angle while swinging within a predetermined range; 상기 프로브에서 수신한 초음파 신호로부터 볼륨 데이터를 획득하기 위한 신호 처리부;A signal processor for acquiring volume data from the ultrasonic signal received by the probe; 상기 볼륨 데이터에 대해서 3차원 렌더링하여 3차원 렌더링 데이터를 형성하기 위한 렌더링부;A rendering unit for three-dimensional rendering the volume data to form three-dimensional rendering data; 상기 볼륨 데이터 및 상기 3차원 렌더링 데이터를 저장하기 위한 메모리부; 및A memory unit for storing the volume data and the 3D rendering data; And 상기 3차원 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 포함하되,A display unit for displaying the 3D rendering data as a 3D ultrasound image, 상기 신호 처리부는 상기 프로브의 최초 스윙으로부터 볼륨 데이터를 형성한 후, 계속된 타방향 스윙시 소정 프로브 각도에서 얻은 2차원 초음파 데이터 및 상기 볼륨 데이터를 이용하여 서브 볼륨 데이터를 형성하여 상기 메모리부에 저장된 상기 볼륨 데이터를 갱신하고, 상기 렌더링부는 상기 서브 볼륨 데이터를 3차원 렌더링하여 상기 메모리부에 저장된 렌더링 데이터를 갱신하는 3차원 초음파 영상 처리 장치.The signal processing unit forms volume data from the first swing of the probe, and then forms sub-volume data using the two-dimensional ultrasound data and the volume data obtained at a predetermined probe angle during the subsequent swing of the probe, and stores the volume data in the memory unit. The volume data is updated, and the rendering unit 3D renders the sub-volume data to update rendering data stored in the memory unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2차원 초음파 데이터의 보간은 상기 메모리부에 저장된 상기 볼륨 데이 터를 이용하는 3차원 초음파 영상 처리 장치.3D ultrasound image processing apparatus for interpolating the 2D ultrasound data using the volume data stored in the memory unit. a) 3차원 프로브를 최초 스윙하여 다수의 2차원 초음파 데이터를 획득하는 단계;a) first swinging the three-dimensional probe to obtain a plurality of two-dimensional ultrasound data; b) 상기 3차원 프로브의 최초 스윙으로부터 획득한 다수의 2차원 초음파 데이터에 기초하여 볼륨 데이터를 생성하는 단계;b) generating volume data based on a plurality of two-dimensional ultrasound data obtained from an initial swing of the three-dimensional probe; c) 상기 볼륨 데이터를 렌더링하여 렌더링 데이터를 형성하는 단계;c) rendering the volume data to form rendering data; d) 상기 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하는 단계;d) displaying the rendering data as a 3D ultrasound image; e) 상기 볼륨 데이터 획득 후, 상기 3차원 프로브의 계속된 타방향 스윙시 소정의 프로브 각도에서 2차원 초음파 데이터를 획득하는 단계;e) acquiring two-dimensional ultrasound data at a predetermined probe angle during the subsequent swing of the three-dimensional probe after acquiring the volume data; f) 상기 계속된 타방향 스윙시 소정 프로브 각도에서 획득한 2차원 초음파 데이터 및 상기 볼륨 데이터로부터 서브 볼륨 데이터를 생성하는 단계;f) generating sub-volume data from the two-dimensional ultrasound data and the volume data acquired at a predetermined probe angle during the subsequent swing in the other direction; g) 상기 서브 볼륨 데이터를 렌더링하여 상기 렌더링 데이터를 갱신하는 단계;g) updating the rendering data by rendering the sub-volume data; h) 상기 갱신된 렌더링 데이터를 3차원 초음파 영상으로 디스플레이하는 단계; 및h) displaying the updated rendering data as a 3D ultrasound image; And i) 상기 단계 e) 내지 단계 h)를 상기 3차원 프로브의 스윙에 따라서 반복하는 단계i) repeating steps e) to h) according to the swing of the three-dimensional probe 를 포함하는 3차원 초음파 영상 처리 방법.3D ultrasound image processing method comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 볼륨 데이터는 상기 다수의 2차원 볼륨 데이터를 데이터 보간하여 생성되며, 상기 서브 볼륨 데이터는 상기 소정의 프로브 각도에서 획득한 2차원 초음파 데이터를 이용하여 상기 볼륨 데이터를 데이터 보간하여 생성하는 3차원 초음파 영상 처리 방법.The volume data is generated by data interpolation of the plurality of two-dimensional volume data, and the sub-volume data is three-dimensional ultrasound generated by data interpolation using the two-dimensional ultrasound data obtained at the predetermined probe angle. Image processing method. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 단계 g)는,Step g), 상기 렌더링 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 3차원 초음파 영상 처리 방법.3D ultrasound image processing method comprising the step of storing the rendering data.
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