• 제목/요약/키워드: contrast-to-noise ratio

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고주파수 초음파 영상을 위한 저잡음·광대역 수신 시스템 구현 (Implementation of low-noise, wideband ultrasound receiver for high-frequency ultrasound imaging)

  • 문주영;이준수;장진호
    • 한국음향학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.238-246
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    • 2017
  • 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 획득하기 위해서는 고주파수 초음파 변환기가 가지는 작은 구경에 따른 낮은 민감도와 침투 깊이에 따른 높은 감쇠량을 극복하여야 한다. 이는 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계점이므로 수신 시스템을 통하여 그 한계점을 극복하여야 한다. 본 논문은 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 위하여 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계인 낮은 민감도와 높은 감쇠량을 극복할 수 있는 저잡음 광대역 수신 시스템 개발과 특성 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 저잡음 광대역 수신 시스템은 80 MHz 이상의 동작 주파수 대역에서 최대 73 dB의 증폭 이득과 48 dB의 가변 이득 범위를 만족하며 ${\pm}1dB$의 증폭 이득 평탄도 성능을 가진다. 또한 개발한 수신 시스템은 상용 리시버에 비하여 8.4 dB 이상의 신호대잡음비 성능과 3.7 dB 이상의 대조도 성능이 우수함을 확인하였다.

Aortic arch를 포함한 Carotid angio 검사 시 Time of flight(TOF)의 유용성 평가 (Usefulness estimating of Time of flight(TOF) during Carotid angio inspection including Aortic arch)

  • 유영준
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • Purpose : The Carotid Angio inspection including Aortic arch applied to wide area is conducted as the Contrast Enhance MR Angiography(CEA) which is using a contrast medium. However it is a burden not only for someone such as infants, pregnant women and patients suffering from kidney failure but continuous use of contrast medium also can be a burden for patients who has been taken follow up inspection since diagnose lesion already. The purpose of this study is to estimate a usefulness of the Time of Flight (TOF) by comparing with CEA. Materials and methods : 10 patients with an average age of 58 (from 45 to 75) who had MRA inspection in our hospital were studied using 3.0 Tesla Aachieva (Philips, Netherland) MRI system and Sense Neuro-Vascular 16 Channels Coil. The same patient was inspected both TOF and CEA simultaneously. The TOF inspection included from Aortic arch to Willis Circle by connecting 3 TOF stacks and so did CEA inspection. The quantitative analysis was conducted through signal to noise ratio(SNR) and contrast to noise ratio(CNR) with soft tissue by setting up an area of interest on CCA bifurcatoin, ICA, ECA, MCA and VA concerning obtained image. In case of qualitative analysis, 3 radiological technologists and 1 radiologist evaluated 4 items (1: Visibility of the blood vessel, 2: Image distortion measure, 3: Overlapping measure with vein, 4: Peripheral blood vessel description measure) into five points scale (1: Very bad, 2: Bad, 3: Normal 4: Good, 5: Very good). Results : Results for the quantitative analysis was obtained by calculating the average of 5 ROIs in case of SNR and CNR separately. Results of SNR, TOF were generally measured higher than CEA (In case of TOF were 166.1, 205.2, 154.39, 172.23, 161.95, and CEA were 92.05, 95.43, 84.76, 73.69, 88.3). But according to the result of CNR, both TOF and CEA were measured similarly as 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, 63.46 for TOF and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, 64.07 for CEA. Throughout every results of each ROI, SNR showed statistically meaningful consequence (0.050.05). In case of qualitative analysis the average of each evaluated item was 4.2points and 4.28points in the item1, 2.93points and 4.55points in the item2, 4.6points and 3.13points in the item3, 2.88points and 4.6points in the item4. According to the results TOF was measured higher in the item3 while in the item2 and item4 CEA was higher and in case of the item1, both CEA and TOF were similar. To sum up statistically meaningful results (p<0.05) were shown in the item2, item3 and item4 but not in the item1 (p>0.05). Conclusions : Both TOF and CEA are complementary because each inspection has pros and cons, but when inspect wide area including Aortic arch normally CEA is conducted. But TOF inspection also can be considered as alternative in terms of patients who has difficulty in the contrast medium such as infants, pregnant women and patients suffering from kidney failure and patients during follow up.

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CCD-based EPID and Frame Averaging Technique

  • Kim, Ho-Kyung;Cho, Gyu-Seong;Chung, Yong-Hyun;Ahn, Seong-Kyu;Lee, Hyung-Koo;Kim, Hoi-Nam;Yoon, Sei-Chul
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.297-298
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    • 1998
  • Prototype portal imaging device (EPID) based on CCD camera, which has a $20\times20cm^2$ field of view (FOV), has been developed and then tested by acquiring phantom images for 6 MV x-ray beam. While, among the captured images, each frame suffered notorious quantum noise, the frame averaging largely enhanced the image quality against quantum noise. Over 60 frames averaging, the signal-to-noise ratio (SNR) was increased by $\sim20$ times and contrast was increased about 2 times in the skull-region of the acquired head-phantom image.

