• 제목/요약/키워드: iterative back-projection

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CT Image Reconstruction of Wood Using Ultrasound Velocities II - Determination of the Initial Model Function of the SIRT Method -

  • Kim, Kwang-Mo;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권5호통권133호
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    • pp.29-37
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    • 2005
  • A previous study verified that the SIRT (simultaneous iterative reconstruction technique) method is more efficient than the back-projection method as a CT algorithm for wood. However, it was expected that the determination of the initial model function of the SIRT method would influence the quality of CT image. Therefore, in this study, we intended to develop a technique that could be used to determine an adequate initial model function. For this purpose, we proposed several techniques, and for each technique we examined the effects of the initial model function on the average errors and the CT image at each iteration. Through this study, it was shown that the average error was decreased and the image quality was improved using the proposed techniques. This tendency was most pronounced when the back-projection method was used to determine the initial model function. From the results of this study, we drew the following conclusions: 1) The initial model function of the SIRT method should be determined with careful attention, and 2) the back-projection method efficiently determines the initial model function of the SIRT method.

Papoulis-Gerchberg 방법의 개선에 의한 초해상도 영상 화질 향상 (Super-resolution image enhancement by Papoulis-Gerchbergmethod improvement)

  • 장효식;김덕규;정윤수;이태균;원철호
    • 센서학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.118-123
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    • 2010
  • This paper proposes super-resolution reconstruction algorithm for image enhancement. Super-resolution reconstruction algorithms reconstruct a high-resolution image from multi-frame low-resolution images of a scene. Conventional super- resolution reconstruction algorithms are iterative back-projection(IBP), robust super-resolution(RS)method and standard Papoulis-Gerchberg(PG)method. However, traditional methods have some problems such as rotation and ringing. So, this paper proposes modified algorithm to improve the problem. Experimental results show that this proposed algorithm solve the problem. As a result, the proposed method showed an increase in the PSNR for traditional super-resolution reconstruction algorithms.

CT 영상재구성을 위한 빠른 선적분 알고리즘 (Fast Calculation Algorithm for Line Integral on CT Reconstruction)

  • 천권수;길준민
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제12권1호
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    • pp.41-46
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    • 2023
  • CT의 반복재구성법은 투영과 역투영을 번갈아 가며 최적의 단면 영상을 얻을 때까지 반복 수행하기 때문에 계산 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 영상재구성 시간을 단축하기 위하여 계산 시간이 많이 소요되는 투영을 빠르게 수행할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문은 Siddon 알고리즘을 개선한 Jacobs 버전보다 대략 10% 빠른 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 기존의 Jacobs 버전의 루프 횟수를 줄임으로써 계산 시간을 줄이도록 하였다. 제안한 방법은 계산속도뿐만 아니라 영상 품질 측면에서도 우수한 성능을 보였다. 평행빔의 경우에 대해 조사되었지만 향후 부채살빔 및 콘빔의 경우로 확장이 가능하다.

RECONSTRUCTING A SUPER-RESOLUTION IMAGE FOR DEPTH-VARYING SCENES

  • Yokoyamay, Ami;Kubotaz, Akira;Hatoriz, Yoshinori
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.446-449
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    • 2009
  • In this paper, we present a novel method for reconstructing a super-resolution image using multi-view low-resolution images captured for depth varying scene without requiring complex analysis such as depth estimation and feature matching. The proposed method is based on the iterative back projection technique that is extended to the 3D volume domain (i.e., space + depth), unlike the conventional superresolution methods that handle only 2D translation among captured images.

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CT를 이용한 지방측정에 ADMIRE 알고리즘이 미치는 영향 (Effects of ADMIRE Algorithms on Fat Measurements Using Computed Tomography (CT))

  • 이창욱;이상헌;임인철;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.465-472
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    • 2019
  • 본 연구는 CT를 이용한 지방측정(Fat measurement)에 반복 재구성법(IR)이 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 기존의 필터보정 역투영법(FBP)과 비교하여 고급 모델링 반복 재구성법(ADMIRE)은 어떠한 차이가 있는지 알아보고자 한다. CT Fat measurement에 ADMIRE가 미치는 영향에 대해 알아본 결과 기존의 Filtered back projection과 비교하여 Visceral fat area, Subcutaneous fat area, V/S Ratio, Visceral fat area의 HU 그리고 Subcutaneous fat area의 HU는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 하지만 ADMIRE Strength가 커질수록 Visceral fat area의 Noise는 최대 12%, Subcutaneous fat area의 Noise는 최대 19% 감소하였다. 그리고 CT를 이용한 Fat measurement에서 내장지방과 피하지방 측정에 ADMIRE 알고리즘은 아무런 영향을 주지 않았다.

