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고해상도 양전자 방출 단층 촬영 영상의 재구성을 위한 ＧＰＵ 기반의 ＯＳＥＭ 병렬 처리 방법 및 그 장치

  • 기술번호 : KST2014053810
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 발명의 실시예들은 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 병렬 처리 기법을 통해 고해상도 양전자 방출 단층 촬영 영상을 재구성하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 3차원 영상 구성에서 정렬되는 부분 집합을 이용한 기대치 최대화 확률 모델을 GPU 기반의 병렬 처리 기법으로 수행하는 알고리즘에 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 OSEM 병렬 처리 방법은 영상 재구성의 전처리 과정들을 하나의 실행으로서 통합하여 수행함으로써, 전처리 과정 각각에서 필요한 연산값을 공유할 수 있고, 그에 따른 연산 시간을 단축시킬 수 있다.
Int. CL G01T 1/161 (2006.01) A61B 6/03 (2006.01) G06F 19/00 (2011.01)
CPC A61B 6/037(2013.01) A61B 6/037(2013.01) A61B 6/037(2013.01) A61B 6/037(2013.01)
출원번호/일자 1020110043448 (2011.05.09)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2012-0125793 (2012.11.19) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 취하
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 나종범 대한민국 대전광역시 유성구
2 안일준 대한민국 인천광역시 남동구
3 정계영 대한민국 부산광역시 북구
4 남우현 대한민국 부산광역시 북구
5 김지혜 대한민국 경기도 안양시 만안구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 무한 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(역삼동,화물재단빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.05.09 수리 (Accepted) 1-1-2011-0341338-42
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
고해상도 양전자 방출 단층 촬영 영상의 재구성을 위한 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 OSEM 병렬 처리 방법에 있어서, 양전자방출단층촬영기(positron emission tomography, PET)를 통해 환자로부터 획득되는 사이노그램을 선 처리하고, 상기 선처리 결과를 기초로, 감마선 방출 사이노그램을 출력하는 단계;상기 양전자방출단층촬영기의 기하학적인 위치 및 크기 정보들, 및 복원 대상의 재구성 영상의 위치 및 크기 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상수 테이블을 선언하는 단계;상기 출력된 감마선 방출 사이노그램 및 상기 선언된 상수 테이블을 기초로, 서로 동일한 구동 방식을 이용하는 역투영(back-projection) 과정 및 투영(projection) 과정을 수행하여, 재구성 영상을 추정하는 단계; 및상기 추정 결과를 토대로 부분 집합 기반의 기대치 최대화 확률 알고리즘을 수행하여 최종 재구성 영상을 출력하는 단계;를 포함하고,상기 역투영 과정, 투영 과정 및 상기 기대치 최대화 확률 알고리즘 중 둘 이상은 하나의 실행으로서, 상기 GPU를 통해 병렬적으로 수행되는OSEM 병렬 처리 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 재구성 영상을 추정하는 단계는상기 역투영 과정 및 상기 투영 과정에서 서로 동일한 시스템 행렬을 이용하는OSEM 병렬 처리 방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 서로 동일한 구동 방식은 레이-구동(ray-driven) 방식인OSEM 병렬 처리 방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 재구성 영상을 추정하는 단계는 상기 역투영 과정에서, 상기 상수 테이블의 정보들을 기초로, 투영 프레임을 고정시키고 영상을 회전시켜 재구성 영상의 초기값을 픽셀별로 출력하는 단계; 및상기 픽셀별로 출력되는 초기값 각각에 대응하여, 상기 역투영 과정과 동일한 시스템 행렬을 이용한 가상의 투영 과정을 수행하고, 상기 재구성 영상의 추정값을 출력하는 단계를 포함하는 OSEM 병렬 처리 방법
