• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권12호
• /
• pp.977-985
• /
• 2020

2015년 발사된 다목적실용위성 3A호는 3.3~5.2㎛ 파장의 중적외선 영상을 제공한다. 다목적실용위성 3A호는 지상 물체의 밝기 온도를 추정하기 위한 고해상도 영상을 제공하지만 기존 자연 과학 목적으로 개발된 위성과 차이가 있다. 다목적실용위성 3A호의 단일 채널의 중적외선 영상으로 지표 밝기 온도를 추정하기 위해서는 대기 보정 과정이 필수적이다. 하지만 대기 보정 이후에도 여러 요인으로 인하여 밝기 온도 추정 오차가 존재한다. 본 논문에서는 다목적실용위성 3A호 카메라의 물리적인 특성으로부터 영상 처리까지 신호 흐름을 추적하여 밝기 온도 추정 오차 요인을 분석하였다. 또한, 천리안위성 2A호를 이용하여 다목적실용위성 3A호와 밝기 온도 편향 오차 개선 가능성을 연구하였다. 큰 편향 오차를 가지고 있는 야간 영상에 대하여 편향 오차를 보상한 이후 다목적실용위성 3A호와 천리안위성 2A호의 지표 밝기 온도가 상관성이 있음을 확인하였다. 다목적실용위성 3A호 중적외선 밝기 온도 편향 오차를 개선하는데 천리안위성 2A호 영상이 도움이 될 것으로 예상된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.49-55
• /
• 2022

본 논문에서는 날씨와 같은 외부 환경요인에도 강건하게 동작할 수 있는 장애물 감지 기법을 제안한다. 특히, DB 기반의 특징 매칭과 RANSAC(RANdom SAample Consensus)기반의 다중 평면 방식을 통해 증강현실(Augmented Reality, AR)에서 정확하게 위험 상황을 알려줄 수 있는 장애물 감지 시스템을 제안한다. RGB카메라로부터 얻은 영상을 기반으로 장애물을 검출하는 접근법은 영상에 의존하기 때문에 조명에 따른 특징 검출이 부정확하고, 조명이나 자연광 또는 날씨의 영향을 받기 때문에 장애물 검출이 어려워진다. 또한, 복잡한 지형에서 생성되는 다수의 평면은 장애물을 감지하는데 있어서 오차가 커지는 원인이 된다. 이 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 DB기반의 특징 매칭을 통해 조명에 관계없이 장애물을 효율적이고 정확하게 감지한다. 또한, 다중 평면을 RANSAC을 통해 단일 평면으로 정규화하여 특징점을 분류하기 위한 기준을 새롭게 계산한다. 결과적으로 제안하는 방법은 조명, 자연광, 날씨에 관계없이 효율적으로 장애물을 감지할 수 있고, 높낮이나 다른 지형에서도 안정적으로 표면을 감지할 수 있기 때문에 사용자의 안전성 확보에 활용할 수 있을 거라 기대한다. 제안하는 방법은 모바일 디바이스에서 실험한 결과가 대부분 안정적으로 실내/외의 장애물들을 인지하였다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.57-64
• /
• 2022

화재, 붕괴, 자연재해 등의 재난 발생으로 건물 내부가 붕괴하는 경우, 기존의 건물 내부의 물리적 보안이 무력해질 확률이 높다. 이때, 붕괴 건물 내의 인명피해와 물적 피해를 최소화하기 위한 물리적 보안이 필요하다. 따라서 본 논문은 기존 연구되었던 장애물을 탐지하고 건물 내 붕괴된 지역을 탐지하는 연구와 인명피해를 최소화하기 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 알고리즘을 융합하여 재난 상황의 피해를 최소화하기 위한 알고리즘을 제안한다. 기존 연구에서 단일 카메라만을 활용하여 현재 로봇이 있는 복도 환경의 붕괴 여부를 판단하고 구조 및 수색 작업에 방해가 되는 장애물을 탐지했다. 이때, 붕괴 건물 내 물체는 건물의 잔해나 붕괴로 인해 비정형의 형태를 가지며 이를 장애물로 분류하여 탐지하였다. 또한, 재난 상황에서 자원 중 가장 중요한 요구조자를 탐지하고 인적 피해를 최소화하기 위한 방법을 제안하고 있다. 이를 위해, 본 연구는 공개된 재난 영상과 재난 상황의 이미지 데이터를 수집하여 다양한 딥러닝 기반 객체 탐지 알고리즘을 통해 재난 상황에서 요구조자를 탐지하는 정확도를 구했다. 본 연구에서 재난 상황에 요구조자를 탐지하는 알고리즘을 분석한 결과 YOLOv4 알고리즘의 정확도가 0.94로 실제 재난 상황에서 활용하기 가장 적합하다는 것을 증명하였다. 본 논문을 통해 재난 상황의 효율적인 수색과 구조에 도움을 주며 붕괴된 건물 내에서도 높은 수준의 물리적 보안을 이룰 수 있을 것이다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.89-99
• /
• 2001

