(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な座標変換またはこれによるエラー発生を最小化することができる放射線３次元探知及び可視化装置を提供する。【解決手段】放射線３次元探知及び可視化装置は、１つの放射線センサー１１０を含む第１センシングモジュール１００と、１つのイメージセンサー２１０を含む第２センシングモジュール２００と、一側及び他側に前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００が垂直方向に回転自在に結合された第１支持体３００と、前記第１支持体３００が水平方向に回転自在に前記第１支持体と結合された第２支持体４００と、前記第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を垂直方向に回転させるチルトモーターと、前記第１支持体を水平方向に回転させるパンモーターとを含む。【選択図】図３
2016020889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの放射線センサー１１０を含む第１センシングモジュール１００と；
１つのイメージセンサー２１０を含む第２センシングモジュール２００と；
一側及び他側に前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００が垂直方向に回転自在に結合された第１支持体３００と；
前記第１支持体３００が水平方向に回転自在に前記第１支持体３００と結合された第２支持体４００と；
を含む放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項２】
前記第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を垂直方向に回転させるチルトモーターと；
前記第１支持体３００を水平方向に回転させるパンモーターと；
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項３】
前記チルトモーターは、前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００を同時に回転させることを特徴とする請求項２に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項４】
前記チルトモーターによる前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００の垂直方向の回転と前記パンモーターによる前記第１支持体３００の水平方向の回転は、同時に行われることを特徴とする請求項２に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項５】
前記放射線センサー１１０及び前記イメージセンサー２１０がスキャン対象領域５００に向けるように前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００を配置した状態で前記放射線センサー１１０及び前記イメージセンサー２１０が前記スキャン対象領域５００の第１放射線情報及び第１映像情報をそれぞれ獲得し、
前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００を垂直方向に１８０度回転させ、前記第１支持体３００を水平方向に１８０度回転させた後、前記放射線センサー１１０及び前記イメージセンサー２１０が前記スキャン対象領域５００の第２放射線情報及び第２映像情報をそれぞれ獲得することを特徴とする請求項１に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項６】
前記放射線センサー１１０は、前記第１センシングモジュール１００及び前記第１支持体３００をあらかじめ設定された角度範囲内で垂直方向及び水平方向に回動させて前記スキャン対象領域５００をスキャンし、前記第１放射線情報及び前記第２放射線情報のうち少なくとも１つを獲得することを特徴とする請求項５に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項７】
前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報のうち少なくとも１つに基づいて可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する情報処理部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項８】
前記情報処理部は、
前記第１映像情報及び第２映像情報の視差の算出；前記第１放射線情報及び第２放射線情報の視差の算出；前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報の座標カリブレーションの実行；前記第１映像情報及び第２映像情報に基づいて３次元空間映像情報の算出；及び前記第１放射線情報及び第２放射線情報に基づいて３次元空間放射線情報の算出；のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項７に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項９】
前記放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１及び前記第１支持体３００の回転軸４１０の間の距離ａは、前記イメージセンサー２１０の中心軸Ｃ２と前記第１支持体３００の回転軸４１０の間の距離ｂと同一であることを特徴とする請求項１に記載の放射線３次元探知及び可視化装置。
【請求項１０】