Application of sigmoidal optimization to reconstruct nuclear medicine image: Comparison with filtered back projection and iterative reconstruction method

  • Shin, Han-Back;Kim, Moo-Sub;Law, Martin;Djeng, Shih-Kien;Choi, Min-Geon;Choi, Byung Wook;Kang, Sungmin;Kim, Dong-Wook;Suh, Tae Suk;Yoon, Do-Kun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.258-265
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    • 2021
  • High levels for noise and a loss of true signal make the quantitative interpretation of nuclear medicine (NM) images difficult. An application of profile optimization using a sigmoidal function in this study was used to acquire the NM images with high quality. And the images were acquired by using three kinds of reconstruction method using each same sinogram: a standard filtered back-projection (FBP), an iterative reconstruction (IR) technique, and the sigmoidal function profile optimization (SFPO). Comparison of image according to reconstruction method was performed to show a superiority of the SFPO for imaging. The images reconstructed by using the SFPO showed an average of 1.49 times and of 1.17 times better in contrast than the results obtained using the standard FBP and the IR technique, respectively. Higher signal to noise ratios were obtained as an average of 12.30 times and of 3.77 times than results obtained using the standard FBP and the IR technique, respectively. This study confirms that reconstruction with SFPO (vs FBP and vs IR) can lead to better lesion detectability and characterization with noise reduction. It can be developed for future reconstruction technique for the NM imaging.

MDCT에서 선량 변화에 따른 딥러닝 재구성 기법의 유용성 연구 (A Study on the Usefulness of Deep Learning Image Reconstruction with Radiation Dose Variation in MDCT)

  • 김가현;김지수;김찬들;이준표;홍주완;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.37-46
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    • 2023
  • MDCT의 딥러닝 재구성 기법(TrueFidelity, TF)의 유용성을 평가하고자 기존의 필터보정역투영법(Filtered back projection, FBP)과 적응형 통계적 재구성 기법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-Veo, ASIR-V)의 화질을 비교 평가하였다. FBP, ASIR-V 50%, TF-H의 재구성 기법에서 선량을 17.29 mGy로 고정한 것과 10.37 mGy, 12.10 mGy, 13.83 mGy, 15.56 mGy로 변화시킨 영상을 획득하여 노이즈, CNR, SSIM을 측정하였다. 17.29 mGy에서 재구성 기법 변화를 주었을 때 TF-H가 FBP, ASIR-V에 비해 화질이 우수하다. 선량에 변화를 주었을 때 10.37 mGy TF-H와 FBP 비교 시 노이즈, CNR, SSIM은 유의한 차이가 있고(p<0.05), 10.37 mGy TF-H와 ASIR-V 50% 비교 시 유의한 차이가 없다(p>0.05). 선량이 가장 높은 15.56 mGy ASIR-V 50%와 선량이 가장 낮은 10.37 mGy TF-H 화질이 동일하므로 TF-H는 30%의 선량 감소 효과가 있다. 따라서 딥러닝 재구성 기법(TF)은 반복적 재구성 기법(ASIR-V)과 필터보정역투영법(FBP)보다 선량을 감소시킬 수 있었다. 이로 인해 환자의 피폭선량을 감소시킬 것으로 사료된다.

전산화단층촬영조영술에서 화질 최적화를 위한 딥러닝 기반 및 하이브리드 반복 재구성의 특성분석 (Characterization of Deep Learning-Based and Hybrid Iterative Reconstruction for Image Quality Optimization at Computer Tomography Angiography)

  • 전필현;이창래
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-9
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    • 2023
  • 전산화단층촬영조영술(computer tomography angiography, CTA)의 최적 화질을 위한 서로 다른 요오드 농도와 스캔 매개변수를 적용하여 필터 보정 역투영 (filtered back projection, FBP), 혼합형 반복재구성 (hybrid-iterative reconstruction, hybrid-IR) 및 딥러닝 재구성 (deep learning reconstruction, DLR)의 화질적 특성을 정량적으로 평가하였다. 320행 검출기 CT 스캐너에서 지름 19 cm의 원통형 물 팬텀 가장자리에 있는 다양한 요오드 농도 (1.2, 2.9, 4.9, 6.9, 10.4, 14.3, 18.4 및 25.9 mg/mL)의 팬텀을 스캔하였다. 각각의 재구성 기술을 사용하여 획득한 데이터는 노이즈 (noise), 변동 계수 (coefficient of variation, COV) 및 평균 제곱근 오차 (root mean square error, RMSE)을 통해 영상을 분석하였다. 요오드의 농도가 증가할수록 CT number 값은 증가하였지만 노이즈 변화는 특별한 특성을 보이지 않았다. 다양한 관전류 및 관전압에서 FBP, adaptive iterative dose reduction (AIDR) 3D 및 advanced intelligent clear-IQ engine (AiCE)에 대해 요오드 농도를 증가할수록 COV는 감소하였고 요오드 농도가 낮을 때는 재구성 기술 간의 COV 차이가 다소 발생하였지만, 요오드 농도가 높아짐에 따라 그 차이는 미약한 결과를 보였다. 또한, AiCE에서는 요오드 농도가 높아질수록 RMSE는 감소하지만 특정한 농도 (4.9 mg/mL) 이후에는 RMSE가 오히려 증가 되는 특성을 보여주었다. 따라서 최적의 CTA 영상 획득을 위해 재구성 기술에 따른 요오드 농도의 변화 및 다양한 관전류 및 관전압의 스캔 매개변수의 특성을 고려하여 환자 스캔을 해야 할 것이다.

