KR101433920B1 - Method for recovering signal for reduction of Gibbs phenomenon or ringing artifact and apparatus thereof - Google Patents

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KR101433920B1 KR1020120053885A KR20120053885A KR101433920B1 KR 101433920 B1 KR101433920 B1 KR 101433920B1 KR 1020120053885 A KR1020120053885 A KR 1020120053885A KR 20120053885 A KR20120053885 A KR 20120053885A KR 101433920 B1 KR101433920 B1 KR 101433920B1
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Abstract

기브스 현상 및 공명 인공산물 제거를 위한 신호 복원 방법 및 그 장치가 개시된다.
본 방법에서, 신호 복원 장치는 원 입력신호에 대해 영상 시스템에서 측정된 신호와 추정된 신호를 이용하여 상기 측정된 신호의 해상도를 복원한다. 그리고, 복원되는 신호의 총변화량이 최소가 되도록 상기 해상도를 복원하는 과정을 반복 수행하여 최종 영상신호를 복원한다. 여기서, 상기 복원되는 신호의 총변화량은 신호를 기준으로 주변과의 변화량의 합이다.
A signal restoration method and apparatus for removing Gibbs phenomenon and resonance artifacts are disclosed.
In this method, a signal restoration device reconstructs a resolution of the measured signal using a signal measured in an image system and an estimated signal with respect to a original input signal. Then, the process of restoring the resolution is repeated to restore the final image signal so that the total change amount of the restored signal is minimized. Here, the total change amount of the restored signal is the sum of the change amount with the surroundings based on the signal.

Description

기브스 현상 및 공명 인공산물 제거를 위한 신호 복원 방법 및 그 장치 {Method for recovering signal for reduction of Gibbs phenomenon or ringing artifact and apparatus thereof}[0001] The present invention relates to a Gibbs phenomenon and a signal reconstruction method for removing resonance artifacts, and a Gibbs phenomenon or ringing artifact and apparatus therefor,

본 발명은 기브스 현상 및 공명 인공산물 제거를 위한 신호 복원 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a signal reconstruction method for Gibbs phenomenon and removal of resonance artifacts.

현대인의 경우, 한 사람당 한 대 이상의 디지털 카메라를 소유하고 있을 정도로 고성능 카메라의 시장은 매년 확대되고 있는 실정이다. 또한 정확한 암 및 뇌질환 진단을 지원할 수 있는 고해상도의 의학 영상 시스템도 계속해서 진보되어 개발되고 있다.In the case of modern people, the market for high-performance cameras is expanding year by year so that one person owns more than one digital camera per person. In addition, a high-resolution medical imaging system capable of supporting accurate diagnosis of cancer and brain diseases is continuously being developed and developed.

이와 같이 영상을 다루는 수많은 영상 시스템들은 해상도 저하의 문제를 가지고 있으며 이러한 해상도 저하 문제를 해결하기 위하여 디블러링(deblurring)과 같은 해상도 복원 기법을 개발하여 사용하고 있다.In this way, many image processing systems have a problem of resolution degradation. In order to solve the resolution degradation problem, a resolution restoration technique such as deblurring is developed and used.

그런데, 영상신호를 다루는 시스템의 경우 원 신호를 복원하기 위하여 해당 시스템의 임펄스 응답 함수(impulse response function)를 이용하는 신호 처리 기법을 흔하게 적용하고 있다. 이러한 신호 복원 기법에서 불연속 구간을 가진 연속 미분 가능한 주기함수(piecewise continuously differentiable periodic function)를 반복적으로 복원하고자 할 경우 불연속 구간 주위로 크게 진동하는 신호가 발생하는 기브스 현상(Gibbs phenomenon) 혹은 공명 인공산물(ringing arifact)이 흔하게 발생한다.However, in the case of a video signal processing system, a signal processing technique using an impulse response function of a corresponding system is commonly applied to recover the original signal. In this signal restoration technique, if a piecewise continuously differentiable periodic function with a discontinuous section is repeatedly restored, a Gibbs phenomenon or a resonance artifact ringing arifact) is common.

따라서, 해상도 저하를 일으키는 영상 시스템에서 해상도 문제를 해결하기 위하여 영상신호 복원시 발생되는 기브스 현상 또는 공명 인공산물을 제거하는 기술이 요구된다.Therefore, in order to solve a resolution problem in a video system that causes a reduction in resolution, there is a need for a technique for removing a gibbous phenomenon or a resonance artifact generated when a video signal is restored.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 영상신호 복원시 발생하는 기브스 현상 또는 공명 인공산물을 감소시킬 수 있는 신호 복원 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a signal restoration method and apparatus for reducing gibbous phenomena or resonance artifacts occurring in restoring a video signal.

본 발명의 한 특징에 따른 신호 복원 방법은,According to an aspect of the present invention,

원 입력신호에 대해 영상 시스템에서 측정된 신호와 추정된 신호를 이용하여 상기 측정된 신호의 해상도를 복원하는 단계; 복원되는 신호의 총변화량이 최소가 되도록 상기 해상도를 복원하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하며, 상기 복원되는 신호의 총변화량은 신호를 기준으로 주변과의 변화량의 합인 것을 특징으로 한다.Reconstructing a resolution of the measured signal using the signal measured in the image system and the estimated signal with respect to the original input signal; And repeating the step of restoring the resolution so that the total amount of change of the restored signal is minimized. The total amount of change of the restored signal is a sum of a change amount with the surroundings based on a signal.

여기서, 상기 추정된 신호는 상기 영상 시스템의 해상도 저하 정도를 표현하는 점퍼짐 함수(point spread function)에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 한다.Here, the estimated signal is generated based on a point spread function expressing a degree of resolution degradation of the image system.