１つの放射線センサー１１０を含む第１センシングモジュール１００と、１つのイメージセンサー２１０を含む第２センシングモジュール２００と、一側及び他側に前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００が垂直方向に回転自在に結合された第１支持体３００と、前記第１支持体３００が水平方向に回転自在に前記第１支持体３００と結合された第２支持体４００とを含む放射線３次元探知及び可視化装置を利用した放射線３次元探知及び可視化方法であって、
前記放射線センサー１１０及び前記イメージセンサー２１０がスキャン対象領域５００に向けるように前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００を配置する第１段階Ｓ１００と；
前記放射線センサー１１０が前記スキャン対象領域５００の第１放射線情報を獲得し、前記イメージセンサー２１０が前記スキャン対象領域５００の第１映像情報を獲得する第２段階Ｓ２００と；
前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００を垂直方向に１８０度回転させ、前記第１支持体３００を水平方向に１８０度回転させる第３段階Ｓ３００と；
前記放射線センサー１１０が前記スキャン対象領域５００の第２放射線情報を獲得し、前記イメージセンサー１２０が前記スキャン対象領域５００の第２映像情報を獲得する第４段階Ｓ４００と；
を含む放射線３次元探知及び可視化方法。
【請求項１１】
前記第２段階Ｓ２００で、前記放射線センサー１１０は、前記第１センシングモジュール１００及び前記第１支持体３００をあらかじめ設定された角度範囲内で垂直方向及び水平方向に回動させて前記スキャン対象領域５００をスキャンすることによって、前記第１放射線情報を獲得することを特徴とする請求項１０に記載の放射線３次元探知及び可視化方法。
【請求項１２】
前記第３段階Ｓ３００で、前記第１センシングモジュール１００及び前記第２センシングモジュール２００の垂直方向への回転と前記第１支持体３００の水平方向の回転は、同時に行われることを特徴とする請求項１０に記載の放射線３次元探知及び可視化方法。
【請求項１３】
前記第４段階Ｓ４００で、前記放射線センサー１１０は、前記第１センシングモジュール１００及び前記第１支持体３００をあらかじめ設定された角度範囲内で垂直方向及び水平方向に回動させて前記スキャン対象領域５００をスキャンすることによって、前記第２放射線情報を獲得することを特徴とする請求項１０に記載の放射線３次元探知及び可視化方法。
【請求項１４】
前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報に基づいて可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する第５段階Ｓ５００；をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の放射線３次元探知及び可視化方法。
【請求項１５】
前記第５段階Ｓ５００は、
前記第１映像情報及び第２映像情報の視差を算出する第５−１段階Ｓ５１０と；
前記第１放射線情報及び前記第２放射線情報の視差を算出する第５−２段階Ｓ５２０と；
前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報の座標カリブレーションを行う第５−３段階Ｓ５３０と；
前記第１映像情報及び第２映像情報に基づいて３次元空間映像情報を算出する第５−４段階Ｓ５４０と；
前記第１放射線情報及び第２放射線情報に基づいて３次元空間放射線情報を算出する第５−５段階Ｓ５５０と；
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の放射線３次元探知及び可視化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線３次元探知及び可視化装置及び方法に関し、具体的には、１つの放射線センサー及び１つのイメージセンサーのみを利用して３次元上での空間放射線情報を算出することができる放射線３次元探知及び可視化装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チェルノブイリ原電や福島原電の放射能漏出事故環境は、漏出された放射線による汚染に起因して大きい困難を経験している。漏出放射線源や放射能汚染源を処理するために多様な除染技術を開発中にあり、この技術は、今後持続的増加が予想される老朽原電の閉路作業過程でも必要である。
【０００３】
放射線汚染源の除染のためには、まず、汚染源（放射線源）を捜す作業が先行されなければならないし、現在先進国では、放射線映像化装置（一名としてＧａｍｍａ  Ｃａｍｅｒａ）が開発され、高価で市販中にある。この装置は、ＰＭＴや半導体センサー、またはＣＣＤカメラなどを結合したセンシングモジュール（放射線センサー＋イメージセンサー）を利用して放射線源の位置を探知し、実写映像に重畳ディスプレイをすることによって、放射線汚染源の除去に大きく寄与している。
【０００４】
しかし、既存の放射線映像化装置を使用して放射線情報を抽出した後、放射線映像とイメージ映像（可視光映像）を重畳して映像化（可視化）する装置は、１つのセンシングモジュールを有しているので、放射線源の方向情報を提供するだけで、放射線源までの距離情報は得ることができないので、放射線源距離及び放射線源の強度を把握することができないという問題点がある。
【０００５】
前記問題点を解決するために、ステレオタイプの２台のセンシングモジュールを利用して放射線源までの距離情報を抽出する装置が開発されているが、製造コストが高くなり、荷重が重くなるので、運用性及び商品性に制限をもたらすという問題点がある。
【０００６】
