We propose a method which can replace the DR when measuring performance evaluation parameters of antiscatter grids for DR. We used conventional x-ray films to produce grid images, which were scanned by a film digitizer. The digitizer could provide sampling interval of 87 micrometers and pixel depth of 12 bits. Grid line frequencies were measured using aliasing effect and non-uniformities of grids were measured by transforming scanned pixel values of film images into optical densities.
산란선을 흡수하여 보다 선명한 x선 영상을 얻기 위하여 산란방지 그리드를 사용하여 투사영상을 얻는데, 이때 그리드로 인한 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 회전된 그리드를 사용하여 그리드 왜곡의 제거가 용이하도록 x선 디지털 영상을 얻는 방법에 있어서 기존의 왜곡 성분의 중심주파수를 가장자리로 보내는 경우를 보다 심도 있게 분석하여 확장된 결과를 도출하였으며, min-max 개념에서 주어진 그리드 밀도에 대하여 최적화하는 방법을 제시하였다. 또한 실질적으로 사용가능한 그리드 밀도에 대하여 적절한 그리드 각도를 제시하고 그러한 그리드를 사용하여 획득한 x선 디지털 영상에서 그리드 왜곡이 용이한 알고리듬을 제안하고 그 성능을 비교해보았는데, 원영상의 해상도를 어느 정도 유지하면서 그리드 왜곡을 줄일 수 있었다.
산란선을 흡수하여 보다 선명한 x선 영상을 얻기 위하여 산란방지 그리드를 사용하여 투사영상을 얻는데, 이때 그리드로 인한 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 회전된 그리드를 사용하여 투사영상을 얻고 단순한 1차원 저역필터를 영상의 공간영역에서 각 축으로 별도로 적용하여 그리드 왜곡을 효율적으로 제거하는 방법을 제안하고 그 성능을 고찰해 보았다. 제안한 방법은 왜곡 주파수를 별도로 예측할 필요 없이, 회전된 그리드를 사용하여 획득한 영상에 단순한 1차원 필터를 주파수영역이 아닌 공간영역에서 적용하므로 매우 단순하여 쉽게 구현이 가능하며 빠른 계산 속도를 가지는 장점을 가지고 있으면서 그 성능은 주파수영역에서 2차원 필터를 적용한 경우와 유사하다.
본 연구에서는 단일 비산란 그리드 및 다색광 x-선원을 이용하여 위상대조 x-선 영상을 용이하게 구현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 신기법의 개념 입증을 위해 집속형 선형 그리드(200 lines/inch 선 밀도), 마이크로 초점 x-선관(${\sim}5{\mu}m$ 초점크기), CMOS형 평판형 검출기($48{\mu}m$ 픽셀 크기)로 실험장치를 구성하였으며, 한 번의 x-선 촬영($90kV_p$, 0.1 mAs)으로 감약대조 x-선 영상과 향상된 가시성을 지진 산란 x-선 영상 및 차분 위상대조 x-선 영상을 Fourier변조복원 기법을 적용하여 성공적으로 분리 획득하였다. 더 나아가, 감약대조 x-선 영상과 산란 x-선 영상을 합성함으로써 일반 감약대조 x-선 영상에서는 명확하게 볼 수 없는 샘플의 미세 구조를 보다 선명하게 나타냄을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 단일 비산란 그리드 기반 위상대조 x-선 영상화 기법은 실험 구성 및 절차가 단순하고 새로운 대조도에 기반한 산란 및 위상대조 x-선 영상을 동시에 제공하기 때문에 차세대 x-선 영상화 신기법으로 다양한 응용분야에서 용이하게 적용될 수 있을 것으로 전망한다.
산란선을 흡수하여 보다 선명한 x선 영상을 얻기 위하여 산란방지 그리드를 사용하여 투사영상을 얻는데, 이때 그리드 패턴으로 인한 왜곡이 발생하며, 디지털 필터를 사용하여 제거할 필요가 있다. 그런데 x선에 대하여 과하게 노출되어 영상디텍터에서 포화된 영상이 형성되는 경우에는 그리드 왜곡의 제거가 잘되지 않는다. 본 논문에서는, 보다 효율적으로 그리드 왜곡을 제거하기 위하여 x선 영상 형성에서 노출량에 따른 특성을 포화 현상까지 포함하여 분석하였다. 포화가 되기 시작하면 그리드 왜곡 성분의 최대 크기가 오히려 줄어들고 대역폭은 넓어지는 특성을 관찰할 수 있었다. 또한 왜곡 성분의 중요신호대역폭 (significant-signal bandwidth)을 측정하여 필터의 대역폭을 결정하여 그리드 왜곡을 효율적으로 줄일 수 있는 적응 필터링 알고리듬을 제안하였다. 실제 x선 디지털 영상에 대한 실험을 통하여 제안한 알고리듬이 효율적으로 그리드 왜곡을 제거할 수 있음을 확인하였다.
