KR101821046B1 - Method and device for estimating metal artifacts of ct image and method for determining metal artifacts calibration - Google Patents

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KR101821046B1 KR1020160088488A KR20160088488A KR101821046B1 KR 101821046 B1 KR101821046 B1 KR 101821046B1 KR 1020160088488 A KR1020160088488 A KR 1020160088488A KR 20160088488 A KR20160088488 A KR 20160088488A KR 101821046 B1 KR101821046 B1 KR 101821046B1
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서진근
박형석
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

A method for calculating a quantitative value of a metal artifact for a CT image and generating a CT image using the calculated value is disclosed. The disclosed method for measuring a metal artifact of a CT image includes the steps of: generating photon number information by a measurement angle using x-ray data measured by rotating an object to be measured; separating a high frequency component and a low frequency component of the photon number information; and generating the quantitative value of the metal artifact for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component.

Description

CT 영상의 금속 인공물 측정 방법 및 장치, 금속 인공물 보정 결정 방법{METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING METAL ARTIFACTS OF CT IMAGE AND METHOD FOR DETERMINING METAL ARTIFACTS CALIBRATION}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a metal artifact of a CT image and a method of determining a metal artifact correction,

본 발명은 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법 및 장치, CT 영상 생성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CT 영상 생성에 이용되는 엑스레이 데이터의 검출된 광자 개수의 불일치를 측정하고 이를 이용하여 CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 측정하는 방법에 관한 것이다. 또한 이를 이용하여 금속 인공물 보정 여부를 결정할 수 있는 CT 영상 생성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a metallic artifact of a CT image, and more particularly, to a method and apparatus for measuring a metallic artifact of a CT image by measuring discrepancies in the number of detected photons of x- And to a method for measuring quantitative values of metal artifacts. The present invention also relates to a CT image generating method capable of determining whether or not a metal artifact is corrected by using the method.

컴퓨터 단층촬영(CT, Computed Tomography) 장치는 X-선을 인체에 투과시켜 얻은 엑스레이(X-ray) 데이터(혹은 projection 데이터)로부터 인체의 단면영상(감쇄계수 분포영상, CT 영상)을 제공하는 비 침투적 영상장치이다. CT는 짧은 촬영시간으로 뛰어난 해상도를 가지는 인체의 단면 영상을 제공하므로, 이를 바탕으로 심혈관 질환, 근골격계 질환등을 진단하는데 널리 사용되고 있다. A CT (Computed Tomography) apparatus is a device that provides a cross-sectional image (attenuation coefficient distribution image, CT image) of a human body from X-ray data (or projection data) obtained by transmitting X- It is an infiltrative imaging device. CT is widely used to diagnose cardiovascular diseases and musculoskeletal diseases based on this, since it provides a sectional image of a human body having excellent resolution with a short shooting time.

그러나, 인체 내에 인공관절, 임플란트 등과 같은 고밀도 금속성 물질이 존재할 경우, CT 영상에 흰-검은색 줄무늬(streaking), 그늘진 형태(shading, shadow) 등의 금속 인공물(metal artifacts), 즉 아티팩트가 발생한다.However, when high-density metallic materials such as artificial joints and implants are present in the human body, metal artifacts, i.e., artifacts, such as white-black streaking, shading, .

금속 인공물이 발생하는 이유는 CT 영상 복원에 이용되는 알고리즘에서 전제되는 가정과 측정된 엑스레이 데이터간에 심각한 미스매치가 발생하기 때문이다. 엑스레이 데이터는 엑스선 광자를 360도 회전하며 인체에 조사하고 디텍터에서 검출되는 광자 개수로부터 생성되는데, 전술된 가정은 모든 각도에서 검출된 총 광자의 개수가 동일하다는 것이다. 그런데, 금속성 물질 등의 영향으로 특정 각도에서 검출된 광자의 개수가 다른 각도에 비해 적을 수 있고, 이러한 불일치(mismatch)에 의해 금속 인공물이 발생한다.The reason for the metal artifacts is that there is a serious mismatch between the assumptions used in the algorithms used to reconstruct CT images and the measured x-ray data. The x-ray data is generated from the number of photons detected in the detector by irradiating the human body with the x-ray photon rotated 360 degrees, which assumes that the total number of photons detected at all angles is the same. However, the number of photons detected at a specific angle may be smaller than the other angles due to the influence of metallic materials, and metal artifacts are generated by such mismatch.

CT 영상에서 금속 인공물을 감소시키기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다. 그 중 대표적인 방법은 금속 인공물을 감소시키기 위해 엑스레이 데이터 단계에서 전처리를 수행한 후, 전처리된 엑스레이 데이터를 이용하여 CT 영상을 생성하는 것이다.Various methods for reducing metal artifacts on CT images are being studied. Typical methods include pre-processing in the x-ray data stage to reduce metal artifacts, and then generating CT images using pre-processed x-ray data.

금속 인공물 감소 방법을 평가하기 위해서는 금속 인공물이 없는 레퍼런스 CT 영상이 필요한데, 임상에서는 금속 인공물이 없는 레퍼런스 CT 영상을 획득하기 불가능하다. 또는 금속 인공물 감소 방법의 성능은 전문의의 소견을 통해 평가될 수 있는데, 전문의 별로 영상의 질을 판단하는 기준이 다를 수 있으므로 객관적으로 평가되기 어렵다.To evaluate the method of reducing metal artifacts, reference CT images without metal artifacts are required. In clinical practice, it is impossible to obtain reference CT images without metal artifacts. Or the performance of the metal artifact reduction method can be evaluated through the expert's opinion. Since the criteria for judging the image quality of each professional can be different, it can not be objectively evaluated.