特許文献１は、１つの立体放射光及び可視光映像融合装置においてレンズとコリメーターの交替なしに切り替え、交替による作業時間を低減し、交替過程で発生する放射能汚染可能性を最小化するかまたは遮断することができるレンズ／コリメーター切替構造を有する立体放射光及び可視光映像融合装置に関するものであって、本発明の技術的要旨を含んでいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＫＲ１０−１３０９８２６Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置及び他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法は、前述した問題点を解決するために次のような解決課題を目的とする。
【０００９】
従来の２台の放射線センシングモジュールを使用するか、または１台のセンシングモジュールで位置を移動して放射線３次元探知及び可視化を具現したステレオ放射線映像化装置において問題となる複雑な座標変換またはこれによるエラー発生を最小化することができる放射線３次元探知及び可視化装置及びこれを利用した放射線３次元探知及び可視化方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の解決課題は、以上で言及されたものに限定されず、言及されない他の解決課題は、下記の記載から当該技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置は、１つの放射線センサーを含む第１センシングモジュールと、１つのイメージセンサーを含む第２センシングモジュールと、一側及び他側に前記第１センシングモジュール及び前記第２センシングモジュールが垂直方向に回転自在に結合された第１支持体と、前記第１支持体が水平方向に回転自在に前記第１支持体と結合された第２支持体と、前記第１センシングモジュール及び第２センシングモジュールを垂直方向に回転させるチルトモーターと、前記第１支持体を水平方向に回転させるパンモーターとを含む。
【００１２】
本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法は、本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置を利用した方法であって、前記放射線センサー及び前記イメージセンサーがスキャン対象領域に向けるように前記第１センシングモジュール及び前記第２センシングモジュールを配置する第１段階と、前記放射線センサーが前記スキャン対象領域の第１放射線情報を獲得し、前記イメージセンサーが前記スキャン対象領域の第１映像情報を獲得する第２段階と、前記第１センシングモジュール及び前記第２センシングモジュールを垂直方向に１８０度回転させ、前記第１支持体を水平方向に１８０度回転させる第３段階と、前記放射線センサーが前記スキャン対象領域の第２放射線情報を獲得し、前記イメージセンサーが前記スキャン対象領域の第２映像情報を獲得する第４段階と、前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報に基づいて可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する第５段階とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置及び他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法は、放射線センサーを具備した第１センシングモジュール及びイメージセンサーを具備した第２センシングモジュールを互いに対称となるように配置させ、第１センシングモジュールと第２センシングモジュールをパン／チルト方向に回転させるパン／チルトモーターを具備することによって、複雑な座標変換またはこれによるエラー発生を最小化することができる効果がある。
【００１４】
また、放射線センサー及びイメージセンサーを共に具備する２個のセンシングモジュールを構成しなくてもよいので、コスト節減が可能であり、ひいては、小型化及び軽量化が可能であるという効果がある。
【００１５】
本発明の効果は、以上で言及されたものに限定されず、言及されない他の効果は、下記の記載から当該技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の放射線３次元探知及び可視化装置の斜視図である。
【図２】従来の放射線３次元探知及び可視化装置の斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置の回転軸及び中心軸を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法を時系列的に示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、放射線センサーがスキャン対象領域をスキャンし、第１放射線情報を獲得する方法を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、第１センシングモジュール及び第２センシングモジュールの回転によって第１センシングモジュール及び第２センシングモジュールの位置が変更する内容を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、放射線センサーがスキャン対象領域をスキャンし、第２放射線情報を獲得する方法を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する段階を具体的に細分化したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳しく説明するが、参照符号に関係なく、同一または類似の構成要素は、同一の参照番号を付与し、これに対する重複される説明は省略する。
【００１８】
また、本発明を説明するに際して、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本発明の思想を容易に理解することができるようにするためのものに過ぎず、添付の図面によって本発明の思想が制限されるものと解釈されてはならないことを留意しなければならない。
【００１９】
