• 제목/요약/키워드: 영상화질평가

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디지털영상처리를 이용한 의료영상복원 (Medical Image Restoration by Digital Image Processing)

  • 이원석;정길수;이용구
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권2호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 본 논문에서는 흐려지고 노이즈가 부가되어 열화된 아날로그 의학영상을 복원시키기 위하여 복원기법이 적용되었다. 열화함수에 의해 흐려지고 노이즈가 낀 열화영상의 복원을 위해서 역필터링, 위너필터링에 의한 선형복원기법과 Lucy-Richardson 알고리듬에 의한 비선형 반복 복원기법이 사용되었다. 더욱이, 복원영상의 화질을 평가하기 위해서 주관적 평가방식인 ROC 곡선이 사용되었다. 상수비를 사용한 위너필터링은 역필터링에 비하여 좋은 복원영상을 얻었으나, 진단능력을 향상시키지는 못하였다. Lucy-Richardson 알고리듬이 사용된 복원영상은 가장 우수한 성능을 나타냈고, 감도와 특이도가 열화영상보다 15[%] 만큼 개선되었다.

혈관조영검사에서 매개변수 변화에 따른 Roadmap 영상의 화질평가 (Evaluation of Roadmap Image Quality by Parameter Change in Angiography)

  • 공창기;송종남;한재복
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 Roadmap 영상에서 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위한 것으로, 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate를 변화하여 연구를 하였다. 화질의 정량적인 평가를 위해, 아크릴를 이용하여 3mm 혈관모형의 Water Phantom을 자체 제작하였고, 자체 제작한 혈관모형의 Water Phantom으로 Roadmap 영상을 획득하고, SNR(Signal to Noise Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 분석하였다. CM : N/S 희석률 변화에 대한 연구에서 CM : N/S 희석률을 (100%~10% : 100%)로 변화를 주었으며, 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 촬영한 Roadmap 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과 CM에 N/S 희석률이 높아질수록 SNR의 측정값이 점차적으로 낮아짐을 나타났고, CNR의 측정값도 점차적으로 낮아짐을 나타났다. 결론적으로 CM : N/S의 희석률이 높아질수록 SNR과 CNR 낮아짐을 확인하였고, CM : N/S의 희석률(100%~70 : 30%)에서 유의한 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다. Collimation Field 변화에 대한 연구에서 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Colimation Field를 혈관모형 중심으로 좌, 우 2 cm 간격으로 좁히면서 0 cm, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm 10 cm, 12 cm으로 각각 변화를 주었으며, Roadmap을 촬영한 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과는 Collimation Field를 혈관모형 중심으로 좁힐수록 SNR과 CNR의 측정값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Flow rate 변화에 대한 연구에서 Autoinjector의 Volume을 15로 일정하게 하고, Flow Rate를 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로 각각 변화를 주었다. 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Roadmap 영상을 촬영한 이미지의 SNR과 CNR의 측정 결과 Flow Rate를 증가했을 때, SNR의 측정값이 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 SNR의 측정값이 점차적 증가를 보였고, CNR의 측정값도 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 CNR의 측정값이 점차적으로 증가를 보였다. 그러나 ROI Mean 값과 Background Mean 값으로 SNR과 CNR의 상관관계를 확인할 수 없었다. 상관관계를 확인하기 위해 Flow Rate 변화에 따른 Roadmap 연구는 향후 더 많은 연구로 확인해야 할 것으로 사료된다. 결론적으로 Roadmap 영상의 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위해 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate 변화에 대한 연구에서 조영제에 N/S의 희석률이 증가할수록 SNR과 CNR이 낮아져 화질과 대조도가 낮아지는 것을 확인하였으며, Collimation Field를 좁힐수록 SNR과 CNR이 증가하여 화질과 대조도가 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 Flow Rate 변화에 대한 연구에서는 상관관계를 확인할 수 없었다. 검사 및 시술을 할 때 신장의 영향을 최소화하기 위해 적절한 조영제 농도 선택과 대조도 향상 및 피폭 감소를 위한 적절한 Collimation Field를 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.

PACS에서 JPEG2000을 이용한 AAPM CT Performance Phantom영상의 압축에 따른 화질변화 (Change of Image Quality within Compression of AAPM CT Performance Phantom Image Using JPEG2000 in PACS)

  • 권순무
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.217-226
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    • 2012
  • 본 연구는 PACS에서 JPEG200을 이용하여 AAPM CT Performance Phantom 영상을 다양한 비율로 압축 한 후 영상의 질 변화를 알아보았다. 원 영상을 기준으로 압축된 영상을 비교했을 때 물의 CT 계수 측정에서는 압축률 15:1에서 1.93%의 변화, 절편 두께 측정에서는 15:1에서 0.81% 의 변화를 보였다. 균일도는 규칙적인 변화나 통계적으로 유의한 차이가 나타나지는 않았다. 노이즈 측정의 경우 10:1에서 1.47%의 변화를 보이나 15:1에서 10.99%로 증가한 후 변화율 증가 폭이 확대되어 40:1에서 81.68%의 변화율을 보였다. CT 계수, 균일도, 절편 두께, 공간 분해능, 대조도 분해능의 경우 압축률 증가에 따라 영상의 화질 변화율도 증가하나 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 상대적으로 노이즈는 압축에 따른 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. JPEG2000 압축 기법으로 AAPM CT Performance Phantom 영상을 평가한 결과 CT영상의 압축을 시행하는 경우 10:1정도의 압축률이 적정한 것으로 판단된다.