관련 선행문헌으로, 대한민국 등록특허 제10-1591381호가 있다.A related prior art document is Korean Patent No. 10-1591381.

본 발명은 엑스레이 데이터를 이용하여 CT 영상에 대한 금속 인공물의 정량 수치를 생성할 수 있는 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring a metal artifact of a CT image capable of generating quantitative values of metal artifacts on a CT image using x-ray data.

또한 본 발명은 금속 인공물에 대한 정량 수치를 이용하여 금속 인공물 보정 여부를 결정할 수 있는 CT 영상 생성 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a method of generating a CT image capable of determining whether a metal artifact is corrected using a quantitative value of a metal artifact.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 단계; 상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 단계; 및 상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 단계를 포함하는 엑스레이 데이터의 금속 인공물 측정 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of generating photon count information, the method comprising: generating photon number information by a measurement angle using x-ray data measured by rotating an object to be measured; Separating the high frequency component and the low frequency component of the photon number information; And generating a metal artifact quantitative value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component.

또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 엑스레이 데이터 분석부; 상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 주파수 분리부; 및 상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 금속 인공물 분석부를 포함하는 엑스레이 데이터의 금속 인공물 측정 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for analyzing an object, comprising: an x-ray data analyzer for generating photon number information by a measurement angle using x-ray data measured by rotating an object to be measured; A frequency separator for separating a high frequency component and a low frequency component of the photon number information; And a metal artifact analysis unit for generating a metal artifact quantitative value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component.

또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 단계; 상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 단계; 상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 단계; 및 상기 금속 인공물 정량 수치와 기준값을 비교하여, 상기 CT 영상에 대한 금속 인공물 보정 여부를 결정하는 단계를 포함하는 CT 영상 생성을 위한 금속 인공물 보정 결정 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of generating photon count information, the method comprising: generating photon count information for each measurement angle using x-ray data measured by rotating a measurement target; Separating the high frequency component and the low frequency component of the photon number information; Generating a quantitative value of a metal artifact for a CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component; And comparing the metal artifact quantitative value with a reference value to determine whether the metal artifact is corrected for the CT image.

본 발명에 따르면, 엑스레이 데이터로부터 엑스레이 데이터의 불일치에 의해 발생하는 CT 영상의 금속 인공물을 정량적으로 측정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to quantitatively measure metal artifacts of a CT image generated due to inconsistency of x-ray data from x-ray data.

또한 본 발명에 따르면, 전처리된 엑스레이 데이터로부터 측정된 금속 인공물 정량 수치를 제공함으로써, 전처리된 엑스레이 데이터에 의해 CT 영상에서 금속 인공물이 얼마나 제거될지 미리 예측할 수 있다.According to the present invention, it is also possible to predict in advance how much metal artifacts are removed from the CT image by the preprocessed x-ray data, by providing the measured metal artifact quantities from the preprocessed x-ray data.

본 발명에 따르면, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 확인하여 금속 인공물 보정 기능을 활성화하거나 비활성화하여 CT 영상을 생성할 수 있다.According to the present invention, a CT image can be generated by activating or deactivating a metal artifact correction function by checking a numerical value of a metal artifact for a CT image.

도 1은 CT 영상 생성을 위한 엑스레이 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 금속성 물질이 포함된 측정 대상의 CT 영상을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 CT 영상과, CT 영상에 대한 엑스레이 데이터를 함께 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상의 금속 인공물 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 각도별 광자 개수 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 엑스레이 데이터에 대한 저주파 성분 및 고주파 성분을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining an X-ray measurement system for generating CT images.
2 is a view showing a CT image of a measurement object including a metallic substance.
FIG. 3 is a view showing the CT image of FIG. 2 together with the X-ray data of the CT image.
4 is a view for explaining an apparatus for measuring a metal artifact of a CT image according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining photon number information by measurement angle according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a low-frequency component and a high-frequency component of the X-ray data.
7 is a view for explaining a method of measuring a metal artifact of a CT image according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a CT image generating method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 CT 영상 생성을 위한 엑스레이 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 금속성 물질이 포함된 측정 대상의 CT 영상을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 CT 영상과, CT 영상에 대한 엑스레이 데이터를 함께 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining an X-ray measurement system for generating CT images. FIG. 2 is a view showing a CT image of a measurement object including a metallic material, and FIG. 3 is a view showing the CT image of FIG. 2 and the X-ray data of the CT image together.

도 1을 참조하면 엑스레이 측정 시스템은, 엑스선 조사 장치(110), 측정 대상(120) 및 디텍터(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an X-ray measuring system includes an X-ray irradiator 110, a measurement object 120, and a detector 130.

엑스선 조사 장치(110)는 측정 대상(120)으로 엑스선(X-ray)을 조사하며, 디텍터(130)는 엑스선 조사 장치(110) 맞은 편에서 측정 대상(120)을 통과한 엑스선 광자를 검출한다. 이 때, 엑스선 조사 장치(110)와 디텍터(130)는 360도 회전하며 엑스선을 조사하고 엑스선 광자를 검출한다.The X-ray irradiator 110 irradiates an X-ray to the measurement object 120 and the detector 130 detects the X-ray photon that has passed through the measurement object 120 on the opposite side of the X-ray irradiator 110 . At this time, the X-ray irradiator 110 and the detector 130 rotate 360 degrees to irradiate the X-ray and detect the X-ray photon.

