• 제목/요약/키워드: 3D image reconstruction

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Under-Relaxed Image Restorative Technique for $Na^{23}$ MRI

  • 노덕우;안창범
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.64-67
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    • 1992
  • To improve signal-to-noise ratio in sodium image, short echo time (2-3 ms) and long data acquisition (10-20 ms) protocols are used. Sodium in biological specimens demonstrates a bi-exponential decay of transverse magnetization and the fast decaying component of the sodium signal results in the reconstruction of images which are blurred significantly. The spatially-dependent nature of the blurs are due mainly to the presence of short local transverse relaxation values (0.7-3 ms) of sodium in tissue. We present an algorithm that corrects for object-dependent blurs due to fast-decaying T2 and improves the computational behavior of the algorithm by incorporating a relaxation parameter into the iterative process.

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3D 변형가능 형상 모델 기반 3D 얼굴 모델링 (3D Face Modeling based on 3D Morphable Shape Model)

  • 장용석;김부균;조성원;정선태
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.212-227
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    • 2008
  • 3D 얼굴 모델링은 33공간에서 얼굴을 자유롭게 회전 시켜 다양한 얼굴 자세를 표현하고 조명 효과도 적절하게 모델링 할 수 있으므로, 얼굴 자세, 조명, 표정 등의 표현에 있어서 2D 얼굴 모델링에 비해 보다 정교하며 사실감이 뛰어나 얼굴 인식, 게임, 아바타 등에서 많은 요구가 존재한다. 본 논문에서는 3D 변형 가능 형상 모델에 기반을 둔 3D 얼굴 모델링 방법을 제안한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법은 먼저 3D 스캐너를 통하여 획득한 3D 얼굴 스캔 데이터를 이용하여 3D 얼굴 변형 가능 형상 모델을 구축한다. 다음, 3D 얼굴 모델링을 하고자 하는 얼굴의 2D 이미지 시퀀스로부터, 해당 얼굴의 특징점들을 검출하고 이들을 매칭하여, 매칭된 특징점들로부터 인수분해 기반 SfM 기법을 이용하여 해당 특징점의 3D 버텍스 좌표 값을 구한다. 이후, 구한 3D 버텍스들을 3D 변형 가능 형상 모델에 정합하여 해당 얼굴의 3D 형상 모델을 얻는다. 또한, 2D 얼굴 이미지 시퀀스들로부터 뷰 독립적인 2D 원통 좌표 텍스쳐 맵을 구하고 이를 이용하여 3D 형상 모델을 렌더링 함으로써, 최종적으로 3B 얼굴 모델을 완성한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법에 의한 3D 얼굴 모델 생성 과정을 통해서, 본 논문에서 제안한 3D 얼굴 모델링 방법이 기존의 얼굴 모델링 방법들에 비해 상대적으로 빠르고 비교적 정교하게 수행됨을 볼 수 있었다.

반복적 재구성 알고리즘과 관전류 자동 노출 조정 기법의 CT 영상 화질과 선량에 미치는 영향: 관상동맥 CT 조영 영상 프로토콜 기반의 팬텀 실험 (Effects of Iterative Reconstruction Algorithm, Automatic Exposure Control on Image Quality, and Radiation Dose: Phantom Experiments with Coronary CT Angiography Protocols)

