• 제목/요약/키워드: x-ray noise

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방사선치료시 전자포털영상장치를 이용한 잡음전력스펙트럼 방법론 측정비교 (Comparison of Noise Power Spectrum Methodologies in Measurements by Using Various Electronic Portal Imaging Devices in Radiation Therapy)

  • 손순룡;최관우;정회원;권경태;김기원;이영아;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권1호
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    • pp.99-105
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    • 2016
  • 잡음전력스펙트럼 (noise power spectrum, NPS)는 noise 진폭의 측정과 균일한 방사선 영역으로부터 획득된 영상의 품질에 가장 일반적인 방법 중 하나이다. 이 연구의 목적은 megavoltage X-ray 에너지를 사용하여 다른 잡음 전력스펙트럼 방법론들을 비교하는 것이다. 진단 영역에서의 잡음전력스펙트럼 평가 방법들은 국제 전기 규격 international electro-technical commission(IEC 62220-1) 기준을 사용하여 치료 영역에 적용되었다. 우리가 사용한 전자포털영상장치(electronic portal imaging device, EPID)는 Varian TrueBeam$^{TM}$, Siemens BEAMVIEW$^{PLUS}$, Elekta iViewGT 그리고 Varian Clinac$^R$ iX aS1000이었다. 잡음전력스펙트럼의 관심영역을 측정하기 위해, 우리는 겹침 (overlapping), 비겹침 (non-overlapping), 평탄도 (flatness), 반음영 (penumbra) 4가지 인자를 사용하였다. 결과적으로는 Siemens BEAMVIEW$^{PLUS}$, Varian TrueBeam$^{TM}$ flattening filter, Varian Clinac$^R$ iX aS1000, Varian TrueBeam$^{TM}$ flattening filter free에서의 잡음 (noise) 분포는 기존의 첫번째, 두번째, 세번째 실험방법보다는 Elekta iViewGT보다 현격하게 높은 noise 분포가 나타남을 알 수 있다. 이번 연구는 다양한 인자들이 잡음전력스펙트럼의 megavoltage imaging (MVI)영상에서 MVI영역에서 잡음전력 스펙트럼의 기준의 방법론으로 사용되어질 수 있다는 것을 보여주었다.

전산화 단층촬영에 의한 니들펀칭 탄소/탄소 복합재료 노즐 목삽입재의 밀도 분포 평가 (Density Profile Evaluation of Needle-punched Carbon/Carbon Composites Nozzle Throat by the Computed Tomography)

  • 김동륜;윤남균;이진용
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.44-53
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    • 2006
  • 전산화 단층촬영법을 이용하여 탄소/탄소 목삽입재의 밀도 분포를 평가하였다. 전산화 단층촬영법의 Team hardening, 전기적 잡음 및 산란 X-ray의 영상을 보정하고 신호 대 잡음비를 높여 최적화할 때 측정된 탄소/탄소 복합재료의 밀도는 98.74%의 신뢰도 수준에서 ${\pm}0.01g/cm^3$ 분포를 갖는 것으로 평가되었다. 전산화 단층촬영 결과의 검증은 탄소/탄소 목삽입재를 절단하여 수침법에 의한 밀도 측정과 주사전자현미경 관찰을 통하여 수행되었으며 단층촬영 결과는 수침법에 의한 밀도 분포와 주사전자현미경의 영상과 일치하였다.

테라헤르츠 신호를 이용한 영상의 글자 추출을 위한 화질 개선처리에 대한 연구 (A Study of Image Enhancement Processing for Letter Extraction of Image Using Terahertz Signal)

  • 김성윤;최현근;박인호;김영섭;이용환
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.111-115
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    • 2017
  • Terahertz waves are superior to conventional X-ray or Magnetic Resonance Tomography(MRI), and the amount of information that can be transmitted is as large as thousands of times that conventional X-ray or MRI. In addition, Terahertz waves have great performance in analyzing an object which have some layered structure. By using this advantage, we can extract the letters of a page by analyzing information such as absorption amount and reflection amount by irradiating a closed book with pulses of various frequencies within gap of a terahertz wave. However, in the image of each page using the Terahertz wave might be obtained various kinds of noise and the different character occlusion region. So, to extract letters from the terahertz image, we must take the noise and occlusion region away. We have been working to enhancement the image quality in various ways, and keep on studying de-noising processing for enhancement about the image quality and high resolution. Finally, we also keep on studying about OCR(Optical Character Recognition) technology, which based on pattern matching technique, to read letters.

