• 한국방사선학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.357-364
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• 2014

전산화단층촬영장치의 영상재구성방법으로 필터보정역투영법이 광범위하게 사용되고 있다. 평행빔과 부채살빔의 재구성에 사용되는 투영에 잡음이 포함되었을 때 재구성 된 영상의 잡음을 살펴보았다. 평행빔과 부채살 구조에서 각각 360개, 720개의 투영으로 $512{\times}512$ 크기로 Visual C++을 이용하여 영상재구성하였고, 원본 Shepp-Logan 두부 모형을 매우 잘 복원한다는 것을 확인하였다. 필터보정역투영법의 현실적인 접근(유한한 투영 개수)으로 인해 입력 잡음이 없어도 영상재구성 과정에서 잡음이 발생하였다. 입력 잡음비 0.5% 이하에서 잡음이 빠르게 증가하기 때문에 CT 장치의 잡음 제거 기술 및 영상처리 기법의 개발이 필요할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3153-3155
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• 1999

최근 수년간 의료영상분야는 국내외적으로 급격한 발전을 거듭하고 있다. 특히 자기공명영상장치 (Magnetic Resonance Imaging), X-ray CT(Computed Tomography)와 단층촬영장치는 인체내부를 비침습적(non-invasive)으로 영상화함으로써 해부학적인 질병진단에 많은 장점을 가지고 있다. 이와같은 단층영상 재구성에는 역매트릭스법(matrix inversion). 반복재구성법(interative method), 역투영 법(back-projection), 2차원 Fourier 변환법(2D FFT), 중첩재구성법(Filtered back-projection) 등의 다양한 알고리즘을 사용하고 있다. 본 연구에서는 X-ray CT에서의 단층영상재구성 기법 중 널리 사용되고 있는 Filtered Back Projection 기법의 연산순서도와 연산량을 분석하고 이를 시뮬레이션을 통하여 확인하고 실시간 영상재구성을 위하여 범용 Digital Signal Processor의 병렬처리시스템 구성에 기반된 최적 Architecture를 선정하고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제11권6호
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• pp.441-446
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• 2000

Balanced Homodyne Detection 방법으로 국소 진동자의 위상을 조절해 주면서, 각 위상에 대하여 광전류를 측정하여 전류세기의 분포함수를 구하여 이 값을 라돈 역변환을 포함한 Filtered Back Projection하여 빛의 양자역학적 상태를 규정하는 위그너 함수를 구하고 이로부터 간접적으로 밀도행렬을 구한다. 또 위상에 관계없이 구해진 분포함수에서 Pattern함수를 이용하여 밀도행렬을 구할 수 있다. 본 연구에서는 위의 모든 과정을 전산시늉을 통하여 여러 양자역학적 상태 입력 광에 대하여 예측되는 위그너 함수와 밀도 행렬을 구하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권7호
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• pp.1001-1007
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• 2014

This paper proposes a method to reduce operation time using discrete cosine transform and to improve image quality by the DC gain correction. Conventional filtered back projection (FBP) filtering in the frequency domain using Fourier transform, but the filtering process uses complex number operations. To simplify the filtering process, we propose a filtering process using discrete cosine transform. In addition, the image quality of reconstructed images are improved by correcting DC gain of sinograms. To correct the DC gain, we propose to find an optimum DC weight is defined as the ratio of sinogram DC and optimum DC. Experimental results show that the proposed method gets better performance than the conventional method for phantom and clinical CT images.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.81-86
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• 1998

목적 : Broad-beam Simulator-CT 개발을 위한 예비연구로서 통상의 모의 치료 영상에서 축상면, 시상면, 관상면 영상을 구현하려 하였다. 대상 및 방법 : 120kVp, 2mAs 동일 조건에서 갠트리 각도를 $4^{\circ}$ 간격으로 90장의 필름을 얻어 입체적인 Filtered back-projection을 시도하였다 외곽선을 찾아 제거하였고, 산란선 성분을 Deconvolution 방법으로 제거하여 좋은 영상을 얻도록 하였다. 결과 : 이 방법으로 축상면, 시상면, 관상면 영상을 얻었으며 각 방향에 대해 동일한 분해능을 갖았다. 그러나 영상의 질은 대단히 나빴다. 결론 : Broad-beam으로 된 CT 영상을 구현할 수 있었다. 이를 위하여 산란선 성분의 Deconvolution이 필요하였으며, 입체적인 back-projection을 실시하였으므로 축상, 시상, 관상 모든 방향에 대해 동일한 분해능을 갖고 있어서 DRR 등 Simulator-CT에 응용할 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 실용적인 임상응용을 위해서는 영상의 질 개선이 필요하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.383-390
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• 2006

