• 제목/요약/키워드: Image Uniformity

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핀홀 콜리메이터 초점의 직경 크기 별 성능비교 및 평가 (Performance Evaluation of a Pinhole Collimator According to the Aperture Diameter)

  • 이광훈;안병호;김수영;최성욱
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.104-109
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    • 2014
  • 핀홀 콜리메이터는 목적 장기 영상의 확대와 고 분해능을 필요로 하는 검사에 사용하며 주로 갑상선 검사와 전신 뼈 검사 시 정적검사에 이용되어 왔다. 현재 임상에 적용할 수 있는 핀홀 콜리메이터 초점 직경은 2 mm, 4 mm, 6 mm 및 8 mm의 4종류가 있지만 기존 핀홀 콜리메이터 검사는 모든 검사에 있어서 4 mm 직경의 초점만을 이용한 검사를 시행해 왔다. 본 연구에서는 실험을 통한 각각의 초점 직경별 성능을 비교 평가해보고 임상에 적용시킬 수 있도록 알아보고자 하였다. Gamma camera E.CAM을 이용하였으며 핀홀 콜리메이터와 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm의 4가지 초점을 준비하였다. 분해능 실험을 위해 capillary tube를 이용한 선 선원과 micro deluxe phantom을 사용하였으며 선 선원을 이용한 FWHM과 micro deluxe phantom을 이용한 육안 평가를 하였으며 두 가지의 분해능 실험 모두 인위적인 방법을 통한 핀홀 SPECT를 통해 영상을 획득하여 분석하였고 thyroid phantom을 이용하여 5분 시간 설정법과 230 kcounts 계수 설정법에 대한 영상비교와 각 초점별 시간 설정법에 대한 계수치와 계수 설정법에 대한 검사 소요시간을 비교하였으며 thyroid phantom을 만든 후의 일반영상과 24시간 후의 지연영상의 100 kcounts 계수를 획득 후 열소와 주변부의 $150mm^2$ ROI를 설정하여 SNR, uniformity, contrast값을 비교해 보았다. 선 선원을 이용한 FWHM 평가에서는 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm의 각 초점별로 2.2 mm FWHM, 3.2 mm FWHM, 5.4 mm FWHM, 7.5 mm FWHM의 FWHM이 측정되었고 micro deluxe phantom을 이용한 육안평가에서는 초점이 작아질수록 분해능이 점차 향상됨을 알 수 있었다. Thyroid phantom 5분 시간 설정법에 대한 계수치는 각 초점별로 27 kcounts, 96 kcounts, 228 kcounts, 410 kcounts가 획득되었으며 230 kcounts의 계수 설정법에 대한 검사 소요시간은 각 초점별로 39.7분, 11.5분, 5분, 2.7분이 소요되어 초점이 커질수록 감도가 향상 되었다. 일반영상과 지연영상의 SNR 평가에서는 2, 4, 6, 8 mm 각 초점별 값은 일반영상에서 6.55, 8.47, 6.2, 5.23으로 4 mm 초점에서 가장 높은 SNR값이 나타났으며 지연영상에서 5.25, 5.01, 5.38, 5.82로 8 mm 초점에서 가장 높은 SNR값이 나타났다. Uniformity 평가에서는 0.152, 0.118, 0.161, 0.19로 4 mm 초점에서 가장 낮은 uniformity값이 나타났으며 지연영상에서 0.19, 0.199, 0.185, 0.171로 8 mm 초점에서 가장 낮은 uniformity값이 나타났다. Contrast평가에서 일반영상은 1.31, 1.19, 1.15, 1.01로 2 mm 초점에서 가장 높은 contrast값이 나타났으며 지연영상은 1.09, 1.08, 1.04, 1로 2 mm 초점에서 가장 높은 contrast값이 나타났다. 본 연구는 핀홀 콜리메이터의 초점별 성능을 비교해 보고자 하였다. 감도와 분해능은 초점 크기에 따른 영향이 크다는 것을 알 수 있었다. 2 mm 초점은 고 분해능 영상을 획득할 수 있지만 낮은 감도로 인해 소동물형 검사나 환자의 방사능이 충분할 경우에 유용한 검사가 될 것이다. 6 mm, 8 mm 초점은 분해능 저하는 있지만 높은 감도로 인해 중증환자나 움직임이 많은 소아의 경우 유용하게 사용할 수 있으며 지연 영상 시 큰 초점의 높은 감도와 SNR, uniformity의 장점을 활용한다면 전신 뼈 검사 시 지연된 핀홀 정적검사에 고려해 볼 수 있다.

