• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.652-654
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• 2003

본 논문에서는 리본스네이크와 원형템플릿을 이용한 관상동맥추출 방법을 제안한다. 이 방법은 조영사진술로부터 획득된 관상동맥영상으로부터 동맥경화 유무를 쉽고 정확하게 진단하는데 필요한 혈관영역만을 추출하는 방법이다. 기존 방법에서는 혈관영역전체를 동일한 방법으로 추출하지만 본 논문에서는 혈관을 구성하는 각 세그먼트별로 적합한 추출방법을 적용한다. 즉 혈관에서 팽행선을 이루는 부분에 대해서는 항공사진 또는 위성영상에서 도로영역을 추출하는데 사용되는 리본스네이크를 적용하고 혈관의 분지부에 대해서는 원형템플릿과 혈관벽과의 교점의 개수를 분석하는 방범을 사용한다. 이때 원형템플릿의 중점과 교점들이 이루는 각도의 변화율을 고려함으로써 보다 정확한 혈관분지부를 검출할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.371-372
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• 2009

세포단위에서 혈관 생성과정 관찰 시 사용되는 광학현미경 영상은 광원의 특성으로 인해 부분적으로 영상이 밝거나 혹은 어둡게 나타난다. 이러한 현상은 혈관 영상에서의 혈관 분석을 어렵게 하므로 본 논문에서는 신 혈관 생성 영상에서 명도 불균형 문제를 해결하는 혈관 추출 및 정량화 기법을 제안한다. 불균형 명도 문제를 해결하기 위해 지역적 문턱치화 방법을 사용하고, 잡음 및 혈관 내 틈새 문제를 해결하기 위해 형태학적 연산 처리를 하였다. 그 결과 명도가 어두운 지역에서 배경 잡음이 없고, 영역이 끊어지지 않고 하나로 연결된 혈관을 추출할 수 있었다. 추출된 혈관 영역에서 골격화와 혈관 세그먼트에 기반하여 두께, 길이, 넓이를 정량화함으로써 혈관 분석 시 현미경에 탑재되어 있어 가장 널리 사용되고 있는 메타 모르프보다 정확한 정량화 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권6호
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• pp.35-43
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• 2009

환자의 흉부 CT 영상을 입력으로 하여 폐 영역의 결절(nodule)을 효과적으로 분류하는 것이 목적인 컴퓨터 조력 진단(Computer Aided Diagnosis, CAD) 시스템에서는 대부분 폐 영역의 혈관 추출 단계가 우선적으로 진행된다. 혈관 조영제를 투여한 환자 영상에서 폐 혈관과 폐 결절은 흉부 CT 영상에서 비슷한 감쇄를 보이므로 혈관 추출 단계에서 혈관과 결절이 함께 추출될 수 있다. 때문에 폐 혈관이 제거된 나머지 영역에서 폐 결절을 탐지 및 분류하는 방식의 폐 결절 분류기는 혈관 추출 기법의 성능에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 폐 결절이 혈관으로 오인식 되어 혈관과 함께 추출될 수 있는 문제를 극복하기 위해 혈관의 두께 패턴을 분석하여 폐 결절을 재분류하는 기법을 제안한다. 제안된 방법은 폐 영역 결정 단계, 폐 혈관 영역 추출 및 골격 형성 단계, 혈관 토폴로지 구성 및 보정 단계, 그리고 혈관 후보 내 결절 재분류 단계 등의 네 단계로 이루어져 있다. 제안한 방법의 정확도를 분석하기 위해 폐 결절이 혈관을 침투하여 분포하는 환자들의 입력 영상을 이용하여 판독 전문의의 도움을 받아 분류기의 정확도 평가를 진행하였다. 실험 결과에서는 제안한 혈관 추출 및 결절 재분류 기법을 사용한 CAD 시스템의 폐 결절 분류기 성능과 재분류 절차를 진행하지 않은 분류기 성능에 대해 비교하고 제안한 방법이 혈관 영역으로 잘못 포함된 결절을 자동으로 정확하게 재분류 할 수 있음을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.700-702
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• 2005

