Improvement of Active Contour Model for Detection of Pulmonary Region in Medical Image

의학 영상에서 폐 영역 검출을 위한 Active Contour 모델 개선

In this paper, we extracted the contour of lung parenchyma on EBT images with the improved active contour model. The objects boundary in conventional active contour model can be extracted by controlling internal energy and external energy as energy minimizing form. However, there are a number of problems such as initialization and the poor convergence about concave part. Expecially, contour can not enter the concave region by discouraging characteristic about stretching and bending in internal energy. We controlled internal energy by moving local perpendicular bisector point of each control point in the contour and implemented the object boundary by minimizing energy with external energy The convergence of concave part could be efficiently implemented toward lung parenchyma region by this internal energy and both lung images for initial contour could also be detected by multi-detection method. We were sure this method could be applied detection of lung parenchyma region in medical image.

본 논문에서는 개선된 동적 윤곽선 모델을 이용하여 높은 시간 해상도를 가진 EBT 폐 영상에서 폐실질 영역을 검출하였다. 기존의 동적 윤곽선 모델에서 물체의 경계선을 얻기 위한 방법은 에너지 최소화 형태로서 내부에너지와 외부에너지를 조절함으로써 검출되어 질 수 있다. 그러나 이 방법에서는 초기화 지정 문제나 내부 에너지의 탄성과 구부러짐의 특성 때문에 요면 영역에 대하여 빈약한 수렴성 등의 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 요면 문제들을 해결하면서 폐실질 영역으로 수렴시키기 위해 윤곽선 상에 있는 제어 점들을 이웃 점들과 함께 각각 수직 이등분선 상의 한점에 이동시킴으로써 내부 에너지를 조절하고, 입력받은 영상의 에너지를 나타내는 외부에너지와 함께 에너지를 최소화시킴으로써 원하는 폐실질 영역에 윤곽선이 수렴할 수 있도록 하였다. 요면 영역에 대한 수렴은 이런 내부에너지에 의해 효과적으로 구현 될 수 있었고, 하나의 초기 윤곽선에서 다중 물체들도 검출될 수 있어서 의료 영상에서의 폐실질 영역 검출에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.