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인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템

  • 기술번호 : KST2021011486
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템에 관한 것으로서, Dynamic PET 영상 재구성을 위해 CFR을 기반으로 높은 SNR과 시간 해상도의 target frame data를 산출하는 인공신경망과, CFR을 고려한 Dynamic PET 데이터셋 생성기를 포함한다.이러한 Dynamic PET 데이터셋 생성기는, 영상 데이터셋에서 target frame과 complementary frame에 해당하는 영상을 선택하고, 이들 각각에 Dynamic PET의 전체 촬영시간에서 target frame의 촬영시간에 대한 가중치에 부합하도록 target frame과 complementary frame에 해당하는 영상의 픽셀의 값을 조정하는 제1 전처리부; 촬영시간에 부합하도록 픽셀 값의 크기가 각각 조정된 target frame 및 complementary frame을 사이노그램으로 변환하는 제2 전처리부; target frame 및 complementary frame에 해당하는 사이노그램에 푸아송 잡음을 추가한 target frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)에 해당하는 사이노그램들을 생성하는 제3 전처리부; 푸아송 잡음이 포함된 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)을 더해서 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 촬영시간 전체에 해당하는 full frame(noisy)을 산출하고, full frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 픽셀값을 각각의 채널값을 갖도록 2채널의 사이노그램을 생성하여 인공신경망의 학습데이터를 설정하는 제1 출력부; 및 제3 전처리부를 거쳐 얻은 푸아송 잡음이 포함된 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)을 Filtered Back Projection을 이용하여 이미지로 재구성한 후 더해서 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 촬영시간 전체에 해당하는 full frame(noisy)을 산출하고, full frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 픽셀값을 각각의 채널값을 갖도록 2채널의 영상을 생성하여 인공신경망의 학습데이터를 설정하는 제2 출력부를 포함한다.그리고, 인공신경망은 제1 출력부로부터 사이노그램 형태의 2채널 입력 데이터인 full frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)을 입력받아 target frame의 주요 representation을 추출하고, 추출한 target frame의 representation으로부터 푸아송 잡음이 없는 target frame의 사이노그램을 산출하며, 제2 출력부로부터 이미지 형태의 2채널 입력 데이터인 full frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)을 입력받아 target frame의 주요 representation을 추출하고, 추출한 target frame의 representation으로부터 푸아송 잡음이 없는 target frame의 이미지를 산출한다.
Int. CL A61B 6/00 (2006.01.01) G06T 11/00 (2006.01.01) A61B 6/03 (2006.01.01)
CPC A61B 6/5235(2013.01) G06T 11/005(2013.01) A61B 6/037(2013.01) A61B 6/54(2013.01) G06T 2207/10104(2013.01)
출원번호/일자 1020190106089 (2019.08.28)
출원인 가천대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-2296881-0000 (2021.08.26)
공개번호/일자 10-2021-0025972 (2021.03.10) 문서열기
공고번호/일자 (20210902) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.08.28)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 가천대학교 산학협력단 대한민국 경기도 성남시 수정구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김행근 인천광역시 남동구
2 손영돈 인천광역시 연수구
3 강창기 인천광역시 남동구
4 유재은 인천광역시 연수구
5 김태진 인천광역시 연수구
6 김재열 서울특별시 노원구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이은철 대한민국 서울특별시 송파구 법원로**길 **, A동 *층 ***호 (문정동, H비지니스파크)(*T국제특허법률사무소)
2 이수찬 대한민국 서울특별시 송파구 법원로**길 **, A동 *층 ***호 (문정동, H비지니스파크)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 가천대학교 산학협력단 경기도 성남시 수정구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.08.28 수리 (Accepted) 1-1-2019-0887524-86
2 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.08.30 수리 (Accepted) 1-1-2019-0895054-61
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.08.30 수리 (Accepted) 1-1-2019-0894284-87
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.08.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0894283-31
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2020.08.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2020.10.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0012282-16
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.01.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0055398-87
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2021.03.22 수리 (Accepted) 1-1-2021-0332309-63
