대한전자공학회논문지SP (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

고강도매질 CR 영상의 잡음 모델링

Noise Modeling for CR Images of High-strength Materials

  • 황중원 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과) ;
  • 황재호 (한밭대학교 전자공학과)
  • Hwang, Jung-Won (Dept. of Electronics Computer Eng., Hanyang University) ;
  • Hwang, Jae-Ho (Dept. of Electronics Eng., Hanbat National University)
  • 발행 : 2008.09.25
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초록

이 논문은 고강도매질 CR(Computed Radiography) 영상의 잡음을 모델링하는 적절한 접근법을 제시한다. 잡음 유형의 통계적이고 비선형적 특성이 구체적으로 고안되었다. CR영상은 컴퓨터 처리에 의해 코드화되기 이전 이미 훼손된다. 다양한 형태의 잡음은 비록 디지털화된 상태로 검출된다 하더라도 통상 방사선 영상을 오염시킨다. 양자 방출시의 포아송 분포는 CR 영상판에서의 광자 분포에서 포아송 잡음 분포를 항상 유지하지 않는다. 그 통계적 특성은 재질 특성에 의해 상대적이며 경우의존적이다. 통계적 잡음모델링 과정에서 통상적인 포아송, 이항 내지는 가우스 통계분포의 가정이 고려되었으며 아울러 비선형 효과 또한 포함시켰다. 이는 잡음 영역의 고저 전 방사선량에 걸쳐 추정하는 해석적 모델을 구현한다. 그리고 이 분석적 접근은 고강도 강판튜브 스텝웨지의 방사선측정실험을 통해 관측한 CR 영상데이터에서 구현되었다. 그 결과는 매질의 두께변화에 따른 잡음의 일관성, 잡음분포특성, SNR 및 비선형 보간을 측정하는 상호비교의 파라미터연구에 유용하다.

This paper presents an appropriate approach for modeling noise in Computed Radiography(CR) images of high strength materials. The approach is specifically designed for types of noise with the statistical and nonlinear properties. CR images Ere degraded even before they are encoded by computer process. Various types of noise often contribute to contaminate radiography image, although they are detected on digitalization. Quantum noise, which is Poisson distributed, is a shot noise, but the photon distribution on Image Plate(IP) of CR system is not always Poisson process. The statistical properties are relative and case-dependant due to its material characteristics. The usual assumption of a distribution of Poisson, binomial and Gaussian statistics are considered. Nonlinear effect is also represented in the process of statistical noise model. It leads to estimate the noise variance in regions from high to low intensity, specifying analytical model. The analysis approach is tested on a database of steel tube step-wedge CR images. The results are available for the comparative parameter studies which measure noise coherence, distribution, signal/noise ratios(SNR) and nonlinear interpolation.

키워드

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