• 제목/요약/키워드: modulation transfer function(MTF)

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위성 영상 탑재체에 관련된 영상품질 인자의 특성

  • 조영민
    • 항공우주기술
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    • 제1권2호
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    • pp.66-74
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    • 2002
  • 위성 영상 품질 인자들 중에서 위성 영상 탑재체에 의해 결정되는 인자들의 특성을 조사하였고 그들의 특성을 연구하였다. 위성 영상은 일차적으로 위성영상탑재체에 의해 생성되므로 위성 영상의 품질은 위성영상탑재체의 성능에 크게 의존한다. 따라서 위성 영상품질 인자로서 탑재체 성능 인자를 고려하여야 한다. 탑재체 성능 인자는 대략적으로 관측파장대역(Spectral Band), 지상화소거리(Ground Sample Distance: GSD) 결정 인자, 관측폭 결정 인자, 탑재체 Modulation Transfer Function (MTF), 탑재체 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR), 여러 탑재체 복사 응답 특성 인자, Pixel Registration, 탑재체 보정 등이 있다.

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High-Resolution Satellite Image Super-Resolution Using Image Degradation Model with MTF-Based Filters

  • Minkyung Chung;Minyoung Jung;Yongil Kim
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.395-407
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    • 2023
  • Super-resolution (SR) has great significance in image processing because it enables downstream vision tasks with high spatial resolution. Recently, SR studies have adopted deep learning networks and achieved remarkable SR performance compared to conventional example-based methods. Deep-learning-based SR models generally require low-resolution (LR) images and the corresponding high-resolution (HR) images as training dataset. Due to the difficulties in obtaining real-world LR-HR datasets, most SR models have used only HR images and generated LR images with predefined degradation such as bicubic downsampling. However, SR models trained on simple image degradation do not reflect the properties of the images and often result in deteriorated SR qualities when applied to real-world images. In this study, we propose an image degradation model for HR satellite images based on the modulation transfer function (MTF) of an imaging sensor. Because the proposed method determines the image degradation based on the sensor properties, it is more suitable for training SR models on remote sensing images. Experimental results on HR satellite image datasets demonstrated the effectiveness of applying MTF-based filters to construct a more realistic LR-HR training dataset.

심프슨 근사법을 이용한 MTF 그래프 작성에 관한 연구 (A Study on the MTF Graphics using Simpson Approximation)

  • 최규식;장원석;오재익
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.401-408
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    • 2012
  • 측정, 통신, 광정보전달학 등의 분야에서 광 장치를 이용한 광소자의 역할이 점점 증대됨에 따라 이들을 특징 지을 명확한 근거가 필요하게 되었다. 특히 영상시스템에서 이러한 필요를 만족시켜줄 아주 기본적이고도 극히 중요한 측정 파라미터로서 MTF가 있다. 지난 수십년에 걸쳐서 레이저 간섭계, CCD카메라, 컴퓨터를 포함한 새로운 기기들이 등장하여 MTF를 측정하고 계산하는 데에 획기적인 변화를 초래하였다. 그런데 이 MTF를 계산하려면 지루하고도 더딘 과정을 거쳐야 한다. 따라서 우리는 여기서 심프슨 근사법을 이용하여 MTF를 간단히 계산하고 그래프로 구현할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법은 근사법이긴 하나 정밀값과의 오차가 극히 적어서 실현하기에 매우 유익한 기법이다.

비정질 셀레늄을 이용한 직접방식의 디지털 방사선 검출기와 X-ray film과의 MTF측정을 통한 영상 질(quality) 비교평가에 관한 연구 (Comparison Study of the Modulation Transfer Function of a Prototype a-Se based Flat Panel Detector with Conventional Speed Class 400 Film/screen System)

  • Park, Jang-Yong;Park, Ji-Koon;Kang, Sang-Sik;Moon, Chi-Woong;Lee, Hyung-Won;Nam, Sang-Hee
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권3호
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    • pp.163-171
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    • 2003
  • 디지털 방사선 검출기의 성능을 측정하기 위해 변조전달할수(Modulation Transfer Function)을 측정하여 기존 방사선 영상 시스템인 필름/스크린과 비교하였다. 제작된 디지털 방사선 검출기는 TFT 패널위에 진공 증착법을 통해 비정질 셀레늄이 코팅되었다. 비교 측정물이 감도 400의 필름/스크린은 아날로그 방식의 방사선 검출기로서 현재 임상에서 이용되고 있는 필름이다. Square wave & slit 측정법을 통해 두 시스템의 변조전달함수를 측정하였다. 필름/스핀린의 반치폭(FWHM)은 357㎛(1.4 lp/mm at 50% spatial frequency)으로 측정되었으며, 디지털 방사선 검출 시스템은 200㎛(2.5 lp/mm at 50%)였다. 영상의 표현성능 평가의 결과 디지털 방사선 시스템은 필름 시스템보다 높은 것으로 나타났다.

