The present invention provides an image based super-resolution method using cone-beam based line of response (LOR) in a positron emission tomography (PET) image, namely a super-resolution PET image reconstruction apparatus using cone-beam LOR reconstruction and a method thereof. To this end, the present invention provides a PET image reconstruction apparatus comprising: a blur modelling part generating each PSF kernel according to each position of a PET system and models a blur； an LOR acquiring part acquiring each LOR and sinogram according to each position caused by wobbling of the PET system； a cone-beam sinogram converting part format-converting the LOR based sinogram, acquired by the LOR acquiring part, into a cone-beam type sinogram； a sinogram modelling part modelling the cone-beam type sinogram format-converted by the cone-beam sinogram converting part； and a high resolution image extracting part extracts an high resolution image using the sinogram modelled by the sinogram modelling part.본 발명은 양전자 방출 단층 촬영(PET) 영상에서 콘-빔(cone-beam) 기반의 반응선(LOR) 재구성을 이용한 영상 기반 초고해상도(super-resolution) 기법, 즉 콘-빔 기반 반응선 재구성을 이용한 초고해상도 PET 영상 재구성 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.이를 위하여, 본 발명은, 양전자 방출 단층 촬영(PET)의 영상 재구성 장치에 있어서, PET 시스템의 각 위치에 따른 각각의 PSF 커널을 생성하여 블러(Blur)를 모델링하는 블러 모델링부； 상기 PET 시스템의 워블링에 의한 각 위치에 따른 각각의 반응선 및 사이노그램을 획득하는 반응선 획득부； 상기 반응선 획득부에서 획득한 반응선 기반 사이노그램을 콘-빔 형태의 사이노그램 포맷으로 변환하는 콘-빔 사이노그램 변환부； 상기 콘-빔 사이노그램 변환부에서 콘-빔 형태로 포맷 변환한 사이노그램을 모델링하는 사이노그램 모델링부； 및 상기 사이노그램 모델링부에서 모델링한 사이노그램을 이용하여 고해상도 영상을 도출하는 고해상도 영상 도출부를 포함한다.