以下、図１及び図２を参照して従来の放射線３次元探知及び可視化装置について簡単に説明する。図１及び図２は、従来の放射線３次元探知及び可視化装置の斜視図である。
【００２０】
図１に示された放射線３次元探知及び可視化装置は、放射線源の距離情報を抽出するために２台のセンシングモジュール１、２を適用したステレオ方式の放射線３次元探知及び可視化装置である。すなわち、２台のセンシングモジュール１、２を利用して視差を有する２つの二次元映像を獲得し、この二枚の２次元映像から空間及び放射線源に対する３次元情報を計算することによって、放射線源の距離情報の獲得が可能になる。しかし、センシングモジュール１、２それぞれは、映像情報を獲得するためのイメージセンサー及び放射線情報を獲得するための放射線センサーを共に具備しなければならないが、このようなセンシングモジュール１、２は、放射線からセンサーを遮蔽するための高荷重の物質よりなるので、このような高荷重によって運用性及び商品性に制限をもたらす問題がある。
【００２１】
前記問題点を解決するために１台のセンシングモジュールを利用してステレオタイプの構造を具現しようとする試みがあった。その一例として、左（右）側に位置する１つのセンシングモジュールで空間をスキャンした後、レールまたはベルトなどを利用して右（左）側に移動させた後、さらに放射線汚染空間をスキャンすることによって、１つのセンシングモジュールとして左／右側の２つのセンシングモジュールの機能を具現する方式が提案されたことがある。しかし、これも、センシングモジュールの移動のための追加的構成が要求されるから、放射線３次元探知及び可視化装置の高荷重化問題を解決するのに困難があった。
【００２２】
前記問題点を解決するために、図２のような装置が提案されたことがあり、具体的に、２つのモーターと１つのセンシングモジュール５だけで構成され、ステレオ放射線映像化装置を具現する方式が採用された装置である。図２に示されたように、改善された放射線３次元探知及び可視化装置は、ベース部９と、ベース部９の上端に水平方向に回転自在に結合された支持体８と、前記支持体８の一側に垂直方向に回転自在に結合された１つのセンシングモジュール５とで構成されている。センシングモジュール５は、１つの放射線センサー６と１つのイメージセンサー７を含んでおり、左／右のうち一側空間をスキャンし、放射線情報及び映像情報を獲得し、その後、センシングモジュール５を垂直及び水平方向に１８０度回転させて左／右のうち他側空間をスキャンし、放射線情報及び映像情報を獲得する。それぞれ獲得された映像に基づいて映像処理を行い、最終的には、３次元放射線情報を獲得することができる。図２の装置は、図１の装置に比べて１つのセンシングモジュール５で構成されることによって、費用及び重量側面での長所を有しているが、放射線センサー６とイメージセンサー７が並んで配置されていて、中心軸が一致しない構造を取っているので、２つの放射線映像及び可視光映像上の映像重畳（Ｏｖｅｒｌａｙ）過程で複雑な座標変換が要求され、これにより、放射線情報３次元可視化過程にエラー発生可能性が高いという問題点がある。
【００２３】
本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置及び他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法は、図１及び図２に示されたステレオタイプの放射線３次元探知及び可視化装置の問題点を解消するためのものであって、以下、図３及び図４を参照して本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置について説明する。図３は、本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置の斜視図であり、図４は、本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置の回転軸及び中心軸を説明するための図である。
【００２４】
本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置は、図３に示されたように、第１センシングモジュール１００、第２センシングモジュール２００、第１支持体３００及び第２支持体４００を含む。第１センシングモジュール１００には、１つの放射線センサー１１０が含まれ、第２センシングモジュール２００には、１つのイメージセンサー２１０が含まれ、イメージセンサー２１０としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｄｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサーが適用されることができる。本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置は、図１及び図２の装置とは異なって、２つのセンシングモジュール１００、２００を具備し、且つ第１センシングモジュール１００には、放射線センサー１１０のみを具備し、第２センシングモジュール２００には、イメージセンサー２１０のみを具備する。
【００２５】
第１支持体３００は、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００と結合される構成であって、具体的には、第１支持体３００の一側に第１センシングモジュール１００を結合させ、第１支持体の３００の他側に第２センシングモジュール２００を結合させる。これにより、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０が第１支持体を中心に左／右に離隔して独立的に配置される。特に、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００は、垂直方向に回転、すなわち、チルティング（Ｔｉｌｔｉｎｇ）回転自在なように結合される。この際、第１支持体３００には、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を垂直方向に回転させることができるチルトモーター（図示せず）を具備することが好ましい。特に、図４に示されたように、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００は、同一の回転軸３１０を持って垂直方向に回転するように構成され、同一の速度で回転することによって、結局、１つのチルトモーターで第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を同時に回転させるように構成することが好ましい。