방사선치료의 다양한 EPID 영상 질평가 (Evaluation of Image Quality for Various Electronic Portal Imaging Devices in Radiation Therapy)

  • 손순룡;최관우;김정민;정회원;권경태;조정희;이제희;정재용;김기원;이영아;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.451-461
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    • 2015
  • MV방사선 치료는 둘러싸여 있는 정상조직의 피폭선량을 최소화 하면서, target volume 내에 정확하게 선량을 전달하는데 있어 중요한 요인이다. 본 연구에서는 방사선 치료의 높은 정확성을 유지하기 위하여 megavoltage X-ray imaging (MVI)에서 edge block 을 사용한 digital radiography (DR) system 검출기의 modulation transfer function (MTF: 변조전달함수), the noise power spectrum (NPS: 잡음전력스펙트럼) and the detective quantum efficiency (DQE: 양자검출효율)를 측정하고자 한다. 우리는 텅스텐으로 구성된 19 (thickness) ${\times}$ 10 (length) ${\times}$ 1 (width) $cm^3$의 edge block을 사용하였으며, 다음과 같은 setting들로 pre-sampling modulation transfer function (MTF)를 계산하였다: 6-megavolt (MV) energy를 사용하고, 다양한 Radiotherapy장비인 TrueBeamTM (Varian), BEAMVIEWPLUS (Siemens), iViewGT (Elekta), ClinacR iX (Varian) 를 사용하였다. MTF결과에서 Varian TrueBeamTM flattening filter free가 MTF의 50% ($mm^{-1}$)에서 0.46, 10% ($mm^{-1}$) 에서 1.40로 가장 highest value를 보였다. Noise 분포는 Elekta iViewGT가 가장 낮은 분포를 보였다. DQE에서는 E lekt a iViewGT가 peak DQE에서 0.0026 그리고 $1mm^{-1}$ DQE 에서 0.00014로 가장 높았다. 본 연구는 Edge method를 이용하여 MTF와 DQE산출을 재현하였으며, 현재 임상에서 사용되는 DR 시스템 측정의 높은 정확성을 유지할 수 있었으며 이러한 연구는 전통적인 QA 영상화뿐만 아니라 검출기 개발 연구에 있어서 정량적인 MTF, NPS, DQE 측정에 더욱 더 효율적으로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

Effect of the Signal-to-Noise Power Spectra Ratio On MTF compensated EOC images

  • Kang, Chi-Ho;Choi, Hae-Jin
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.202-207
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    • 2002
  • EOC (Electro-Optical Camera) of KOMPSAT-1 (Korea Multi-Purpose SATellite) has been producing land imageries of the world since January 2000. After image data are acquired by EOC, they are transmitted from satellite to ground via X-band RF signal. Then, EOC image data are generated and pass through radiometric and geometric corrections to generate standard products of EOC images. After radiometric correction on EOC image data, Modulation Transfer Function (MTF) compensation is applicable on EOC images with user's request for better image quality. MTF compensation is concerned with filtering EOC images to minimize the effect of degradations. For Image Receiving and Processing System (IRPE) at KOMPSAT Ground Station (KGS), Wiener filter is used in MTF compensation for EOC images. If the Pointing Spread Function (PSF) of EOC system is known, signal-to-noise power spectra ratio is the only factor in the determination of Wiener filter. In this paper, MTF compensation in IRPE at KGS is introduced and MTF compensated EOC 1R images are generated using Wiener filters with various signal-to-noise power spectra ratios. MTF compensated EOC 1R images are correlated with EOC 1R images for observing linearities between them. As a result, the effect of signal-to-noise power spectra ratio is shown on MTF compensated EOC 1R images.

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Effect of the Signal-to-Noise Power Spectra Ratio on MTF Compensated EOC Images

  • Kang, Chi-Ho;Choi, Hae-Jin
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.43-52
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    • 2003
  • EOC (Electro-Optical Camera) of KOMPSAT-1 (Korea Multi-Purpose SATellite) has been producing land imageries of the world since January 2000. After image data are acquired by EOC, they are transmitted from satellite to ground via X-band RF signal. Then, EOC image data are retrieved and pass through radiometric and geometric corrections to generate standard products of EOC images. After radiometric correction on EOC image data, Modulation Transfer Function (MTF) compensation is applicable on EOC images with user's request for better image quality. MTF compensation is concerned with filtering EOC images to minimize the effect of degradations. For Image Receiving and Processing System (IRPE) at KOMPSAT Ground Station (KGS), Wiener filter is used for MTF compensation of EOC images. If the Pointing Spread Function (PSF) of EOC system is known, signal-to-noise (SNR) power spectra ratio is the only variable which determines the shape of Wiener filter In this paper, MTF compensation in IRPE at KGS is briefly addressed, and MTF compensated EOC images are generated using Wiener filters with various SNR power spectra ratios. MTF compensated EOC images are compared with original EOC 1R images to observe correlations between them. As a result, the effect of SNR power spectra ratio on MTF compensated EOC images is shown.