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Non Uniformity Error of MSC (Multi Spectral Camera) System

  • Jang YoungJun;Yong SangSoon;Kang KeumSil;Kim JungAh;Kang SungDuk;Youn HeongSik
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.432-435
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    • 2004
  • MSC (Multi Spectral Camera) system is a remote sensing payload to obtain high resolution ground image. In this application, uniformity characteristic is important as well as GSD (Ground Resolved Distance) and SNR (Signal to Noise Ratio). MSC image chain is consisted of OM (Optical Module), CCD, Video processor, NUC and DCSU (Data Compression and Storage Unit). Each block makes and corrects MSC's nonuniformity response. This paper shows the cause of nonuniformity error and the correction scheme of MSC system from the electronic point of view.

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자기공명영상에서 ACR 팬텀을 이용한 잡음전력스펙트럼 평가 (Evaluation of the Noise Power Spectrum by Using American College of Radiology Phantom for Magnetic Resonance Imaging)

  • 민정환;정회원
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제47권1호
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    • pp.21-28
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    • 2024
  • This study was purpose to quantitative evaluation of comparison of the image intensity uniformity and noise power spectrum (NPS) by using American college of radiology (ACR) phantom for magnetic resonance imaging (MRI). The MRI was used achiva 3.0T MRI and discovery MR 750, 3.0T, the head and neck matrix shim SENSE head coil were 32 channels receive MR coil. The MRI was used parameters of image sequence for ACR standard and general hospital. NPS value of the ACR standard T2 vertical image in GE equipment was 7.65E-06 when the frequency was 1.0 mm-1. And the NPS value of the ACR hospital T1 region of interest (ROI) 9 over all vertical image in Philips equipment was 9E-08 when the frequency was 1.0 mm-1 and the NPS value of the hospital T2 ROI 9 over all vertical image in Philips equipment was 1.06E-07 when the frequency was 1.0 mm-1. NPS was used efficiently by using a general hospital vertical sequence more than the standard vertical sequence method by using the ACR phantom. Furthermore NPS was the quantitative quality assurance (QA) assessment method for noise and image intensity uniformity characteristics was applied mutatis mutandis, and the results values of the physical imaging NPS of the 3.0T MRI and ACR phantom were presented.

TEC-less 비냉각 열영상 검출기용 소형카메라 모듈 개발 (Small Camera Module for TEC-less Uncooled Thermal Image)

  • 김종호
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.97-103
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    • 2017
  • Thermal imaging is mainly used in military equipment required for night observation. In particular, technologies of uncooled thermal imaging detectors are being developed as applied to low-cost night observation system. Many system integrators require different specifications of the uncooled thermal imaging camera but their development time is short. In this approach, EOSYSTEM has developed a small size, TEC-less uncooled thermal imaging camera module with $32{\times}32mm$ size and low power consumption. Both domestic detector and import detector are applied to the EOSYSTEM's thermal imaging camera module. The camera module contains efficient infrared image processing algorithms including : Temperature compensation non-uniformity correction, Bad/Dead pixel replacement, Column noise removal, Contrast/Edge enhancement algorithms providing stable and low residual non-uniformity infrared image.

NON-UNIFORMITY CORRECTION- SYSTEM ANALYSIS FOR MULTI-SPECTRAL CAMERA

  • Park Jong-Euk;Kong Jong-Pil;Heo Haeng-Pal;Kim Young Sun;Chang Young Jun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.478-481
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    • 2005
  • The PMU (Payload Management Unit) is the main subsystem for the management, control and power supply of the MSC (Multi-Spectral Camera) Payload operation. It is the most important function for the electro-optical camera system that performs the Non-Uniformity Correction (NUC) function of the raw imagery data, rearranges the data from the CCD (Charge Coupled Device) detector and output it to the Data Compression and Storage Unit (DCSU). The NUC board in PMU performs it. In this paper, the NUC board system is described in terms of the configuration and the function, the efficiency for non-uniformity correction, and the influence of the data compression upon the peculiar feature of the CCD pixel. The NUC board is an image-processing unit within the PMU that receives video data from the CEV (Camera Electronic Unit) boards via a hotlinkand performs non-uniformity corrections upon the pixels according to commands received from the SBC (Single Board Computer) in the PMU. The lossy compression in DCSU needs the NUC in on-orbit condition.

