20 research outputs found
Acceleration of NMI-based 3D non-rigid registration using hybrid cores
학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과, 2012.2, [ vi, 31 p. ]한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과
의료 영상에서 비강체 영상 정합을 이용한 PSF 보간 기법
An image-based super-resolution method using a cone-beam-based line-of-response (LOR) reconfiguration in a positron emission tomography (PET) image is provided. That is, an apparatus and method for reconfiguring a super-resolution PET image using a cone-beam-based LOR reconfiguration is provided
초고해상도 3차원 PET 영상을 위한 LOR 기반 재구성 기법
학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학부, 2016.2
,[vii, 72 p. :]Positron emission tomography (PET) images usually suffer from incorrect quantification of the radioactive uptake of lesions due to low spatial resolution. To improve the spatial resolution based on wobble scanning, we previously proposed a sinogram-based super-resolution (SR) algorithm using a space-variant blur matrix. However, the algorithm may cause unwanted resolution loss owing to an inevitable interpolation process for preparing evenly spaced projections. In this dissertation, we propose a novel one-step line of response (LOR)-based SR framework for 3D PET images. In the framework, we efficiently determine a large number of space-variant point spread functions (PSFs) in the image space by using the scanner symmetries and the proposed PSF interpolation scheme based on non-rigid registration. Furthermore, to minimize the resolution degradation in the evenly spaced parallel-beam re-binning and to reduce the computational time in the graphics processing unit (GPU) implementation, we introduce parallel-friendly LOR reconstruction based on cone-beam reordering. We then obtain high resolution images via a one-step super-resolved 3D PET image reconstruction with low resolution sinograms measured through wobble scanning.
Meanwhile, the wobble scanning requires a moving mechanism of the patient bed or a system gantry. To alleviate this problem, we propose to use respiratory motion rather than wobble motion for 3D PET SR of images. In this proposed framework, gated list-mode PET data are acquired in a free breathing condition as in the conventional protocol of PET imaging. In addition, we acquire two low-dose CT images in a breath-hold manner at exhale and inhale phases. Using the two low-dose CT images, we estimate the 4D motion vector field (MVF) and correspondingly generate a virtual 4D CT image. The CT images have much better spatial resolution than PET images and therefore the estimated MVF can be considered reliable for PET SR reconstruction. We then estimate space-variant PSFs in the imaging field of view using a minimum number of PSFs obtained through Monte-Carlo simulations. Finally, SR reconstruction is performed by incorporating the estimated MVF and space-variant PSFs. In the SR reconstruction, to minimize the resolution degradation in the evenly spaced parallel-beam re-binning and to reduce the computational time on the GPU, we introduce a parallel-friendly spanned line of response reconstruction technique based on fan-beam reordering.