목적: 감마카메라로부터 획득한 신장 영상의 정량적 분석을 통해 신장 기능 평가시 사용되고 있는 기존 상용 프로그램은 사용자 임의의 기능 변경 및 추가가 어려워 응용적 측면에서 단점을 갖고 있다. 이 연구에서는 이러한 기존 상용프로그램의 단점을 극복하고, 사용자가 임상 필요에 따라 기능 변경 및 추가를 쉽게 할 수 있는 분석 프로그램을 개발하여 그 결과의 타당성을 분석하였다. 대상 및 방법: 개발된 프로그램은 IDL5.2를 사용하여 작성하였으며, windows운영시스템의 일반 개인용 컴퓨터에서 구현토록 하였다. 프로그램의 기본 성능 구현 및 사구체여과율 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 10명의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA 방사성의약품을 사용하였고, 평균통과시간 계산값의 타당성 검증을 위한 영상자료를 얻기 위해 정상인 11명의 22개의 신장을 대상으로 $^{99m}Tc$-DTPA와 $^{99m}Tc$-MAG3를 사용하여 수분공급에 따른 평균통과시간 분석을 시행하였다. 신장영상은 Siemens사의 단일헤드 감마카메라(ORBITOR)를 통해 획득하였다. 정량적 분석을 위한 관심영역 설정은 수동설정 외에 자동설정 기능도 함께 개발하여 구현토록 하였다. 사구체여과율 계산을 위해 Gates방법을 사용하였고, 평균통과시간 계산을 위해 역중첩 방법과 적합한 여과 방법을 적용하여 안정된 값을 구하였다. 결과: 개발한 프로그램으로 시간별 신장영상과 각 관심영역 내에서의 시간방사능곡선을 도시할 수 있었고, 사구체여과율, 평균통과시간 및 좌 우 신장의 상대적 기능 외에 각 관심영역에서 최대방사능도달시간($T_{max}$)과 중간방사능도달시간($T_{1/2}$)과 같은 시간방사능곡선과 관련된 값들도 함께 계산하였다. 10명의 신장 영상 자료를 대상으로 개발된 프로그램으로 분석한 값들과 Siemens사의 기존 상용 분석 프로그램(MPE)으로 계산한 값들을 서로 비교, 분석한 결과, 통계학적으로 차이가 없음(최대 방사능도달시간: p=0.68, 상대신장기능: p=1.0, 사구체여과율: p=0.25)을 보여 개발한 프로그램이 타당성이 있음을 입증하였다. 평균통과시간 계산값의 타당성 검토와 관련하여, Siemens사의 상용 분석 프로그램에는 해당 기능이 없어 계산값의 비교를 통한 검증은 수행하지 못하였고, 수화(hydration)와 탈수(dehydration) 각각의 조건에 따른 신장기능 분석에 적용하였을 때, 판별 기준이 되는 유의미한 값을 산출하여 타당성 검증을 대신하였다. 결론: 이 연구에서 개발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.317-326
• /
• 2019

본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권3호
• /
• pp.151-156
• /
• 2014

