• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.16 no.1
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• pp.9-20
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• 2010

In order to visualize participating media in 3D space, they usually calculate the incoming radiance by subdividing the ray path into small subintervals, and accumulating their respective light energy due to direct illumination, scattering, absorption, and emission. Among these light phenomena, scattering behaves in very complicated manner in 3D space, often requiring a great deal of simulation efforts. To effectively simulate the light scattering effect, several approximation techniques have been proposed. Volume photon mapping takes a simple approach where the light scattering phenomenon is represented in volume photon map through a stochastic simulation, and the stored information is explored in the rendering stage. While effective, this method has a problem that the number of necessary photons increases very fast when a higher variance reduction is needed. In an attempt to resolve such problem, we propose a different approach for rendering particle-based volume data where kernel smoothing, one of several density estimation methods, is explored to represent and reconstruct the light in-scattering effect. The effectiveness of the presented technique is demonstrated with several examples of volume data.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10b
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• pp.550-552
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• 2001

본 논문은 3차원 그래픽스 시스템이 기본적으로 제공하는 프리미티브인 면(surface), 솔리드(solid)의 복셀화 및 이들을 결합한 CSG 표현의 복셀화에 대하여 고찰한다. 복셀화는 서피스로 표현된 물체의 빈 내부를 복셀로 표현하여 내부를 태우는 과정이다. 본 방법의 특징은 PC 플랫폼이 제공하는 그래픽스 API인 OpenGL을 이용하여 면, 솔리드 등을 고속으로 복셀화하여 이들을 기본 물체로 하여 불리언연산에 의해서 간단히 새로운 물체를 만들고 볼륨 환경에서 이들을 단일화된 방법으로 렌더링할 수 있는 것이다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07c
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• pp.2697-2700
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• 2003

이 논문에서는 3 차원 CT/CTA 영상 데이터에 대하여 고속 자동 정합 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 다해상도 (multi-resolution) 구조의 정규 상호 정보량(normalized mutual information) 을 최대화하는 정합 방식에서, 정합 유사도를 계산하는 볼륨 영역을 효율적으로 줄여 정합 속도를 증가시키는 방법이다. 제안된 정합방식을 CT/CTA (CT angiography) 팬텀 데이터와 7 세트의 실제 CT/CTA 임상 데이터에 적용하여 테스트하였다. 이로부터 제안하는 방식이, 정합 정확도를 유지하는 동시에 정합 속도를 10 ∼ 60％ 로 감소시킴을 확인 할 수 있었다. 또한 제안된 정합 방식을 DS-CTA (digital subtraction CT angiography) 에 적용하여, CT/CTA 영상으로부터 혈관 영상을 성공적으로 추출하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10b
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• pp.583-585
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• 1999

대부분의 3차원 모델을 가시화해주기 위한 시스템들은 삼각 메쉬를 기반으로 한 모델 표현법을 사용하고 있다. 이러한 시스템들은 복잡한 3차원 모델을 원격 엑세스할 때에는 모델을 가공하지 않으면 전송 및 랜더링시에 많은 제약이 따른다. 이러한 전송 시간과 랜더링 시간, 저장공간을 줄이기 위해 모델을 간략화하거나 압축하는 많은 기법들이 소개되어져 왔다. 본 논문에서는 메쉬 간략화를 위해 소개되어진 많은 다른 방법에서 사용한 에지 축약(Edge Collapse) 기반의 간략화 알고리즘을 제시한다. 기본적인 접근 방법으로는 기하학적인 메쉬 구성요소들 중에서 에지의 특성에 따라 제거 기준을 설정한 후 간략화해 나간다. 에지 축약을 위한 우선순위와 축약 이후 새로운 정점의 위치는 원본 모델을 참조하지 않고 간략화 단계의 모델에서 삼각형의 연결성(connectivity)과 정점의 위치만을 이용하여 계산하였다. 실제 이 방법은 방대한 다각형 메쉬를 간략화할 경우 메모리를 효율적으로 이용할 수 있으며, 처리 속도를 개선할 수 있다. 또한, 간략화이후에도 원본 모델의 위상(topology)을 유지할 수 있는 기법을 제시하고 있다. 세가지 모델에 대한 실험 결과에서 기하학적 에러(geometric error)를 최소화하였고, Heckbert가 제안한 방법(QSlim V2.0)과의 비교에서는 처리 속도가 개선되었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.656-659
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• 2011

X-선 검색장치는 대상체의 단면을 스캔하여 결과를 확인하기 때문에 정확성이 낮다는 것이 문제점으로 지적되어왔다. 이를 개선하기 위하여 선행연구로 스테레오 X-선 검색장치를 개발하여 단일 대상체에 대하여 윤곽선 정합 및 볼륨기반 형상복원 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 스테레오 X-선 검색장치를 이용하여 두 개의 중첩된 대상체를 스캔하여 형상을 분리 복원하기 위한 연구를 진행하였다. 중첩 대상체에 대한 분리 복원을 위해 벡터정보의 거리값을 계산하여 내 외부 복셀을 분리하고 중첩부분에 대한 제거는 Z축을 기준으로 임계치를 두어 분리하는 알고리즘을 제안하였다. 3차원 스테레오 X-선 검색장치에 대한 스캔영상의 형상복원 알고리즘 개선을 통해 제한된 스캔환경에서 집적화된 대상체의 검색을 가능하도록 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06b
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• pp.268-270
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• 2006