【００２６】
第２支持体４００は、第１支持体３００と結合される構成であって、具体的には、第１支持体３００が水平方向に回転自在に結合される構成である。第２支持体４００には、第１支持体３００を水平方向に回転、すなわちパンニング（Ｐａｎｎｉｎｇ）回転させるためにパンモーター（図示せず）を具備することによって、パンモーターがパンモーターの回転軸４１０を中心に第１支持体３００を水平方向に回転させることによって、結局、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００が同時に水平方向に回転する。また、チルトモーターによる第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の垂直方向の回転とパンモーターによる第１支持体３００の水平方向の回転が同時に行われるようにすることによって、さらに迅速且つ効率的な放射線３次元探知及び可視化を図ることが可能である。
【００２７】
一方、前記第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００にそれぞれ配置されている放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０によって後述する第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報を獲得することができ、本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置には、前記情報のうち少なくとも１つに基づいて可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する情報処理部をさらに含むことができる。このような情報処理部は、前記第１映像情報及び第２映像情報の視差（Ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）の算出；前記第１放射線情報及び第２放射線情報の視差（Ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）の算出；前記第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報の座標カリブレーションの実行；前記第１映像情報及び第２映像情報に基づいて３次元空間映像情報の算出；及び前記第１放射線情報及び第２放射線情報に基づいて３次元空間放射線情報の算出；のうち少なくとも１つの機能を行うことが可能であり、詳しい内容は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法に対する説明で後述する。
【００２８】
一方、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の配置と関連して図４を参照して具体的に説明する。第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００は、図４に示されたように、放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１及び第１支持体３００の回転軸４１０の間の距離ａがイメージセンサー２１０の中心軸Ｃ２と第１支持体３００の回転軸４１０の間の距離ｂが同一のように第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を配置しなければならない。すなわち、 放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１とイメージセンサー２１０の中心軸Ｃ２が第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の垂直回転軸上に配置されるように構成されることが好ましい。これは、本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置の動作で後述するが、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００が回転する前の放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１及びイメージセンサー２１０の中心軸Ｃ２を、回転が完了した後の中心軸Ｃ１、Ｃ２と一致させることによって、放射線情報と可視光映像情報を重畳（Ｏｖｅｒｌａｙ）する場合、一致した座標の使用が可能なので、正確で且つ簡単な座標変換が可能になる。
【００２９】
以下では、図５〜図９を参照して本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法について具体的に説明する。図５は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法を時系列的に示すフローチャートであり、図６は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、放射線センサー１１０がスキャン対象領域をスキャンし、第１放射線情報を獲得する方法を示す図であり、図７は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の回転によって第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の位置が変更する内容を説明するための図であり、図８は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、放射線センサー１１０がスキャン対象領域をスキャンし、第２放射線情報を獲得する方法を示す図であり、図９は、本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法において、可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する段階を具体的に細分化したフローチャートである。
