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Abstract

목차

제1장 서론 13

1.1. 논문 구성 13

1.2. Digital Radiography 15

1.3. 연구 목적 16

제2장 연구 배경 17

2.1. CR system의 Image Processing 17

2.1.1. EDR (Exposure Data Recognition) 18

2.1.2. Image Enhancement 20

2.2. Resolution Property 23

2.2.1. MTF (Modulation Transfer Function) 23

2.2.2. 디지털 X-선 system의 해상 특성 25

2.3. Noise Property 32

2.4. DQE (Detective Quantum Efficiency) 37

2.5. 시각적 화질평가 40

2.5.1. Hawlet Chart 41

2.5.2. Kim's Chart 42

제3장 실험 재료 및 방법 44

3.1. 실험 재료 44

3.2. 실험 방법 45

3.2.1. 선질 (Radiation Quality) 45

3.2.2. 선량 (Radiation Quantity) 47

3.2.3. Virtual Digital Test Pattern method 48

3.2.4. Image Processing의 Parameter 50

3.2.5. 물리적 화질 평가 52

3.2.6. 시각적 화질 평가 57

제4장 실험 결과 58

4.1. 선질 (Radiation Quality) 58

4.2. 선량 (Radiation Quantity) 60

4.3. Virtual Digital Test Pattern method 61

4.3.1. Virtual Digital Test Pattern file 제작 61

4.3.2. Vitrual digital test pattern file의 입·출력 특성 및 LUT 특성 62

4.3.3. Exposure와 S value에 대한 응답 특성 63

4.3.4. Dry Imager의 특성 65

4.3.5. Exposure Dose Recognition (EDR)의 Characteristic 65

4.4. Image Processing의 Parameter 68

4.4.1. G value 68

4.4.2. S value 70

4.4.3. 선량에 따른 Parameter 72

4.5. 물리적 화질 평가 75

4.5.1. Digital Characteristic curve 75

4.5.2. MTF (Modulation Transfer Function) 76

4.5.3. WS (Wiener Spectrum) 76

4.5.4. DQE (Detective Quantum Efficiency) 77

4.6. 시각적 화질 평가 79

4.6.1. Hawlet Chart 79

4.6.2. Kim's Chart 80

제5장 고찰 82

제6장 결론 87

참고 문헌 89

표목차

표 2-1. Hawlet chart의 화질값 42

표 3-1. Radiation Qualities RQA 2 ~ RQA 10의 조건 45

표 4-1. G value의 특성 비교 70

표 4-2. S value의 특성 비교 72

표 4-3. 선량의 변화에 따른 parameters의 비교 74

그림목차

그림 2-1. CR system의 영상처리 과정 17

그림 2-2. CR system의 기본원리 20

그림 2-3. PSF와 LSF의 관계 26

그림 2-4. 디지털 X-선 system에서 다양한 component의 MTF 28

그림 2-5. 합성 LSF법의 개략도 30

그림 2-6. Signal과 noise level의 관계 33

그림 2-7. CR system의 noise 34

그림 2-8. DQE의 계산 방법 39

그림 2-9. Hawlet chart의 외형 41

그림 2-10. Kim's chart의 외형 43

그림 3-1. 선질 실험의 배치도 46

그림 3-2. 선량 실험의 배치도 47

그림 3-3. 선량에 따른 parameter 실험의 배치도 52

그림 3-4. Edge method를 이용한 MTF 측정 실험의 배치도 53

그림 3-5. Wiener spectrum 측정 실험의 배치도 54

그림 4-1. 선질 조건별 HVL에 따른 선량 감약 곡선 58

그림 4-2. 선질 조건별 HVL에 따른 % dose의 감약 곡선 59

그림 4-3. 선질 조건별 선량 의존성 비교 60

그림 4-4. Virtual digital test pattern의 raw 영상과 processed 영상의 예... 61

그림 4-5. Virtual digital test pattern method를 이용한 characteristic curved의 예... 62

그림 4-6. REGIUS 150 CR system의 LUT 63

그림 4-7. S value의 변화에 따른 입출력 차이 값의 비교 64

그림 4-8. Dry Imager에서 입력 값과 출력 농도와의 관계 65

그림 4-9. REGIUS 150 CR system의 EDR curve (LIN-01 mode) 66

그림 4-10. REGIUS 150 CR system의 EDR curve (THX-01 mode) 67

그림 4-11. G value의 변화에 따른 processing curves 68

그림 4-12. G value의 변화에 따른 processing curve의 직선부 비교 69

그림 4-13. S value의 변화에 따른 processing curves 71

그림 4-14. S value의 변화에 따른 processing curve의 직선부 비교 71

그림 4-15. 선량의 변화에 따른 chest phantom의 raw 영상 73

그림 4-16. 선량의 변화에 따른 chest phantom의 processes 영상 73

그림 4-17. Resolution mode에 따른 digital characteristic curves 75

그림 4-18. Resolution mode에 따른 MTF 비교 76

그림 4-19. Resolution mode에 따른 WS 비교 77

그림 4-20. Resolution mode에 따른 DQE 비교 78

그림 4-21. Resolution mode에 따른 Hawlet chart IQ 비교 80

그림 4-22. Resolution mode에 따른 Kim's chart IQ 비교 81

초록보기

The objectives of this study is to evaluate characteristic in the whole CR system. I have implemented the processing curve of each Look up table (LUT) in REGIUS 150 CR system by using virtual digital test pattern method. The characteristic of Dry Imager was measured also. And then I have acquired the evaluation of the image quality by MTF, WS, and DQE in physical. In addition, I have evaluated the image quality with Hawlet chart and Kim's chart in visual.

First of all, I have generated the virtual digital test pattern file with binary file editing method. This file was used as an input data of CR system (REGIUS 150 CR system, KONICA MINOLTA). The DICOM files which were automatically generated output files by the CR system, were used to figure out the processing curves of each LUT modes (THX, ST, STM, LUM, BONE, LIN). The gradation curves of Dry Imager were also measured to figure out the characteristics of hardcopy image. According to the results of each parameters, I identified parameter's characteristic of image processing in CR system. And then I had the experiments in the evaluation of the image quality in CR system. First, I measured MTF (with Edge method), WS, DQE in compliance with the method of IEC 62202-1. And for the visual evaluation of image quality I used Hawlet chart and Kim's chart.

The processing curves which were measured by this proposed method showed the characteristics of CR system. And I found the linearity of Dry Imager in the middle area of processing curves. With these results I found that the relationship between the curves and each parameters. The G value is related to the slope and the S value is related to the shift in X-axis of processing curves. And I found a little difference between normal resolution mode and high resolution mode offered in REGIUS 150 system by the evaluation of image quality in physical and visual.

In conclusion, this study evaluated characteristic in the whole CR system by virtual digital test pattern method, characteristic of image processing, the evaluation of image quality. And the proposed method which uses virtual digital test pattern, can measure the characteristics and parameters of the image processing patterns of the CR system. I expect that the proposed method is useful to analogize the image processing not only for this CR system, but also for the other commercial digital systems.

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