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[국내논문] 방사선 디텍터의 Noise Power Spectrum : II. Spectrum의 평균을 통한 측정
Noise Power Spectrum of Radiography Detectors: II. Measurement Based on the Spectrum Averaging 원문보기

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.54 no.3 = no.472, 2017년, pp.63 - 69  

이은애 (한국외국어대학교) ,  김동식 (한국외국어대학교)

초록
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NNPS(normalized noise power spectrum)는 획득한 x선 영상에서 평판형 방사선 디텍터의 잡음 특성을 spectrum을 관찰하기 위해 측정한다. 그러나 NNPS 측정은 획득한 영상에 따라 일관적이지 못한 성질을 가지고 있어서 안정된 측정이 필요하다. 디텍터의 NNPS 측정은 표본 periodogram을 구하여 평균을 내는 방법을 사용하는데, 일반적으로 표본의 개수를 충분히 늘리면 정확하면서 안정된 값을 구할 수 있다. 본 논문에서는 periodogram과 같은 표본 spectrum의 평균으로 유한한 개수의 영상이 주어졌을 때 일관적이고 효율적인 NNPS 값을 제공 할 수 있는 두 가지 방법을 제안하고 그 성능을 비교하고 분석했다. 실제 두 종류의 방사선 디텍터로부터 획득한 x선 영상을 사용하여 제안한 방법을 실험하였으며, 주어진 영상을 사용하여 표본 spectrum의 최대 가지 수를 갖는 조합으로 NNPS를 구하고 평균을 내는 방법이 기존 방법에 비하여 안정된 NNPS 측정이 가능함을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to observe the noise property of the flat-panel digital radiography detector, measuring the normalized noise power spectrum (NNPS) from acquired x-ray images is conducted. However, the conventional NNPS measurement has an unstable property depending on the acquired image. Averaging the samp...

주제어

#Noise power spectrum   #periodogram   #radiography detector  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 평가 인자 중 NNPS(normalized NPS)를 주어진 유한한 개수의 영상을 사용하여 안정적이고 효율적으로 구하는 방법을 고찰하였다. 다수의 획득한 X선 영상으로부터 표본 periodogram 들을 구하고 이들을 평균 내는 방법으로 NNPS을 추정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DR 방식에는 어떠한 디텍터들이 있는가? 그러므로 디지털 영상을 직접 획득할 수 있는 DR(digital radiography) 방식의 방사선 디텍터가 활발히 연구, 개발되어 보급되고 있다.[2] DR 방식에는, 여러 가지 새로운 방식이 제시가 되었는데, CCD(charge-coupled device) 디텍터와 평판형 디텍터 등이 있다. CCD는 물리적 구조로 인한 공간 분해능의 저하 등의 단점으로 인하여 널리 사용되지 못하지만, a-Si(amorphous-silicon) 기반의 TFT(thin film transistor) 를 사용한 평판형 디텍터 방식은 여러 장점으로 인하여 널리 사용된다.
DR(digital radiography) 방식의 방사선 디텍터가 제시된 배경은 무엇인가? 필름의 단점을 보완하기 위하여 CR(computed radiography)이라는 영상판(image plate)을 사용한 장비가 활용되기 시작했는데, 이 또한 사용자가 촬영 후 영상판에 저장된 영상 정보를 획득하기 위해 카세트 리더기에 삽입하고 레이저 및 이동장치를 이용하여 스캔을 한 다음 디지털 영상 정보를 저장한다. 하지만 영상판을 재활용하기 위해서는 영상판에 기억되어 있는 정보를 제거해야하며, 이를 위하여 얼마간의 시간이 소요된다. 결과적으로 CR 시스템 또한 영상의 디지털 획득은 가능하나 필름 방식과 마찬가지로 효율적이지 못한 단점을 가지고 있다. 그러므로 디지털 영상을 직접 획득할 수 있는 DR(digital radiography) 방식의 방사선 디텍터가 활발히 연구, 개발되어 보급되고 있다.
필름으로 획득한 영상의 장단점은 무엇인가? 뢴트겐에 의해 발견된 x선은 의료 및 산업 분야에서 영상의 획득을 위하여 최근까지도 감광용 필름과 증감 지를 활용한 아날로그 방식의 방사선 영상 진단에 활용 되고 있다.[1] 필름으로 획득한 영상은 아날로그만이 가질 수 있는 양질의 영상품질을 제공하지만, 영상을 얻기 위한 화학적 처리, 영상의 후처리, 필름의 보관 및 의료 정보 공유 등에 있어서 치명적인 단점들을 가지고 있다. 필름의 단점을 보완하기 위하여 CR(computed radiography)이라는 영상판(image plate)을 사용한 장비가 활용되기 시작했는데, 이 또한 사용자가 촬영 후 영상판에 저장된 영상 정보를 획득하기 위해 카세트 리더기에 삽입하고 레이저 및 이동장치를 이용하여 스캔을 한 다음 디지털 영상 정보를 저장한다.
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참고문헌 (10)

  1. J. A. Rowlands, "The physics of computed radiography," Phys. Med. Biol., vol. 47, no. 23, pp. R123-R166, Dec. 2002. 

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  2. D. L. Lee, L. K. Cheung, and L. S. Jeromin, "A new digital detector for projection radiography," in Proc. SPIE, Medical Imaging: Phys. Med. Imaging, vol. 2432, pp. 237-249, 1995. 

  3. J. Beutel, Physics and Psychophysics: Handbook of Medical Imaging, vol. 1, 2000. 

  4. J. P. Moy, "Signal-to-noise ratio and spatial resolution in x-ray electronic images: Is the MTF a relevant parameter?", Medical Physics, vol. 218, pp. 683-688, 2001. 

  5. J. T. Dobbins, Ch. 3 Image Quality Metrics for Digital Systems, Handbook of Medical Imaging: Vol. 1. Physics and Psychophysics, SPIE, Washington, 2000. 

  6. IEC62220-1, Characteristics of Digital X-ray Imaging Devices-Part1: Determination of the Detective Quantum Efficiency, International Electro Technical Commission Report, 2003. 

  7. A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Discrete-Time Signal Processing, 3rd ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson Education, 2009. 

  8. D. S. Kim, "Noise power spectrum measurements in digital imaging with gain nonuniformity correction," IEEE Trans. Image Processing, vol. 25, no. 8, pp. 3712-3722, Aug. 2016. 

    상세보기 crossref

  9. D. S. Kim and E. Kim, "Noise power spectrum of the fixed pattern noise in digital radiography detectors," Med. Phys., vol. 43, no. 6, pp. 2765-2773, June 2016. 

    상세보기 crossref

  10. D. S. Kim and E. Lee, "Noise power spectrum of radiography detectors: I. measurement using the averages of images," Jour. Inst. Electr. Inform. Eng., vol. 53, no. 12, pp. 1892-1889, 2016. 

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