본 연구의 목적은 붕소 중성자 포획 치료 시 집적된 붕소 영역에서 중성자 선속의 변화와 그에 따른 방출된 즉발 감마선의 검출 시뮬레이션을 통하여 치료 영역에 대한 영상화의 가능성을 확인하고자 함이다. 전산 모사를 통하여 (1) 붕소 유무에 따른 중성자의 영향, (2) 내부와 외부에서의 즉발 감마선량 검출, (3) 즉발 감마선에 대한 에너지 스펙트럼 검출을 수행하였다. 모든 전산 모사는 Monte Carlo n-particle extended (MCNPX, Ver.2.6.0, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA)를 이용하여 가상의 물 팬텀과 열중성자(thermal neutron) 소스, 붕소 영역을 지정하였다. 열중성자의 에너지는 1 eV 이하의 에너지였으며 선속은 2,000,000 n/sec.로 설정하였다. 이 때, 발생된 즉발 감마선의 검출은 물 팬텀과 수직 방향으로 위치시키고 납으로 둘러싸인 lutetium-yttrium oxyorthosilicate (Lu0,6Y1,4Si0,5:Ce; LYSO) 섬광체 검출기를 이용하였다. 붕소가 존재하는 영역인 5 cm 깊이에서의 28 분할로서 대략 0.18 cm의 bin을 도출하여 붕소 영역의 얕은 깊이에서부터 급격하게 저하되는 것을 확인하였다. 또한 붕소 영역이 시작되는 지점인 9 cm 깊이에서 감마선의 피크 레벨을 확인하였다. 그리고 478 keV 지점에서 정확한 즉발 감마선 피크가 관찰되는 것을 확인하였다. 478 keV의 즉발 감마선 피크는 41 keV의 반치폭으로 에너지 분해능 값은 8.5%로 측정되었다. 결론적으로 붕소 중성자 포획 치료 시 발생되는 즉발 감마선의 계측으로 치료가 행해지는 부위를 감마 카메라 또는 단일 광자 방출 단층 촬영 기기에서 영상화할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.144-159
• /
• 2014

다중의 영상을 이용하여 하나의 파노라마 영상을 제작하는 기법은 컴퓨터 비전, 컴퓨터 그래픽스 등과 같은 여러 분야에서 널리 연구되고 있다. 파노라마 영상은 하나의 카메라에서 얻을 수 있는 영상의 한계, 즉 예를 들어 화각, 화질, 정보량 등의 한계를 극복할 수 있는 좋은 방법으로서 가상현실, 로봇비전 등과 같이 광각의 영상이 요구되는 다양한 분야에서 응용될 수 있다. 파노라마 영상은 단일 영상과 비교하여 보다 큰 몰입감을 제공한다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 현재 다양한 파노라마 영상 제작 기법들이 존재하지만, 대부분의 기법들이 공통적으로 파노라마 영상을 구성할 때 각 영상에 존재하는 특징점 및 대응점을 검출하는 방식을 사용하고 있다. 또한, 대응점을 이용한 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 사용, Homography Matrix를 구하여 영상을 변환하는 방법을 사용한다. 본 논문에서 사용한 SURF(Speeded Up Robust Features) 알고리즘은 영상의 특징점을 검출할 때 영상의 흑백정보와 지역 공간 정보를 활용하는데, 영상의 크기 변화와 시점 검출에 강하며 SIFT(Scale Invariant Features Transform) 알고리즘에 비해 속도가 빠르다는 장점이 있어서 널리 사용되고 있다. SURF 알고리즘은 대응점 검출 시 잘못된 대응점을 검출하는 경우가 생긴다는 단점이 존재하는데 이는 RANSAC 알고리즘의 수행속도를 늦추며, 그로인해 CPU 사용 점유율을 높이기도 한다. 대응점 검출 오류는 파노라마 영상의 정확성 및 선명성을 떨어뜨리는 핵심 요인이 된다. 본 논문에서는 이러한 대응점 검출의 오류를 최소화하기 위하여 대응점 좌표 주변 $3{\times}3$ 영역의 RGB값을 사용하여 잘못된 대응점들을 제거하는 중간 필터링 과정을 수행하고, 문제해결을 시도하는 동시에 파노라마 이미지구성 처리 속도 및 CPU 사용 점유율 등의 성능 향상 결과와 추출된 대응점 감소율, 정확도 등과 관련한 분석 및 평가 결과를 제시하였다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.320-329
• /
• 1997