비산란 그리드는 X선 영상에서 산란방사선을 제거시키기 위해 사용되고, 그에 따라 X선 영상의 대조도를 향상 시킬 수 있다. 그러나 많은 경우 디지털 X선 영상에서는 그리드의 부적절한 샘플링으로 인해 moir$\acute{e}$ artifact를 발생 시키게 된다. 본 논문에서는 그리드 주파수, pixel pitch, 각도와 moir$\acute{e}$ artifact의 상관관계에 관하여 분석하고 실험으로 확인하였다. 실험을 위하여 4..0 - 8.5 까지의 6가지 탄소 그리드를 사용하여 $139{\mu}m{\times}139{\mu}m$ pixel size의 DDR system에서 실험을 하였다. 본 실험을 통하여 획득한 moir$\acute{e}$ artifact의 frequency는 이론적 계산값과 거의 같았고, 특히 그리드와 detector array의 각도에 따라 moir$\acute{e}$ frequency가 달라지는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통한 moir$\acute{e}$ artifact에 대한 이론과 data는 향후 DR system에서 moir$\acute{e}$ artifact 제거에 큰 도움을 주리라 생각한다.
X선이 객체를 투과할 때 산란 방사선이 발생한다. 이를 방지하기 위하여 산란 방지 그리드를 사용하는데, 이때 투영 방사선 영상에 그리드 영상이 중첩되어 나타난다. 이러한 영상이 출력되면 영상에 무아레 무늬가 나타나 해부학적 정보를 가리게 된다. 그리드에 의한 잡음을 제거하기 위하여 현재까지 수행된 연구에서는 1차원 주파수 영역에서 그리드의 주파수를 계산하거나 2차원 웨이블릿 변환 및 푸리에 변환을 사용하여 잡음의 주파수를 제거하였다. 이러한 방법들은 그리드 잡음뿐만 아니라 영상에서의 진단 정보도 함께 제거하였다. 본 연구에서는 웨이블릿 패킷과 푸리에 변환 방법을 조합하여 CR 영상에서 그리드 잡음을 제거하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 팬텀영상에 적용한 결과 신호 대 잡음 비율이 기존 방법에 비하여 5.2 - 7.4 dB 향상 되었으며, 실제 CR영상에 적용한 결과 그리드에 의한 주파수 대역을 효과적으로 제거하고 나머지 주파수 대역을 보호함으로써 영상 정보의 손실을 최소화한 결과를 얻을 수 있었다.
Namwoo Kim;Taeyoung Um;Hyun Tae Leem;Bon Tack Koo;Kyuseok Kim;Kyu Bom Kim
Nuclear Engineering and Technology
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제55권2호
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pp.655-668
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2023
In radiography, an antiscatter grid is a well-known device for eliminating unexpected x-ray scatter. We investigate a new stationary grid artifact suppression method based on a nonsubsampled contourlet transform (NSCT) incorporated with Gaussian band-pass filtering. The proposed method has an advantage that extracts the Moiré components while minimizing the loss of image information and apply the prior information of Moiré component positions in multi-decomposition sub-band images. We implemented the proposed algorithm and performed a simulation and an experiment to demonstrate its viability. We did this experiment using an x-ray tube (M-113T, Varian, focal spot size: 0.1 mm), a flat-panel detector (ROSE-M Sensor, Aspenstate, pixel dimension: 3032 × 3800 pixels, pixel size: 0.076 mm), and carbon graphite-interspaced grids (JPI Healthcare, 18 cm × 24 cm, line density: 103 LP/inch and 150 LP/inch, ratio: 5:1, focal distance: 65 cm). Our results indicate that the proposed method successfully suppressed grid artifacts by reducing them without either reducing the spatial resolution or causing negative side effects. Consequently, we anticipate that the proposed method can improve image acquisition in a stationary grid x-ray system as well as in extended x-ray imaging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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