디텍터(130)는 직선 형태의 2D 디텍터(131)와 평면 또는 곡면 형태의 3D 디텍터(132)가 사용될 수 있다. 2D 디텍터(131)의 검출 결과는 2D CT 영상에 이용되며, 3D 디텍터(132)의 검출 결과는 3D CT 영상에 활용된다.The detector 130 may be a linear 2D detector 131 and a flat or curved 3D detector 132. The detection result of the 2D detector 131 is used for the 2D CT image, and the detection result of the 3D detector 132 is used for the 3D CT image.

측정 대상 내부에 티타늄 등과 같은 금속성 물질가 존재할 경우, 티타늄을 포함한 팬텀의 CT 영상을 도시한 도 2에 도시된 바와 같이, CT 영상에는 하얗게 표시된 금속성 물질에 의한 영상(D1, D2)과 별개로 금속 인공물이 발생한다. 도 2에서, 금속성 물질에 의한 영상(D1, D2) 사이의 음영(shading, shadow) 및 금속성 물질에 의한 영상(D1, D2) 주변의 흰색, 검은색 줄무늬(streaking)가 금속 인공물이다.When a metallic material such as titanium exists in the measurement object, as shown in FIG. 2 showing a CT image of a phantom including titanium, the CT image is displayed separately from the images (D 1 , D 2 ) Metal artifacts occur. 2, the image of the metallic material (D 1, D 2) in shades between (shading, shadow) and the image due to the metallic material (D 1, D 2) around the white and black stripes (streaking) the metal artefact to be.

전술된 바와 같이, 이러한 금속 인공물은 모든 각도에서 검출된 총 광자의 개수가 금속성 물질에 의해 측정 각도별로 차이, 즉 불일치가 나타나면서 발생한다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 금속성 물질(D1, D2)을 포함하는 측정 대상(120)에 대해 360도 전방향에서 엑스레이 데이터가 측정되는데, 측정 방향에 따라 엑스선 광자는 금속성 물질(D1, D2)이 겹치는 방향(A)에서 조사되거나 또는 금속성 물질(D1, D2) 각각으로 엑스선 광자가 조사될 수 있는 방향(B)으로 조사될 수 있다.As described above, such a metal artifact occurs when the number of total photons detected at all angles is varied by the measurement angle by the metallic material, that is, the inconsistency appears. Referring to FIGS. 1 and 3, X-ray data are measured 360 degrees ahead of the measurement object 120 including the metallic materials D 1 and D 2. According to the measurement direction, the x- 1 and D 2 may be irradiated in the overlapping direction A or in the direction B in which the x-ray photons can be irradiated to the metallic materials D 1 and D 2 , respectively.

이러한 조사 방향과 금속성 물질의 위치 및 모양 등에 따라, 특정 각도에서 검출된 광자의 개수가, 다른 각도에서 검출된 광자의 개수와 비교하여 적을 수 있다. 이는 도 3(b)의

Figure 112016067718426-pat00001
영역에 대응된다. 도 3(b)에서 검은색으로 갈수록 검출된 광자의 개수가 많음을 나타내며 하얀색으로 갈수록 검출된 광자의 개수가 적음을 나타낸다.The number of photons detected at a certain angle may be smaller than the number of photons detected at other angles, depending on the irradiation direction, the position and shape of the metallic material, and the like. 3 (b)
Figure 112016067718426-pat00001
Area. In FIG. 3 (b), the number of detected photons increases toward black, and the number of detected photons decreases toward white.

엑스레이 데이터에서 측정 각도(회전 각도,

Figure 112016067718426-pat00002
)별로 디텍터 상의 모든 위치(s), 즉 엑스레이 데이터에서 측정 각도(
Figure 112016067718426-pat00003
)별 세로 라인에서의 광자 개수의 합이 모두 동일하지 않고,
Figure 112016067718426-pat00004
영역에 의해
Figure 112016067718426-pat00005
측정 각도 범위에서는 다른 각도에서보다 광자 개수의 합이 적을 수 있다.In the x-ray data, the measurement angle (rotation angle,
Figure 112016067718426-pat00002
(S) on the detector, that is, the measurement angle in the x-ray data
Figure 112016067718426-pat00003
) ≪ / RTI > are not all the same,
Figure 112016067718426-pat00004
By area
Figure 112016067718426-pat00005
The sum of photon counts may be less than at other angles in the measurement angular range.

그리고 이러한 불일치 현상에 의해 도 2 그리고 도 3(a)와 같이 CT 영상에 금속 인공물이 발생한다.As a result of this inconsistency, metal artifacts are generated in the CT image as shown in FIGS. 2 and 3 (a).

본 발명은 엑스레이 데이터의 불일치를 측정하여 CT 영상에 대한 금속 인공물을 정량적인 수치로 제공함으로써, 복원되는 CT 영상에 엑스레이 데이터의 불일치로 인해 발생하는 금속 인공물이 얼마나 많은지에 대한 정보를 제공할 수 있다.The present invention can provide information on how many metal artifacts are generated due to mismatching of x-ray data in a reconstructed CT image by measuring discrepancies of x-ray data and providing metal artifacts to the CT image quantitatively .