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Characterization of focal hepatic lesions with ferucarbotran (Resovist)-enhanced T2 and T2*-weighted MR imaging

  • 조은석;유정식
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.40-40
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    • 2003
  • The purpose of this study was to characterize focal hepatic lesions through pre and post ferucarbotran-enhanced T2 and T2*-weighted imaging and to help differentiate benign and malignant lesions 대상 및 방법: Consecutive 34 patients with 52 hepatic lesions underwent MRI before and after intravenous bolus injection of ferucarbotran (Resovist Sobering, Berlin, Germany) for evaluation of focal hepatic lesions. Lesions included hemangiomas (n=17), metastases (n=12), cysts (n=10), hepatocellular carcinomas (n=8), dysplastic nodules (n=4), and focal fat deposit (n=1). T2-weighted fast spin echo (TR/TE: 4060/138) and gradient echo T2*-weighted images(TR/TE: 140/5.3, FA = 90) were obtained according to the institutional routine imaging protocol. Lesional signal-intensity and lesion-to-liver contrast changes were measured by contrast-to-noise ratio (CNR) from region of interest.

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자동 노출 조절장치를 사용한 흉부 후·전 방향 방사선 검사 시 격자 유·무에 따른 환자 선량과 영상품질 비교 연구 (A Comparative Study of Patient Dose and Image Quality according to the Presence or Absence of Grid During Chest PA Radiography using an Auto Exposure Control System)

  • 이소민;김한용;김동환;주영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.573-579
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    • 2023
  • 본 연구는 자동노출조절장치를 사용하는 흉부 후·전 방향 방사선검사(Chest PA) 시 격자 사용 유·무 및 가상격자 사용에 따른 선량과 영상 품질의 차이 비교를 통해, Chest PA 시 임상적으로 새로운 격자 조합을 제안하고자 한다. 본 연구는 인체모형팬텀을 대상으로 Chest PA 자세에서 진행했다. 선량계는 흉추 6번 높이에 위치하였고, 조사 조건은 110 kVp, 320 mA, 1.6 mAs, SID는 180 cm, 조사야 크기는 17" × 17"로 동일하게 적용하였다. 물리적 격자를 적용한 상태와 미적용 상태에서 각각 30개의 영상을 얻었고, 물리적 격자 미적용 영상에 가상격자를 적용한 영상 30개를 추가로 획득하였다. 선량은 입사표면선량(ESD)을 측정하였고, 화질은 신호대잡음비(SNR)와 대조도대잡음비(CNR)를 측정하여 비교 분석하였다. 본 연구 결과 ESD는 물리적 격자를 사용하지 않을 경우 약 48%의 감소 효과가 있었다. SNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 32% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시 보다 약 18% 증가하였다. CNR은 물리적 격자 미사용 시가 사용 시보다 약 30% 증가하였고, 가상격자를 사용한 경우에는 격자 사용 시보다 약 16% 증가하였다. 본 연구의 결과, 물리적인 격자 대신 가상격자 사용 시 영상의 품질은 유지하되, 환자 선량은 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.

정규화된 분산을 이용한 프랙탈 압축방법 (A Fast Fractal Image Compression Using The Normalized Variance)

  • 김종구;함도용;위영철;김하진
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권4호
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    • pp.499-502
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    • 2001
  • 프랙탈 코딩은 높은 압축률을 포함한 여러 가지 장점을 가지고 있으나 유사블록 탐색에 긴 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문은 각 블록의 정규화 된 분산 값은 명도(contrast)와 밝기(brightness)에 독립적임을 발견하고, 이를 이용하여 d(key의 수)차원 공간에서 최근접부근탐색(nearest neighbor search)을 하여 효율적인 유사블록을 탐색하는 방법을 제안한다. 본 방법은 각 치역 블록 당 Ο(log N), (N : 정의역블록 수) 시간에 유사 정의역 블록 찾을 수 있음을 보였다. 압축처리 된 이미지는 각 치역 블록 당 Ο(N) 시간이 요구되는 전체탐색의 PSNR (Peak Signal Noise Ratio)과 거의 같은 값을 얻게 되었다. 또한, 본 방법은 에지가 많은 이미지에도 전체탐색과 거의 유사한 PSNR로 압축되는 장점을 가진다.

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위암의 역동적 자기공명영상: 조영증강 전 후 영상의 비교 (Dynamic MR Imaging in Gastric Cancer : Comparison Between Precontrast and Postcontrast Images)