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다결정 CdTe 기반의 광계수형 X선 센서 제작 및 특성평가 (The Fabrication and Property Evaluation of Poly-crystalline CdTe based Photon Counting X-ray Sensor)

  • 강상식;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.439-443
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    • 2015
  • 종래의 방사선 의료영상 센서는 방사선에 의해 생성된 전하신호를 화소내에서 적분하는 방식이다. 본 연구에서는 저선량에서 우수한 해상력이 가능한 광계수형 영상센서를 개발하기 위해 진공 열증착법을 이용하여 다결정 CdTe(p-CdTe) 필름을 제작하였다. 또한, 광계수형 센서의 성능평가를 위하여 물리적 특성(SEM, XRD) 및 전기적 특성(leakage current, x-ray sensitivity, SNR) 평가를 하였다. 측정 결과, $1V/{\mu}m$ 이하의 인가전압에서 $5nA/cm^2$ 이하의 누설 전류밀도를 보였으며, X선 발생신호량은 $7{\mu}C/cm^2{\cdot}R$으로 광계수형 센서로의 적용에 적합한 것으로 평가되었다. 또한, 신호대잡음비는 동작영역에서 5000 이상의 값을 보였다.

척추의 중심점과 Modified U-Net을 활용한 딥러닝 기반 척추 자동 분할 (Deep Learning-based Spine Segmentation Technique Using the Center Point of the Spine and Modified U-Net)

  • 임성주;김휘영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.139-146
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    • 2023
  • Osteoporosis is a disease in which the risk of bone fractures increases due to a decrease in bone density caused by aging. Osteoporosis is diagnosed by measuring bone density in the total hip, femoral neck, and lumbar spine. To accurately measure bone density in the lumbar spine, the vertebral region must be segmented from the lumbar X-ray image. Deep learning-based automatic spinal segmentation methods can provide fast and precise information about the vertebral region. In this study, we used 695 lumbar spine images as training and test datasets for a deep learning segmentation model. We proposed a lumbar automatic segmentation model, CM-Net, which combines the center point of the spine and the modified U-Net network. As a result, the average Dice Similarity Coefficient(DSC) was 0.974, precision was 0.916, recall was 0.906, accuracy was 0.998, and Area under the Precision-Recall Curve (AUPRC) was 0.912. This study demonstrates a high-performance automatic segmentation model for lumbar X-ray images, which overcomes noise such as spinal fractures and implants. Furthermore, we can perform accurate measurement of bone density on lumbar X-ray images using an automatic segmentation methodology for the spine, which can prevent the risk of compression fractures at an early stage and improve the accuracy and efficiency of osteoporosis diagnosis.

Detection of Second-Layer Corrosion in Aging Aircraft Fuselage

  • Kim, Noh-Yu;Achenbach, J.D.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.417-426
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    • 2006
  • A Digital X-ray imaging system using Compton backscattering has been developed to obtain a cross-sectional profile and mass loss of corroded lap-splices of aging aircraft from density variation. A slit-type camera was designed to focus on a small scattering volume inside the material, from which the backscattered photons are collected by a collimated scintillator detector for interpretation of material characteristics. The cross section of the lap-joint is scanned by moving the scattering volume through the thickness direction of the specimen. The mass loss of each layer has been estimated from a Compton backscatter A-scan to obtain the thickness of each layer including the aluminum sheet, the corrosion layer and the sealant. Quantitative information such as location and width of planar corrosion in the lap splices of fuselages is obtained by deconvolution using a nonlinear least-square error minimization method(BFGS method): A simple reconstruction model is also introduced to overcome distortion of the Compton backscatter data due to attenuation effects attributed to beam hardening and quantum noise.

디지털 진단방사선촬영에서 부가여과판 사용에 따른 피폭선량 감소와 화질 개선 (Reduction of Patient Dose Exposure and Improvement of Image Quality by Use of Additional Filtration in Digital Radiology)

  • 문수정;김영근;이성길
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-25
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    • 2010
  • This study is mainly for the reduction of exposure dose by using a heavy elements filter(Gd) in the digital radiology. They contained heavy elements filter of Gd and X-ray beam hardening filters such as Al and Cu. According to the results of experimental evaluation, X-ray property was not changed with variety of kVp in the case of the Gd filter. The surface dose and absorption dose were increased in order of Cu and Al. The contrast of image showed the higher value in order of Cu, Al and Gd. While the use of Gd has increased the numerical value of the CR image, and grayscale has decreased noise value of the DR image.