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감마 카메라의 Flood Table에 대한 이해와 적절한 이용 (Comprehension and Appropriate Use of a Flood Table on a Gamma Camera)

  • 김재일;임정진;김진의;김현주
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.29-33
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    • 2011
  • 감마 카메라 안에는 검출기의 감도를 균일하게 해주는 flood table이 내장되어있어 있는데, 우수한 균일성을 유지하기 위해서는 적합한 flood table을 사용하여야 한다. 왜냐면 flood table은 입사된 방사선의 종류와 에너지, 용량에 따라 차이가 나기 때문이다. 그래서 본 논문에서는 적절치 못한 flood table을 사용하였을 때, 영상의 균일성이 어떻게 변화하는지를 알아보겠다. 입사 방사선으로 $^{57}Co$, $^{99m}Tc$, $^{201}Tl$ 370 MBq를 사용하였다. Philips 사의 SkyLight, GE 사의 Infinia 감마 카메라를 사용하여. 각 선원 별로 각각 $^{57}Co$로 교정된 flood table, $^{99m}Tc$으로 교정된 flood table로 보정한 영상을 얻고, 균일성을 보정하지 않은 영상과 비교하였다. 추가적으로 콜리메이터를 장착한 상태에서 데이터를 얻고 내인성 flood table과 외인성 flood table로 보정 해보았다. 이렇게 나온 결과 영상을 가지고 균일도를 평가하였고, 그 값들을 서로 비교하였다. $^{57}Co$를 사용한 경우 보정을 하지 않았을 때 균일도는 9.34% 이고, $^{99m}Tc$ flood table로 보정하였을 때는 5.91%, $^{57}Co$ flood table일 경우 4.9%가 나왔다. $^{201}Tl$을 사용한 경우, 보정하지 않으면 9.81%, $^{99m}Tc$ flood table은 7.03%, $^{57}Co$ flood table은 7.49% 나왔다. $^{99m}Tc$을 사용한 경우, 무보정 시 9.67%, $^{99m}Tc$ flood table은 3.96%, $^{57}Co$ flood table은 5.69% 나왔다. 그리고 내인성 flood table로 보정을 한 경우 6.28% 나왔다. flood table이 입사된 방사선의 종류와 맞지 않는다면 균일도는 변화되는걸 알 수 있었고, 입사된 방사선과 flood table을 교정한 방사선원의 종류가 일치할 때, 감마 카메라의 균일도는 가장 좋음을 알 수 있다. 더불어 내인성, 외인성 시스템처럼 콜리메이터의 유무에 따라 다르게 교정한 flood table에 따라서도 균일도는 변화됨을 알 수 있다. 따라서 감마선을 받아 들이는 상황과 방사선원에 따라 일치한 flood table를 지정하여야 하고, 정기적으로 flood table을 개선시켜 주어야 높은 균일성을 유지 시킬 수 있을 것이다.

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SPECT/CT에서 CT를 기반으로 한 Attenuation Correction의 정확도 평가 (Accuracy Evaluation of CT-Based Attenuation Correction in SPECT with Different Energy of Radioisotopes)

  • 김승정;김재일;김정수;김태엽;김수미;우재룡;이재성;김유경
    • 핵의학기술
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    • 제17권1호
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    • pp.25-29
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    • 2013
  • SPECT/CT에서 140 kVp를 사용하는 CT 평균 에너지를 60 keV로 가정하고, CT 평균 에너지와 $^{201}Tl,\;^{99m}Tc,\;^{131}I$의 각기 다른 3가지 에너지를 서로 비교하여 감쇠 보정과 산란 보정의 정확도를 평가하고자 한다. Cylindrical phantom 에 $^{201}Tl$은 55.5 MBq (2 mCi), $^{99m}Tc$은 281.2 MBq (7.6 mCi), $^{131}I$은 96.2 MBq (2.66 mCi)를 주입하고 장비는 GE사의 Hawkeye 4 SPECT/CT를 사용하였다. 모든 SPECT는 frame 당 약 50 kcounts, CT는 140 kVp, 2.5 mA로 하여 영상을 얻었다. 영상은 OSEM (iteration: 2, subset: 10)으로 재구성하였고, 이때 감쇠 보정 적용 유무, 산란 보정 적용 유무를 서로 비교했다. 전체 phantom 영상의 uniformity를 모두 측정하고, center to peripheral ratio (CPR)를 구하여 평가하였다. $^{201}Tl$$^{99m}Tc$의 재구성 영상에 감쇠 보정만 적용한 경우 약 10-20% 정도 uniformity가 향상되지만, SC만 적용한 경우에는 약 2% 감소하였다. $^{131}I$의 uniformity는 감쇠 보정과 산란 보정을 모두 적용한 경우에 조금 향상되었다. 또한 CPR은 $^{201}Tl$$^{99m}Tc$에서 감쇠 보정만 적용한 경우에 1에 가까웠고, $^{131}I$의 영상에서는 감쇠 보정만 적용한 경우 1에 가깝지 않은 결과가 나타났다. SPECT/CT에서 140 kVp의 CT 평균 에너지를 60 keV이라고 가정했을 때, 대체적으로 에너지가 낮은 $^{201}Tl$$^{99m}Tc$은 감쇠 보정만 적용한 경우에 uniformity가 향상되었고, 에너지가 높은 $^{131}I$ 은 감쇠 보정과 산란 보정을 모두 적용한 경우에만 향상되었다.