핀홀콜리메이터를 사용한 핵의학영상기기의 순환적 영상 재구성을 위한 비동일 시스템 모델 개발 (Development of Unmatched System Model for Iterative Image Reconstruction for Pinhole Collimator of Imaging Systems in Nuclear Medicine)

  • 배재건;배승빈;이기성;김용권;정진훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권4호
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    • pp.353-360
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    • 2012
  • 핵의학 영상 기기 중 SPECT시스템은 촬영목적에 따라 다양한 콜리메이터를 사용하며 영상 재구성을 위해서는 각 콜리메이터의 기하학적 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이 중 핀홀 콜리메이터를 사용한 핵의학 영상기기의 영상 재구성에 관한 연구를 수행하였으며 특히 핀홀 콜리메이터 영상 재구성시 발생하는 샘플링 문제를 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 순환적 영상 재구성 방법의 투사(projection)와 역투사(back-projection)시 각기 다른 방식으로 구축된 시스템 모델을 반영한 비동일 시스템 모델 방식을 개발하여 최대우도 기댓값최대화(maximum likelihood expectation maximization, ML-EM) 알고리듬에 적용하였다. 설계한 재구성 알고리듬을 성능을 검증하기 위해 geant4 application for tomographic emission(GATE) 시뮬레이션 툴을 이용하여 핀홀 콜리메이터의 디지털 팬텀 시뮬레이션을 수행하고 이를 이용하여 기존방식과 제안한 방식의 재구성 알고리듬에 대한 비교평가 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 비동일 시스템 모델 사용 영상 재구성 방법은 동일 시스템 모델을 사용한 순환적 재구성 알고리듬에 비해 효과적으로 샘플링 문제를 제거할 수 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 영상 재구성 방법은 다양한 콜리메이터에 확대적용 되어 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.

ADMIRE가 관상동맥 칼슘(CAC) 점수에 미치는 영향 (Effects of Advanced Modeled Iterative Reconstruction on Coronary Artery Calcium (CAC) Scores)

  • 이상헌;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.603-612
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    • 2021
  • 컴퓨터단층촬영의 관상동맥 칼슘(coronary artery calcium, CAC) 점수에서 Advanced Modeled Iterative Reconstruction (ADMIRE)의 영향을 평가하였다. 89명의 환자를 대상으로 128 slice dual-source CT로 관상동맥 칼슘 영상(348개의 칼슘, 6개 그룹, 총 2088개의 칼슘)을 획득하였다. Filtered back projection(FBP)과 ADMIRE(1-5)로 재구성된 이미지로부터 Volume score, Agatston score를 측정하였다. FBP와 ADMIRE Strength(1-5) 간의 차이는 Kruskal-Wallis 검정을 통해 확인하고, 사후분석은 FBP를 기준으로 Mann-Whitney U 검정을 하였다. Volume score와 Agatston score 모두 FBP와 ADMIRE(1-5)간에 통계적으로 유의한 차이가 있었습니다(P=0.015, P=0.0.38). 추가로 사후분석 한 결과 Volume score는 FBP를 기준으로 ADMIRE 4(Z=-2.359, P=0.018)에서 9.5 %, ADMIRE 5(Z=-3.113, P=0.002)에서 13.2 % 감소하는 것으로 나타났다. Agatston score는 FBP를 기준으로 ADMIRE 4(Z=-2.051, P=0.040)에서 10.4 %, ADMIRE 5(Z=-2.718, P=0.007)에서 14.0 % 감소하는 것으로 나타났다. 높은 ADMIRE strength는 칼슘 면적의 감소로 인하여 Volume score, Agatston score에 영향을 준다. 또한, Maximum HU의 감소로 인한 Density factor 변화는 Agatston score 계산에 영향을 줄 수 있다.