CT 촬영 geometry 보정 기술은 콘빔 방식으로 촬영한 투영영상을 이용하여 피사체의 3차원 CT 영상을 재건할 때 엑스선 소스, 디텍터, 피사체 사이의 3차원 위치 관계 부적확성을 보정하여 보다 선명한 3차원 CT 영상이 재건되도록 하는 기법임
- 엑스선은 1895년 뢴트겐에 의하여 발견되었고, 현재까지 의료분야의 영상 진단을 위한 도구로 유용하게 사용되고 있음
- 엑스선 투영영상(projection)은 특성상 인체 조직이 중첩되어 나타나므로 인체 내부의 장기나 병변의 판독이 어려운 경우가 많음
- 이런 이유로 인체 내부의 단층을 볼 수 있는 CT(computed tomography) 촬영 장비가 1970년대 초에 개발되었음
- 최근에는 평판 엑스선 디텍터를 채용한 콘빔 CT 시스템도 사용되고 있는데, 특히 치과용 CT, 방사선치료기용 CT, C-arm CT, 산업용 CT에 널리 사용되고 있음
- 그런데, 콘빔 CT 시스템으로 투영영상을 얻은 후 3D 영상을 재건할 때, 엑스선 소스-디텍터-피사체 사이의 정확한 위치 관계(geometry)를 알고 있어야 재건되는 3D 영상의 선명도가 보장됨
- 그러나 정밀하고 견고하게 제작된 CT 시스템 외에는 CT 촬영 geometry를 정밀하게 파악하는 것은 쉽지 않음 (특히, C-arm CT, 고배율 산업용 CT 등)
- 이에 본 연구실에서는 CT 촬영 geometry 보정 기술 version 2를 개발하였음
- 본 연구실에서 개발한 CT 촬영 geometry 보정 기술 v2를 산업체에 이전함으로써 날로 커지는 의료용 콘빔 CT 장비와 산업용 콘빔 CT 장비에 고화질 3D 재건 기술을 접목하여 관련 국산 제품의 국제 경쟁력을 높이고자 함
CT 촬영시 별도의 마커나 기구를 사용하지 않고 촬영된 2D 투영영상과 3D 재건 영상만을 사용하여 기하보정을 진행하는 기술임
1. 초기 CT 촬영 geometry 계산 방법
- regular CT, oblique CT, planar CT용 초기 투영행렬 계산 방법
- 초기 투영행렬로부터 CT 촬영의 초기 geometry 파라미터 추출 방법
2. 투영영상-DRR영상 매칭 방법
- CT 재건 영상으로부터 투영촬영의 geometry에 맞추어 DRR영상(digitally reconstructed radiograph)을 생성 방법
- CT 투영영상과 DRR영상을 매칭하여 최적의 회전 및 평행이동 파라미터를 추출 방법(non-AI 기법)
3. CT 촬영 geometry 업데이트 방법
- 영상 매칭 파라미터를 이용하여 투영행렬을 업데이트 방법
- 투영행렬로부터 CT 촬영의 geometry 파라미터를 추출 방법
1. 초기 CT 촬영 geometry 계산 방법
- 기술문서
- 소스코드(C++)
2. 투영영상-DRR영상 매칭 방법
- 기술문서(코드설명서)
- 소스코드(C++ & CUDA)
3. CT 촬영 geometry 업데이트 방법
- 기술문서
- 소스코드(C++)
- (적용분야1) 의료용 CT 또는 C-arm CT 장비에서 3D 재건 영상의 화질 향상을 위한 기하 보정
- (적용분야2) 산업용 CT 또는 laminography 장비에서 3D 재건 영상의 화질 향상을 위한 기하 보정
- (기대효과) 본 기술을 국내 산업체에 이전함으로써 날로 커지는 의료용 콘빔 CT 장비와 산업용 콘빔 CT 장비 분야에서 국산 제품의 기술 경쟁력을 향상시키고, 더불어 국산 장비의 세계시장 점유율 확대를 촉진할 수 있음