적응형 채도 향상 알고리즘을 이용한 컬러 영상 처리 기법 (The Method of Color Image Processing Using Adaptive Saturation Enhancement Algorithm)

  • 양경옥;윤종호;조화현;최명렬
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권3호
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    • pp.145-152
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    • 2007
  • 본 논문에서는 LCD 모니터, LCD TV, PDP TY, OLED TV 등과 같은 평판 디스플레이 장비를 위한 적응형 칼라 영상 향상 알고리즘에 대해서 제안한다. 제안한 알고리즘은 칼라 영상에서 콘트라스트와 채도를 함께 향상 시키는 방법이다. 콘트라스트 향상을 위해서 사용하는 적응형 선형 추정 CDF(Cumulative Density Function) 기법은 콘트라스트 향상 시 밝기에 따른 조정이 가능하여 원 영상의 왜곡을 막아준다. 적응형 채도 향상 알고리즘은 채도 향상의 문제점인 Contour Artifact와 Over-Saturation이 발생하지 않는 범위내에서 제도를 향상시킨다. 또한 원 영상의 색상 분포에 따른 선택적 채도 향상 방법을 사용하여 고품질의 영상을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘에 의한 처리 결과와 원 영상의 화질 평가를 위해서 시각적 검증과 히스토그램 편차를 도입하였다.

국부영역 색포화 평가 방법을 통한 안개제거 알고리즘 (Novel Defog Algorithm via Evaluation of Local Color Saturation)

  • 박형조;박두복;고한석
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권3호
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    • pp.119-128
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    • 2014
  • 본 논문은 먼지, 물방울, 안개 등과 같이 빛의 산란 및 감쇄를 발생시키는 외부요인에 의해 열화된 영상의 화질을 향상시키기 위한 새로운 방법을 제시한다. 기존의 안개제거 방법들은 전역대기 산란광의 오추정 및 매개체 전달량 오류로 인하여 영상을 복원하였을 때 명암대비가 낮거나 일부 영역에서 색이 왜곡되는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 강인한 전역대기 산란광 추정방법과 국부영역 색포화 평가방법을 통한 매개체 전달량 추정방법을 제안한다. 제안하는 방법은 전역대기 산란광 오추정에 기인하여 발생하는 매개체 전달량 오류와 색포화 문제를 개선하였으며, 이를 통해 복원영상의 화질을 향상시켰다. 제안하는 방법과 기존 방법과의 비교 실험결과는 전역대기 산란광 추정의 정확성과 복원된 영상의 객관적, 주관성 성능 향상을 보여준다.

콘빔전산화단층촬영에서 노출 조건에 따른 화질 유지 및 선량 감소에 대한 평가 (Evaluation of Dose Reduction and Maintaining Image Quality according to Exposure Factors of Cone Beam Computed Tomography)

  • 한진우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.353-360
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    • 2020
  • 본 연구는 CBCT 장비의 표준 노출 조건(80 kV, 7 mA)을 기준으로 관전압과 관전류를 낮추어 촬영하면서 표준 노출 조건의 물리적 화질 요소값을 유지할 수 있는 노출 조건의 제시를 목표로 두고자한다. 영상의 물리적 화질 요소값의 측정을 위해 변조전달함수(MTF)가 분석되었고 선량 측정을 위해 선량-면적 곱(DAP)을 이용하였다. 관전압(80, 78, 76 kV)과 관전류(7, 6, 5, 4, 3 mA)의 15가지 조합의 노출 조건에서 Sedent ex IQ 팬텀 (Leeds Test Objects Ltd., Boroughbridge, UK)의 CBCT 영상을 얻었고 MTF 10이 각 조건에서 계산 되었다. 표준 노출 조건과 비교시 80 kV-6 mA, 80 kV-5 mA 노출 조건은 MTF 10에 있어 유의한 차이를 보이지 않았기에 본 연구에서 사용된 CBCT 장비의 경우, 80 kV-5 mA로 낮춘 노출 조건에서 물리적 화질요소값을 유지하면서 선량을 감소시킬 수 있는 것으로 판단되어진다.

TV 영상 신호에서의 Constant Luminance 효과에 관한 연구 (A Study on the Influence of Constant Luminance on TV Signal)

  • 김진서;강병호;조맹섭
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.707-710
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    • 2001
  • TV 시스템이 발명된 이후 현재까지 사용되어 온 영상 신호의 생성, 전송 및 재생 방법은 HDTV, 디지털 시네마 등 영상 시스템의 획기적인 발전과 더불어, 보다 고선명, 고화질의 영상 재생이 요구된다. 본 논문에서는 기존의 TV 시스템에서의 영상재생 결과와, constant luminance 방법에 의한 영상 재생 결과를 관찰자 평가 실험을 통해 비교 분석한 데이터를 제시한다.

