The tendency analysis according to the change of the kernel size for median modified Wiener filter in magnetic resonance image : A simulation study
자기공명영상에서 median modified Wiener filter의 kernel size 변화에 따른 경향성 분석 : 시뮬레이션 연구
The purpose of this study is to apply a median modified Wiener filter (MMWF) with each kernel size set to a magnetic resonance (MR) image and quantitatively evaluate the noise reduction effect and image quality improvement on the result to optimize the kernel size for MMWF. For this, MMWF was applied by changing the kernel size of 3×3, 5×5, 7×7, 9×9, and 11×11 to the noise-added brain T1-weighted image acquired using the BrainWeb simulation program. To analyze the changes of image characteristics through quantitative evaluation, contrast to noise ratio (CNR) and coefficient of variation (COV) were calculated. As a result of quantitative evaluation, as the kernel size increased, CNR showed a tendency to increase and showed the best value at 11×11, and COV showed the most improved value at 9×9. However, as a result of visual evaluation, it was found that as the kernel size increased, the ability to distinguish boundaries between tissues was significantly reduced. In conclusion, when applying MMWF from MR images, it is judged that a kernel size of 5×5 is most suitable in terms of sharpness and 7×7 in terms of noise removal.
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본 연구의 목적은 자기공명 (magnetic resonance, MR) 영상으로부터 각각의 kernel size가 설정된 median modified Wiener filter (MMWF)를 적용하여 그 결과에 대한 노이즈 제거 효과 및 화질 개선 정도를 정량적으로 평가하여 최적의 kernel size를 찾는 것이다. 이를 위해 BrainWeb 시뮬레이션 프로그램을 이용해 노이즈가 부가된 brain T1 강조영상으로부터 kernel size를 3×3, 5×5, 7×7, 9×9, 그리고 11×11으로 변경하며 MMWF를 각각 적용하였다. 정량적 평가를 통한 영상 특성의 변화를 분석하기 위해 contrast to noise ratio (CNR) 및 coefficient of variation (COV)를 측정하였다. 결과적으로, kernel size가 증가함에 따라 CNR은 증가하는 경향을 보이며 11×11 에서 가장 우수한 값을 나타내었고, COV는 9×9에서 가장 개선된 값을 나타내었다. 하지만 육안적 평가 결과, kernel size가 증가함에 따라 조직 간의 경계 구분 능력이 현저히 저하되는 것으로 나타났다. 결론적으로, MR 영상으로부터 MMWF를 적용할 때, 선예도 측면에서는 5×5가, 노이즈 제거 측면에서는 7×7의 kernel size가 가장 적합하다고 판단 된다.
목차
Abstract Ⅰ. 서론 Ⅱ. 재료 및 방법 1. BrainWeb을 이용한 뇌 T1 강조영상 획득 2. 뇌 T1 강조영상으로부터 각각의 kernel size별 MMWF 적용 3. 정량적 평가 Ⅲ. 결과 및 고찰 Ⅳ. 결론 Ⅴ. 참고문헌 요약
키워드
자기공명영상median modified Wiener filterBrainWeb 시뮬레이션 프로그램정량적 평가Median modified Wiener filtermagnetic resonance imageBrainWeb simulation programquantitative evaluation
저자
Minji Park [ 박민지 | Department of Health Science, General Graduate School of Gachon University ]
Corresponding Author