또한, 상기 총변화량은 복원되는 신호의 위치별 미분에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.The total amount of change is calculated by a derivative of a position of a recovered signal.

또한, 상기 총변화량은 미리 설정된 기여도에 따라 상기 해상도 복원시 적용되는 것을 특징으로 한다.Also, the total amount of change is applied when restoring the resolution according to a preset contribution amount.

또한, 상기 신호 복원 방법은 하기의 신호 복원 관계식

Figure 112012040585559-pat00001
여기서, p는 상기 측정된 신호이고, S는 상기 점퍼짐 함수이며,
Figure 112012040585559-pat00002
는 상기 복원되는 신호이고,
Figure 112012040585559-pat00003
는 상기 복원되는 신호(
Figure 112012040585559-pat00004
)의 총변화량이며,
Figure 112012040585559-pat00005
는 상기 총변화량(
Figure 112012040585559-pat00006
)의 기여도이고,
Figure 112012040585559-pat00007
는 상기 추정된 신호임에 따라 최종 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal restoration method may include the following signal restoration relation
Figure 112012040585559-pat00001
Where p is the measured signal, S is the jumping load function,
Figure 112012040585559-pat00002
Is the restored signal,
Figure 112012040585559-pat00003
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112012040585559-pat00004
), ≪ / RTI >
Figure 112012040585559-pat00005
The total amount of change (
Figure 112012040585559-pat00006
), ≪ / RTI >
Figure 112012040585559-pat00007
And restores the final video signal according to the estimated signal.

또한, 상기 총변화량(

Figure 112012040585559-pat00008
)은 다음의 관계식
Figure 112012040585559-pat00009
에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.Further, the total change amount (
Figure 112012040585559-pat00008
) Is expressed by the following relational expression
Figure 112012040585559-pat00009
Is calculated by the following equation.

또한, 상기 영상 시스템이 PET(positron emission tomography) 시스템인 경우, 상기 추정된 신호(

Figure 112012040585559-pat00010
)는 다음의 관계식
Figure 112012040585559-pat00011
=
Figure 112012040585559-pat00012
여기서, H는 상기 PET 시스템의 기하학적 검출확률이고, G는 상기 PET 시스템의 점퍼짐 함수임을 따르는 것을 특징으로 한다.Further, when the image system is a positron emission tomography (PET) system, the estimated signal
Figure 112012040585559-pat00010
) Is expressed by the following formula
Figure 112012040585559-pat00011
=
Figure 112012040585559-pat00012
Here, H is a geometric detection probability of the PET system, and G is a jumping load function of the PET system.

본 발명의 다른 특징에 따른 신호 복원 방법은,According to another aspect of the present invention,

영상 시스템에 의해 측정된 신호를 입력받는 단계; 상기 측정된 신호와 상기 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 복원하고자 하는 신호를 추정하는 단계; 상기 측정된 신호와 추정된 신호 사이의 오차를 산출하는 단계; 상기 추정된 신호의 총변화량-여기서 총변화량은 신호를 기준으로 주변과의 변화량의 합을 나타냄-을 산출하는 단계; 및 상기 오차와 상기 총변화량의 합을 사용하여 상기 총변화량이 최소가 되는 때의 영상신호를 복원하는 단계를 포함한다.Receiving a signal measured by a video system; Estimating a signal to be reconstructed using the measured signal and a jumping function of the image system; Calculating an error between the measured signal and the estimated signal; Calculating a total change amount of the estimated signal, wherein the total change amount represents a sum of a change amount with the surroundings based on a signal; And restoring a video signal when the total amount of change becomes minimum using the sum of the error and the total amount of change.

여기서, 상기 추정하는 단계, 상기 오차를 산출하는 단계, 상기 총변화량을 산출하는 단계 및 상기 복원하는 단계를 반복 수행하여 상기 총변화량이 최소가 될 때의 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 한다.Here, the video signal is restored by repeating the estimating step, the error calculating step, the total change amount calculating step, and the restoring step to minimize the total change amount.

또한, 상기 복원하는 단계에서, 상기 총변화량을 감소시키는 방향으로 역문제(inverse problem)를 풀어 상기 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 한다.Also, in the reconstructing step, the inverse problem is solved in the direction of reducing the total amount of change, and the video signal is reconstructed.

또한, 상기 영상 시스템이 PET(positron emission tomography) 시스템인 경우 상기 추정하는 단계에서 상기 PET 시스템의 점퍼짐 함수와 기하학적 검출확률을 이용하여 신호를 추정하는 것을 특징으로 한다.When the imaging system is a positron emission tomography (PET) system, the signal is estimated using the jumping function and the geometric detection probability of the PET system in the estimating step.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 신호 복원 장치는,According to another aspect of the present invention,

영상 시스템에 의해 측정된 신호를 입력받는 영상 입력부; 상기 측정된 신호와 상기 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 복원하고자 하는 신호를 추정하는 영상 추정부; 상기 측정된 신호와 추정된 신호 사이의 오차를 산출하는 오차 산출부; 상기 추정된 신호의 총변화량-여기서 총변화량은 신호를 기준으로 주변과의 변화량의 합을 나타냄-을 산출하는 총변화량 산출부; 및 상기 오차 산출부에 의해 산출되는 오차와 상기 총변화량 산출부에 의해 산출되는 총변화량의 합을 사용하여 상기 총변화량이 최소가 되는 때의 영상신호를 복원하는 신호 복원부를 포함한다.A video input unit receiving a signal measured by the video system; An image estimator for estimating a signal to be reconstructed using the measured signal and a jumping function of the image system; An error calculator for calculating an error between the measured signal and the estimated signal; A total change amount calculating unit for calculating a total change amount of the estimated signal, wherein the total change amount indicates a sum of a change amount with the surroundings based on a signal; And a signal reconstruction unit for reconstructing a video signal when the total amount of change becomes minimum using a sum of an error calculated by the error calculating unit and a total change amount calculated by the total change amount calculating unit.

