CT(Computed Tomography)의 핵심 기술은 여러 부분으로 이루어지겠지만 수학적 원리인 영상 재구성 알고리즘은 모든 설계의 기초이면서 영상의 질을 결정하는 매우 중요한 기본 원리라 할 수 있다. Fan beam 스캔을 하는 CT의 영상 재구성 알고리즘으로는 fan beam 역투영 방법과 rebinning 방법이 알려져 있다. Rebinning 방법을 통하여 연산속도가 느린 fan beam을 빠른 재구성 시간을 갖는 parallel beam으로 바꾸어 영상을 비교하는 실험을 각각의 조건에서 최적의 빠른 알고리즘을 개발하여 실험을 하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의 실험을 통하여 두 방법의 성능 비교를 수행하였다. 연산 속도를 높이기 위하여 각각의 fan beam 과 parallel beam용 최적의 look-up table을 개발하여 실험을 수행하였다. 해상도와 연산 속도 면에서 두 방법의 차이를 정량적으로 확인하고 추가로 quarter ...
CT(Computed Tomography)의 핵심 기술은 여러 부분으로 이루어지겠지만 수학적 원리인 영상 재구성 알고리즘은 모든 설계의 기초이면서 영상의 질을 결정하는 매우 중요한 기본 원리라 할 수 있다. Fan beam 스캔을 하는 CT의 영상 재구성 알고리즘으로는 fan beam 역투영 방법과 rebinning 방법이 알려져 있다. Rebinning 방법을 통하여 연산속도가 느린 fan beam을 빠른 재구성 시간을 갖는 parallel beam으로 바꾸어 영상을 비교하는 실험을 각각의 조건에서 최적의 빠른 알고리즘을 개발하여 실험을 하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의 실험을 통하여 두 방법의 성능 비교를 수행하였다. 연산 속도를 높이기 위하여 각각의 fan beam 과 parallel beam용 최적의 look-up table을 개발하여 실험을 수행하였다. 해상도와 연산 속도 면에서 두 방법의 차이를 정량적으로 확인하고 추가로 quarter detectoroffset 방법에 의한 rebinning 방법의 성능 비교도 같이 이루어졌다. 실험 결과, fan beam 방법이 해상도 측면에서 rebinning 방법보다 우수하나, rebinning 방법은 quarter detector offset이라는 독특한 스캔 메커니즘을 적용할 수 있기 때문에 결국 제일 좋은 해상도를 제공하면서 빠른 연 산 속도를 보장할 수 있는 방법임이 입증되었다.
CT(Computed Tomography)의 핵심 기술은 여러 부분으로 이루어지겠지만 수학적 원리인 영상 재구성 알고리즘은 모든 설계의 기초이면서 영상의 질을 결정하는 매우 중요한 기본 원리라 할 수 있다. Fan beam 스캔을 하는 CT의 영상 재구성 알고리즘으로는 fan beam 역투영 방법과 rebinning 방법이 알려져 있다. Rebinning 방법을 통하여 연산속도가 느린 fan beam을 빠른 재구성 시간을 갖는 parallel beam으로 바꾸어 영상을 비교하는 실험을 각각의 조건에서 최적의 빠른 알고리즘을 개발하여 실험을 하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의 실험을 통하여 두 방법의 성능 비교를 수행하였다. 연산 속도를 높이기 위하여 각각의 fan beam 과 parallel beam용 최적의 look-up table을 개발하여 실험을 수행하였다. 해상도와 연산 속도 면에서 두 방법의 차이를 정량적으로 확인하고 추가로 quarter detector offset 방법에 의한 rebinning 방법의 성능 비교도 같이 이루어졌다. 실험 결과, fan beam 방법이 해상도 측면에서 rebinning 방법보다 우수하나, rebinning 방법은 quarter detector offset이라는 독특한 스캔 메커니즘을 적용할 수 있기 때문에 결국 제일 좋은 해상도를 제공하면서 빠른 연 산 속도를 보장할 수 있는 방법임이 입증되었다.
Since the development of multi-ring spiral X-CT capable of 3-dimensional imaging, the clinical application area of X-CT has been widened vary fast recently. Among the core technologies of X-CT, the image reconstruction algorithm is the most fundamental and important one since faster image reconstru...
Since the development of multi-ring spiral X-CT capable of 3-dimensional imaging, the clinical application area of X-CT has been widened vary fast recently. Among the core technologies of X-CT, the image reconstruction algorithm is the most fundamental and important one since faster image reconstruction with better spatial resolution, a very crucial performance factor in modern X-CT, is strongly dependent on the algorithm.
In this paper, we have compared the direct fan beam reconstruction method with the rebinning method in terms of computation time and spatial resolution using computer simulation. We have found that, the direct fan beam method is superior to the rebinning method in the spatial resolution though the former needs longer computation time. However, if we adopt the quarter-detector-offset technique to improve the spatial resolution, the rebinning method outperforms the direct fan beam method. The computation times have been evaluated using the fast algorithms optimized to reduce the number of interpolation calculations at the back-projection, and the spatial resolutions have been compared using the computer generated phantoms.
Since the development of multi-ring spiral X-CT capable of 3-dimensional imaging, the clinical application area of X-CT has been widened vary fast recently. Among the core technologies of X-CT, the image reconstruction algorithm is the most fundamental and important one since faster image reconstruction with better spatial resolution, a very crucial performance factor in modern X-CT, is strongly dependent on the algorithm.
In this paper, we have compared the direct fan beam reconstruction method with the rebinning method in terms of computation time and spatial resolution using computer simulation. We have found that, the direct fan beam method is superior to the rebinning method in the spatial resolution though the former needs longer computation time. However, if we adopt the quarter-detector-offset technique to improve the spatial resolution, the rebinning method outperforms the direct fan beam method. The computation times have been evaluated using the fast algorithms optimized to reduce the number of interpolation calculations at the back-projection, and the spatial resolutions have been compared using the computer generated phantoms.
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