따라서 본 발명에 따르면, CT 영상의 금속 인공물 정량 수치를 확인하여 금속 인공물 보정 기능을 활성화하거나 비활성화하여 CT 영상을 생성할 수 있다. 금속 인공물 정량 수치가 기준값보다 작으면 금속 인공물 보정 기능이 비활성화되거 금속 인공물 정량 수치가 기준값보다 작으면 금속 인공물 보정 기능이 활성화될 수 있다. Therefore, according to the present invention, a CT image can be generated by activating or deactivating the metal artifact correction function by checking the numerical value of the metal artifacts of the CT image. If the metal artifact quantification value is less than the reference value, the metal artifact correction function is deactivated. If the metal artifact quantification value is smaller than the reference value, the metal artifact correction function can be activated.

종래에는 금속 인공물 보정 기능 사용 여부를 의사가 환자의 상태나 엑스레이 데이터를 확인하여 결정하였는데, 이는 이미 복원된 CT 영상을 다시 후처리하여 금속 인공물을 제거하는 것이 어렵기 때문이다. 본 발명을 활용하면, 엑스레이 데이터로부터 도출된 금속 인공물 정량 수치를 활용하여, 보다 정확하고 용이하게 금속 인공물 보정 기능 사용 여부가 결정될 수 있다.In the prior art, the physician determines whether or not to use the metal artifact correction function by confirming the state of the patient or x-ray data. This is because it is difficult to remove the metal artifact by re-processing the reconstructed CT image. Utilizing the present invention, the use of the metal artifact correction function can be determined more accurately and easily by utilizing the metal artifact quantitative value derived from the X-ray data.

또한 종래의 금속 인공물 보정 방법은 전처리된 엑스레이 데이터를 이용하여 금속 인공물을 보정하였는데, 비교 대상이 없으므로 금속 인공물이 제대로 보정되었는지 여부를 확인하기 어려웠다. 본 발명에 따르면, 전처리된 엑스레이 데이터를 이용하여 금속 인공물 정량 수치를 제공함으로써, 전처리된 엑스레이 데이터에 의해 CT 영상에서 금속 인공물이 얼마나 제거될지 미리 예측할 수 있다.In addition, in the conventional metal artifact correction method, the metal artifacts are corrected using the preprocessed x-ray data. Since there is no object to compare, it is difficult to confirm whether or not the metal artifacts are correctly corrected. According to the present invention, by providing the metal artifact quantitative values using the preprocessed x-ray data, it is possible to predict how much metal artifacts are removed from the CT image by the preprocessed x-ray data.

이하, 본 발명에 따른 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법 및 장치, 그리고 CT 영상 생성 방법을 보다 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 CT 영상에서 금속 인공물을 보정하는 방법에 관한 것이 아니고, 엑스레이 데이터를 이용하여 금속 인공물 측정하고 측정 결과를 이용하는 방법에 관한 발명이기 때문에, 엑스레이 데이터를 중심으로 본 발명을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method and an apparatus for measuring a metal artifact of a CT image and a CT image generating method according to the present invention will be described in detail. The present invention is not directed to a method of correcting metal artifacts in a CT image, but is an invention relating to a method of measuring metal artifacts using x-ray data and using measurement results, and therefore, the present invention will be described focusing on x-ray data.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상의 금속 인공물 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 각도별 광자 개수 정보를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 엑스레이 데이터에 대한 저주파 성분 및 고주파 성분을 나타내는 도면이다.4 is a view for explaining an apparatus for measuring a metal artifact of a CT image according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view for explaining photon number information according to a measurement angle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing a low-frequency component and a high-frequency component of the X-ray data.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 금속 인공물 측정 장치는 엑스레이 데이터 분석부(410), 주파수 분리부(420) 및 금속 인공물 분석부(430)를 포함한다.4, the apparatus for measuring metal artifacts according to the present invention includes an x-ray data analysis unit 410, a frequency separation unit 420, and a metal artifact analysis unit 430.

엑스레이 데이터 분석부(410)는 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 입력받아 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성한다. 측정 대상은 주로 사람이나, 사람 이외 CT 촬영이 필요한 동물이나 사물 등도 대상이 될 수 있다.The x-ray data analyzing unit 410 receives the x-ray data measured by rotating the measurement object, and generates photon number information for each measurement angle using the x-ray data. The object to be measured is mainly a person, an animal or an object other than a person who needs a CT scan, and the like.

전술된 바와 같이 측정 대상에 포함된 금속과 같은 고밀도 물질에 의해 측정 각도별로 검출된 광자 개수가 다를 수 있으므로, 측정 각도별 광자 개수 정보는, 측정 각도별로 검출된 광자의 개수가 서로 다른 데이터 불일치 정보를 포함한다.As described above, the number of photons detected by the measurement angle may be different depending on the high-density material such as metal contained in the measurement object. Therefore, the photon number information by the measurement angle may be different from the number of photons detected by the measurement angle, .

엑스레이 데이터 분석부(410)는 일예로서, [수학식 1]과 같이 적분 함수를 이용하여 측정 각도별 총 광자 개수 정보(

Figure 112016067718426-pat00006
)를 생성할 수 있다.The x-ray data analyzing unit 410 may be an example of the total photon number information (x, y,
Figure 112016067718426-pat00006
Can be generated.