여기서, 상기 신호 복원부는 상기 오차와 상기 총변화량의 합을 감소시키는 과정을 반복 수행하여 상기 총변화량이 최소가 될 때의 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 한다.Here, the signal decompression unit repeatedly performs a process of reducing the sum of the error and the total change amount, thereby restoring the video signal when the total change amount becomes minimum.

본 발명에 따르면, 영상신호 복원시 발생하는 기브스 현상 또는 공명 인공산물을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the gibbous phenomenon or resonance artifacts generated in restoring a video signal.

따라서, 진단 장치의 경우 진단 정확도가 향상될 수 있다.Therefore, the diagnostic accuracy can be improved in the case of the diagnostic apparatus.

이로 인해, 영상 시스템들의 판매 경쟁력이 향상된다.As a result, the sales competitiveness of video systems is improved.

도 1은 일반 영상 시스템에서 영상 신호를 측정하는 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 신호 복원 시스템이 측정된 신호를 이용하여 영상신호를 복원하는 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 방법의 흐름도이다.
도 6은 PET 시스템에 대해 일반적인 방법으로 복원한 영상과 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 복원한 영상을 비교하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 영상에 대해 x축 방향으로 프로파일을 그린 결과를 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a concept of measuring a video signal in a general video system.
2 is a diagram illustrating a concept of a general signal restoration system restoring a video signal using a measured signal.
3 is a diagram illustrating a concept of a signal restoration method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a signal restoration apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a signal restoration method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for comparing images restored by a general method with respect to a PET system and images restored by a method according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a view showing a result of drawing a profile in the x-axis direction with respect to the image of Fig.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 영상신호(f)를 다루거나 측정하는 영상 시스템(10)의 경우 그 시스템의 검출 특성, 특히 해상도 저하 정도를 점퍼짐 함수 (point spread function, S)를 통하여 정의할 수 있다.1, in the case of an image system 10 that processes or measures a video signal f, the detection characteristics of the system, in particular, the degree of resolution degradation, is determined through a point spread function (S) Can be defined.

이러한 영상 시스템(10)은 시스템 자체의 해상도 저하 문제를 해결하면서 원래의 입력 신호를 유추 및 복원하기 위하여 다음의 [수학식 1]과 같이 해상도 저하 정도를 표현하는 점퍼짐 함수(S)와 측정 데이터(p)를 이용하여 영상의 검출 과정의 역문제(inverse problem)를 반복적으로 풀면서 영상신호의 해상도를 개선하는 신호 복원 기법(signal recovery system)을 사용하고 있다. In order to solve the resolution degradation problem of the system itself and to reconstruct and restore the original input signal, the image system 10 includes a jumping function S representing the degree of resolution degradation and a measurement data a signal recovery system that improves the resolution of a video signal by repeatedly solving the inverse problem of the image detection process using the p (p) is used.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112012040585559-pat00013
Figure 112012040585559-pat00013

이러한 신호 복원 기법에 따르면, 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 복원하고자 하는 영상신호 (

Figure 112012040585559-pat00014
)에 고주파의 신호를 반복적으로 더해가게 되는 반면 k번째 반복 연산에서 복원된 영상신호(
Figure 112012040585559-pat00015
) 내 불연속 구간을 가진 연속 미분 가능한 주기함수(piecewise continuously differentiable periodic function)를 복원하고자 할 경우 불연속 구간 주위로 크게 진동(oscillation)하는 신호가 발생하는 기브스 현상 (Gibbs phenomenon) 혹은 공명 인공산물(ringing arifact)이 발생하게 된다. According to this signal restoration technique, as shown in FIG. 2,
Figure 112012040585559-pat00014
), While the reconstructed image signal in the k-th iterative operation (
Figure 112012040585559-pat00015
In case of attempting to recover a piecewise continuously differentiable periodic function with a discontinuous section within a discontinuous section, a Gibbs phenomenon or a ringing aifact, in which a large oscillating signal is generated around the discontinuous section, ).

이러한 진동 신호 또는 공명 인공산물은 영상의 질을 저하시키어 의학 영상의 경우에는 진단의 정확성을 저하시키는 요인이 되고, 디지털 카메라의 경우에는 품질을 저하시켜 판매 실적에도 악영향을 미치게 된다. 그러므로 이러한 기브스 현상 또는 공명 인공산물을 제거할 수 있는 기술이 요구된다.Such vibration signals or resonance artifacts degrade the quality of the images, which may degrade the accuracy of the diagnosis in the case of medical images. In the case of digital cameras, the quality of the images may deteriorate and adversely affect sales performance. Therefore, there is a need for a technique capable of removing such Gibbs phenomenon or resonance artifacts.

이제 본 발명의 실시예에 따른 기브스 현상 및 공명 인공산물 제거를 위한 신호 복원 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Now, a detailed description will be given of a Gibbs phenomenon and a signal restoration method for removing resonance artifacts according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서는 영상 시스템에서 점퍼짐 함수를 이용하여 원 입력 신호를 복원하는 경우 발생되는 기브스 현상 또는 공명 인공산물을 감소시키기 위하여 복원하고자 하는 신호의 총변화량(total variation, TV)을 이용한다. 여기서, 신호의 총변화량은 신호의 각 위치마다 주변과의 변화량을 측정하여 모두 더한 값으로 표현된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 복원하고자 하는 신호의 총변화량이 최소가 되도록 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 한다.In the embodiment of the present invention, a total variation (TV) of a signal to be restored is used in order to reduce a gibbous phenomenon or a resonance artifact generated when a original input signal is restored by using a jumping load function in an image system. Here, the total change amount of the signal is represented by a value obtained by measuring the amount of change with the surroundings for each position of the signal. Particularly, in the embodiment of the present invention, the video signal is restored such that the total change amount of the signal to be restored is minimized.