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An Optimal Algorithm for Enhancing the Contrast of Chest Images Using the Frequency Filters Based on Fuzzy Logic

  • Shin, Choong-Ho;Jung, Chai-Yeoung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제15권2호
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    • pp.131-136
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    • 2017
  • Chest X-ray image cannot be focused in the same manner as optical lenses and the resultant image generally tends to be slightly blurred. Therefore, appropriate methods to improve the quality of chest X-ray image have been studied in this paper. As the frequency domain filters work well for slight blurring and moderate levels of additive noises, we propose an algorithm that is particularly suitable for enhancing chest image. First, the chest image using Gaussian high pass filter and the optimal high frequency emphasis filter shows improvements in the edges and contrast of the flat areas. Second, as compared to using histogram equalization where each pixel of chest image is characterized by a loss of detail and much noises, in using fuzzy logic, each pixel of chest image shows the detail preservation and little noise.

X-ray 의료영상 압축을 위한 ADCT-VQ와 JPEG의 성능 비교 (Performance Comparision of the ADCT-VQ and JPEG for X-ray Image Compression)

  • 김근섭;임호근;권용무;이재천;김형곤
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 추계학술대회
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    • pp.29-33
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    • 1992
  • We examine the compression performance of two irreversible (lossy) compression techniques, ADCT-VQ (Adaptive Discrete Cosine Trandform - Vector Quantization) and JPEG (Joint Photographic Experts group) which are basis of medical image information systems. Under the same compression ratio, MSE(Mean Square Error) is 0.578 lower in JPEG than in ADCT-VQ while SNR(Signal to Noise Ratio) is 1.236 dB higher in JPEG than in ADCT-VQ.

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RF Magnetron Sputtering 및 Evaporation을 이용하여 증착한 CdTe 박막의 물성평가

  • 김민제;조상현;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.345-345
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    • 2012
  • 최근 의료산업에서는 고해상도 및 동영상 구현이 가능한 직접 방식의 X-선 검측센서에서 X-ray 흡수효율이 좋은 반도체 센서(CdTe, CdZnTe 등)와 성숙된 기술, 집적효율이 뛰어난 CMOS 공정을 이용한 제품을 출시하여 대면적화 및 고집적화가 가능하게 되어 응용분야가 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만 이 역시 고 성능의 X-선 동영상 구현을 위해서는 고 해상도 문제, 검출효율 문제, 대면적화의 어려움이 있다. 기존의 X-선 광 도전층의 증착은 증착 속도와 박막 품질에서 우수한 Evaporation 법이 사용되고 있다. 한편, 대면적에 균일한 박막형성이 가능하기 때문에 양산성에서 우월성을 가지는 sputtering법의 경우, 밀도가 높은 소결체 타겟의 제조가 힘들뿐만 아니라 증착 속도가 낮아 장시간 증착 시 낮은 소결밀도로 인한 타겟 Particle 영향으로 인해서 대 면적에 고품질의 박막을 형성하기가 어렵다. 하지만 최근 소결체 타겟 제조기술 발달과 함께, 대면적화와 장시간 증착에 대한 어려움이 해결되고 있어 sputtering 법을 이용한 고품질 박막 제조 기술의 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 $50{\times}50$ mm 크기의 non-alkali 유리기판(Corning E2000) 위에 Evaporation과 RF magnetron sputtering을 사용하여 다양한 기판온도 (RT, 100, 200, 300, $350^{\circ}C$)에서 $1{\mu}m$의 두께로 CdTe 박막을 증착하였다. RF magnetron sputtering의 경우 CdTe 단일 타겟(50:50 at%)을 사용하였으며 Base pressure는 약 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하까지 배기하였고, Working pressure는 약 $7.5{\times}10^{-3}$ Torr에서 증착하였다. 시편과 기판 사이의 거리는 70 mm이며 RF 파워는 150 W로 유지하였다. CdTe 박막의 미세구조는 X-ray diffraction (XRD, BRUKER GADDS) 및 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, Hitachi)를 사용하여 측정하였다. 또한, 조건별 박막의 조성은 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, Horiba, 7395-H)을 사용하여 평가하였다. X-선 동영상 장치의 구현을 위해서는 CdTe 다결정 박막의 높은 흡수효율, 전하수집효율 및 SNR (Signal to Noise Ratio) 등의 물성이 요구된다. 이러한 물성을 나타내기 위해서는 CdTe 박막의 높은 결정성이 중요하다. Evaporation과 RF magnetron sputtering로 제작된 CdTe 박막은 공정 온도가 증가함에 따라 기판상에 도달하는 스퍼터 원자의 에너지 증가로 인해서 결정립이 성장한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 CdTe 박막이 직접변환방식 고감도 X-ray 검출기 광도 전층 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

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