전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제54권4호
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  • Pages.61-67
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  • 2017
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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저선량 X-ray 영상의 잡음 제거를 위한 확률 거리 기반 3차원 비지역적 평균 알고리즘

3D Non-local Means(NLM) Algorithm Based on Stochastic Distance for Low-dose X-ray Fluoroscopy Denoising

  • 이민석 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 강문기 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Lee, Min Seok (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ;
  • Kang, Moon Gi (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University)
  • 투고 : 2016.11.11
  • 심사 : 2017.03.21
  • 발행 : 2017.04.25
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초록

방사선 노출의 위험을 줄이기 위한 저선량 X-ray 영상은 양자노이즈로 인해 화질열화가 발생한다. 본 논문은 저선량 X-ray 기기를 통해 입력받은 저화질의 동영상으로부터 포아송 확률 거리(Stochastic distance)에 기반하여 동영상 X-ray 데이터의 노이즈를 3차원 Non-local Means(3D NLM) 필터를 통해 제거한다. 포아송 확률 거리는 X-ray 영상에서 3D NLM 노이즈 제거 필터의 유사성을 판별하는 척도로써 사용되어 진다. 제안하는 방법은 움직임 정보가 포함된 프레임 유사도를 사용하여 움직임 아티팩트가 최소화된 X-ray 동영상 데이터를 출력하도록 한다. 수행한 결과로 노이즈가 제거된 X-ray 영상을 생성하도록 함으로써, 영상의 열화된 화질을 개선시켜 저선량 X-ray 영상 데이터에 대한 판독 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 제안하는 방법은 객관적인 기준의 수치적인 관점에서 뿐만 아니라, 실제의 X 선 영상 시퀀스의 주관적인 시각적 인식에서도 뛰어남을 확인 할 수 있다.

Low-dose X-ray fluoroscopic image sequences to avoid radiation exposure risk are contaminated by quantum noise. To restore these noisy sequences, we propose a 3D nonlocal means (NLM) filter based on stochastic distancesed can be applied to the denoising of X-ray fluoroscopic image sequences. The stochastic distance is obtained within motion-compensated noise filtering support to remove the Poisson noise. In this paper, motion-adaptive weight which reflected the frame similarity is proposed to restore the noisy sequences without motion artifact. Experimental results including comparisons with conventional algorithms for real X-ray fluoroscopic image sequences show the proposed algorithm has a good performance in both visual and quantitative criteria.

키워드

참고문헌

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피인용 문헌

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