신호 복원 과정에서 기브스 현상이 발생하는 경우 신호의 총변화량이 증가하게 되므로 다음의 [수학식 2]와 같이 점퍼짐 함수를 이용한 복원 기법에 복원하고자 하는 신호의 총변화량을 사전함수(prior function)로써 추가하여 공명 인공산물이 제거된 영상신호가 복원되도록 한다. The total amount of change of the signal to be restored in the restoration technique using the jumping function is used as a prior function as shown in the following Equation (2) Thereby restoring the image signal from which the resonance artifact is removed.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112012040585559-pat00016
Figure 112012040585559-pat00016

여기서, p는 영상 시스템을 이용하여 측정된 데이터이고, S는 영상 시스템의 해상도 저하 정도를 표현하는 점퍼짐 함수이며,

Figure 112012040585559-pat00017
는 측정 데이터로부터 복원하고자 하는 영상신호이고,
Figure 112012040585559-pat00018
는 복원하고자 하는 영상신호(
Figure 112012040585559-pat00019
)의 총변화량이며,
Figure 112012040585559-pat00020
는 총변화량(
Figure 112012040585559-pat00021
)의 기여도를 결정하는 파라미터를 나타낸다. 여기서,
Figure 112012040585559-pat00022
는 측정 데이터(p)에 대해 추정된 데이터를 나타낸다.Here, p is data measured using an image system, S is a jumping function representing the degree of resolution degradation of the image system,
Figure 112012040585559-pat00017
Is a video signal to be recovered from the measurement data,
Figure 112012040585559-pat00018
The video signal to be restored
Figure 112012040585559-pat00019
), ≪ / RTI >
Figure 112012040585559-pat00020
The total amount of change (
Figure 112012040585559-pat00021
) ≪ / RTI > here,
Figure 112012040585559-pat00022
Represents data estimated for the measurement data p.

또한, 상기 [수학식 1]에서

Figure 112012040585559-pat00023
는 측정 데이터와 추정 데이터 사이의 오차를 산출하기 위한 항(term)이고,
Figure 112012040585559-pat00024
는 복원하고자 하는 영상신호의 총변화량을 기여도
Figure 112012040585559-pat00025
만큼 적용한 항(term)이다.Further, in the above-mentioned equation (1)
Figure 112012040585559-pat00023
Is a term for calculating an error between the measured data and the estimated data,
Figure 112012040585559-pat00024
The total amount of change of the video signal to be restored
Figure 112012040585559-pat00025
Is the term to which the term is applied.

한편, 본 발명의 실시예에서 복원하고자 하는 영상신호(

Figure 112012040585559-pat00026
)의 총변화량(
Figure 112012040585559-pat00027
)은 다음의 [수학식 3]과 같이 복원하고자 하는 영상신호(
Figure 112012040585559-pat00028
)를 위치마다 미분하여 계산할 수 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention,
Figure 112012040585559-pat00026
) Of total variation (
Figure 112012040585559-pat00027
) Is expressed by the following equation (3): < EMI ID = 3.0 >
Figure 112012040585559-pat00028
) Can be calculated by differentiating for each position.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112012040585559-pat00029
Figure 112012040585559-pat00029

본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 방법은 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 데이터와 추정 데이터 사이의 오차를 산출하여 해상도를 복원하는 과정과 복원하고자 하는 영상신호의 총변화량을 산출하는 과정을 반복적으로 수행한다. 특히, 도 3을 참조하면, 대괄호안에서 산출된 오차와 총변화량의 합이 가장 작아질 때의 영상신호(

Figure 112012040585559-pat00030
)가 최종 복원한 영상이 되는 것이다. As shown in FIG. 3, the signal restoration method according to an embodiment of the present invention includes a process of calculating an error between measured data and estimated data to restore a resolution, and a process of calculating a total change amount of a video signal to be restored Lt; / RTI > In particular, referring to FIG. 3, when the sum of the error and the total amount of change calculated in the square brackets is the smallest,
Figure 112012040585559-pat00030
) Is the final restored image.

해상도 복원과정 (

Figure 112012040585559-pat00031
)에서 발생하는 기브스 현상은 영상 내 경계선과 같이 급격한 변화가 있는 구간 주변으로 물결무늬와 같은 신호를 발생시키므로 이로 인하여 영상의 총변동량(
Figure 112012040585559-pat00032
)은 증가하게 된다. 그러므로 총변화량(
Figure 112012040585559-pat00033
)을 줄이는 방향으로 역문제를 풀면 해상도를 복원함과 동시에 기브스 현상을 제거할 수 있다.Resolution restoration process (
Figure 112012040585559-pat00031
) Causes a signal like a wave pattern around a region having a sudden change such as a boundary line in the image. As a result, the total variation of the image
Figure 112012040585559-pat00032
) Is increased. Therefore,
Figure 112012040585559-pat00033
), It is possible to recover the resolution and remove the gibbous phenomenon.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 장치의 흐름도이다.4 is a flowchart of a signal restoration apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 장치는 영상 입력부(100), 영상 추정부(200), 오차 산출부(300), 총변화량 산출부(400) 및 신호 복원부(500)를 포함한다.4, a signal restoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes an image input unit 100, an image estimating unit 200, an error calculating unit 300, a total change amount calculating unit 400, (500).

영상 입력부(100)는 영상 시스템(도시하지 않음)을 통해 원래의 영상이 입력되어 측정되는 영상 데이터, 즉 측정 데이터를 입력받는다.The image input unit 100 receives image data, that is, measurement data, which is input through an image system (not shown).