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2021.03.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-0332310-10
10 등록결정서
Decision to grant
2021.06.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0466138-52
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
영상 데이터셋에서 타겟 프레임(target frame)과 보수 프레임(complementary frame)에 해당하는 영상을 선택하고, 이들 각각에 Dynamic PET의 전체 촬영시간에서 타겟 프레임의 촬영시간에 대한 가중치에 부합하도록 상기 타겟 프레임과 보수 프레임에 해당하는 영상의 픽셀의 값을 조정하는 제1 전처리부;상기 촬영시간에 부합하도록 픽셀 값의 크기가 각각 조정된 타겟 프레임 및 보수 프레임을 사이노그램으로 변환하는 제2 전처리부;상기 타겟 프레임 및 보수 프레임에 해당하는 사이노그램에 푸아송 잡음을 추가한 target frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)에 해당하는 사이노그램들을 생성하는 제3 전처리부;푸아송 잡음이 포함된 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)를 더해서 상기 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 촬영시간 전체에 해당하는 잡음이 포함된 풀프레임(full frame(noisy))을 산출하고, 상기 full frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 픽셀값을 각각의 채널값을 갖도록 2채널의 사이노그램을 생성하여 인공신경망의 학습데이터를 설정하는 제1 출력부; 및상기 제1 출력부로부터 사이노그램 형태의 2채널 입력 데이터인 full frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)을 입력받아 타겟 프레임의 주요 레프리젠테이션(representation)을 추출하고, 추출한 타겟 프레임의 레프리젠테이션(representation)으로부터 푸아송 잡음이 없는 타겟 프레임의 사이노그램을 산출하는 인공신경망을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
2 2
영상 데이터셋에서 타겟 프레임(target frame)과 보수 프레임(complementary frame)에 해당하는 영상을 선택하고, 이들 각각에 Dynamic PET의 전체 촬영시간에서 타겟 프레임의 촬영시간에 대한 가중치에 부합하도록 상기 타겟 프레임과 보수 프레임에 해당하는 영상의 픽셀의 값을 조정하는 제1 전처리부;상기 촬영시간에 부합하도록 픽셀 값의 크기가 각각 조정된 타겟 프레임 및 보수 프레임을 사이노그램으로 변환하는 제2 전처리부;상기 타겟 프레임 및 보수 프레임에 해당하는 사이노그램에 푸아송 잡음을 추가한 target frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)에 해당하는 사이노그램들을 생성하는 제3 전처리부;푸아송 잡음이 포함된 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)를영상 재구성 기법 중 하나인 Filtered Back Projection 혹은 ML-EM을 이용하여 이미지로 재구성한 후 이 둘을 더해서 상기 target frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 촬영시간 전체에 해당하는 full frame(noisy)을 산출하고, 상기 full frame(noisy)과 complementary frame(noisy)의 픽셀값을 각각의 채널값을 갖도록 2채널의 이미지로 생성하여 인공신경망의 학습데이터로 설정하는 제2 출력부; 및상기 제2 출력부로부터 이미지 형태의 2채널 입력 데이터인 full frame(noisy) 및 complementary frame(noisy)을 입력받아 타겟 프레임의 주요 레프리젠테이션(representation)을 추출하고, 추출한 타겟 프레임의 레프리젠테이션으로부터 푸아송 잡음이 없는 타겟 프레임의 이미지를 산출하는 인공신경망을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
3 3
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 전처리부는,난수 발생을 통해 0
4 4
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 전처리부는,인공신경망이 특정 픽셀에서 상기 가중치에 대응하는 타겟 프레임의 측정시간동안 완전히 다른 영상의 픽셀 값을 가지는 학습데이터셋에서 학습을 수행하도록 하여, 상기 가중치와 대응하는 측정시간의 타겟 프레임의 데이터를 도출하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
5 5
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 전처리부는,상기 타겟 프레임과 보수 프레임의 영상을 랜덤하게 지정하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
6 6
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제3 전처리부는,각 촬영시간이 반영된 픽셀의 값을 바탕으로 푸아송 잡음을 계산하여 해당 잡음을 사이노그램에 추가하여 잡음을 포함한 타겟 프레임(target frame(noisy))과 잡음을 포함한 보수 프레임(complementary frame(noisy))에 해당하는 잡음이 추가된 사이노그램을 산출하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
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제1항에 있어서,상기 제1 출력부는,인공신경망의 입력으로 들어갈 학습데이터인 2채널의 사이노그램과 라벨데이터인 1채널의 사이노그램을 구성하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
8 8
제2항에 있어서,상기 제2 출력부는,인공신경망의 입력으로 들어갈 학습데이터인 2채널의 이미지와 라벨데이터인 1채널의 이미지를 구성하는 것을 특징으로 하는 인공신경망과 CFR을 이용한 정량적 PET 동적 영상 재구성 시스템
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육부 가천대학교 개인기초연구(교육부)(R&D) 핵의학영상시스템의 공간해상도 향상을 위한 인공지능기반의 진화형 영상재구성 기술개발
2 교육부 가천대학교 개인기초연구(교육부) 분자뇌영상을 위한 동적 영상재구성 기법 개발