Figure 112016067718426-pat00007
Figure 112016067718426-pat00007

여기서,

Figure 112016067718426-pat00008
는 측정 각도
Figure 112016067718426-pat00009
및 2D 디텍터 상에서의 위치 s에 대한 엑스레이 데이터를 나타낸다. here,
Figure 112016067718426-pat00008
The measurement angle
Figure 112016067718426-pat00009
And x position s on the 2D detector.

또는 엑스레이 데이터 분석부(410)는 일예로서, [수학식 2]를 이용하여 측정 각도별 광자 개수 정보(

Figure 112016067718426-pat00010
)를 생성할 수 있다.Alternatively, the x-ray data analyzing unit 410 may calculate the number of photons (for example,
Figure 112016067718426-pat00010
Can be generated.

Figure 112016067718426-pat00011
Figure 112016067718426-pat00011

여기서,

Figure 112016067718426-pat00012
는 측정 각도
Figure 112016067718426-pat00013
및 3D 디텍터 상에서의 위치 s, t에 대한 엑스레이 데이터를 나타낸다.here,
Figure 112016067718426-pat00012
The measurement angle
Figure 112016067718426-pat00013
And x-position data on position s, t on the 3D detector.

[수학식 1]에 따른 측정 각도별 광자 개수 정보는 도 5와 같은 그래프로 표현될 수 있다. 도 5의 그래프에서 X축은 측정 각도를 나타내며, Y축은 측정 각도별로 검출된 총 광자 개수를 나타낸다. 도 5는 도 3의 엑스레이 데이터에 대한 광자 개수 정보로서, 도 3에서 설명된 바와 같이, 측정 각도 범위

Figure 112016067718426-pat00014
(
Figure 112016067718426-pat00015
,
Figure 112016067718426-pat00016
)에서의 광자 개수가 다른 측정 각도와 비교하여 적은 것을 확인할 수 있다. 빔 경화 현상(beam hardening), 광자 산란 현상(photon scattering), 노이즈 등에 의해 데이터 불일치가 발생할 수 있다.The photon number information according to the measurement angle according to Equation (1) can be expressed by a graph as shown in FIG. In the graph of FIG. 5, the X-axis represents the measurement angle, and the Y-axis represents the total number of photons detected for each measurement angle. FIG. 5 is photon number information on the X-ray data of FIG. 3, and as described in FIG. 3,
Figure 112016067718426-pat00014
(
Figure 112016067718426-pat00015
,
Figure 112016067718426-pat00016
) Is smaller than the other measurement angles. Data discrepancies can occur due to beam hardening, photon scattering, noise, and the like.

광자 개수 정보의 고주파 성분이 CT 영상에서 흰색, 검은색 줄무늬 패턴의 금속 인공물을 만들어내고, 광자 개수 정보의 저주파 성분이 CT 영상에서 음영 패턴의 금속 인공물을 만들어낸다. 도 5에서 [수학식1]을 2번 미분한 초록색 그래프는 광자 개수 정보의 급격한 변화를 검출할 수 있는 그래프로서 고주파 성분을 나타낸다.The high frequency component of the photon number information produces metallic artifacts of white and black stripe pattern on the CT image, and the low frequency component of the photon number information produces the metallic artifacts of the shadow pattern on the CT image. In FIG. 5, a green graph obtained by differentiating (Equation 1) two times shows a high frequency component as a graph capable of detecting a sudden change in photon number information.

주파수 분리부(420)는 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리한다. 고주파 영역은 광자 개수 정보에서 광자 개수의 변화가 급격한 부분에 대응되며, 저주파 영역은 광자 개수 정보에서 상대적으로 광자 개수가 부드럽게 변화하는 부분에 대응된다. 고주파와 저주파를 나누는 주파수는 실시예에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.The frequency separator 420 separates the high frequency component and the low frequency component of the photon number information. The high-frequency region corresponds to a portion where the number of photons changes abruptly in the photon number information, and the low-frequency region corresponds to a portion where the number of photons changes smoothly in the photon number information. The frequencies for dividing the high frequency and the low frequency can be variously set according to the embodiment.

고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하기 위해 주파수 분리부(420)는 광자 개수 정보에 대한 주파수 분석을 수행하며, 저역 통과 필터(LPF)를 이용하여 저주파 성분을 필터링할 수 있다. 그리고 주파수 분석 결과에서 저주파 성분을 제거하여, 고주파 성분을 분리할 수 있다.In order to separate the high frequency component and the low frequency component, the frequency separator 420 performs frequency analysis on the photon number information and may filter low frequency components using a low pass filter (LPF). Then, the low frequency components are removed from the frequency analysis results, and the high frequency components can be separated.

실시예에 따라서 주파수 분리부(420)는 고역 통과 필터(HPF)를 이용하여 고주파 성분을 먼저 필터링하고, 주파수 분석 결과에서 고주파 성분을 제거하여, 저주파 성분을 분리할 수도 있다.According to the embodiment, the frequency separator 420 may first filter high frequency components using a high pass filter (HPF), remove high frequency components from the frequency analysis results, and separate low frequency components.

도 6(a)는 광자 개수 정보에 대한 저주파 성분(

Figure 112016067718426-pat00017
)을 도시하고 있으며, 도 6(b)는 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분(
Figure 112016067718426-pat00018
)을 도시하고 있다. 도 6에서 x축은 측정 각도를 나타내며, y축은 매그니튜드를 나타낸다.6 (a) is a graph showing the relationship between the low frequency component (
Figure 112016067718426-pat00017
(B) shows a high-frequency component of the photon number information (
Figure 112016067718426-pat00018
). 6, the x-axis represents the measurement angle and the y-axis represents the magnitude.