5 5
제4항에 있어서,상기 재구성 영상의 추정값을 출력하는 단계는상기 가상의 투영 과정에서, 상기 역투영 과정에서 연산되는 연산값들 중 적어도 하나를 이용하는OSEM 병렬 처리 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 GPU는 상기 하나의 실행을 온칩 메모리(on-chip memory)상에서 수행하는OSEM 병렬 처리 방법
7 7
양전자방출단층촬영기(positron emission tomography, PET)를 통해 환자로부터 획득되는 사이노그램을 선 처리하고, 상기 선처리 결과를 기초로, 감마선 방출 사이노그램을 출력하는 선처리부;상기 양전자방출단층촬영기의 기하학적인 위치 및 크기 정보들, 및 복원 대상의 재구성 영상의 위치 및 크기 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 상수 테이블을 선언하는 상수 테이블 선언부; 및상기 선처리 결과 및 상기 선언된 상수 테이블을 기초로, 서로 동일한 구동 방식을 이용하는 역투영 과정 및 투영 과정을 수행하여, 재구성 영상을 추정하고, 상기 추정 결과를 토대로 부분 집합 기반의 기대치 최대화 확률 알고리즘을 수행하여 최종 재구성 영상을 출력하는 영상 재구성 통합 추정부를 포함하고,상기 역투영 과정, 투영 과정 및 상기 기대치 최대화 확률 알고리즘 중 둘 이상은 하나의 실행으로서, 상기 GPU를 통해 병렬적으로 수행되는OSEM 병렬 처리 장치
8 8
제7항에 있어서,상기 역투영 과정 및 상기 투영 과정은 서로 동일한 시스템 행렬을 이용하는OSEM 병렬 처리 장치
9 9
제7항에 있어서, 상기 서로 동일한 구동 방식은 레이-구동(ray-driven) 방식인OSEM 병렬 처리 장치
10 10
제7항에 있어서, 상기 영상 재구성 통합 추정부는 상기 역투영 과정에서, 상기 상수 테이블의 정보들을 기초로, 투영 프레임을 고정시키고 영상을 회전시켜 재구성 영상의 초기값을 픽셀별로 출력하고, 상기 픽셀별로 출력되는 초기값 각각에 대응하여, 상기 역투영 과정과 동일한 시스템 행렬을 이용한 가상의 투영 과정을 수행하고, 상기 재구성 영상의 추정값을 출력하는 OSEM 병렬 처리 장치
11 11
제10항에 있어서,상기 가상의 투영 과정에서, 상기 영상 재구성 통합 추정부는 상기 역투영 과정에서 연산되는 연산값들 중 적어도 하나를 상기 가상의 투영 과정에 필요한 연산값으로 이용하는OSEM 병렬 처리 장치
12 12
제7항에 있어서,상기 GPU는 상기 하나의 실행을 온칩 메모리(on-chip memory)상에서 수행하는OSEM 병렬 처리 장치
13 13
양전자방출단층촬영기(positron emission tomography, PET);상기 양전자방출단층촬영기를 통해 환자로부터 획득되는 사이노그램을 선처리하고, 상기 선처리 결과 및 적어도 하나 이상의 상수 테이블을 기초로, 서로 동일한 구동 방식을 이용하는 역투영 과정 및 투영 과정을 수행하여, 재구성 영상을 추정하고, 상기 추정 결과를 토대로 부분 집합 기반의 기대치 최대화 확률 알고리즘을 수행하여 최종 재구성 영상을 출력하는 OSEM 병렬 처리 장치; 및상기 OSEM 병렬 처리 장치의 연산 요청에 따라, 상기 역투영 과정, 투영 과정 및 상기 기대치 최대화 확률 알고리즘 중 적어도 하나를 위한 연산을 수행하는 GPU(Graphics Processing Unit)를 포함하고,상기 OSEM 병렬 처리 장치는상기 역투영 과정, 투영 과정 및 상기 기대치 최대화 확률 알고리즘 중 둘 이상을 하나의 실행으로서, 상기 GPU에 병렬적으로 실행 요청하는OSEM 병렬 처리 시스템
14 14
제13항에 있어서,상기 역투영 과정 및 상기 투영 과정은 서로 동일한 시스템 행렬을 이용하는OSEM 병렬 처리 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 한국과학기술원 신기술 융합형 성장동력사업 PET 영상의 고속 재구성 및 영상 개선 알고리즘 개발