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딥러닝을 이용한 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법 및 시스템

  • 기술번호 : KST2022001453
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 딥러닝을 이용한 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법은 인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계, 상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계 및 디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
Int. CL G06T 5/00 (2019.01.01) G06T 5/20 (2006.01.01) A61B 6/00 (2006.01.01) A61B 6/03 (2006.01.01) G06N 20/00 (2019.01.01)
CPC G06T 5/001(2013.01) G06T 5/20(2013.01) A61B 6/5258(2013.01) A61B 6/5205(2013.01) A61B 6/032(2013.01) G06N 20/00(2013.01) G06T 2207/10081(2013.01) G06T 2207/20024(2013.01)
출원번호/일자 1020200161272 (2020.11.26)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-2357350-0000 (2022.01.25)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20220207) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.11.26)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최기환 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 박영우 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, *층 **세기특허법률사무소 (역삼동, 세일빌딩)
2 김민태 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, *층 **세기특허법률사무소 (역삼동, 세일빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.11.26 수리 (Accepted) 1-1-2020-1277034-77
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.04.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2021.07.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0166403-77
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.09.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0725097-21
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2021.11.15 수리 (Accepted) 1-1-2021-1314319-21
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2021.11.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-1314318-86
7 등록결정서
Decision to grant
2022.01.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0064122-49
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번호 청구항
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 인코더는 4개의 컨볼루션 레이어를 포함하고, 상기 인코더의 제1 레이어로부터 제4 레이어로 갈수록 상기 컨볼루션 레이어의 필터의 개수는 점점 많아지며, 상기 인코더의 상기 제1 레이어로부터 상기 제4 레이어로 갈수록 상기 필터의 크기는 점점 감소하거나 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 인코더의 상기 제1 내지 제4 레이어는 각각 배치 노멀라이제이션 및 ReLU 액티베이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 인코더의 상기 제2 레이어의 필터의 크기는 상기 인코더의 상기 제1 레이어의 필터의 크기보다 작고, 상기 인코더의 상기 제2 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 상기 제1 레이어의 필터의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 인코더의 상기 제3 레이어의 필터의 크기는 상기 인코더의 상기 제2 레이어의 필터의 크기와 같고, 상기 인코더의 상기 제3 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 상기 제2 레이어의 필터의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제5항에 있어서, 상기 인코더의 상기 제4 레이어의 필터의 크기는 상기 인코더의 상기 제3 레이어의 필터의 크기와 같고, 상기 인코더의 상기 제4 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 상기 제3 레이어의 필터의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 레지듀얼 블록의 하나의 필터는 순차적으로 배치되는 제1 컨볼루션 레이어, 제1 배치 노멀라이제이션 레이어, ReLU 액티베이션 레이어, 제2 컨볼루션 레이어 및 제2 배치 노멀라이제이션 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 레지듀얼 블록의 필터의 개수는 상기 인코더의 제4 레이어의 필터의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 레지듀얼 블록은 상기 인코더에서 생성된 상기 활성화 맵의 크기와 상기 채널 수를 유지하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 디코더는 4개의 디컨볼루션 레이어를 포함하고, 상기 디코더의 제1 레이어로부터 제4 레이어로 갈수록 상기 디컨볼루션 레이어의 필터의 개수는 점점 적어지며, 상기 디코더의 상기 제1 레이어로부터 상기 제4 레이어로 갈수록 상기 필터의 크기는 점점 증가하거나 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제10항에 있어서, 상기 디코더의 상기 제1 내지 제4 레이어는 각각 배치 노멀라이제이션 및 ReLU 액티베이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제10항에 있어서, 상기 디코더의 상기 제2 레이어의 필터의 크기는 상기 디코더의 상기 제1 레이어의 필터의 크기와 같고, 상기 