CsI(TI) Indirect Flat Panel Detector의 선질에 따른 물리적 영상 평가 (Performance Characteristic of a CsI(Tl) Flat Panel Detector Radiography System)

  • 정회원;민정환;김정민;박민석;이광용
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권2호
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    • pp.109-117
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    • 2012
  • 간접형 CsI flat-panel detector (FPD)의 해상특성(modulation transfer function, MTF), 잡음특성(Wiener spectrum or noise power spectrum, NPS), 양자검출효율(detective quantum efficiency, DQE)을 측정하고 평가하기 위하여 본 실험을 실시하였다. IEC에서 권고한 실험방법을 따라 RQA3, RQA5, RQA7, RQA9의 방사선 선질을 사용하였다. MTF는 egde법을 사용하였다. Wiener spectrum은 조사 영역내에서 획득한 영상의 푸리에 변화를 통하여 구하였다. DQE는 MTF, WS(NPS), X선 입력 및 입력 광자량을 사용하여 평가하였다. 특성곡선은 RQA3와 RQA5, RQA7, RQA9과는 차이가 발생하였다. MTF는 X선 선질과는 상관없이 일정하였다. WS(NPS)은 X선 양이 증가 할수록 감소하였으며, RQA3, RQA5, RQA7, RQA9순으로 감소하였다. DQE는 1mR에서 가장 우수했으며, RQA3, RQA5, RQA7, RQA9순으로 감소하였다. FPD의 물리적 영상 특성을 입력 선질에 따라 다를 수 있다. 본 연구를 통하여 디지털 방사선 시스템의 바르게 사용하려면 FPD의 물리적 영상 특성을 아는 것이 중요함을 인식하게 되었다.

조직 등가물질 두께 증가에 따른 디지털 엑스선 영상의 해상도 분석에 관한 연구 (A Study on the Resolution Analysis of Digital X-ray Images with increasing Thickness of PMMA)

  • 김준우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.173-179
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    • 2021
  • 디지털 래디오그라피 시스템에서 발생하는 산란선은 신호의 증가를 가져오는 장점도 있지만 피사체를 투과한 엑스선 영상의 해상도 저하, 노이즈 증가로 궁극적인 검출능이 감소된다. 공간주파수 도메인에서 해상도를 평가하기 위한 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)에서 간접적으로 산란선을 측정하는 방법은 제로-주파수에 해당하는 변조전달함수 값이 강하되는 정도로 간주할 수 있다. 본 연구는 환자 조직 등가물질로 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 사용하였으며 다양한 두께에 대한 변조전달함수를 획득하여 산란선이 해상도에 미치는 영향을 정량화하였다. PMMA 두께 증가에 따라 엑스선 영상 신호는 35 ~ 83%까지 감소되는 것이 관찰되었고, 이는 PMMA에 엑스선이 흡수 혹은 산란되는 양상으로 판단되며 이러한 결과는 변조전달함수를 저하시키는 것과 동시에 산란선 비율을 증가시키는 결과로 나타났다. PMMA에 의한 변조전달함수 저하를 보정하기 위한 방법은 간접변환방식 검출기에서 발생되는 빛 퍼짐 경향까지 절단하여 변조전달함수 값의 상승을 가져왔다. 보다 합리적인 방법으로 경계확산함수(edge-spread function, ESF) 혹은 선확산함수(line-spread function, LSF)에서의 피팅, 제로 값으로 채우는 처리 등이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

고정형(Stationary-gantry) 희소뷰(Sparse-view) CT 보안검색시스템의 공간분해능 평가 (The Evaluation of Spatial Resolution of Stationary-gantry Sparse-view CT Security-screening System)

  • 김영조;최광윤;정춘호;박형규
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.377-384
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    • 2023
  • In this study, the image quality assessment, especially spatial resolution evaluation, for Sparse-view CT reconstructed images was performed. The main goal of the experiment is to evaluate Modulation Transfer Function by using American Standard Method for Measurement of Computed Tomography System Performance(ASTM E1695-95) which uses the edge test object. To compare with the ASTM method, a different method, the radial-type edge profile, to measure MTF using the edge method also performed. Both approaches were tested on the same image acquired by the stationary-gantry sparse-view CT security-screening system using cylindrical test phantom manufactured in accordance with ANSI 42.45. Both of the spatial resolutions at 10% modulation are 0.195, 0.203lp pixel-1, respectively. The method implemented by ASTM E1695-95 showed higher reliability and had a relatively more accurate spatial resolution result than the radial-type edge profile method.