MCNP-polimi simulation for the compressed-sensing based reconstruction in a coded-aperture imaging CAI extended to partially-coded fi eld-of-view

정만희; 김기현

doi:https://doi.org/10.1016/j.net.2020.02.011

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정만희 (제주대학교) 김기현 (서울대학교)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제1호

발행연도: 2021.1

수록면: 199 - 207 (9page)

DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2020.02.011

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This paper deals with accurate image reconstruction of gamma camera using a coded-aperture maskbased on pixel-type CsI(Tl) scintillator coupled with silicon photomultipliers (SiPMs) array. Codedapertureimaging (CAI) system typically has a smaller effective viewing angle than Compton camera. Thus, if the position of the gamma source to be searched is out of the fully-coded field-of-view (FCFOV)region of the CAI system, artifacts can be generated when the image is reconstructed by using theconventional cross-correlation (CC) method. In this work, we propose an effective method for moreaccurate reconstruction in CAI considering the source distribution of partially-coded field-of-view(PCFOV) in the reconstruction in attempt to overcome this drawback. We employed an iterative algorithmbased on compressed-sensing (CS) and compared the reconstruction quality with that of theCC algorithm. Both algorithms were implemented and performed a systematic Monte Carlo simulationto demonstrate the possiblilty of the proposed method. The reconstructed image qualities werequantitatively evaluated in sense of the root mean square error (RMSE) and the peak signal-to-noiseratio (PSNR). Our simulation results indicate that the proposed method provides more accuratelocation information of the simulated gamma source than the CC-based method.

#Coded-aperture imaging #Partially-coded field-of-view #Compressed-sensing

참고문헌 (23)

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M. J. Cieslak / 2016 / Coded-aperture imaging systems:past, present and future development - a review / Radiat. Meas 92:59~71

S. Joshi / 2014 / Coded Aperture Imaging Applied to Pixelated CdZnTe Detectors

N. Gehrels / 2004 / The swift gamma-ray burst mission / Astrophys. J 611(2):1005~1020

J. Hong / 2004 / Laboratory coded aperture imaging experiments: radial hole coded masks and depth-sensitive CZT detectors / Proceedings SPIE, Hard XRay and Gamma-Ray Detector Physics VI 5540 :1~10

E. Del Monte / 2007 / An X-ray imager based on silicon microstrip detector and coded mask / Nucl. Instrum. Methods Phys. Res 576:191~193

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