【００３０】
本発明の他の実施例による放射線３次元探知及び可視化方法は、前述した本発明の一実施例による放射線３次元探知及び可視化装置を利用した方法であって、図５に示されたように、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の位置を初期化する第１段階Ｓ１００と、第１放射線情報及び第１映像情報を獲得する第２段階Ｓ２００と、第１センシングモジュール１００、第２センシングモジュール２００及び第１支持体３００を回転させる第３段階Ｓ３００と、第２放射線情報及び第２映像情報を獲得する第４段階Ｓ４００と、可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する第５段階Ｓ５００とを含む。以下では、前記各段階Ｓ１００〜Ｓ５００についてさらに具体的に説明する。
【００３１】
前記第１段階Ｓ１００は、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０がスキャン対象領域５００に向けるように第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を配置させる段階であって、チルトモーター及びパンニングモーターを利用して第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００を回転させることによって、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０がスキャン対象領域５００を感知することができるようにすることが好ましい。以下では、第１段階での第１センシングモジュール１００は、第１支持体３００の左側に配置され、第２センシングモジュール２００は、第１支持体３００の右側に配置されるものと前提し、次の段階について後述する。
【００３２】
第２段階Ｓ２００では、まず、第２センシングモジュール２００に含まれたイメージセンサー２１０がスキャン対象領域５００を撮像し、第１映像情報を獲得する。その後、第１センシングモジュール１００に含まれた放射線センサー１１０を用いてスキャン対象領域５００をスキャンし、第１放射線情報を獲得する。特に、放射線センサー１１０を含んでいる第１センシングモジュール１００を上下及び左右方向に移動させて、スキャン対象領域５００の放射線情報を獲得し、これは、前述したチルトモーターを利用して第１センシングモジュール１００を上下に回転させ、パンモーターを利用して第１支持体３００を水平方向に回転させることによって、スキャン対象領域５００をスキャンするようになり、この際、回転許容角度は、一般的に＋／−２０度程度に設定することが一般的である。このような放射線センサー１１０がスキャン対象領域５００をスキャンする一例を図６を参照して具体的に説明すれば、まず、放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１を初期設定位置からスキャン対象領域５００の左上端Ｃ３に移動させる。この際、図６に示されたように、チルトモーター及びパンモーターを同時に駆動し、放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１が初期設定位置からスキャン対象領域５００の左上端まで最短経路Ｌ１に移動するようにすることが好ましい。その後、放射線センサー１１０がスキャンを開始し、図６に示されたように、ジグザグ経路Ｌ２に沿ってスキャン対象領域５００をスキャンし、スキャン対象領域５００の右すみというＣ４までスキャンが行われた後、スキャニングを終了することによって、第１放射線情報を獲得する。
【００３３】
第３段階Ｓ３００では、第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００をチルトモーターを利用して垂直方向に１８０度回転させ、第１支持体３００をパンモーターを利用して水平方向に１８０度回転させる。具体的に第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００が垂直方向に１８０度回転すれば、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０は、それぞれスキャン対象領域５００の反対方向に向けるようになり、この状態で第１支持体３００が水平方向に１８０度回転すれば、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０は、スキャン対象領域５００に向けるようになるが、最初設定位置とは異なって、放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０は、それぞれ右側及び左側に配置される。このような第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の水平及び垂直回転は、チルトモーター及びパンモーターを同時に駆動させることによって、図７に示されたように、前記過程が同時に行われるようにすることが、回転時間の短縮を考慮すれば好ましい。このような第１センシングモジュール１００及び第２センシングモジュール２００の垂直、水平方向への１８０度移動によって放射線センサー１１０及びイメージセンサー２１０の左／右位置が変わるようになり、この場合、イメージセンサー２１０の撮像面が最初設定に対して上下及び左右反転される。
