소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법 및 장치
METHOD AND APPARATUS FOR LUNG REGION SEGMENTATION IN PEDIATRIC X-RAY IMAGE
특허 요약
본 개시의 일 실시예에 따른, 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 소아 엑스레이(X-ray) 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법은, 복수의 성인 엑스레이 영상 및 복수의 성인 엑스레이 영상 각각의 폐 영역을 나타내는 마스크 쌍을 이용하여, 흉부 영역의 검출을 위한 객체 검출 기계학습 모델을 학습시키는 단계, 객체 검출 기계학습 모델에 복수의 소아 엑스레이 영상을 입력하여 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상을 획득하고, 획득된 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 대한 후처리를 수행하는 단계, 후처리 된 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상으로부터 폐 영역을 분할하도록 사전 학습된 세그멘테이션 기계학습 모델에 입력하여, 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각 으로부터 소아 폐 엑스레이 영상을 검출하는 단계 및 검출된 소아 폐 엑스레이 영상을 이용하여 세그멘테이션 기계학습 모델을 전이학습시키는 단계를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 객체 검출 기계학습 모델은 욜로(YOLO) 모델을 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 소아 엑스레이(X-ray) 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법으로서,복수의 성인 엑스레이 영상 및 상기 복수의 성인 엑스레이 영상 각각의 폐 영역을 나타내는 마스크 쌍을 이용하여, 흉부 영역의 검출을 위한 객체 검출 기계학습 모델을 학습시키는 단계; 상기 객체 검출 기계학습 모델에 복수의 소아 엑스레이 영상을 입력하여 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상을 획득하고, 획득된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 대한 후처리를 수행하는 단계;후처리 된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상으로부터 폐 영역을 분할하도록 사전 학습된 세그멘테이션 기계학습 모델에 입력하여, 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각 으로부터 소아 폐 엑스레이 영상을 검출하는 단계;검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상을 이용하여 상기 세그멘테이션 기계학습 모델을 전이학습시키는 단계; 및검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상으로부터 노이즈와 연관된 영역을 제거하는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제1항에 있어서,상기 객체 검출 기계학습 모델에 복수의 소아 엑스레이 영상을 입력하여 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상을 획득하고, 획득된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 대한 후처리를 수행하는 단계는,상기 복수의 소아 엑스레이 영상 내 상의 방향을 표준화하는 단계;상기 복수의 소아 엑스레이 영상 각각을 흉부 영역이 나타나는 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상으로 크롭하는 단계;상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상의 크기를 조절하는 단계; 및상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상의 명암비를 표준화하는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제3항에 있어서,상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상의 명암비를 표준화하는 단계는, 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각의 감쇠(attenuation) 수치를 성인 엑스레이 영상의 감쇠 수치를 기초로 조정하는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제1항에 있어서,상기 객체 검출 기계학습 모델에 복수의 소아 엑스레이 영상을 입력하여 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상을 획득하고, 획득된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 대한 후처리를 수행하는 단계는,상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 포함된 흉곽 구조를 성인의 흉곽 구조에 대한 정보를 기초로 보정하는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제5항에 있어서,상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 포함된 흉곽 구조를 성인의 흉곽 구조에 대한 정보를 기초로 보정하는 단계는,상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 포함된 소아 어깨의 사행도(skewness)를 성인 어깨의 사행도에 대한 정보를 기초로 보정하는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제1항에 있어서,상기 검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상을 이용하여 상기 세그멘테이션 기계학습 모델을 전이학습 시키는 단계는,상기 소아 폐 엑스레이 영상에 대하여 전처리를 수행하는 단계; 및상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 및 전처리가 수행된 상기 소아 폐 엑스레이 영상을 이용하여 상기 세그멘테이션 기계학습 모델을 전이학습 시키는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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삭제

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제1항에 있어서,상기 검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상으로부터 노이즈와 연관된 영역을 제거하는 단계는,상기 검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상을 폐의 구성 요소를 기초로 복수의 서브 영역으로 나누는 단계;나누어진 상기 복수의 서브 영역 각각의 면적들을 산출하는 단계; 및산출된 상기 복수의 서브 영역 각각의 면적들 중 가장 면적이 넓은 상위 두 개의 서브 영역을 상기 소아 폐 엑스레이 영상에서 제외시키는 단계를 포함하는, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법.

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제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 방법을 실행시키도록 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.

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소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 장치로서,메모리; 및상기 메모리와 통신 가능한 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,상기 적어도 하나의 프로세서는,복수의 성인 엑스레이 영상 및 상기 복수의 성인 엑스레이 영상 각각의 폐 영역을 나타내는 마스크 쌍을 이용하여, 흉부 영역의 검출을 위한 객체 검출 기계학습 모델을 학습시키고, 상기 객체 검출 기계학습 모델에 복수의 소아 엑스레이 영상을 입력하여 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상을 획득하고, 획득된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각에 대한 후처리를 수행하고,후처리된 상기 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상으로부터 폐 영역을 분할하도록 사전 학습된 세그멘테이션 기계학습 모델에 입력하여, 복수의 소아 흉부 엑스레이 영상 각각의 폐 영역을 검출하고,검출된 소아 폐 엑스레이 영상을 이용하여 상기 세그멘테이션 기계학습 모델을 전이학습시키기고,검출된 상기 소아 폐 엑스레이 영상으로부터 노이즈와 연관된 영역을 제거하는 것을 위한 명령어들을 실행 가능하도록 구성된, 소아 엑스레이 영상의 폐 영역 세그멘테이션 장치.