스펙트럴 엑스레이 영상 다물질 분해 및 고화질 기술은 다중에너지 엑스레이 스펙트럼으로부터 획득된 방사선 투영 신호를 기반으로, 물질별 에너지 특성(감쇠계수)의 차이를 이용하여 피사체 내부의 복수 기저물질을 부피분률로 분리·영상화하는 기술임.
· 물리모델(감쇠계수 행렬) 기반 반복 최적화로 3 종 이상 물질의 부피분율을 동시 분리 ?시험 검증 결과 각 물질 ROI 에서 목표 물질 우세 확인(VF 우세 합격) 달성
· AI 전처리로 노이즈·블러를 억제하여 고속 환경에서도 안정적 입력 품질 확보
· 소스코드 직접 제공으로 ㈜에이리스의 자체 물질분별 기술 개발 기간 대폭 단축
- 국내 보안 X 선 검색기 시장은 수입 의존도가 매우 커 있어, 본 기술 이전으로 국산 제품의 기술 경쟁력 확보 및 시장 선점 가능
본 기술의 핵심 차별점은 물리모델 기반 감쇠계수 행렬 및 반복 최적화 방식으로, 학습 데이터 없이 즉시 적용 가능한 독자 알고리즘이며, 현재까지 동일 방식의 등록 특허·프로그램은 확인되지 않음
- 물리모델 기반 다물질 분해 (프로그램 핵심): 감쇠계수 행렬(attenuationCoeffs)과 Sparsity Regularization 을 결합한 Gradient Descent 알고리즘으로 3 종 물질의 Volume Fraction 을 동시·정확 분리
- AI 기반 화질 개선 (특허): 다층 CNN 공간 특징 추출(웨이블릿·푸리에 변환 병행)로 노이즈를 선택적으로 억제하고, CNN-Diffusion 모델로 저 SNR 입력을 고품질 영상으로 복원
- 보안 X 선 검색기 환경에서의 기술적 한계 · 컨베이어 벨트 고속화(0.4m/s) 시 픽셀당 포톤 수 감소로 SNR 이 약 0.71 배 저하되고, Poisson 노이즈가 1.41 배 증가하여 물질분별 성능이 불안정해짐
· 기존 이중에너지 검색기는 Z-eff 기반 유무기물 물질 위주로 구분하며, 물질 비선형 감쇠 특성 미반영으로 정밀 분별이 어려움
- 본 기술의 필요성 및 기대효과
· 물리모델(감쇠계수 행렬) 기반 반복 최적화로 3 종 이상 물질의 부피분율을 동시 분리 ? 시험 검증 결과 각 물질 ROI 에서 목표 물질 우세 확인(VF 우세 합격) 달성
· AI 전처리로 노이즈·블러를 억제하여 고속 환경에서도 안정적 입력 품질 확보
· 소스코드 직접 제공으로 ㈜에이리스의 자체 물질분별 기술 개발 기간 대폭 단축
- 국내 보안 X 선 검색기 시장은 수입 의존도가 매우 커 있어, 본 기술 이전으로 국산 제품의 기술 경쟁력 확보 및 시장 선점 가능
스펙트럴 엑스레이 영상 다물질 분해 프로그램
AI 기반 영상 생성 방법 및 장치 특허
기술문서 (기술설명서, 요구사항정의서, 시험절차및결과서)
프로그램 저작권 : C-2025-050202 (스펙트럴 엑스레이 영상 다물질 분해 프로그램)
관련 특허 2건(국내 출원번호 2025-0035109, 미국 출원번호 19/534602)
- (적용분야 1) 보안용 듀얼에너지 X 선 수하물 검색기의 고정밀 물질분별 영상 생성 ? ㈜에이리스 자체 개발 프로토타입 장비에 직접 적용
- (적용분야 2) 산업용 X 선 비파괴 검사 장비에서 피사체 내부 물질 성분 분별 및 영상 정보 생성
- (적용분야 3) 의료용 조영제 분리, 인체 내 물질분별 정보 생성
- (기대효과) 본 기술을 국내 산업체에 이전함으로써 수요와 중요성이 커지는 보안검색기 시장에서 국산 제품의 기술 경쟁력을 선점하고, 국산 X 선 검색기의 세계시장 점유율 확대를 촉진할 수 있음