The two proposed frameworks commonly provide noticeable improvement on the spatial resolution of PET images with a considerable reduction of computational time.한국과학기술원 :전기및전자공학부
METHOD AND SYSTEM FOR INTERPOLATING POINT SPREAD FUNCTION USING NONGRID IMAGE REGISTRATION IN MEDICAL IMAGE
의료 영상에서 비강체 영상 정합을 이용한 점상 강도 분포 함수를 보간하는 방법은 의료 영상 시스템의 대칭성을 기초로 MC 시뮬레이션(Monte-Carlo Simulation)을 수행하여 상기 의료 영상 시스템에 대한 복수의 복셀(Voxel) 위치 중 적어도 하나의 복셀 위치에 대한 점상 강도 분포 함수(Pont Spread Function; PSF) 사이노그램(Sinogram)을 측정하는 단계; 미리 설정된 영상 재구성 알고리즘을 이용하여 상기 측정된 점상 강도 분포 함수 사이노그램을 영상화하는 단계; 상기 영상화된 점상 강도 분포 함수간의 비강체 영상 정합을 수행하여 변형 필드(Deformation Field)를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 변형 필드를 이용하여 상기 의료 영상 시스템에 대한 상기 복수의 복셀 위치 중 상기 적어도 하나의 복셀 위치를 제외한 나머지 복셀 위치에 대한 상기 점상 강도 분포 함수를 보간하는 단계를 포함한다
METHOD AND APPARATUS FOR PARALLEL NMI-BASED 3D NONRIGID IMAGE REGISTRATION ON HYBRID CORES
일 실시예에 따른 3차원 비강체의 영상 접합을 위한 병렬 처리 방법은 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit; GPU)가 변형 함수에 기초한 B-스플라인(B-spline) 자유 형태 변형(Free Form Deformation; FFD)에 의해 소스 영상을 국부적으로 변형하는 단계; 상기 변형된 소스 영상과 타겟 영상의 밝기 값을 기초로 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)가 2차원 접합 히스토그램을 계산하는 단계; 상기 중앙 처리 장치가 상기 2차원 접합 히스토그램을 이용하여 상기 소스 영상 및 상기 타겟 영상의 정규 상호 정보(Normalized Mutual Information; NMI)를 산출하는 단계; 및 상기 소스 영상 및 상기 타겟 영상의 정규 상호 정보에 기초한 비용 함수를 이용하여 상기 변형 함수를 갱신하는 최적화 과정을 수행하는 단계를 포함한다
METHOD AND APPARATUS FOR RESTRUCTURING IMAGE FOR PARALLEL PROCESSING OF POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY WITH HIGH RESOLUTION
본 발명은 영상 재구성에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고해상도 양전자 방출 단층 촬영에서 병렬 처리를 위해 영상을 재구성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 영상을 재구성하는 방법은 측정 대상체에 조사된 방사선에 응답하여 검출기들로부터 검출된 반응선((Line-Of-Response; LOR)들을 콘 빔(cone beam) 형태의 여현 곡선 포맷(sinogram format)으로 변환하는 단계; 상기 변환된 반응선들을 기초로 역투영(back projection)를 수행하는 단계; 및 상기 역투영의 수행 결과를 이용하여 영상을 재구성하는 단계를 포함한다
Apparatus and Method of denoising a noise characteristics in reconstructed image
본 발명은 양전자 방출 단층 촬영(PET), SPECT, CT, Panorama X-ray 등의 의료진단 영상 장비에서 획득한 재구성 영상의 잡음 특성을 고려하여 가우시안 기반 잡음을 제거하는, 재구성 영상의 잡음 제거 장치 및 그 방법을 제공한다.이를 위하여, 본 발명은, 의료진단 영상 장비에서 획득한 재구성 영상의 잡음을 제거하는 장치에 있어서, 상기 의료진단 영상 장비에 해당되는 시스템 매트릭스에 따른 민감도 맵을 생성하는 민감도 맵 생성부; 상기 민감도 맵 생성부에서 생성한 민감도 맵을 이용하여 상기 의료진단 영상 장비에서 재구성한 3D 영상의 평균과 분산의 관계를 선형적으로 만드는 평균/분산 선형부; 상기 민감도 맵이 적용된 3D 재구성된 영상을 가우시안 분포로 변환하는 분산 안정화 변환부; 및 상기 분산 안정화 변환부에 의해 가우시안 분포를 갖는 3D 재구성된 영상에 대해 가우시안 기반 잡음 제거를 수행하는 가우시안 잡음 제거부를 포함한다
METHOD OF MOTION COMPENSATION AND PHASE-MATCHED ATTENUATION CORRECTION IN PET IMAGING BASED ON A FEW LOW-DOSE CT IMAGES
본 발명은 소수의 저선량 컴퓨터 단층촬영 영상을 이용한 양전자 단층촬영 영상의 움직임 보상 및 움직임 상태별 감쇠 보정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 호흡별 PET 데이터를 획득하는 단계와, 적어도 2 이상의 다른 호흡에서 CT 영상을 획득하고, 이를 이용하여 가상의 4D CT 영상을 생성하는 단계와, 4D CT 영상과 호흡별 PET 데이터를 매칭하여, 호흡별로 정확하게 대응되는 3D CT 영상들을 선택하는 단계, 선택된 결과를 이용하여, 호흡별 PET 데이터간의 호흡 움직임 변위 필드 정보를 추출하는 단계, 선택된 CT 영상들을 이용하여 호흡별 PET 데이터에 호흡별 감쇠 및 산란 보정을 수행하는 단계, 보정된 호흡별 PET 데이터들과 추출된 호흡 움직임 변위 필드 정보들을 이용하여, 호흡 보상 및 재구성을 수행하는 단계를 구비한다
