다중 의료 영상을 위한 비국소적 영상 처리 기법

Abstract

비국소적 평균 기법은 영상 잡음 제거 성능을 비약적으로 향상시켰으며, 이후 불안정한 (ill-posed) 역문제를 위한 정규화 기법으로 확장되어 다양한 분야에서 사용되었습니다. 최근, 다양한 비국소적 영상 처리 기법들은 다중 의료 영상에 적용되어 영상 품질 향상을 보여주고 있습니다. 본 논문에서는 비국소적 평균 기법 및 비국소적 정규화 기법이 다중 의료 영상, 특히 I-131 방사선 면역 치료를 위한 SPECT-CT 영상 처리 및 재구성에 적용된 연구 사례들을 살펴보고자 합니다. 먼저 비국소적 평균 기법에서의 가중치 계산의 중요성을 알아보고, 가중치 계산의 정확성을 높이기 위하여 다중 의료 영상을 이용하는 방법을 알아보겠습니다. 다중 의료 영상이 가지는 장점을 살려서 비국소적 평균 기법이 더욱 향상된 성능을 보일수 있음을 보일 것입니다. 또한 비국소적 평균 기법이 불안정한 역문제의 정규화 기법으로 확장될 경우 가지는 문제인 알고리즘의 속도 문제를 알아볼 것입니다. 특히 최신의 Alternating Direction Method of Multiplier (ADMM) 기법을 이용하여 비국소 정규화 기법의 계산 속도를 향상시키고, 관련 알고리즘의 파라메터를 빠르게 결정할 수 있도록 하는 수학적 분석에 대해서 알아볼 것입니다. 이는 비국소 정규화 기법이 실제 임상 환경에서 사용될 수 있는 영상 재구성 속도를 가지는데 밑거름이 될 것입니다.