A Study on the Generation of Ultrasonic Binary Image for Image Segmentation

Image segmentation을 위한 초음파 이진 영상 생성에 관한 연구

One of the most significant features of diagnostic ultrasonic instruments is to provide real time information of the soft tissues movements. Echocardiogram has been widely used for diagnosis of heart diseases since it is able to show real time images of heart valves and walls. However, the currently used ultrasonic images are deteriorated due to presence of speckle noises and image dropout. Therefore, it is very important to develop a new technique which can enhance ultrasonic images. In this study, a technique which extracts enhanced binary images in echocardiograms was proposed. For this purpose, a digital moving image file was made from analog echocardiogram, then it was stored as 8-bit gray-level for each frame. For an efficient image processing, the region containing the heat septum and tricuspid valve was selected as the region of interest(ROI). Image enhancement filters and morphology filters were used to reduce speckle noises in the images. The proposed procedure in this paper resulted in binary images with enhanced contour compared to those form the conventional threshold technique and original image processing technique which can be further implemented for the quantitative analysis of the left ventricular wall motion in echocardiogram by easy detection of the heart wall contours.

초음파 영상 진단 장비의 중요한 특징 중의 하나는 실시간으로 생체내의 연부 조직에 대한 정보를 보여준다는 것이다. 심초음파도는 심장판막 및 심벽의 상태를 실시간 단면 영상으로 보여줄 수 있으므로 심장 질환 진단에 널리 이용되고 잇다. 그러나, 초음파 영상은 스펙클 잡음이나 영상 탈락 등으로 인하여 화질이 많이 열화되어 있다. 그러므로, 이러한 초음파 영상을 개선시킬 수 있는 새로운 기술을 개발하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 심초음파도의 개선된 이진 영상을 검출하기 위한 영상 처리 기술을 제안한다. 아날로그 영상인 심초음파도로부터 디지털 동영상 파일을 만들고, 이것을 다시 프레임 단위로 각각 8bit 그레이 레벨을 갖는 정지 영상으로 변환하여 저장하였다. 효율적인 영상 처리를 위해 심중격과 삼첨판을 중심으로 한 심장 부위를 관심 영역으로 두었고, 스펙클 잡음이 포함된 각각의 영상은 영상 개선 필터와 모폴러지 필터를 이용하여 처리되었다. 그 결과, 원 영상이나 문턱치에 의한 이진 영상에 비해 명확한 윤곽선을 가진 개선된 이진 영상을 얻을 수 있었다. 결론적으로, 본 논문에서 제안한 장법은 보다 최적의 초음파 이진 영상 처리 기술 개발과 심초음파 영상의 좌심실벽 운동과 같은 정량적 분석에 중요한 심벽 윤곽선 검출 등에 기여할 수 있을 것이라 생각된다.