다시 도 4로 돌아와, 금속 인공물 분석부(430)는 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성한다. 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화 정도가 클수록 CT 영상에서 금속 인공물이 많이 발생하기 때문에, 금속 인공물 분석부(430)는 금속 인공물 정량 수치를 생성하기 위해, 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용한다.Referring again to FIG. 4, the metal artifact analysis unit 430 generates a metal artifact quantitative value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component. As the magnitude of the change in the magnitude of the high frequency component and the low frequency component increases, the metal artifact analysis unit 430 uses the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component to generate the metal artifact quantitative value.

금속 인공물 분석부(430)는 매그니튜드 변화로서, 예를 들어, 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드의 표준 편차 값 또는 분산 값을 이용할 수 있다.The metal artifact analysis unit 430 may use the standard deviation value or the variance value of the magnitude of the high frequency component and the low frequency component as the magnitude change, for example.

금속 인공물 분석부(430)는 매그니튜드의 변화 정도에 비례하는 금속 인공물 정량 수치를 생성한다. 예를 들어, 금속 인공물 분석부(430)는 매그니튜드 변화가 클수록 증가하는 금속 인공물 정량 수치를 생성한다.The metal artifact analysis unit 430 generates a metal artifact quantitative value proportional to the magnitude of the magnitude change. For example, the metal artifact analysis unit 430 generates a metal artifact quantitative value that increases as the magnitude change increases.

금속 인공물 분석부(430)는 일예로서, [수학식 3]이나 [수학식 4]를 이용하여 금속 인공물 정량 수치(

Figure 112016067718426-pat00019
)를 생성할 수 있다. The metal artifact analysis unit 430 may be a metal artifact analysis unit using, for example, a numerical value of a metal artifact (for example,
Figure 112016067718426-pat00019
Can be generated.

Figure 112016067718426-pat00020
Figure 112016067718426-pat00020

Figure 112016067718426-pat00021
Figure 112016067718426-pat00021

여기서, α는 0이상의 가중치,

Figure 112016067718426-pat00022
는 저주파 성분의 매그니튜드의 표준 편차,
Figure 112016067718426-pat00023
는 고주파 성분의 매그니튜드의 표준 편차를 나타낸다.Here,? Is a weight value of 0 or more,
Figure 112016067718426-pat00022
Is the standard deviation of the magnitude of the low frequency component,
Figure 112016067718426-pat00023
Represents the standard deviation of the magnitude of the high frequency component.

[수학식 3] 및 [수학식 4]에 따르면, 표준 편차가 클수록 금속 인공물 정량 수치 역시 커진다. 엑스레이 데이터에 따라서 고주파 성분에 의한 금속 인공물이 저주파 성분에 의한 것보다 더 많을 경우, 가중치를 높게 설정할 수 있다.According to [Equation 3] and [Equation 4], the larger the standard deviation is, the larger the quantitative value of the metal artifact is. When the metal artifacts due to the high frequency components are larger than those due to the low frequency components according to the X-ray data, the weight can be set high.

생성된 금속 인공물 정량 수치는 디스플레이 장치 등의 출력 장치를 통해 출력될 수 있다.The produced metal artifact quantitative value can be output through an output device such as a display device.

결국 본 발명에 따르면, 엑스레이 데이터의 측정 각도간 광자 개수의 불일치를 이용하여 엑스레이 데이터에 의해 CT 영상에서 발생하는 금속 인공물을 정량적으로 측정할 수 있다.As a result, according to the present invention, it is possible to quantitatively measure the metal artifacts generated in the CT image by the x-ray data using the mismatch of the number of photons between the measurement angles of the x-ray data.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method of measuring a metal artifact of a CT image according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 금속 인공물 측정 방법은 전술된 금속 인공물 측정 장치 또는 프로세서를 포함한 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있다.The method for measuring metal artifacts according to the present invention can be performed in a computing apparatus including the above-described metal artifact measuring apparatus or processor.

본 발명에 따른 금속 인공물 측정 장치는 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 입력받아 이를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성(S710)한다. 엑스레이 데이터는, CT 영상 생성을 위한 데이터로서, 측정 대상에 대해 360도 회전하며 조사된 엑스선 광자를 디텍터에서 검출한 데이터이다. The apparatus for measuring metal artifacts according to the present invention receives x-ray data measured by rotating an object to be measured, and generates photon number information for each measurement angle (S710). The X-ray data is data for generating a CT image, and is data obtained by detecting the irradiated x-ray photon by a detector rotating 360 degrees with respect to the measurement target.

금속 인공물 측정 장치는 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리(S720)한다. 이를 위해 금속 인공물 측정 장치는 생성된 광자 개수 정보에 대한 주파수 분석을 수행하고, 주파수 분석 결과로부터 저주파 성분을 필터링한다. 그리고 주파수 분석 결과에서 저주파 성분을 제거하여, 고주파 성분을 분리할 수 있다. The metal artifact measuring apparatus separates the high frequency component and the low frequency component from the photon number information (S720). To this end, the metal artifact measuring apparatus performs frequency analysis on the generated photon number information, and filters low frequency components from the frequency analysis result. Then, the low frequency components are removed from the frequency analysis results, and the high frequency components can be separated.