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이중에너지 방법을 이용한 가상 단색 영상의 화질 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study on Image Quality of Virtual Monochromatic Image using Dual-energy Method)

  • 손기홍;이수열;김대홍;정명애
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.553-558
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 혈관의 가상단색성 영상 화질을 단색성 영상과 비교하여 평가한 시뮬레이션 연구이다. 이중에너지 영상은 저에너지와 고에너지 각각 50 keV, 80 keV에서 다섯 가지 물질의 선형감약계수를 바탕으로 획득되었다. 가상단색성 영상을 합성하기 위해 가중계수가 필요하며, 가중계수를 획득하기 위해 간과 뼈를 기저 물질로 사용하였다. 가상단색성 영상은 30 keV에서 100 keV 범위의 에너지에서 합성되었다. 영상 평가는 칼슘과 조영제를 신호로, 혈액을 백그라운드로 설정하여 CNR과 noise로 평가되었다. 연구결과에 따르면, 최대 CNR을 가지는 에너지는 칼슘과 조영제에서 각각 50 keV, 60 keV였다. 최소 noise를 보이는 에너지는 칼슘, 요오드 조영제, 혈액에서 각각 70 keV, 70 keV, 60 keV였다. VM 영상은 noise를 최소화하고 CNR을 최대화하는 최적의 에너지에서의 영상을 구현할 수 있으므로 CT 검사에서 진단능 향상에 기여할 수 있다.

변형근치유방절제술 환자의 Ion chamber 변화에 따른 디지털 흉부 영상의 화질 평가 (Evaluation of Image Quality for Diagnostic Digital Chest Image Using Ion Chamber in the Total Mastectomy)

  • 이진수;고성진;강세식;김정훈;박형후;김동현;김창수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.204-210
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    • 2013
  • 변형근치유방절제술을 시행한 환자는 일반 여성에 비해 수술로 인한 양측 유방의 두께 차이가 나타나게 되고 이에 따른 감약 차가 생기게 된다. 이에 본 연구는 디지털 영상 특성평가의 객관적인 기준이 되는 MTF를 측정하여 변형근치유방절제술을 시행한 환자들의 흉부촬영에서 적합한 Ion chamber 조합의 기준을 제시하고자 하였다. 디텍터에 위치한 chamber에 좌측 1, 우측 2, 가운데 3으로 번호를 지정하고 엣지팬텀을 부착하여 실험 영상을 획득하였다. 획득한 영상의 해상력 특성 평가는 Matlab(R2007a)를 이용하여 50% MTF 공간주파수의 해상력 평가와 흡수선량을 측정하였다. 실험결과에서 1+3과 2+3조합의 평균 노출조건, 공간주파수, 흡수선량은 각각 2.745 mAs, 1.925 lp/mm, 0.668 mGy로 다른 조합과 비교하여 적은 선량으로 높은 해상력 특성과 높은 DQE를 나타내었다. 따라서 변형근치유방절제술을 시행한 환자의 디지털 흉부영상의 촬영에서는 본 연구에서 제시하는 chamber 조합은 피폭선량 감소와 영상 화질의 향상에 대한 보상이 가능하여 향후 임상에서 적용 및 활용 가능한 chamber 기준이 될 것으로 사료된다.

적응적 오차 확산법을 이용한 하프톤 영상의 경계선 개선 (Edge Enhancement of Halftone Image using Adaptive Error Diffusion Method)

  • 김상철;진성일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권6호
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    • pp.96-104
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    • 2011
  • 제한된 계조를 사용하는 영상장치들은 연속계조 영상과 시각적으로 유사한 영상을 획득하기 위해 하프토닝(halftoning) 방법을 사용한다. 다양한 하프토닝 방법 중, 오차 확산법은 짧은 계산시간과 좋은 화질의 하프톤 영상(halftone image) 획득이 가능하여 다양한 응용 분야에 널리 사용되고 있다. 하지만 이 방법은 인접 픽셀에 오차를 확산하는 과정에서 경계선을 흩트리며, 이로 인해 경계선이 약화 되고, 영상의 선명도를 저하시킨다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서 제안된 방법은 Floyd-Steinberg 오차확산법의 필터 가중치를 기반으로 처리 픽셀의 오차와 인접픽셀의 경계선 정보를 고려하여 오차 필터를 적응적으로 결정한다. 이 방법은 경계선 강화를 위한 기존 방법들과 비교해 처리절차가 간단하여 상대적으로 적은 양의 프로세스 자원을 사용한다. 그럼에도 불구하고, 제안된 방법은 하프톤 영상의 경계선을 상당히 개선할 수 있었다. 이와 함께 객관적인 화질 평가를 위해 경계 상관도와 국부 평균 일치도를 이용하여 제안된 방법과 기존방법의 성능을 비교한다.