영상 추정부(200)는 영상 입력부(100)를 통해 입력되는 측정 데이터와 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 영상 데이터를 추정하여 추정 데이터를 출력한다.The image estimating unit 200 estimates image data using measurement data input through the image input unit 100 and a jumping function of the image system and outputs estimated data.

오차 산출부(300)는 영상 입력부(100)에서 출력되는 측정 데이터와 영상 추정부(200)에서 출력되는 추정 데이터 사이의 오차를 산출한다. 오차 산출부(300)는 상기한 [수학식 2]에서의 항(

Figure 112012040585559-pat00034
)을 사용하여 오차를 산출한다.The error calculator 300 calculates an error between the measurement data output from the image input unit 100 and the estimation data output from the image estimator 200. [ The error calculator 300 calculates the error (?) In Equation (2)
Figure 112012040585559-pat00034
) Is used to calculate the error.

총변화량 산출부(400)는 영상 추정부(200)에서 출력되는 추정 데이터의 총변화량을 산출한다. 총변화량 산출부(400)는 상기한 [수학식 2]에서의 항(

Figure 112012040585559-pat00035
)을 사용하여 총변화량을 산출한다.The total change amount calculation unit 400 calculates the total change amount of the estimated data output from the video estimation unit 200. [ The total change amount calculating unit 400 calculates the total change amount calculating unit 400 based on the equation (2)
Figure 112012040585559-pat00035
) Is used to calculate the total change amount.

신호 복원부(500)는 오차 산출부(300)에서 산출되는 오차와 총변화량 산출부(400)에서 산출되는 총변화량에 상기한 [수학식 2]를 적용하여 오차와 총변화량의 합이 최소가 될 때의 영상신호를 복원하여 출력한다.The signal restoring unit 500 applies Equation 2 to the error calculated by the error calculating unit 300 and the total change amount calculated by the total change calculating unit 400 so that the sum of the error and the total change amount is minimized And outputs the restored video signal.

신호 복원부(500)는 오차 산출부(300)에서 산출되는 오차와 총변화량 산출부(400)에서 산출되는 총변화량의 합이 감소하도록 상기한 [수학식 2]를 적용하는 과정을 반복하여 최종 영상신호를 복원하여 출력한다. 여기서 반복 회수는 통계적으로 또는 실험을 통해서 설정될 수 있다.The signal restoring unit 500 repeats the process of applying Equation 2 so that the sum of the error calculated by the error calculating unit 300 and the total change amount calculated by the total change calculating unit 400 is reduced And restores and outputs the video signal. Here, the number of repetitions can be set statistically or experimentally.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a signal restoration method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 영상 입력부(100)는 영상 시스템(도시하지 않음)에서 측정된 데이터를 입력받는다(S100).First, the image input unit 100 receives data measured by a video system (not shown) (S100).

그 후, 신호 복원부(500)는 복원하고자 하는 초기 영상신호(

Figure 112012040585559-pat00036
)를 초기화하고(S110), 반복 회수(k)를 0으로 초기화한다(S120).After that, the signal restoring unit 500 restores the initial video signal (
Figure 112012040585559-pat00036
Is initialized (S110), and the number of iterations k is initialized to zero (S120).

그리고, 영상 추정부(200)는 상기 단계(S100)에서 입력된 측정 데이터와 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 영상 데이터를 추정하여 추정 데이터를 산출한다(S130).Then, the image estimating unit 200 estimates the image data using the measured data input in the step S100 and the jumping function of the image system, and calculates the estimated data (S130).

그 후, 오차 산출부(300)는 상기 단계(S100)에서 입력된 측정 데이터와 상기 단계(S130)에서 추정된 데이터 사이의 오차(

Figure 112012040585559-pat00037
)를 [수학식 4]를 통해 산출한다(S140). Thereafter, the error calculator 300 calculates an error between the measurement data input in the step S100 and the data estimated in the step S130
Figure 112012040585559-pat00037
) Is calculated through [Equation 4] (S140).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112012040585559-pat00038
Figure 112012040585559-pat00038

계속해서, 총변화량 산출부(400)는 상기 단계(S130)에서 추정된 데이터의 총변화량(

Figure 112012040585559-pat00039
)을 [수학식 5]를 통해 산출한다(S150).Subsequently, the total change amount calculating unit 400 calculates the total change amount (i.e.,
Figure 112012040585559-pat00039
) Is calculated through Equation (5) (S150).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112012040585559-pat00040
Figure 112012040585559-pat00040

그리고, 신호 복원부(500)는 상기 단계(S140)에서 산출된 오차(

Figure 112012040585559-pat00041
)와 상기 단계(S150)에서 산출된 총변화량(
Figure 112012040585559-pat00042
)을 사용하여 k=1일 때의 영상신호를 복원한다(S160). 이 때, 신호 복원부(500)는 다음의 [수학식 6]에 따른 신호 복원 기법을 사용한다.Then, the signal restoring unit 500 corrects the error calculated in the step S140
Figure 112012040585559-pat00041
) And the total amount of change calculated in the step S150
Figure 112012040585559-pat00042
) To restore the video signal when k = 1 (S160). At this time, the signal restoring unit 500 uses the signal restoration technique according to Equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112012040585559-pat00043
Figure 112012040585559-pat00043

그 후, 신호 복원부(500)는 신호 복원을 중지하여야 하는지를 판단한다(S170). 신호 복원을 중지하기 위한 판단은 여러 가지 기준에 의해 판단될 수 있다. 예를 들어 반복 회수(k)를 임계값으로 미리 설정해놓고, 해당 임계값이 되면 신호 복원을 중지하도록 할 수도 있고, 또는 복원되는 신호의 해상도가 미리 설정된 해상도를 초과하는 경우에 신호 복원을 중지하도록 할 수 있다. 이러한 중지를 위한 기준으로는 영상 시스템에 따라 보다 다양하게 적용될 수 있다.Thereafter, the signal restoring unit 500 determines whether signal restoration should be stopped (S170). The judgment for stopping the signal restoration can be judged by various criteria. For example, the number of repetitions k may be set in advance as a threshold value, and the signal restoration may be stopped when the threshold value is reached, or the signal restoration may be stopped when the resolution of the restored signal exceeds a preset resolution can do. As a criterion for such a stoppage, it can be applied variously according to the image system.

