X-ray 영상에서 그리드 아티팩트 개선을 위한 동적 분할 기반 DCT 기법
A Dynamically Segmented DCT Technique for Grid Artifact Suppression in X-ray Images
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초록
방사선 진단에서 산란선 보정 그리드의 사용은 굴절되는 신호에 의한 영상의 왜곡을 방지할 수 있는 장점이 있는 반면, X-ray 영상에서 그리드 아티팩트를 발생시키는 부작용을 수반한다. 본 논문에서는 이산코사인변환(DCT: discrete cosine transform)을 사용하여, 그리드 라인을 개선하는 기법을 제안한다. X-ray 영상에서 그리드 라인은 피사체의 형태와 영상의 영역에 따라 서로 다른 특성을 보인다. 이러한 점을 해결하기 위하여 동적 분할 구조를 기반으로 DCT 변환을 적용하고, 개별 분할별로 적합한 필터전달함수를 설계하였다. 세부적으로 주파수 영역 데이터에 대하여 그리드 라인의 대역을 검출하는 알고리즘을 제안하였으며, 필터전달함수로 Kaiser 윈도우와 Butterworth 필터를 조합한 형태의 밴드스톱필터(BSF: band stop filter)를 구현하였다. 또한 블로킹 현상을 개선하기 위하여 다중구조의 영상으로부터 픽셀값을 결정하는 방법론을 제시하였다. 총 140개의 실제 X-ray 영상을 사용한 실험결과로부터 제안된 이론의 타당성을 실험적으로 평가하였다.
Abstract
The use of anti-scatter grids in radiographic imaging has the advantage of preventing the image distortion caused by scattered radiation. However, it carries the side effect of leaving artifacts in the X-ray image. In this paper, we propose a grid line suppression technique using discrete cosine transform(DCT). In X-ray images, the grid lines have different characteristics depending on the shape of the object and the area of the image. To solve this problem, we adopt the DCT transform based on a dynamic segmentation, and propose a filter transfer function for each individual segment. An algorithm for detecting the band of grid lines in frequency domain and a band stop filter(BSF) with a filter transfer function of a combination of Kaiser window and Butterworth filter have been proposed. To solve the blocking effects, we present a method to determine the pixel values using multiple structured images. The validity of the proposed theory has been evaluated from the experimental results using 140 X-ray images.
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