3차원 관상동맥처럼 위상 구조가 중요한 객체의 형상을 분석하기 위해서는 혈관의 분기점, 극단점, 혈관의 계층적 구조 관계 등의 정보를 함축적으로 표현할 수 있는 골격 추출이 매우 중요하다 본 논문에서는 3차원 CT 혈관조영술(3D CT Angiography)로 촬영된 영상으로부터 관상동맥의 3차원 골격을 추출하는 방법을 개발하였다. 먼저, CT 혈관조영술부터 획득한 슬라이스 이미지로부터 3차원 조작 및 수술 시뮬레이션 등을 위하여 혈관의 3차원 표면에 대한 메쉬 모델을 생성한다. 생성된 메쉬 모델이 임의로 변형된 후에도 자동으로 골격을 쉽게 추출할 수 있도록 메쉬 모델을 복셀화하는 단계를 거친다. 이렇게 얻어진 복셀모델로부터 유클리디언 거리 맵을 구성하여 discrete medial surface (DMS)을 생성하고 최종적으로 골격을 추출하게 된다. 이렇게 추출된 3차원 골격은 관상동맥 수술 시뮬레이션 등에서 다양한 형상 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.819-822
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• 2005

본 연구는 MDCT 영상을 이용하여 인체의 장기인 간을 추출하고 그 간 내부의 혈관을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 간에는 2개의 주요혈관이 있는데 생체 간 이식 수술시 필수적인 간의 절개 비율 및 간 내의 혈관 모습들을 제공하여 의료진에게 수술 전 혈관 형태에 대한 정확히 정보를 파악하도록 함으로써 혈관의 손상을 최대한으로 줄일 수 있도록 하여 수술 성공률을 높이는데 중요한 역할을 할 수 있다. 간을 이식 할 때 기증자와 수혜자가 동시에 생존하기 위해서는 기증자의 간으 크기가 중요하며 둘다 생존하기 위해서는 기증자는 자신의 간의 35% 이상을 남겨야 하며 수혜자 또한 생존을 위해 자신의 간의 40% 이상에 해당하는 간을 이식 받아야 하는데 간 이식에 있어서 절단 부분을 결정하는데 중요한 중간 정맥을 찾아내어 보여 줌으로써 중간 정맥을 중심으로 3가닥의 굵은 혈관과 주변혈관의 손상을 최소화하고 비율을 잘 맞추어 절단 할 수 있도록 수술하는데 도움을 줄 수 있다. 각 혈관은 원형성과 다양한 각도를 갖는 막대형의 형태를 가지고 있다는 특징을 이용해 morphological filtering을 통해 추출한 후 조합하여 재구성을 하여 혈관의 모습으로 생성해 낼 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.902-906
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• 2000

망막 혈관 구조의 분석은 망막에 관련된 환자의 진단 및 치료에 중요한 정보를 제공하기 때문에 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 ICG(IndoCyanine Green) 기술을 이용한 망막 영상의 혈관 구조를 분석하기 위해 원의 방정식으로 묘사된 혈관 영역 에너지 함수와 분기점 추정 템플릿을 사용하여 혈관의 특징점들을 추정한 후 혈관의 형체(body)를 자동으로 추적하는 동시에 분기점을 추출하는 방법을 제안한다. 전체 혈관의 자동추적과 분기점 추출을 가능하게 하는 특징점 추정 방법과 혈관 형체의 자동추적 알고리즘 및 분기점 추출 방법을 ICG 망막 영상에 적용하여 실험한 결과 만족할 만한 성능을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1661-1664
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• 2005

본 논문에서는 computer-aided analysis 의 일환으로 X-ray 심혈관 조영도를 이용하여 관상동맥의 구조를 보여주는 방법에 대해 제시하고자 한다. 관상동맥 폐색증 환자들에게 시술되는 스텐트 삽입 시술이나 관상동맥 우회로 시술을 할 때에는 X-ray 의 조영 영상이 매우 중요한 시술의 기준이 되고 있으며, 조영 영상에서 혈관을 빠르고 정확하게 인식하는 것은 시술의 필수 조건이다. 이러한 시술중의 혈관구조 인식을 돕기 위하여 본 논문에서는 심혈관 조영 영상으로부터 관상동맥의 골격을 추출하기 위한 방법을 제안한다. 본 논문에서는 혈관 구조 추출을 위하여 3 단계 알고리즘을 제시한다. 첫번째 단계에서는 조영도에서 잡음을 제거하기 위하여 동질영역을 블러링할 수 있는 speckle reducing anisotropic diffusion 을 이용한 이미지 필터링을 수행한다. 이 필터링은 영상내 잡음을 제거하고 혈관의 경계선을 강화하여 정확한 영상인식을 가능하게 한다. 두번째 단계에서는 영상 내에서 보여지는 주요 혈관을 분할하는 것이다. 이 영상분할에는 canny edge detection 과 개선된 영역확장법(adaptive region growing)을 동시에 이용하는 복합적 분할기법이 수행된다. 세번째 단계에서는 형태학적 기법(Morphology)을 이용하여 분할결과의 부족한 부분을 보완하고 골격화를 수행하여 정확한 혈관 구조를 추출해낸다. 실험을 위해서는 정상인의 관상동맥 영상 뿐 아니라 혈관이 가늘어지는 폐색이 관찰되는 환자의 영상에 대해서도 실험하였다. 또한 논문에서 제시한 알고리즘에 대한 검증을 위하여 실험 결과들은 의료진의 감수를 거쳤다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.79-81
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• 2018