만약 신호 복원을 중지하는 조건이 안되는 경우에는 반복회수(k)를 1 증가시킨 후(S180), 상기 단계(S130, S140, S150, S160)를 반복하여 반복회수(k)에 해당하는 영상을 복원한다.If the condition for stopping signal restoration is not satisfied, the number of repetitions k is incremented by 1 in step S180, and the steps S130, S140, S150, and S160 are repeated to restore the image corresponding to the number of repetitions k do.

그러나, 만약 신호 복원을 중지하는 조건이 만족되는 경우에는 영상신호 복원을 중지하고 상기 단계(S160)에서 k가 임계값일 때 복원된 영상신호를 최종 영상신호로써 출력한다(S190).However, if the condition for stopping the signal restoration is satisfied, the restoration of the video signal is stopped, and the restored video signal is output as the final video signal in step S160 when k is the threshold value in step S160.

따라서, 상기 단계(S190)에서 출력되는 최종 영상신호는 상기에서 측정된 영상신호에 비해 고해상도이며, 또한 기브스 현상 또는 공명 인공산물이 제거된 영상신호이다.Therefore, the final image signal output in the step S190 is a high-resolution image signal which is removed from the image signal measured in the above-described step S190, and the Gibbous phenomenon or the resonance artifact is removed.

이하에서는 암 및 뇌질환 진단에 유용한 대표적인 핵의학 영상 시스템인 양전자 단층촬영(Positron emission tomography:PET) 시스템을 구체적인 예로 들어서 본 발명의 실시예에 따른 신호 복원 방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a signal restoration method according to an embodiment of the present invention will be described in detail using a positron emission tomography (PET) system, which is a representative nuclear medicine imaging system useful for diagnosis of cancer and brain diseases.

PET(positron emission tomography) 시스템의 신호 복원 기법의 경우, 시스템 고유의 점퍼짐 함수(point spread function)를 이용하여 재구성하는데, 이러한 신호 복원 기법을 사용시 흔하게 기브스 현상, 즉 급격한 화소값의 변화가 있는 경계선 주위에서 공명 인공산물이 관찰된다. In case of PET (Positron emission tomography) signal restoration, reconstruction is performed using a system specific point spread function. When such a signal restoration technique is used, a gibbous phenomenon, that is, Resonant artifacts are observed around.

이러한 공명 인공산물은 진단의 정확성을 저하시키는 요인이 되므로, 상기한 [수학식 2]를 PET 시스템에 적용한 다음의 [수학식 7]과 같이 해상도 복원뿐만 아니라 공명 인공산물을 줄이기 위하여 복원된 영상신호의 총변화량을 표현하는 사전함수를 신호 복원 알고리즘에 포함시킨다.Since the resonance artifacts are a factor for lowering the accuracy of diagnosis, the resolution of the reconstructed image signal is reduced as well as the resolution as shown in Equation (7) after applying Equation (2) Is included in the signal restoration algorithm.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112012040585559-pat00044
Figure 112012040585559-pat00044

[수학식 7]에서 p는 PET 시스템에서 측정된 데이터를 의미하고,

Figure 112012040585559-pat00045
는 복원하고자 하는 PET의 단면 영상을 의미한다. 또한, PET 시스템의 검출 특성은 점퍼짐 함수 G와 PET 데이터의 기하학적 검출 확률을 의미하는 H를 이용하여 표현된다. In Equation (7), p denotes data measured in the PET system,
Figure 112012040585559-pat00045
Sectional image of the PET to be reconstructed. In addition, the detection characteristics of the PET system are expressed using the jumper load function G and H, which means the geometric detection probability of the PET data.

해상도 복원 및 기브스 현상을 제거하는 PET 데이터의 복원을 위한 역문제는 OSL-EM(One Step Late-Expectation Maximization) 알고리즘을 이용하여 다음의 [수학식 8]과 같이 완전해(closed-form solution)를 표현하는 업데이트 식(update equation)을 유도할 수 있다. The inverse problem for restoration of PET data that removes resolution restoration and gibbsite phenomenon is a closed-form solution as shown in Equation (8) below using an OSL-EM (Algorithm of One Step Late-Expectation Maximization) It is possible to derive an expressive update equation that expresses it.

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112012040585559-pat00046
Figure 112012040585559-pat00046

여기서, OSL-EM 알고리즘은 점퍼짐 함수를 이용하여 해상도 복원을 하며 현재 추정치 영상의 총변화량을 계산하여 정규화 과정에서 취합하여 공명 인공산물을 감소시킨다. 여기서, 총변화량의 기여도를 결정하는 파라미터인

Figure 112012040585559-pat00047
를 이용하여 총변화량의 기여도를 결정할 수 있다. Here, the OSL-EM algorithm restores the resolution using the jumping function, calculates the total change amount of the current estimation image, and reduces the artifacts in the normalization process. Here, the parameter for determining the contribution of the total change amount
Figure 112012040585559-pat00047
Can be used to determine the contribution of the total variation.