【００３４】
第４段階Ｓ４００では、第１センシングモジュール１００に含まれた放射線センサー１１０を通じてスキャン対象領域５００をスキャンし、第２放射線情報を獲得する。放射線センサー１１０の位置が第３段階Ｓ３００の実行によって水平回転軸を中心に左側から右側に変更されたから、第４段階Ｓ４００での放射線センサー１１０のスキャン対象領域は、第２段階Ｓ２００での放射線センサー１１０のスキャン対象領域と一致せず、第２段階Ｓ２００でのイメージセンサー２１０の撮像領域とは一致する。特に、放射線センサー１１０を含んでいる第１センシングモジュール１００を上下及び左右方向に移動させて、スキャン対象領域５００の放射線情報を獲得するようになり、これは、第２段階Ｓ２００での既に説明した内容と重複される部分に対する説明は省略する。特に、第４段階Ｓ４００で放射線センサー１１０でスキャン対象領域５００をスキャンする様々な例を図８を参照して説明すれば、まず、第２段階Ｓ２００での放射線センサー１１０のスキャン以後の中心点Ｃ４を開始点Ｃ５としてスキャンを開始し、且つ、図８ａのように、ジグザグ経路Ｌ２を通じてスキャン対象領域５００の全体をスキャンする方法がある。また、放射線センサー１１０のスキャン時間を最小化するために、図８ｂ及び図８ｃのように、第２段階Ｓ２００で抽出された放射線映像情報を活用して放射線領域５１０の位置を中心にスキャンを進行することが可能である。具体的に、図８ｂのように、放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１が第２段階Ｓ２００で確認された放射線領域５１０のエッジ（Ｅｄｇｅ）に近接する座標Ｃ６に移動できるように、第１センシングモジュール１００をチルトモーター及びパンモーターを利用してスキャンなしに移動させ、エッジ（Ｅｄｇｅ）に近接する座標Ｃ６から放射線源スキャン経路Ｌ２に沿ってスキャンを開始することができる。さらに、第２段階Ｓ２００で抽出された放射線映像情報を確認した結果、放射線が小さいと判断される場合なら、図８ｃのように、スキャンなしに開始点Ｃ５から放射線領域５１０に近接する座標Ｃ６に放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１を移動させた後、放射線領域５１０をＸ軸方向へのラインに沿って簡単にスキャンを行うことによって、放射線センサー１１０のスキャン時間をさらに短縮することが可能である。前述した過程を通じて、放射線センサー１１０は、第２放射線情報を獲得する。その後、チルトモーター及びパンモーターを利用して放射線センサー１１０の中心軸Ｃ１及びイメージセンサー２１０の中心軸Ｃ２を第１段階で設定された位置に移動させ、イメージセンサー２１０を利用してスキャン対象領域５００を撮像することによって、第２映像情報を獲得する。イメージセンサー２１０の位置が第３段階Ｓ３００の実行によって水平回転軸を中心に右側から左側に変更されたから、第４段階Ｓ４００でのイメージセンサー２１０の撮像領域は、第２段階Ｓ２００でのイメージセンサー２１０の撮像領域とは一致せず、第２段階Ｓ２００での放射線センサー１１０のスキャン領域と一致する。
【００３５】
第５段階Ｓ５００では、第２段階Ｓ２００及び第４段階Ｓ４００で獲得した第１放射線情報、第２放射線情報、第１映像情報及び第２映像情報に基づいて可視映像基盤の放射線源探知情報を立体化する。第５段階をさらに細分化して具体的に説明すれば、まず、第１映像情報及び第２映像情報の視差（Ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）を算出する第５−１段階Ｓ５１０が行われる。この際、前述したように、第１映像情報及び第２映像情報は、互いに上下及び左右反転されているから、第２映像情報の反転が行われるべきである。次に、第１放射線情報及び第２放射線情報の視差（Ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）を算出する。第５−１段階Ｓ５１０及び第５−２段階Ｓ５２０で算出されたそれぞれの視差（Ｄｉｓｐａｒｔｉｒｙ）は、３次元映像の獲得及び放射線源の距離を算出するのに基礎となる。また、第１映像情報、第２映像情報、第１放射線情報及び第２放射線情報の座標カリブレーションを行う第５−３段階Ｓ５３０を行うようになり、また、第１映像情報及び第２映像情報に基づいて３次元空間映像情報を算出する第５−４段階Ｓ５４０及び第１放射線情報及び第２放射線情報に基づいて３次元空間放射線情報を算出する第５−５段階Ｓ５５０が行われる。このような各段階を経て、結局、３次元空間映像情報に３次元空間放射線情報を重畳（Ｏｖｅｒｌａｙ）させることによって、放射線源の位置を３次元空間上で可視化することができる。
【００３６】
本明細書で説明される実施例と添付される図面は、本発明に含まれる技術的思想の一部を例示的に説明するものに過ぎない。したがって、本明細書に開示された実施例は、本発明の技術的思想を限定するためのものではなく、説明するためのものなので、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではないことは自明である。本発明の明細書及び図面に含まれた技術的思想の範囲内で当該技術分野における通常の知識を有する者が容易に類推することができる変形例と具体的な実施例は、いずれも本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００３７】
１００  第１センシングモジュール
１１０  放射線センサー
２００  第２センシングモジュール
２１０  イメージセンサー
３００  第１支持体
４００  第２支持体
５００  スキャン対象領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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