  • 홍성환;한준구;장기현;최병인
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제1권1호
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    • pp.130-134
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    • 1997
  • 목적: 역동적 자기공명영상에서 위암의 조영증강양상을 분석하여, 병변의 평가에 조영증강검사의 필요성을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 병리조직학적으로 증명된 12명의 환자를 대상으로 하였다. 1.0T 자기공명영상장치를 이용하였고, FLASH T1 강조영상기법으로 조영제 주입전, 30초 후, 60초 후, 90초 후에 각각 횡단스캔을 얻었다. 검사 전 환자에게 1리터의 물을 마시게 하였고 장진경제인 Buscopan을 근육주사 하였다. 각 시기에서 병변의 신호 대 잡음비를 측정하였고, 병변과 췌장, 병변과 위장내 물과의 신호차이 대 잡음비를 측정하였다. 또한 각 시기의 영상에서 병변의 두으러짐을 0-3등급으로 나누어 두 명의 방사선과 의사가 합의하에 평가하였다. 결과: 병변의 신호 대 잡음비는 조영증강 전, 조영증강 후 30초, 60초, 90초의 시간경과에 따라 점차 증가하였다(38.7,42.5,57.4,65.7). 병변과 췌장과의 신호차이 대 잡음비는 10.5, 9.33, 9.99, 10.66으로 유의하게 증가하였다. 병변과 위장내 물과의 신호차이 대 잡음비도 1.24, 25.01, 39.30, 45.89로 유의하게 증가하였다. 그러나 정성적 분석에서는 조영 전 영상이 조영 후 영상에 비하여 병변의 두드러짐이 컸다(평균등급:2.8, 1.8, 1.6, 1.5). 병변의 신호강도는 조영증강 후 90초 지연영상에서 가장 높은 신호강도를 보여 병변의 위강쪽은 뚜렷하게 보였다. 그러나 병변과 위 주위 지방조직의 신호강도 차이가 줄어들어 전체적으로는 조영증강 전 영상에서 조영증강 후 영상보다 병변이 분명하게 보였다. 결론: 위암의 역동적 자기공명영상의 조영 전 영상에서 조영 후 영상보다 병변이 분명하게 보이므로 조영증강은 필요 없다고 생각된다.

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라플라시안 피라미드 기반 총변동 잡음제거 기법을 이용한 초음파 영상 스펙클 제거 유용성 평가 (Evaluation on the Usefulness of Ultrasound Image Speckle Reduction Using Total Variation Denoising (TVD) Method in Laplacian Pyramid)

  • 문주혜;최동혁;이수열;태기식
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.140-146
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    • 2016
  • The ultrasound imaging in medical diagnosis has become a popular modality because of its safe, noninvasive, portable, relatively inexpensive, and provides a real-time image formation. However, usefulness of ultrasound imaging is at times limited due to the presence of signal-dependent noise like as speckle. Therefore, noise reduction is very important, as various types of noise generated limits the effectiveness of medical image diagnosis. This paper introduces a speckle noise reduce algorithm using total variation denoising (TVD) in Laplacian pyramid. With this method, speckle is removed by TVD of bandpass ultrasound images in Laplacian pyramid domain. For TVD in each pyramid layer, a ${\lambda}$ is selected by trial-and-error method. The visual comparison of despeckled 'in vivo' ultrasound images from pancreas shows that the proposed method could effectively preserve edges and detailed structures while thoroughly suppressing speckle. For a Simulated B-mode image, contrast-to-noise-ratio (CNR) and signal-to-noise-ratio (SNR) were obtained like 4.65 dB and 14.11 dB, respectively. The results show that the proposed method can conduct better than some of the existing methods in terms of the CNR and the SNR.

JPEG-based Variable Block-Size Image Compression using CIE La*b* Color Space

  • Kahu, Samruddhi Y.;Bhurchandi, Kishor M.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권10호
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    • pp.5056-5078
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    • 2018
  • In this work we propose a compression technique that makes use of linear and perceptually uniform CIE $La^*b^*$ color space in the JPEG image compression framework to improve its performance at lower bitrates. To generate quantization matrices suitable for the linear and perceptually uniform CIE $La^*b^*$ color space, a novel linear Contrast Sensitivity Function (CSF) is used. The compression performance in terms of Compression Ratio (CR) and Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), is further improved by utilizing image dependent, variable and non-uniform image sub-blocks generated using a proposed histogram-based merging technique. Experimental results indicate that the proposed linear CSF based quantization technique yields, on an average, 8% increase in CR for the same reconstructed image quality in terms of PSNR as compared to the conventional YCbCr color space. The proposed scheme also outperforms JPEG in terms of CR by an average of 45.01% for the same reconstructed image quality.

고급 모델링 반복 재구성법(ADMIRE)이 CT 영상의 화질에 미 치는 영향: 흉부 비조영 CT에서 (The Effect of Advanced Modeling Iterative Reconstruction(ADMIRE) on the Quality of CT Images : Non-contrast CT in Chest)

  • 이상헌;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.159-168
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    • 2019
  • 흉부 CT스캔에서 공기, 지방, 근육, Background의 HU, 잡음 그리고 신호 대 잡음비의 변화를 측정해 영상 화질에 미치는 지멘스 ADMIRE(Advanced Modeled Iterative Reconstruction)의 영향을 조사했다. 실험 결과에 따르면 ADMIRE Strength가 커질수록 잡음은 감소하고 신호는 증가하여, 결론적으로 신호 대 잡음비는 증가하는 것으로 나타났다. ADMIRE는 기존 영상 재구성 알고리즘인 FBP와 비교하여 잡음을 28~61%까지 줄일 수 있으며, 신호 대 잡음비는 16~100%까지 향상시킨다.