한편, OSL-EM 알고리즘에서 현 추정치 영상에 대한 총변화량의 편미분항은 다음의 [수학식 9]와 같이 표현된다.On the other hand, in the OSL-EM algorithm, the partial differential term of the total change amount with respect to the current estimated image is expressed by the following equation (9).

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure 112012040585559-pat00048
Figure 112012040585559-pat00048

첨부한 도 6은 원통형 속에 지름이 1 mm인 세 개의 구형 소스를 가지고 있는 질환 모형에 대한 실험결과를 보여주며 원통형 속에 균일하게 소스를 분포시켰으며 구형 소스와 원통형 백그라운드 소스간의 세기는 8:1이다. FIG. 6 shows experimental results for a disease model having three spherical sources with a diameter of 1 mm in a cylinder, uniformly distributing the source in a cylindrical shape, and having an intensity of 8: 1 between a spherical source and a cylindrical background source .

백그라운드 소스가 있는 질환 모형의 경우에도 원 영상(Original)에 대해 해상도 복원이 없는 EM의 경우 해상도의 저하가 그대로 재구성된 영상에 전달되는 것을 볼 수가 있다.In the case of the disease model with background source, it can be seen that the degradation of resolution is transferred to the reconstructed image as it is in EM without resolution restoration for original image.

또한, 해상도 복원용 EM-RR과 본 발명의 실시예에 따라 총변화량이 적용된 OSL-TV-RR의 경우 점차적으로 해상도가 개선되는 것을 확인할 수 있다. In the case of the EMR RR for resolution restoration and the OSL-TV-RR for which the total variation amount is applied according to the embodiment of the present invention, the resolution is gradually improved.

또한, 해상도 복원만을 수행하는 EM-RR의 경우 경계선 주위로 기브스 현상이 발생되는 반면, 본 발명의 실시예에 따라 총변화량이 적용된 OSL-TV-RR의 경우 해상도 복원뿐 아니라 기브스 현상이 줄어든 것을 확인할 수가 있다.In addition, in the case of EM-RR that only performs resolution restoration, a gabbing phenomenon occurs around the boundary line. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, OSL-TV- There is a number.

한편, 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이, PET 시스템에서 재구성된 영상에 x축으로 프로파일을 그려보았을 때 본 발명의 실시예에 따라 총변화량이 적용된 OSL-TV-RR의 경우 값이 급격하게 변하는 구간에서 기브스 현상이 줄어드는 것을 확인할 수가 있다.7, when the profile is plotted on the x-axis of the reconstructed image in the PET system, the value of the OSL-TV-RR applied with the total amount of change according to the embodiment of the present invention changes abruptly It can be confirmed that the Gibbs phenomenon is reduced in the section.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (13)

원 입력신호에 대해 영상 시스템에서 측정된 신호와 추정된 신호를 이용하여 상기 측정된 신호의 해상도를 복원하는 단계; 및
복원되는 신호의 총변화량이 최소가 되도록 상기 해상도를 복원하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하며,
상기 복원되는 신호의 총변화량은 복원되는 신호에 해당하는 각 위치를 기준으로 주변과의 변화량의 합이고,
상기 총변화량이 최소가 되도록 상기 해상도를 복원하는 단계는 상기 총변화량을 감소시키는 방향으로 역문제(inverse problem)를 풀어 상기 원 입력신호를 복원하며,
상기 총변화량은 미리 설정된 기여도에 따라 상기 원 입력신호 복원시 적용되는
것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
Reconstructing a resolution of the measured signal using the signal measured in the image system and the estimated signal with respect to the original input signal; And
And restoring the resolution so that the total amount of change of the restored signal is minimized,
Wherein the total amount of change of the restored signal is the sum of the amount of change with respect to the periphery based on each position corresponding to the restored signal,
And restoring the resolution so that the total change amount is minimized, restoring the original input signal by solving an inverse problem in a direction of decreasing the total change amount,
The total amount of change is applied in restoring the original input signal according to a preset contribution
Wherein the signal restoration method comprises the steps of:
제1항에 있어서,
상기 추정된 신호는 상기 영상 시스템의 해상도 저하 정도를 표현하는 점퍼짐 함수(point spread function)에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the estimated signal is generated based on a point spread function expressing a degree of resolution degradation of the image system.
제2항에 있어서,
상기 총변화량은 복원되는 신호의 위치별 미분에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the total amount of change is calculated by differentiating the positions of the recovered signals.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 신호 복원 방법은 하기의 신호 복원 관계식
Figure 112014021404347-pat00049

여기서, p는 상기 측정된 신호이고,
S는 상기 점퍼짐 함수이며,
Figure 112014021404347-pat00050
는 상기 복원되는 신호이고,
Figure 112014021404347-pat00051
는 상기 복원되는 신호(
Figure 112014021404347-pat00052
)의 총변화량이며,
Figure 112014021404347-pat00053
는 상기 총변화량(
Figure 112014021404347-pat00054
)의 기여도이고,
Figure 112014021404347-pat00055
는 상기 추정된 신호임
에 따라 최종 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
3. The method of claim 2,
The signal restoration method includes the following signal restoration relation
Figure 112014021404347-pat00049

Where p is the measured signal,
S is the jumping load function,
Figure 112014021404347-pat00050
Is the restored signal,
Figure 112014021404347-pat00051
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112014021404347-pat00052
), ≪ / RTI >
Figure 112014021404347-pat00053
The total amount of change (
Figure 112014021404347-pat00054
), ≪ / RTI >
Figure 112014021404347-pat00055
Is the estimated signal
And reconstructing the final image signal according to the reconstructed image signal.
제5항에 있어서,
상기 총변화량(
Figure 112013075087982-pat00056
)은 다음의 관계식
Figure 112013075087982-pat00057

