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디지털 방사선 영상에서 그리드 각도의 최적화와 변조 모델에 기초한 그리드 왜곡의 제거
Grid Angle Optimization and Grid Artifact Reduction in Digital Radiography Images Based on the Modulation Model 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리, v.48 no.3 = no.339, 2011년, pp.30 - 41  

김동식 (한국외국어대학교 전자공학과)

초록
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산란선을 흡수하여 보다 선명한 x선 영상을 얻기 위하여 산란방지 그리드를 사용하여 투사영상을 얻는데, 이때 그리드로 인한 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 회전된 그리드를 사용하여 그리드 왜곡의 제거가 용이하도록 x선 디지털 영상을 얻는 방법에 있어서 기존의 왜곡 성분의 중심주파수를 가장자리로 보내는 경우를 보다 심도 있게 분석하여 확장된 결과를 도출하였으며, min-max 개념에서 주어진 그리드 밀도에 대하여 최적화하는 방법을 제시하였다. 또한 실질적으로 사용가능한 그리드 밀도에 대하여 적절한 그리드 각도를 제시하고 그러한 그리드를 사용하여 획득한 x선 디지털 영상에서 그리드 왜곡이 용이한 알고리듬을 제안하고 그 성능을 비교해보았는데, 원영상의 해상도를 어느 정도 유지하면서 그리드 왜곡을 줄일 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to obtain more clear x-ray images, an antiscatter grid, which can absorb the scattered rays, is employed. In the high-resolution direct digital radiography, however, the artifacts due to the grid are visible. In this paper, within the methods of obtaining x-ray digital images by employing t...

주제어

#digital radiography   #grid artifacts   #rotated grid  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
X선 디지털 영상의 획득을 위한 방법의 최근 연구의 흐름은? X선 디지털 영상의 획득을 위하여, 형광체에 기초한 영상판을 사용하여 촬영한 영상을 레이저로 스캔 후 디지털 신호로 변환하여 영상을 획득하는 간접 방법인 CR (computed radiography)과 DR(digital radiography) 기술이 발달하였다[1]. 최근에는 중간 매개체를 사용하지 않고, x선의 에너지를 이미지디텍터에서 직접 디지털 신호로 변환하여 보다 고해상도의 영상을 획득할 수 있는 직접 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
산란 방지 그리드의 목적은? X선 발생 장치에서 발생한 x선이 환자를 투과한 후 영상을 획득하기 위한 획득 장치로 입사하게 되는데, 환자를 투과하기 전 또는 후에 발생하는 산란선(scattered x-ray)은 영상 획득 장치에 입사하여 영상의 품질을 저하시킨다. 이러한 산란선으로 인한 영상의 품질 저하를 방지하기 위하여, 매우 가는 납줄(lead strip)을 일정 간격으로 배열한 산란 방지 그리드를 사용하는데, 이는 x선 발생 장치에서 방사되는 각도 이외의 다른 각을 가지는 산란선을 차단하여 산란으로 인한 화질의 흐려짐을 방지하려는 목적을 가지고 있다. 그러나 직접방식 DR과 같은 고해상도 x선 디지털 영상 장치에서는, 그리드로 인한 패턴이나 왜곡(grid artifact)이 심하게 발생한다[2].
그리드로 인한 왜곡을 분석하기 위한 수학적 모델의 기존과 최근을 비교해보면? 그리드로 인한 왜곡을 분석하기 위한 수학적 모델들이 제시되어있는데, 기존의 모델은 원영상과 그리드 영상이 더하기 형태로 되어 있으나 최근에는 투사영상의 투과(transmissivity) 모델[3, p.51]에 기초한 곱셈 형태의 영상 형성 모델이 제시되었다[5]. 이러한 모델을 통하여 그리드 왜곡은 진폭 변조된 원영상의 합 형태가 됨을 알 수 있으며, 예측된 왜곡주파수를 중심으로 단순한 놋치(notch) 필터[4]를 사용해서는 그리드 왜곡의 제거가 힘들다는 것을 알 수 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. M. A. Thomas, A. H. Rowberg, S. G. Langer, Y. Kim, "Iterative image enhancement of CR and DR images," Jour. Digital Imaging, vol. 17, no. 3, pp. 189-195, Sep. 2004. 

  2. J. Wang and H. K. Huang, "Film digitization aliasing artifacts caused by grid line patterns," IEEE Trans. Medical Imaging, vol. 13, no. 2, June 1994. 

  3. R. C. Gonzalez and R. E. Woods, Digital Image Processing. 2nd. ed. NY: Prentice Hall, 2002. 

  4. J. G. Proakis and D. G. Manolakis, Digital Signal Processing, 4th ed., NJ: Prentice Hall, 1007. 

  5. D. S. Kim, "Modulation model for the analysis of the stationary grid artifacts in digital radiography imaging," in Proc. IEEE Int. Symposium, Biomedical Imaging, Rotterdam, Netherlands, April 2010, pp. 768-771. 

  6. L. L. Barski and X. Wang, "Characterization, detection and suppression of stationary grids in digital projection radiography imagery," in Proc. SPIE Medical Imaging, pp.502-519, 1999. 

  7. I. N. Belykh and C. W. Cornelius, "Antiscatter stationary grid artifacts automated detection and removal in projection radiography images," in Proc. SPIE Medical Imaging, pp.1162-1166, 2001. 

  8. R. Sasada, M. Yamada, S. Hara, and H. Takeo, "Stationary grid pattern removal using 2-dimensional technique for Moire-free radiographic image display," in Proc. SPIE Medical Imaging, 2003. 

  9. C. -Y. Lin, W. -J. Lee, S. -J. Chen, C. -H. Tsai, J. -H. Lee, C. -H, Chang, and Y. -T. Ching, "A study of grid artifacts formation and elimination in computed radiographic images," Jour. Digital Imaging, vol. 19, no. 4, pp. 351-361, Dec. 2006. 

  10. D. S. Kim and S. Lee, "Grid artifact reduction in radiography with arctan(1/2)-degree rotated grid," IEEE Int. Conf. Image Processing, Sep. 2010, pp. 1957-1960. 

  11. 김동식, "고정그리드를 사용한 디지털 방사선 영상에서 1차원 필터에 기초한 왜곡의 제거," 대한전자공학회 논문집, 제 47권 SP편, 제 5호, 2010년 9월. 

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