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MEMS 기반 흑체 시스템의 온도 균일도 및 추정 정확도의 수치 해석적 검토 (Numerical Investigation of Temperature Uniformity and Estimation Accuracy for MEMS-based Black Body System)

  • 채봉건;김태규;이종광;강석주;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.455-462
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    • 2016
  • 적외선 검출기와 같은 우주용 영상센서는 작동 유무 및 시간경과에 따라 센서의 응답특성이 변하기 때문에 영상품질이 저하된다. 이러한 영상센서의 비균일 응답특성을 보정하기 위하여 궤도상에서 보정용 흑체시스템을 이용하여 주기적인 보정을 실시 할 수 있도록 해야 한다. 본 논문에서는 저온에서 고온에 이르는 다양한 기준온도에서의 높은 온도균일도 확보 및 흑체의 대표표면온도 추정이 용이하고, 초경량, 저전력, 고정밀도의 흑체 시스템을 구현하기 위해 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기반의 흑체시스템을 제안하였으며, 열해석을 통해 성능을 입증하였다.

픽셀 비선형성 모델을 기반으로 한 영상센서 불균일 특성 보정 (CCD Non-uniformity Correction Method based on Pixel Non-Linearity Model)

  • 김영선;공종필;허행팔;박종억;용상순
    • 항공우주기술
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    • 제9권1호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • 균일한 광량의 빛이 카메라에 입력되었을 때 카메라 영상센서 각 픽셀은 이상적으로는 균일한 응답을 보여주어야 하지만 실제로는 그렇지 않다. 이러한 픽셀의 불균일 응답 특성은 영상품질에 직접적으로 영향을 미치지만, 고정된 형태의 잡음이므로 보정과정을 통해서 잡음을 제거할 수 있다. 영상센서 불균일 보정 방법은 특정 광량에서의 기준값만을 가지고 보정계수를 구하는 방법 등을 사용하곤 했지만, 센서의 비선형성으로 인하여 신호가 작은 경우, 혹은 반대로 아주 큰 경우에서는 보정 효과가 크지 않다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 영상센서의 비선형 특성을 고려하여 픽셀 불균일 보정계수 계산하는 방법을 기술하고 자체 구현한 카메라와 별도의 시험셋업을 이용하여 불균일도 시험을 수행하여 알고리즘을 검증하였다. 시험결과는 비선형성 모델을 기반으로 한 보정 알고리즘을 적용했을 때, 모든 광량에서 가장 좋은 성능을 보여주었다.

A Wide Dynamic Range NUC Algorithm for IRCS Systems

  • Cai, Li-Hua;He, Feng-Yun;Chang, Song-Tao;Li, Zhou
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1821-1826
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    • 2018
  • Uniformity is a key feature of state-of-the-art infrared focal planed array (IRFPA) and infrared imaging system. Unlike traditional infrared telescope facility, a ground-based infrared radiant characteristics measurement system with an IRFPA not only provides a series of high signal-to-noise ratio (SNR) infrared image but also ensures the validity of radiant measurement data. Normally, a long integration time tends to produce a high SNR infrared image for infrared radiant characteristics radiometry system. In view of the variability of and uncertainty in the measured target's energy, the operation of switching the integration time and attenuators usually guarantees the guality of the infrared radiation measurement data obtainted during the infrared radiant characteristics radiometry process. Non-uniformity correction (NUC) coefficients in a given integration time are often applied to a specified integration time. If the integration time is switched, the SNR for the infrared imaging will degenerate rapidly. Considering the effect of the SNR for the infrared image and the infrared radiant characteristics radiometry above, we propose a-wide-dynamic-range NUC algorithm. In addition, this essasy derives and establishes the mathematical modal of the algorithm in detail. Then, we conduct verification experiments by using a ground-based MWIR(Mid-wave Infared) radiant characteristics radiometry system with an Ø400 mm aperture. The experimental results obtained using the proposed algorithm and the traditional algorithm for different integration time are compared. The statistical data shows that the average non-uniformity for the proposed algorithm decreased from 0.77% to 0.21% at 2.5 ms and from 1.33% to 0.26% at 5.5 ms. The testing results demonstrate that the usage of suggested algorithm can improve infrared imaging quality and radiation measurement accuracy.