유아 자폐증 환아에서의 신경 방사선학적 소견은 계속 연구되어 왔으나 이전의 연구에서는 일관된 특징적인 소견을 보여주지 못하였고, 대부분의 연구에서 성인이나 학령기 아동을 대상으로 하였었다. 본 연구는 8세 이전의 환아만을 대상으로 자기공명영상과 뇌혈류 SPECT의 기능적, 해부학적 이상을 알아보고자 하였다. DSM-IV와 CARS의 진단기준을 만족하는 18명의 환아를 대상으로 후향적으로 뇌혈류 SPECT와 자기공명영상 소견을 분석하였다. 환아의 평균연령은 55개월(28-89 개월)이었다. SPECT는 185-370 MBq의 Tc-99m ECD를 정맥주사후 annular crystal 감마카메라를 이용하여 시행하였고 자기공명영상은 1.5 Tesla GE signa machine을 이용하여 T1, T2 axial과 T1 sagittal sequence를 얻었다. 뇌혈류 SPECT 상 13명의 환아에서 국소적인 관류저하가 관찰되었고 각각 소뇌 충부(12/18), 소뇌반구(11/18), 시상(13/18), 기저핵(4/18), 두정엽(7/18), 측두엽(1/18)에서 관류저하 소견을 보였다. 반면 자기공명영상에서는 3명의 환아에서만 이상 소견을 보였는데 각각 뇌실 주변부 백질의 감소(3/18), 뇌량의 간 및 팽대부의 위축(1/18), 소뇌 충부의 용적 감소 (1/18)를 보였다. 뇌혈류 SPECT와 자기공명영상에서 나타난 이상 소견을 비교하여 볼 때 자기공명영상상의 합당한 해부학적 이상 소견이 없음에도 뇌혈류 SPECT에서 더 광범위한 혈류 저하 부위를 보였다. 결론적으로 뇌혈류 SPECT상 광범위한 관류 저하를 소뇌, 시상, 두정엽에서 관찰할 수 있었고, 뇌혈류 SPECT가 자기공명영상에 비하여 유아 자폐증의 병태생리를 반영함에 있어 더 민감한 방법임을 알 수 있었다 하지만 시상이나 두정엽의 관류 저하의 임상적 의미에 관한 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제7권1호
• /
• pp.65-77
• /
• 1996

본 연구는 2-D 와 3-D 호프만 뇌 모형 ,3-D 제젝 모형, 그리고 단일광자방출전산화단층촬영을 이용하여 인공산물을 일으키는 요인중 자료 획득 요소, 감쇠, 잡음, 산란 그리고 재구성 방식이 영상에 미치는 영향을 분석, 평가하였다. 자료 획득 요소 중 섬광 카메라의 회전 각도와 반경을 각각 변화시키면서 영상을 획득하였다. 이때 회전 반경의 변화가 작을수록 더 우수한 질의 영상을 얻을 수 있었고 회전중심으로부터 반경이 짧을수록 영상이 더 우수하였으며 이는 모형에서 거리가 멀어질수록 조준기의 분해능이 떨어지기 때문이다. 제젝 모형에서 균일한 부위를 각 조준기에 대해 알맞는 감쇠계수를 찾는데 이용하였다. $^{99m}$ Tc 을 사용했을 때 각 조준기에 대해 가장 알맞는 감쇠계수는 모두 0.12$cm^{-1}$ /로 나타났으며, 이 값으로 각각의 영상에 대해 감쇠 보정을 해주었다. 감쇠 보정 전의 제젝 모형의 균일한 부위는 감쇠로 인해 움푹 패인 선 프로파일 모양을 나타내었고, 감쇠 보정을 해줌으로서 평행한 선 프로파일을 얻을 수 있었다. 또한 감쇠 보정을 해줌으로서 영상의 질을 개선할 수 있었다. 각 시간에 따른 잡음의 영향을 관찰하기 위해 1분, 2분, 5분, 10분, 20분에 대하여 각각 자료를 얻었다. 결과에서 1분 영상이 잡음의 영향을 가장 많이 받아 영상의 질이 나빴으며 반면에 20분 영상은 잡음의 영향을 적게 받아 영상의 질이 상대적으로 가장 좋았다. 이는 자료 획득 시간을 길게하여 계수되는 양을 늘려줌으로서 Poisson 분포를 따르는 방사능 분포의 통계적 오차를 줄일 수 있기 때문인 것으로 생각한다. 이중-에너지 창, 즉 산란 부분과 $^{99m}$ Tc 의 봉우리 에너지인 140KeV 중심 20% 에너지 구별 영역을 각각 설정한 후, 자료를 얻어 산란 보정 전과 후의 영상을 비교하였다. 제젝 모형의 경우 냉구 부위와 바 패턴 부위가 산란 보정 이전에 비해 산란 보정 이후가 더 잘 식별되었고, 3-D 호프만 뇌모형의 경우 산란 보정후 영상의 질이 더 우수하게 나타났다. 결론적으로 SPECT 영상이 자료 획득을 위한 매개변수, 감쇠, 잡음, 산란 그리고 재구성 방식에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며 임상 적용시 유용한 SPECT 자료를 얻기 위해서 이러한 인자들을 최적화 또는 보정해 주어야 할 것으로 생각된다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.368-380
• /
• 1999

