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학위논문 상세정보

CdTe 광자계수형 디텍터를 CT에 응용하기 위한 전처리 알고리즘 원문보기

  • 저자

    박소은

  • 학위수여기관

    경희대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    생체의공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    70 p.

  • 키워드

    CdTe Photon counting detector CT Flat field correction Signal to thickness calibration (STC) Correction with virtual white image;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13536601&outLink=K  

  • 초록

    본 논문에서는 카드뮴텔룰라이드 광자 계수형 디텍터를 이용한 CT 촬영과 같은 장시간의 영상 촬영 실험에서 발생되는 시스템적 문제에서 기인하는 영상 내 문제를 보정하기 위한 새로운 전처리 알고리즘에 대한 연구와 그 개발에 대해 수행하였다. 카드뮴텔룰라이드는 광변환 효율 및 에너지 레벨을 이유로 X-ray 를 사용하는 진단의학 분야에서 차세대 저선량 기술 분야 중 광자 계수형 디텍터에서 특히 주목되고 있는 광도전체 센서 물질이다. 그러나, 영상의 촬영 중 발생되는 온도, 시간을 비롯한 여러가지 시스템적 환경 요인에 의해 심각한 아티팩트를 발생시키며, 기존의 여러가지 보정방법을 이용하는 때에는 쉽게 영상을 보정할 수 없을 뿐만 아니라, 효과적으로 보정할 수 없어, 재구성 된 영상에서 심각한 문제를 일으킨다. 높은 품질의 영상을 획득하기 위해 최적화 된 시스템 특성에 영향을 줄 수 있는 온도, 습도, 선량, 시간, 바이어스 전압 및 DAC 파라미터 값의 설정에 대한 기초실험을 통해 시스템의 특성을 파악하고, 이를 기반으로 하여 최적화된 시스템 상에서의 획득된 영상의 문제점을 파악하고 이에 영향을 줄 수 있는 주요 요인으로 온도, 시간 파라미터를 선정하고, 그에 따른 추가적인 시스템 및 영상의 특성을 확인하였다. 그 결과, 온도에 대한 파라미터는 추가적인 냉각 시스템을 통해 초기 몇 개의 영상 획득 이후부터 대체로 안정적이고, 시간에 따른 파라미터에 따라 영상 내부의 계수된 광자의 수가 유사한 특성을 갖는 픽셀 그룹에서는 그 변화특성이 유사하고, 모든 픽셀 그룹은 일정한 크기로 증가 또는 감소 및 유지된 다는 것을 확인할 수 있었다. 모든 픽셀 그룹이 모두 일정한 크기로 시간에 따라 증가•감소•유지된다는 특성은 CT 촬영 시 영상의 보정을 위한 시스템적 정확한 시간 조절 및 영상 획득 알고리즘에 따라 영상을 효과적으로 보정할 수 있다는 것을 의미했고, 그 결과 기존의 알고리즘과 대비하여 큰 보정 효과를 얻을 수 있었다. 본 알고리즘은 카드뮴텔룰라이드 광자 계수형 디텍터를 이용해서 영상을 균일하게 처리하여 보정할 수 있다는 큰 장점을 가지며, 균일하게 획득한 영상을 이용하여 추가적인 빔 경화 영향의 제거를 위한 신호-두께 신호 변환 알고리즘의 적용과 Spectral CT와 같은 CT 촬영이 필요한 임상 적용에 큰 가능성을 제시할 것으로 기대된다.


    This study was designed for reporting new preprocessing algorithm to correct x-ray images taken from long-term experiments like Computed Tomography with CdTe photoconductor-type photon counting detector. CdTe photon counting detector draws high attention as an alternative to other low-dose CT technologies. However the image taken from the CdTe photon counting detector without controlling experimental parameters has severe artifacts which can't be easily removed. Thus, we should perform the experiment with considering the CdTe photon counting detector characteristics that depend on temperature, humidity, dose, time, bias voltage and DAC setting. In this paper, we have identified the system characteristics from the basic performance evaluation test, and then, we have set up the time-dependent correction algorithm to compensate the environmental effects including temperature. To apply this system dependent correction algorithm to the micro-CT, we investigated time and temperature dependent characteristics of all pixels, and then, we grouped the pixels with similar pixel response. After grouping, we tried to correct all grouping pixels simultaneously. The advanced algorithm we made shows high performance in image quality. With this algorithm, we can make homogeneous and uniform x-ray images so that we can apply the algorithm to commercial x-Ray or CT systems for practical use.


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