파노라마방사선영상의 히스토그램 형태와 화질 사이의 상관관계 분석 및 histogram equalization의 적용에 관한 연구

Abstract

1. 목 적 파노라마방사선영상의 히스토그램 형태와 화질 사이에 상관관계를 알아 보고 히스토그램을 이용한 영상 처리 방법의 대표적인 방법인 histogram equalization을 파노라마방사선영상에 적용해 보려고 한다. 또한 histogram equalization을 파노라마방사선영상에 적용 가능한지를 알아보기 위해서 데이터의 손실 정도가 어느 정도인지 알아보고 데이터 의 손실 정도와 범위가 히스토그램의 형태와 관련성이 있는지 알아보고 자 한다.

2. 방 법 화질과 히스토그램 형태의 상관관계를 알아보기 위해서 구강악안면방사 선과 전공의 3인이 흑화도, 대조도 등 화질 전반에 관한 평가를 한 디지 털 파노라마방사선영상 37장을 선별하여 사용하였다. 각 영상은 동일한 해부학적 구조물만을 포함되도록 잘라내고 8bit gray scale image로 동 일한 조건을 갖도록 저장하였다. 이 영상들을 The MathWorks MATLAB 7.10을 이용하여 히스토그램을 얻고 이의 왜도와 첨도를 구 했다. 화질의 점수, 왜도(skewness)와 첨도(kurtosis)와의 상관관계를 pearson 상관계수를 구해 알아보았다. The MathWorks MATLAB 7.10을 이용하여 histogram equalization 프로그램을 작성하고 영상에 적용하였다. 그리고 데이터 손실 부위를 알 아보기 위해서 데이터 손실부위를 반전시킨 영상을 얻도록 하였다. 데이터 손실의 정도가 판독에 미치는 영향이 적절한지 부적절한지를 판 단하기 위해서 최초에 파노라마방사선영상의 화질 평가에 사용된 기준을 바탕으로 새로운 기준을 세워서 histogram equalization 적용의 성공과 실패를 나누었다. 위에서 나눈 적용 성공과 실패 군 사이에 히스토그램 형태 차이가 있는 지를 히스토그램의 왜도, 첨도와의 상관관계를 Mann-Whitney test를 통해서 알아보았다.

3. 결 과 히스토그램의 형태를 나타내는 왜도, 첨도와 화질 사이의 상관관계를 알 아본 결과 첨도는 영상의 총점과 음의 상관관계 (-0.339, p<0.05)를 보였다. Histogram equalization을 적용하여 보았을 때, 첨도가 약 1.2배정도 증 가한 반면 왜도는 유의미한 변화를 나타내지 않았다. 데이터 손실이 판 독에 부적절한 영향을 미쳐 histogram equalization 적용의 실패가 나타 난 영상은 전체의 27%였다. 히스토그램의 형태와 histogram equalization 적용의 성공과 실패 분석 한 결과 실패한 집단의 첨도가 더 큰 것을 알 수 있었다. 4. 결론 화질이 우수한 영상의 경우 첨도가 작은 경향성을 보였다. histogram eqaulization을 적용한 결과 27%의 경우에서 중요한 부위에 데이터의 손실을 보였으며 이러한 경우는 첨도가 큰 경향성을 보였다. 따라서 첨 도가 큰 영상의 경우 histogram equalization의 적용보다는 다른 영상처 리 방법의 우선시 되어야 할 것이다.