여기서,
Figure 112013075087982-pat00068
는 복원되는 영상의 (x,y) 위치에 해당하는 신호임
에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
6. The method of claim 5,
The total change amount (
Figure 112013075087982-pat00056
) Is expressed by the following relational expression
Figure 112013075087982-pat00057

here,
Figure 112013075087982-pat00068
Is a signal corresponding to the (x, y) position of the reconstructed image
And the signal is reconstructed by the reconstructing unit.
제5항에 있어서,
상기 영상 시스템이 PET(positron emission tomography) 시스템인 경우, 상기 추정된 신호(
Figure 112012040585559-pat00058
)는 다음의 관계식
Figure 112012040585559-pat00059
=
Figure 112012040585559-pat00060

여기서, H는 상기 PET 시스템의 기하학적 검출확률이고,
G는 상기 PET 시스템의 점퍼짐 함수임
을 따르는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
6. The method of claim 5,
If the imaging system is a positron emission tomography (PET) system, the estimated signal
Figure 112012040585559-pat00058
) Is expressed by the following formula
Figure 112012040585559-pat00059
=
Figure 112012040585559-pat00060

Where H is the geometric detection probability of the PET system,
G is the jumping load function of the PET system
To the signal.
영상 시스템에 의해 측정된 신호를 입력받는 단계;
상기 측정된 신호와 상기 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 복원하고자 하는 신호를 추정하는 단계;
상기 측정된 신호와 추정된 신호 사이의 오차를 산출하는 단계;
상기 추정된 신호의 총변화량-여기서 총변화량은 복원되는 신호에 해당하는 각 위치를 기준으로 주변과의 변화량의 합을 나타냄-을 산출하는 단계; 및
상기 오차와 상기 총변화량의 합을 사용하여 상기 총변화량이 최소가 되는 때의 영상신호를 복원하는 단계를 포함하며,
상기 복원하는 단계에서, 상기 총변화량을 감소시키는 방향으로 역문제(inverse problem)를 풀어 상기 영상신호를 복원하고,
상기 총변화량은 미리 설정된 기여도에 따라 상기 영상신호 복원시 적용되는
것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
Receiving a signal measured by a video system;
Estimating a signal to be reconstructed using the measured signal and a jumping function of the image system;
Calculating an error between the measured signal and the estimated signal;
Calculating a total change amount of the estimated signal, wherein a total change amount indicates a sum of a change amount with a periphery based on an angular position corresponding to a restored signal; And
And restoring a video signal when the total amount of change becomes minimum using the sum of the error and the total amount of change,
In the restoring step, the inverse problem is solved in the direction of decreasing the total change amount to restore the video signal,
The total amount of change is applied in restoring the video signal according to a predetermined contribution amount
Wherein the signal restoration method comprises the steps of:
제8항에 있어서,
상기 추정하는 단계, 상기 오차를 산출하는 단계, 상기 총변화량을 산출하는 단계 및 상기 복원하는 단계를 반복 수행하여 상기 총변화량이 최소가 될 때의 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the estimating step, the error calculating step, the total change amount calculating step, and the restoring step are repeated to restore the video signal when the total change amount becomes minimum.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 영상 시스템이 PET(positron emission tomography) 시스템인 경우 상기 추정하는 단계에서 상기 PET 시스템의 점퍼짐 함수와 기하학적 검출확률을 이용하여 신호를 추정하는 것을 특징으로 하는 신호 복원 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein when the imaging system is a positron emission tomography (PET) system, the signal is estimated using the jumping function and the geometric detection probability of the PET system in the estimating step.
영상 시스템에 의해 측정된 신호를 입력받는 영상 입력부;
상기 측정된 신호와 상기 영상 시스템의 점퍼짐 함수를 사용하여 복원하고자 하는 신호를 추정하는 영상 추정부;
상기 측정된 신호와 추정된 신호 사이의 오차를 산출하는 오차 산출부;
상기 추정된 신호의 총변화량-여기서 총변화량은 복원되는 신호에 해당하는 각 위치를 기준으로 주변과의 변화량의 합을 나타냄-을 산출하는 총변화량 산출부; 및
상기 오차 산출부에 의해 산출되는 오차와 상기 총변화량 산출부에 의해 산출되는 총변화량의 합을 사용하여 상기 총변화량이 최소가 되는 때의 영상신호를 복원하는 신호 복원부를 포함하며,
상기 신호 복원부는 상기 총변화량을 감소시키는 방향으로 역문제(inverse problem)를 풀어 상기 영상신호를 복원하고,
상기 총변화량은 미리 설정된 기여도에 따라 상기 영상신호 복원시 적용되는
것을 특징으로 하는 신호 복원 장치.
A video input unit receiving a signal measured by the video system;
An image estimator for estimating a signal to be reconstructed using the measured signal and a jumping function of the image system;
An error calculator for calculating an error between the measured signal and the estimated signal;
A total change amount calculating unit for calculating a total change amount of the estimated signal, wherein the total change amount represents a sum of a change amount with the surroundings based on an angular position corresponding to a restored signal; And
And a signal reconstruction unit for reconstructing a video signal when the total amount of change becomes minimum using a sum of an error calculated by the error calculating unit and a total change amount calculated by the total change amount calculating unit,
Wherein the signal restoring unit restores the video signal by solving an inverse problem in a direction of reducing the total change amount,
The total amount of change is applied in restoring the video signal according to a predetermined contribution amount
Wherein the signal restoration device comprises:
제12항에 있어서,
상기 신호 복원부는 상기 오차와 상기 총변화량의 합을 감소시키는 과정을 반복 수행하여 상기 총변화량이 최소가 될 때의 영상신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 신호 복원 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the signal restoring unit repeatedly performs a process of reducing the sum of the error and the total change amount to restore the video signal when the total change amount becomes minimum.
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