디코더의 상기 제2 레이어의 필터의 개수는 상기 디코더의 상기 제1 레이어의 필터의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제12항에 있어서, 상기 디코더의 상기 제3 레이어의 필터의 크기는 상기 디코더의 상기 제2 레이어의 필터의 크기와 같고, 상기 디코더의 상기 제3 레이어의 필터의 개수는 상기 디코더의 상기 제2 레이어의 필터의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제13항에 있어서, 상기 디코더의 상기 제4 레이어의 필터의 크기는 상기 디코더의 상기 제3 레이어의 필터의 크기보다 크고, 상기 디코더의 상기 제4 레이어의 필터의 개수는 상기 디코더의 상기 제3 레이어의 필터의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제14항에 있어서, 상기 디코더의 상기 제1 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 제3 레이어의 필터의 개수와 동일하고, 상기 디코더의 상기 제2 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 제2 레이어의 필터의 개수와 동일하고, 상기 디코더의 상기 제3 레이어의 필터의 개수는 상기 인코더의 제1 레이어의 필터의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,디스크리미네이터를 이용하여 상기 노이즈가 감소된 결과 영상을 입력 받아 확률 맵을 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 디스크리미네이터는 제1 내지 제6 레이어를 포함하고, 상기 디스크리미네이터의 상기 제1 내지 제6 레이어의 필터의 크기는 동일하며, 상기 디스크리미네이터의 상기 제1 레이어로부터 상기 제5 레이어로 갈수록 상기 필터의 개수는 증가하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 디스크리미네이터의 상기 제1 레이어는 컨볼루셔널 레이어이고, 상기 제1 레이어에서 Leaky ReLU 액티베이션이 수행되며,상기 디스크리미네이터의 상기 제2 내지 제4 레이어는 컨볼루셔널 레이어이고, 상기 제2 내지 제4 레이어에서 인스턴스 노멀라이제이션(Instance Normalization)과 Leaky ReLU 액티베이션이 수행되며, 상기 디스크리미네이터의 상기 제5 및 제6 레이어는 컨볼루셔널 레이어인 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
19 19
인코더를 이용하여 입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 단계;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 복수의 레지듀얼 블록들에 통과시키는 단계; 및디코더를 이용하여 상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 단계를 포함하고,상기 노이즈가 감소된 결과 영상과 상기 입력 영상(LDCT)에 대응하는 타겟 영상인 노멀 선량 CT 영상(NDCT)의 차이를 나타내는 로스 함수를 기초로 네트워크를 트레이닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
20 20
제19항에 있어서, 상기 네트워크의 오브젝티브 함수(LstatCNN(G))는 LDCT 스태티스컬 로스(Lstats(G))와 NDCT 스타일 트랜스퍼 로스(Lstyle(G))의 결합으로 계산되며, 제어 파라미터가 일 때,인 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
21 21
제20항에 있어서, 상기 LDCT 스태티스티컬 로스는 상기 입력 영상이 상기 인코더, 상기 레지듀얼 블록들 및 상기 디코더를 거쳐 생성된 상기 노이즈가 감소된 결과 영상과 상기 타겟 영상의 유클리디언 디스턴스를 나타내고, 상기 NDCT 스타일 트랜스퍼 로스는 상기 노이즈가 감소된 결과 영상과 상기 타겟 영상의 의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
22 22
제20항에 있어서, 상기 LDCT 스태티스컬 로스(Lstats(G))는 이고,LDCT 프로젝션 데이터로부터 계산된 사이노그램 bi는 이고, Io와 Ii는 각각 블랭크 포톤 인텐시티(blank photon intensity)와 측정된 포톤 인텐시티(measured photon intensity)이며,를 만족하고, A는 forward projection operator이고, b의 covariance matrix는 이며,이고,은 사이노그램 내의 라인 인테그랄(line integrals)의 개수이며, 가 A의 left inverse이고, 가 의 transpose일 때, 이고, 이며, x의 covariance matrix는 이고,이며, 은 locally weighted 백프로젝션이며, H는 필터 커널이고, G(x)는 상기 결과 영상이고, y는 상기 타겟 영상이며, 의 diagonal entries인 이고, 는 이며, 는 i번째 포인트 영상의 유닛 벡터인 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제20항에 있어서, 상기 NDCT 스타일 트랜스퍼 로스(Lstyle(G))는이고, G(x)는 상기 결과 영상이고, y는 상기 타겟 영상인 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 방법
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제1항 및 제3항 내지 제23항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체
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입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 인코더;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 통과시키는 복수의 레지듀얼 블록들; 및상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 디코더를 포함하고,상기 노이즈가 감소된 결과 영상을 입력 받아 확률 맵을 출력하는 디스크리미네이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 시스템
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삭제
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입력 영상인 저선량 CT 영상의 채널 수를 증가시키고 활성화 맵의 크기를 감소시키는 인코더;상기 인코더에 의해 생성된 활성화 맵을 통과시키는 복수의 레지듀얼 블록들; 및상기 레지듀얼 블록들을 통과한 상기 활성화 맵의 크기를 확장하여 노이즈가 감소된 결과 영상을 생성하는 디코더를 포함하고,상기 노이즈가 감소된 결과 영상과 상기 입력 영상(LDCT)에 대응하는 타겟 영상인 노멀 선량 CT 영상(NDCT)의 차이를 나타내는 로스 함수를 기초로 네트워크를 트레이닝하는 것을 특징으로 하는 저선량 CT 영상의 통계적 영상 복원 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.