엑스레이 데이터로부터 생성된 광자 개수 정보의 저주파 및 고주파 성분에 따라 CT 영상에서 금속 인공물이 발생하고, 주파수에 따라서 발생하는 금속 인공물의 종류가 다르기 때문에, 금속 인공물 측정 장치는 광자 개수 정보를 고주파 성분 및 저주파 성분으로 분리한다.Since the metal artifacts are generated in the CT image according to the low frequency and high frequency components of the photon number information generated from the X-ray data and the kinds of the metal artifacts generated depending on the frequency are different, the metal artifact measuring apparatus converts the photon number information into high frequency components and low frequency components .

금속 인공물 측정 장치는 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성(S730)한다. 여기서, 매그니튜드 변화는 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드의 표준편차 값 또는 분산 값에 대응되며, 금속 인공물 측정 장치는 매그니튜드 변화가 클수록 증가하는 금속 인공물 정량 수치를 생성할 수 있다.The metal artifact measuring apparatus generates a metal artifact quantitative value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component (S730). Here, the magnitude change corresponds to the standard deviation value or variance value of the magnitude of the high frequency component and the low frequency component, and the metal artifact measuring apparatus can generate the metal artifact quantitative value which increases as the magnitude change increases.

한편, 금속 인공물 측정 장치는 고주파 성분 및 저주파 성분별로 서로 다른 가중치를 적용하여 금속 인공물 정량 수치를 생성할 수 있으며, 가중치는 실시예에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.On the other hand, the metal artifact measuring apparatus can generate the metal artifact quantitative values by applying different weights to the high frequency component and the low frequency component, and the weights can be variously set according to the embodiment.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 CT 영상 생성 방법을 설명하기 위한 도면으로서 보다 구체적으로는 CT 영상 생성을 위한 금속 인공물 보정 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a view for explaining a CT image generating method according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 8 is a view for explaining a method for determining a metal artifact correction for CT image generation.

도 8의 CT 영상 생성 방법은 전술된 금속 인공물 측정 방법을 이용하며, 금속 인공물 측정 장치에서 수행될 수 있다. 특히, 단계 S840은 금속 인공물 측정 장치의 금속 인공물 분석부에서 수행될 수 있다.The CT image generation method of FIG. 8 uses the metal artifact measurement method described above, and can be performed in the metal artifact measurement apparatus. In particular, step S840 may be performed in the metal artifact analysis unit of the metal artifact measurement apparatus.

본 발명에 따른 금속 인공물 측정 장치는 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 입력받아 이를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성(S810)하고, 광자 개수 정보로부터 엑스레이 데이터에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리(S820)한다. 그리고 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성(S830)하고, 금속 인공물 정량 수치와 기준값을 비교하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 보정 여부를 결정(S840)한다.The apparatus for measuring metal artifacts according to the present invention receives X-ray data measured by rotating an object to be measured, generates photon number information for each measurement angle using the measured X-ray data (S810), calculates high frequency components and low frequencies The components are separated (S820). Then, a metal artifact quantification value for the CT image is generated using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component (S830), and the metal artifact correction value for the CT image is determined by comparing the metal artifact quantitative value and the reference value (S840 )do.

기준값은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 금속 인공물 정량 수치가 기준값보다 작으면 금속 인공물 보정 기능이 비활성화되거 금속 인공물 정량 수치가 기준값보다 작으면 금속 인공물 보정 기능이 활성화될 수 있다. 금속 인공물 보정이 결정되면, 잘 알려진 다양한 금속 인공물 보정 방법을 통해 엑스레이 데이터에 대해 전처리가 수행됨으로써 CT 영상에서 금속 인공물이 감소될 수 있다.The reference value can be set variously according to the embodiment. If the metal artifact quantification value is less than the reference value, the metal artifact correction function is deactivated. If the metal artifact quantification value is smaller than the reference value, the metal artifact correction function can be activated. Once the metal artifact correction is determined, the metal artifacts in the CT image can be reduced by pre-processing the x-ray data through a variety of well known metal artifact correction methods.

전술된 바와 같이, CT 영상이 생성된 이후, CT 영상을 처리하여 금속 인공물을 감소시키기는 어려우므로, 엑스레이 데이터를 확인하여 금속 인공물 보정을 수행할지 여부에 대한 결정이 필요하다.As described above, after the CT image is generated, it is difficult to process the CT image to reduce the metal artifacts, so it is necessary to determine whether to perform the metal artifact correction by checking the x-ray data.

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described technical features may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (9)