목적: 일차성 및 이차성 부갑상선기능항진증 환자에서 Tc-99m-sestamibi double-phase 스캔이 병변의 국소화에 보이는 성적을 비교 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 수술로 확진된 14예의 단일 병변과 2예의 다발성 병변을 가지는 총 16명의 18개의 일차성 병변과 11명의 44개의 이차성 병변을 대상으로 Tc-99m-sestamibi 스캔 소견에서의 섭취 정도, 지연 스캔에서의 섭취 변화 등의 영상을 분석하고 진단율을 알아보았다. Tc-99m-sestamibi double-phase 스캔은 LEM (Seimens, Germany) 카메라를 사용하여 얻었으며 740 MBq을 순간 주사한 후 평행 그리고 바늘구멍 조준기를 사용하여 기저 및 지연 영상을 각각 얻었다. 남녀비는 일차성 2명 및 이차성 질환의 3명을 제외한 모든 증례가 여자였으며 (M:F=5 :22) 연령분포는 $29{\sim}65$세로 평균 49.1세였다. 결과, 일차성 병변의 경우는 총 18병변 중 13예는 선종, 5예는 부갑상선증식증이었으며 이차성 병변의 경우는 모두 부갑상선증식증이었다. 일차성 병변은 조직 소견상 선종으로 진단된 13예를 스캔 상에서 모두 발견한 반면 부갑상선증식증에서는 5예중 2예(40%)만이 스캔에서 발견되었다. 또한 일차성 병변 중 3예에서는 기저 스캔에 비하여 지연 스캔에서 섭취의 감소를 보였다. 일차성 병변에서 Double phase 스캔에 의한 민감도는 58.8% (10/17), 특이도 83.3% (10/12), 양성 예측률 83.3% (10/12) 및 정확도 75.9% (22/29)였으며 이차성 병변에서는 민감도 37.5% (15/40), 특이도 50% (2/4), 양성 예측률 88.2% (15/17) 그리고 정확도 38.6% (17/44)였다. 일차성 및 이차성 병변 모두에서의 전체적인 민감도는 43.9% (25/57), 특이도는 73% (12/16), 양성 예측률 86.2% (25/29) 및 정확도 53.4% (39/73) 였다. 그 외에 일차성 및 이차성 부갑상선 병변 간에 무게의 차이는 없었다(p>0.05). 결론: Tc-99m-sestamibi 스캔은 일차성 부갑상선 병변의 국소화에 높은 민감도 및 특이도를 보이지만 일부에서는 지연스캔상의 섭취가 감소하므로 기저 스캔 영상을 참조하는 것이 진단에 도움을 줄 수 있으며 이차성 병변의 경우, 전반적으로 낮은 예민도를 보이지만 이소성 병변을 수술 전에 검사함으로써 수술의 성공률을 높이는 데 도움을 줄 수 있으므로 계속된 연구가 필요하겠다.