인접전류패턴을 사용한 변형된 방향 대수적 영상복원법 = Modified Directional Algebraic Reconstruction Technique Using Adjacent Current Pattern

국문 초록 (Abstract)

전기 임피던스 단층촬영법(electrical impedance tomography, EIT)에서 관심 대상물 내부 영상을 복원하는 방법 중 하나인 방향 대수적 영상복원법(directional algebraic reconstruction technique, DART)은 삼각함수형태로 설계된 전류패턴을 외부 전극에 인가하고 이로부터 얻어지는 전압과의 상관관계를 이용하여 영상복원 알고리즘의 입력인 각 전극사이의 저항을 유도하게 된다. 이때, 저항유도 시간이 발생하고 이는 DART 알고리즘을 실시간 영상복원에 적용하는데 장애가 되고 있다. 이 논문에서는 저항유도 시간의 문제를 해결하기 위하여 기존에 사용하던 삼각함수형태의 전류패턴대신 인접전류패턴을 사용한 변형된 방향 대수적 영상복원법(modified directional algebraic reconstruction technique, mDART)을 제안한다. 제안한 방법은 주입한 전류와 측정된 전압으로부터 저항을 유도하지 않고 측정전압을 바로 복원 알고리즘의 입력으로 사용하기 때문에 DART의 영상복원시간의 대부분을 차지하는 저항유도 시간을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 인접전류패턴을 사용하여 복원영상의 질도 향상시킬 수 있다. 이 논문의 타당성을 입증하기 위하여 모의실험을 수행하였으며 제안한 방법은 기존 방법보다 복원시간의 개선뿐만 아니라 영상오차 관점에서도 성능이 개선됨을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The directional algebraic reconstruction technique (DART) using the trigonometric current pattern is one of the image reconstruction algorithms in electrical impedance tomography (EIT). This method needs to compute resistances between electrode pairs as using relation between the injected currents and measured voltages for the reconstruction of the inner image. The delay time is incurred in this process. Therefore this paper proposes modified directional algebraic reconstruction technique (mDART) using the adjacent current pattern instead of the trigonometric current pattern to solve the delay time for initial resistance values. The proposed method uses measured voltages instead of computed resistances in the reconstruction algorithm. Hence this method can eliminate the delay time because it does not use the resistances. In conclusion, the proposed method improves image quality and image reconstruction time by using the adjacent current pattern. To prove performance of the proposed method, we carried on computer simulation of various cases.