본 논문에서는 3차원 볼륨영상에서 객체를 빠르게 분할하고 동시에 대화식으로 분할과정을 가시화하기 위하여 그래픽 하드웨어를 사용한 레벨-셋 방법을 제안한다. 이를 위하여 첫째, GPU 내에서 효율적 연산을 수행하기 위해 메모리 관리방법을 제안한다. 이는 GPU 내 텍스쳐 메모리 형식에 적합하게 데이터를 패킹하고, CPU의 주메모리와 GPU의 텍스쳐 메모리를 관리하는 방법을 제시한다. 둘째, GPU 내에서 레벨-셋 값을 갱신하는 과정을 9가지 경우로 나누어 연산을 수행하게 함으로써 연산의 효율성을 높힌다. 셋째, front의 변화를 대화식으로 확인하고, 파라미터 변경에 따른 분할 과정을 효과적으로 측정하기 위하여 그래픽 하드웨어 기반 빠른 가시화 방법을 제안한다. 본 논문에서는 제안방법을 평가하기 위하여 3차원 폐 CT 영상데이터를 사용하여 육안평가를 수행하고, 기존 소프트웨어 기반 레벨-셋 방법과 수행시간 측면에서 비교 분석한다. 본 제안방법은 소프트웨어 기반 레벨-셋 방법보다 빠르게 영상을 분할하고 동시에 가시화함으로써 데이터 량이 많은 의료응용에 효율적으로 적용이 가능하다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.14 no.4
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• pp.948-958
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• 2010

Human body signals collected by the MRI system are very weak, such that they may be easily affected by either external noise or system instability while being imaged. Therefore, this paper analyzes the nonuniformity caused by a design of the RF receiving coil in a low-magnetic-field MRI system, and proposes an efficient method to improve the image uniformity. In this paper, a method for acquiring 3D bias volume data by using phantom data among various methods for correcting such nonuniformity in MRI image is proposed, such that it is possible to correct various-sized images. It is shown by simulations that images obtained by various imaging methods can be effectively corrected using single bias data.

• Journal of radiological science and technology
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• v.40 no.1
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• pp.121-126
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• 2017

A technique for producing the ear shell for a hearing aid using DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) image and a 3D printing was studied. It is a new application method, and is an application technique that can improve the safety and infection of hearing aid users and can reduce the production time and process stages. In this study, the effects on the shape surface were examined before and after the printing of the ear shell using a 3D printer based on the values obtained from the raw data of the DICOM images at the volumes of 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm, respectively. Before the printing, relative relationship was compared with respect to the STL (STereoLithography) file structure; and after the printing, the intervals of the layered structure of the ear shell shape surface were compared by magnifying them using a microscope. For the STL file structure, the numbers of triangular vertices, more than five intersecting points, and maximum intersecting points were large in the order of 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm, respectively; and the triangular structure was densely distributed in the order of the bending, angle, and crest regions depending on the sinuosity of the external auditory meatus shape. As for the ear shell shape surface examined by the digital microscope, the interval of the layered structure was thick in the order of 2.0 mm, 1.0 mm, and 0.5 mm. For the STL surface structure mentioned above, the intersecting STL triangular structure was denser as the sinuosity of the 3D ear shell shape became more irregular and the volume of the raw data decreased.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.17 no.4
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• pp.31-38
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• 2009

Most 3D models found in the literature focus on theoretical topology for exterior 3D volumes. Although there are a few indoor models such as CityGML or IFC, implementing a full topology for the indoor spaces is either less practical due to the complexity or not even necessary in some application domains. Moreover, current spatial DBMSs do not support functionalities explicitly for 3D topological relations. In this study, an alternative method to build a 3D indoor model with less complexity ernativespatial DBMS is suggested. Focusnation the fact that semantic attributes can be storedion the floor surface, we suggestivemulti-layered 3D model for indoor spaces. We show the process to build the proposed model in the PostGIS, a spatial DBMS. And, then, as an example application, we illustrate the process to build and run a campus building information system.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.11
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• pp.589-600
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• 2002

Deformable models offer an attractive approach for extracting three-dimensional boundary structures from volumetric images. However, conventional deformable models have three major limitations - sensitive to initial condition, difficult to represent complex boundaries with severe object concavities and protrusions, and self-intersective between model elements. This paper proposes a deformable model that is effective to extract geometrically complex boundary surfaces by improving away the limitations of conventional deformable models. First, the proposed deformable model resamples its elements hierarchically based on volume image pyramid. The hierarchical resampling overcomes sensitivity to initialization by extracting the boundaries of objects in a multiscale scheme and enhances geometric flexibility to be well adapted to complex image features by refining and regularizing the size of model elements based on voxel size. Second, the physics-based formulation of our model integrates conventional internal and external forces, as well as a non-self-intersecting force. The non-self-intersecting force effectively prevents collision or crossing over between non-neighboring model elements by pushing each other apart if they are closer than a limited distance. We show that the proposed model successively extracts the complex boundaries including severe concavities and protrusions, neither depending on initial position nor causing self-intersection, through the experiments on several computer-generated volume images and brain MR volume images.