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콘빔 전산화 단층 촬영 시스템에 의한 영상 재구성 방법에 있어서,프로젝션 데이터를 전처리하는 단계;전역 변형 저감화(Total Variation Denoising) 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수를 이용하여 상기 전처리된 프로젝션 데이터를 보정하는 단계; 및상기 보정된 프로젝션 데이터를 재구성하여 복원 영상을 생성하는 단계를 포함하는 영상 재구성 방법
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제1항에 있어서,상기 프로젝션 데이터를 전처리하는 단계는,상기 프로젝션 데이터를 로그 변환하는 단계;상기 로그 변환된 프로젝션 데이터를 주파수 영역으로 푸리에 변환하는 단계;상기 푸리에 변환된 상기 프로젝션 데이터에 고주파 통과 필터와 윈도우 필터가 결합된 수정 필터를 적용하여 보정하는 단계; 및상기 수정 필터를 적용하여 보정된 상기 프로젝션 데이터를 역푸리에 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제1항에 있어서,상기 전역 변형 저감화(Total Variation Denoising) 기법은 노이즈를 갖는 픽셀은 전역 변형이 높은 것을 고려하여 에지를 보존하면서 상기 노이즈를 제거하며, 상기 전역 변형은 2차원의 위치에서 인접 픽셀 간의 놈(Norm)으로 표현되며, 상기 전역 변형 저감화 기법의 상기 목적 함수에 비등방성(Anisotropic) 가중치 또는 비국부(Non-Local) 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제3항에 있어서,상기 가중치를 포함하는 목적 함수로 정의된 전역 변형 저감화 기법은 상기 비등방성(Anisotropic) 가중치를 적용하며, 상기 비등방성 가중치는 상기 전처리된 프로젝션 데이터의 각 픽셀의 경사 크기를 누적한 히스토그램의 특정 지점에 해당하는 보존 파라미터를 포함하는 관계로 표현되는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제3항에 있어서,상기 가중치를 포함하는 목적 함수로 정의된 전역 변형 저감화 기법은 상기 비국부(Non-Local) 가중치를 적용하며, 상기 비국부 가중치는 (i) 패치를 갖는 커널 함수와 (ii) 영상 배경의 표준편차의 소정의 배수로 설정된 필터링 파라미터를 포함하는 관계로 표현되는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제5항에 있어서,상기 비국부 가중치는 단위 분산에 따라 기 설정된 크기를 갖는 검색 영역 내에서 상기 검색 영역의 크기보다 작게 설정된 크기를 갖는 패치 간의 유사도를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제3항에 있어서,상기 프로젝션 데이터를 보정하는 단계는,상기 전역 변형 저감화 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수에 적응적 경사 하강(Steepest Gradient Descent) 기법을 적용하여, 상기 전역 변형 저감화 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수를 최소화하는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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제3항에 있어서,상기 복원 영상을 생성하는 단계는,3차원 다항식을 사용하여 매끄러운 함수를 산출하는 큐빅 스플라인 보간법을 기초로 복셀 구동형 역투영(Voxel Driven Backprojection) 기법을 적용하여 상기 보정된 프로젝션 데이터를 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 재구성 방법
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콘빔 전산화 단층 촬영 시스템에 있어서,적어도 일 방향으로 회전 가능하도록 형성된 갠트리;상기 갠트리에 연결되며 피검사체에 방사선 빔을 조사하는 방사선 헤드;상기 갠트리에 연결되며 상기 피검사체를 투과한 방사선 빔을 감지하여 복수의 프로젝션 데이터를 획득하는 패널 감지기; 및상기 복수의 프로젝션 데이터를 전처리하고, 전역 변형 저감화(Total Variation Denoising) 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수를 이용하여 상기 전처리된 프로젝션 데이터를 보정하고, 상기 보정된 프로젝션 데이터를 재구성하여 복원 영상을 생성하는 처리부를 포함하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제9항에 있어서,상기 처리부는,상기 프로젝션 데이터를 로그 변환하고, 상기 로그 변환된 프로젝션 데이터를 주파수 영역으로 푸리에 변환하고, 상기 푸리에 변환된 상기 프로젝션 데이터에 고주파 통과 필터와 윈도우 필터가 결합된 수정 필터를 적용하여 보정하고, 상기 수정 필터를 적용하여 보정된 상기 프로젝션 데이터를 역푸리에 변환하여, 상기 프로젝션 데이터를 전처리하는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제9항에 있어서,상기 전역 변형 저감화(Total Variation Denoising) 기법은 노이즈를 갖는 픽셀은 전역 변형이 높은 것을 고려하여 에지를 보존하면서 상기 노이즈를 제거하며, 상기 전역 변형은 2차원의 위치에서 인접 픽셀 간의 놈(Norm)으로 표현되며,상기 전역 변형 저감화 기법의 상기 목적 함수에 비등방성(Anisotropic) 가중치 또는 비국부(Non-Local) 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제11항에 있어서,상기 가중치를 포함하는 목적 함수로 정의된 전역 변형 저감화 기법은 상기 비등방성(Anisotropic) 가중치를 적용하며, 상기 비등방성 가중치는 상기 전처리된 프로젝션 데이터의 각 픽셀의 경사 크기를 누적한 히스토그램의 특정 지점에 해당하는 보존 파라미터를 포함하는 관계로 표현되는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제11항에 있어서,상기 가중치를 포함하는 목적 함수로 정의된 전역 변형 저감화 기법은 상기 비국부(Non-Local) 가중치를 적용하며, 상기 비국부 가중치는 (i) 패치를 갖는 커널 함수와 (ii) 영상 배경의 표준편차의 소정의 배수로 설정된 필터링 파라미터를 포함하는 관계로 표현되는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제11항에 있어서,상기 처리부는,상기 전역 변형 저감화 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수에 적응적 경사 하강(Steepest Gradient Descent) 기법을 적용하고, 상기 전역 변형 저감화 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수를 최소화하여, 상기 프로젝션 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제11항에 있어서,상기 처리부는,3차원 다항식을 사용하여 매끄러운 함수를 산출하는 큐빅 스플라인 보간법을 기초로 복셀 구동형 역투영(Voxel Driven Backprojection) 기법을 적용하여 상기 보정된 프로젝션 데이터를 재구성하는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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제11항에 있어서,상기 처리부는,상기 전역 변형 저감화 기법이 적용된 가중치를 포함하는 목적 함수를 이용하여 상기 전처리된 프로젝션 데이터를 보정하여, 가중치가 적용되지 않은 전역 변형 저감화 기법보다 복수의 관심 영역에서 콘트라스트 노이즈 비율(CNR)을 높이고, 대조 영상과의 RMSE(Root-Mean-Square Error)를 낮추고, 상기 대조 영상과의 상관 계수를 높이는 것을 특징으로 하는 콘빔 전산화 단층 촬영 시스템
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