금속 인공물 측정 장치의, CT 영상의 금속 인공물 측정 방법에 있어서,
엑스레이 데이터 분석부가, 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 단계;
주파수 분리부가, 상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 단계; 및
금속 인공물 분석부가, 상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 단계
를 포함하는 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법.
A method for measuring a metal artifact of a CT image of a metal artifact measuring apparatus,
Generating an X-ray data analyzing unit, using the X-ray data measured by rotating the measurement object, photon count information for each measurement angle;
Separating the high frequency component and the low frequency component with respect to the photon number information; And
A step of generating a metal artifact analysis value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component,
The method comprising the steps of:
제 1항에 있어서,
상기 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 단계는
상기 광자 개수 정보에 대한 주파수 분석을 수행하는 단계;
상기 주파수 분석 결과로부터 상기 저주파 성분을 필터링하는 단계; 및
상기 주파수 분석 결과에서 상기 저주파 성분을 제거하여, 상기 고주파 성분을 분리하는 단계
를 포함하는 CT 영상의 금속 인공물 측정 방법.
The method according to claim 1,
The step of separating the high-frequency component and the low-
Performing frequency analysis on the photon number information;
Filtering the low frequency component from the frequency analysis result; And
Removing the low-frequency component from the frequency analysis result, and separating the high-frequency component
The method comprising the steps of:
제 1항에 있어서,
상기 매그니튜드 변화는
상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드의 표준편차 값 또는 분산 값에 대응되는
CT 영상의 금속 인공물 측정 방법.
The method according to claim 1,
The magnitude change
And a standard deviation value or a variance value of the magnitude of the high-frequency component and the low-
METHODS FOR MEASURING METAL ARTIFACTS OF CT IMAGES
제 1항에 있어서,
상기 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 단계는
상기 매그니튜드 변화가 클수록 증가하는 금속 인공물 정량 수치를 생성하는
CT 영상의 금속 인공물 측정 방법.
The method according to claim 1,
The step of generating the metal artifact quantitative value
To produce a metal artifact quantitative value that increases as the magnitude change increases
METHODS FOR MEASURING METAL ARTIFACTS OF CT IMAGES
제 1항에 있어서,
상기 엑스레이 데이터는
2D 디텍터 또는 3D 디텍터에 의해 측정된 데이터인
CT 영상의 금속 인공물 측정 방법.
The method according to claim 1,
The x-
Data measured by a 2D detector or a 3D detector
METHODS FOR MEASURING METAL ARTIFACTS OF CT IMAGES
측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 엑스레이 데이터 분석부;
상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 주파수 분리부; 및
상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하는 금속 인공물 분석부
를 포함하는 CT 영상의 금속 인공물 측정 장치.
An X-ray data analyzer for generating photon number information for each measurement angle using the X-ray data measured while rotating the measurement object;
A frequency separator for separating a high frequency component and a low frequency component of the photon number information; And
A metal artifact analysis unit for generating a metal artifact quantitative value for the CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component,
Wherein the CT image comprises a plurality of images.
제 6항에 있어서,
상기 매그니튜드 변화는
상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드의 표준편차 값 또는 분산 값에 대응되는
CT 영상의 금속 인공물 측정 장치.
The method according to claim 6,
The magnitude change
And a standard deviation value or a variance value of the magnitude of the high-frequency component and the low-
An apparatus for measuring metal artifacts on CT images.
제 6항에 있어서,
상기 금속 인공물 분석부는
상기 매그니튜드 변화가 클수록 증가하는 금속 인공물 정량 수치를 생성하는
CT 영상의 금속 인공물 측정 장치.
The method according to claim 6,
The metal artifact analysis unit
To produce a metal artifact quantitative value that increases as the magnitude change increases
An apparatus for measuring metal artifacts on CT images.
금속 인공물 측정 장치의, CT 영상 생성을 위한 금속 인공물 보정 결정 방법에 있어서,
엑스레이 데이터 분석부가, 측정 대상을 회전하며 측정한 엑스레이 데이터를 이용하여, 측정 각도별 광자 개수 정보를 생성하는 단계;
주파수 분리부가, 상기 광자 개수 정보에 대한 고주파 성분 및 저주파 성분을 분리하는 단계;
금속 인공물 분석부가, 상기 고주파 성분 및 저주파 성분의 매그니튜드 변화를 이용하여, CT 영상에 대한 금속 인공물 정량 수치를 생성하며, 상기 금속 인공물 정량 수치와 기준값을 비교하여, 상기 CT 영상에 대한 금속 인공물 보정 여부를 결정하는 단계
를 포함하는 CT 영상 생성을 위한 금속 인공물 보정 결정 방법.
A method for determining a metal artifact correction for producing a CT image of a metal artifact measuring apparatus,
Generating an X-ray data analyzing unit, using the X-ray data measured by rotating the measurement object, photon count information for each measurement angle;
Separating the high frequency component and the low frequency component with respect to the photon number information;
A metal artifact analysis unit generates a metal artifact quantitative value for a CT image using the magnitude change of the high frequency component and the low frequency component and compares the metal artifact quantitative value with a reference value to determine whether the metal artifact correction ≪ / RTI >
The method comprising the steps of:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210083452A (en) * 2019-12-26 2021-07-07 주식회사 에이치디엑스윌 Dual energy tomography apparatus, and metal image classification method using the same
CN114494498A (en) * 2022-01-28 2022-05-13 复旦大学 Metal artifact removing method based on double-domain Fourier neural network

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671263A (en) 1996-03-13 1997-09-23 Analogic Corporation Motion artifact suppression filter for use in computed tomography systems
JP2003076985A (en) 2001-09-06 2003-03-14 Konica Corp Image processing method and device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671263A (en) 1996-03-13 1997-09-23 Analogic Corporation Motion artifact suppression filter for use in computed tomography systems
JP2003076985A (en) 2001-09-06 2003-03-14 Konica Corp Image processing method and device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210083452A (en) * 2019-12-26 2021-07-07 주식회사 에이치디엑스윌 Dual energy tomography apparatus, and metal image classification method using the same
KR102394444B1 (en) 2019-12-26 2022-05-09 주식회사 에이치디엑스윌 Dual energy tomography apparatus, and metal image classification method using the same
CN114494498A (en) * 2022-01-28 2022-05-13 复旦大学 Metal artifact removing method based on double-domain Fourier neural network
CN114494498B (en) * 2022-01-28 2023-04-18 复旦大学 Metal artifact removing method based on double-domain Fourier neural network

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