디지털 카메라를 이용한 필름 두부방사선사진의 디지털 이미지 전환

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디지털 카메라를 이용한 필름 두부방사선사진의 디지털 이미지 전환
Digital imaging of film-based cephalograms using a digital camera

Korean Journal of Orthodontics 2004년 34권 5호 p.448 ~ 457

소속 상세정보

왕성진 김경호/최광철

KMID : 0361920040340050448

Abstract

환자의 진단과 치료계획 수립시 필수적인 두부방사선사진 분석을 위한 컴퓨터 프로그램의 개발로 기존의 필름두부방사선사진을 디지털 이미지로 전환시키는 과정이 필요하게 되었다. 이 때 디지털 카메라를 이용할 경우 초점거리에 따른 이미지의 왜곡이 발생하는데 이는 두부방사선사진 분석시 계측치의 오차를 발생시킬 수 있다. 또한 이미지 크기와 압축비에 따른 디지털 이미지의 질에 의해서도 두부방사선사진 분석시 가장 중요한 과정인 계측점식별에 있어 오차를 가져올 수 있다.
따라서 본 연구에서는 COOLPIX4500 디지털 카메라(Nikon, Japan)를 이용하여 기존의 필름 두부방사선사진을 디지털 이미지로 전환시 최소한의 왜곡을 보이는 초점거리를 결정하고 필름 두부방사선사진상에서 보이는 수준의 정확한 계측점 식별을 위한 최소한의 디지털 카메라 셋팅에 관하여 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
기존의 필름 두부방사선사진 촬영시 초점거리 16.4mm (35mm 필름 카메라로 환산시 79.4mm)에서 최소한의 상의 왜곡을 보였다.
초점거리가 16.4mm보다 짧은 광각(wide) 촬영시 상의 원통형 왜곡(barrel distortion)이 발생했고 16.4mm 보다 긴 망원(tele) 촬영시 상의 실패형 왜곡(pincushion distortion)이 발생했다.
필름 두부방사선사진상에서 직접 손으로 tracing한 필름 이미지 셋팅 수준의 정확한 계측점 식별을 위한 최소한의 디지털 카메라 셋팅은 2272×1704 pixel normal(1/8) compression 이었다.
따라서 COOLPIX4500 디지털 카메라(Nikon, Japan)를 이용하여 기존의 필름 두부방사선사진을 디지털 이미지로 전환하는 경우 초점거리 16.4mm에서 최소한 2272×1704픽셀(pixel) 이미지 사이즈와 normal (1/8) 압축비의 셋팅을 설정하여야 한다.

As computer programs for cephalometric analysis were developed in diagnosis & treatment planning, digital imaging of film-based cephalograms came to be needed. When a digital camera is used, a problem encountered is the image distortion produced according to the focal length, which causes errors in indentifying landmarks. In addition, changes in the image size and compression ratio will inevitably produce a low quality image, causing errors in identifying landmarks.
Hence, we have found the focal length producing the least image distortion when digital imaging the film-based cephalograms and the minimal digital camera setting which helps to identify the correct landmarks using the COOLPIX4500 digital camera (Nikon, Japan).
The results were as follows:
The image distortion was minimized at a focal length of 16.4mm (79.4mm when converted into a 35mm film camera) when digital imaging the film-based cephalograms.
When wide imaging, with a focal length of under 16.4mm, barrel distortion was found and when tele imaging, with a focal length of over 16.4mm, pincushion distortion was found.
The minimal digital camera setting was 2272×1704 pixel at normal (1/8) compression from which we can identify the correct landmarks at the same level as tracing the film-based cephalograms manually.
As a result, when digital imaging the film-based cephalograms, using a COOLPIX4500 digital camera (Nikon, Japan), the focal length should be 16.4mm, the pixel image size over 2272×1704, and the compression ratio over normal (1/8).