혈관내 초음파(Intravascular Ultrasound, IVUS)는 혈관 내벽의 단면을 보여주는 검사 방법으로 관상 동맥 내의 내강, 죽상 경화반, 그리고 혈관벽의 변화에 관한 직접적이고 구체적인 정보를 제공한다. 본 논문에서는 IVUS 영상에서 내막과 외막을 추출하고 각 막의 지름을 자동적으로 추출하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 IVUS 영상에 Histogram Equalization 기법을 적용하여 명암 대비를 강조한 후에 퍼지 이진화 기법과 평균 이진화 기법을 각각 적용하여 내막과 외막을 추출하기 위해 이진화한다. 이진화된 내막과 외막의 각 영역 중에서 혈관내 초음파 영상 중심에서 가장 큰 영역의 정보를 이용하여 라벨링 기법을 적용하여 내막과 외막 영역을 추출하고 각 막의 지름을 계산한다. 제안된 방법을 IVUS 영상을 대상으로 실험한 결과, 내막과 외막의 지름이 비교적 정확히 추출되는 것을 실험을 통하여 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.33-43
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• 2006

본 논문에서는 조영 영상을 받아들여 관상동맥을 효과적으로 추출하는 방법을 소개한다. 혈관 추출에 일반적으로 사용되는 디지털 혈관조영술(DSA : Digital Subtraction Angiography)은 조영제 투입 전에 촬영된 마스크 영상과 조영제 투입 후의 혈관 대비가 나타나는 라이브 영상과의 차이를 이용하여 빠르게 혈관 영역만을 검출하는 방법이다. 그러나 이 방법은 배경의 움직임에 민감하고 두 영상간의 지역적인 배경 명암 분포의 변화에 따라 오 검출이 발생할 수 있다는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 배경 텍스쳐의 유사도를 분석하여 움직임의 차이가 가장 작은 영상을 선택함으로써 배경의 움직임에 기인하는 구조적인 문제를 해결하고, 선택된 영상의 지역적 명암 보정을 통해 혈관 영역만을 효과적으로 추출하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안된 방법이 기존의 방법보다 오 인식률은 감소하고 정확도는 증가함을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.51-57
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• 2012

간 혈관 구조는 간에 대한 질병을 판단하거나 간 수술 계획을 세우는 데 중요한 요소이다. 특히 생체간이식에서 간 혈관 구조는 기증자와 수혜자의 안전을 보장하기 위하여 수술 전 환자의 간 상태를 파악하고 좌우엽의 체적을 계산하는 중요한 근거로 활용된다. 본 연구는 조영제를 투여한 복부 MDCT 영상에서 추출된 간 영상으로부터 간 혈관을 자동추출하기 위하여 노이즈에 강한 Canny edge detection을 활용할 수 있는 방안을 제안한다. 환자마다 달라질 수 있는 간 영상의 밝기와는 독립적으로 간 내부의 혈관을 추출하기 위하여 간 영상의 히스토그램과 평균 픽셀값을 이용하여 Canny 알고리즘에 사용되는 최적의 파라미터들을 정의한다. 간 영상의 밝기에 따라 파라미터를 수동으로 조절하는 경우보다 시간을 절약할 수 있다. 찾아진 혈관의 경계선에서픽셀의 밝기를 이용하여 후보 혈관을 추출한다. 최종적으로 수평과 수직방향으로 연결된 혈관이나 고립된 혈관을 검색하는 시스템을 이용하여 추출에 실패한 혈관을 추가하고 노이즈를 제거한다. 그 결과로써 환자마다 나타나는 다양한 혈관 모양을 정확하게 3차원으로 재구성한다.