Having its roots in medical applications, industrial gamma ray CT has opened up new roads far investigating and modeling industrial processes. Using a line of research related to industrial gamma ray CT, the authors set up a system of single source and detector gamma transmission tomography for wood timber and a packed bed phantom. The hardware of the CT system consists of two servo motors, a data logger, a computer, a radiation source and a radiation detector. One motor simultaneously moves the source and the detector for a parallel beam scanning, whereas the other motor rotates the scan table at a preset projection angle. The image is reconstructed from the measured projections by the filtered back projection method. The phantom was designed to simulate a cross section of a packed bed with a void. The radiation source was 20mCi of Cs-137 and the detector was a 1 inch $\times$ 1 inch NaI (TI) scintillator shielded by a lead collimator. The experimental gamma ray CT image has sufficient resolution to reveal air holes and the density distribution inside the phantom. The system could possibly be applied to a packed bed column or a pipe flow in a petrochemical plant.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.324-329
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• 2010

원자력발전소에서 사용되고 있는 연료봉은 지르코늄 합금 튜브에 동봉되어 있는 이산화우라늄 펠릿으로 구성되어 있다. 펠릿 표면은 원자로를 가동시키는 동안 국부 핫스팟을 예방하기 위해 튜브로 장전된 후 작은 구멍, 균열, 칩핑 결함이 없어야 한다. 본 논문은 X-선 단층촬영 시뮬레이션을 통하여 핵 연료봉 펠릿의 표면 결함을 검출하기 위한 타당성을 조사하였다. 병렬과 팬빔 여과후 역투영 방법을 이용하여 재구성된 영상은 시뮬레이션 데이터와 MPS(missing pellet surface) 영상데이터의 접근성을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.36-42
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• 2005

목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5311-5316
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• 2012

뇌 영상분석 알고리즘 적용에 따른 뇌혈류의 변화를 관찰하기 위해 정상 성인 13명(평균연령 39세)을 대상으로 뇌혈류 단 광자 단층촬영(Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT)을 시행하였다. 획득된 영상을 여과후 역투영법(Filtered Back Projection, FBP)과 반복적 방법(Ordered Subset Expectation Maximization, OSEM)으로 영상을 재구성하여 통계학적 파라미터 뇌지도법으로 비교하여 방사성 의약품의 뇌 분포양상을 확인하였으며, 혈류의 변화는 크러스트(Cluster)로 표현시켰다. 이에 대한 결과로는 여과후 역투영법이 반복적 방법보다 섭취가 증가된 부위는 우측 전두엽, 대뇌회전하부, 외핵, 좌측대뇌 변엽과 대상이랑이며, 섭취가 감소된 부위는 좌측전두엽, 중간전두이랑, 하측전두이랑, 중심전이랑, 하측전두이랑, 중심전이랑이었다. 이는 영상재구성시 적용되는 알고리즘에 따라 뇌 혈류분포가 다르게 나타난 것을 크러스트(Cluster)로 표현시켰고, 명확한 시각적 표시가 가능하도록 뇌 확룔 지도로 보여주는데 의의가 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.111-118
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• 2019

흉부 디지털 단층영상합성장치는 기존 DR의 낮은 깊이 해상도, CT의 높은 피폭선량 문제를 해결할 수 있는 획기적인 영상장치로 대두되고 있다. 그러나 제한된 스캔 각도로 인해 프로젝션이 X 선 소스 동작 방향으로 흉부를 완전히 포함 할 수 없어 재구성 된 슬라이스의 위, 아래 방향 경계를 따라 강도의 불연속성이 발생하게 되는데 이러한 현상을 잘림 아티팩트 (Truncation artifact)라고 한다. 이 연구의 목적은 가중 정규화 접근법을 사용하여 잘림 아티팩트를 줄이고 리스템에서 개발한 프로토 타입 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에 대한 이 접근법의 성능을 평가하는 것이다. 이 시스템의 source-to-image distance는 1100 mm 이고 X 선원의 회전 중심은 검출기 표면에서 100mm 위로 설정되었다. LUNGMAN 팬텀을 사용하여 ${\pm}20^{\circ}$의 투영 뷰를 $1^{\circ}$ 간격으로 41장을 얻은 후, filtered back projection 알고리즘으로 재구성했다. 정량적 평가를 위하여 시뮬레이션을 이용하여 기준영상을 재구성 후 peak signal to noise ratio와 structure similarity index 값을 평가하였으며 실제 실험 데이터를 이용하여 mean value of specific direction 값을 평가하였다. 시뮬레이션 결과로 아티팩트 보정 전 일반적인 filtered back projection 알고리즘으로 재구성 한 영상과 비교하여 peak signal to noise ratio값과 structure similarity index값 모두 각각 증가하였으며, 실제 실험 재구성 영상의 mean value of specific direction 결과는 아티팩트의 영향이 감소됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 가중 정규화 방법은 잘림 아티팩트를 줄임으로써 진단의 어려움을 발생시키는 가능성을 개선시킬 수 있는 방법으로 사료된다.