  • 하성민;정성희;장혁재;박은아;심학준
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.28-35
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    • 2015
  • 본 논문에서는 반복적 구성 기법과 관전류 노출자동조절 기법이 영상의 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상(coronary computed tomography angiography, CCTA)을 대상으로 팬텀 실험에 기반하여 평가하고자 한다. 이를 위하여 미국 의학물리학회(American Association of Physics in Medicine) 표준의 성능 평가 팬텀을 320 다중검출열 CT로써 촬영하였다. 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp의 관전압에 있어서, 관전류 노출자동조절 기법은 저선량 목표 표준편차(SD=44)와 고선량(목표 표준편차=33)의 두 가지 설정으로써 촬영하였다. 재구성 변수로서는 필터보정 역투영(FBP)와 반복적 재구성 방법을 설정하여, 전부 12개의 재구성 영상을 획득하였다(12=3 (80, 100, 120 kVp)${\times}2$ (저선량(목표SD=44), 고선량(목표SD=33))${\times}2$ (필터보정역투영, 반복적 재구성). 영상의 화질은 잡음의 세기(표준편차), 변조전달함수, 대조대잡음비(CNR)에 의하여 평가하였으며, 관전압과 관전류 노출자동조절 기법에서의 목표 선량과 대소 및 재구성 기법의 선택이 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관찰하였다. 반복적 재구성 기법은 필터보정역투영 기법보다 영상 잡음을 대폭 감소시켰으며 이는 저선량의 경우 더욱 뚜렷하였다. 즉, 잡음의 세기는 관전류 노출자동조절의 설정이 고선량 (목표SD=33)과 저선량(목표SD=44)인 경우, 각각 평균 38%와 평균 46% 감소하였다. 반복적 재구성 기법에 의하여, 변조전달 함수에 의한 공간적 해상도의 평가에 있어서 미약한 감소를 보였으나, 이로써 잡음 저감과 대조대잡음비(CNR)에 있어서의 현저한 개선을 상쇄할 정도의 영향에는 미치지 못 하였다. 결과적으로, 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상의 획득에서 있어서, 반복적 재구성 기법과 관전류 노출자동조정 기법을 동시에 사용하는 것은 영상의 화질을 개선하면서 공간적 해상도의 저하 등 그 부작용은 최소화함으로써, 합리적으로 획득 가능한 한 최소한의 선량 (ALARA)의 원칙에 충실한 실제 임상적 효과를 의미한다고 기대할 수 있다.

영상 분할을 이용한 객체 기반 집적영상 깊이 추출 (Object-Based Integral Imaging Depth Extraction Using Segmentation)

  • 강진모;정재현;이병호;박재형
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.94-101
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    • 2009
  • 본 논문에서는 집적영상에서 깊이 추출을 할 때 영상 분할 방법을 이용하여 각각의 물체에 대해 삼각형 메쉬(mesh) 모델을 구성하는 방법을 제안하였다. 집적영상에서 렌즈 어레이와 카메라를 이용하여 실제 물체를 픽업하면 요소영상(Elemental image) 집합을 얻을 수 있다. 요소영상 집합은 3차원 물체의 정보를 가지고 있으므로 대응점 분석을 통해 깊이 추출을 할 수 있다. 우선, 각 요소영상 중심점의 대응점 분석을 통해 시차를 구하고 이를 이용하여 깊이를 구한다. 요소영상의 중심점에 해당하는 물체의 X, Y 공간좌표는 각 점들이 사각형 격자 형태를 이룬다. 이 격자 형태의 점들 중에서 가까운 점 3개를 연결하여 삼각형 메쉬를 만들면 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구할 수 있다. 이 때 각 물체에 대해 삼각형 메쉬 모델을 구하기 위해서 요소영상의 중심점들로 구성된 가운데 방향별 영상을 영상 분할하고 각각의 분할된 영역에 대해서만 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다. 영상 분할 방법은 normalized cut 방법을 이용하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 실제 물체를 픽업하고 각 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다.

Point-based surface best fit 알고리즘을 이용한 디지털 치아 모형과 3차원 CT 영상의 중첩 정확도 (IMAGE FUSION ACCURACY FOR THE INTEGRATION OF DIGITAL DENTAL MODEL AND 3D CT IMAGES BY THE POINT-BASED SURFACE BEST FIT ALGORITHM)

  • 김봉철;이채은;박원서;강정완;이충국;이상휘
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제34권5호
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    • pp.555-561
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    • 2008
  • Purpose: The goal of this study was to develop a technique for creating a computerized composite maxillofacial-dental model, based on point-based surface best fit algorithm and to test its accuracy. The computerized composite maxillofacial-dental model was made by the three dimensional combination of a 3-dimensional (3D) computed tomography (CT) bone model with digital dental model. Materials and Methods: This integration procedure mainly consists of following steps : 1) a reconstruction of a virtual skull and digital dental model from CT and laser scanned dental model ; 2) an incorporation of dental model into virtual maxillofacial-dental model by point-based surface best fit algorithm; 3) an assessment of the accuracy of incorporation. To test this system, CTs and dental models from 3 volunteers with cranio-maxillofacial deformities were obtained. And the registration accuracy was determined by the root mean squared distance between the corresponding reference points in a set of 2 images. Results and Conclusions: Fusion error for the maxillofacial 3D CT model with the digital dental model ranged between 0.1 and 0.3 mm with mean of 0.2 mm. The range of errors were similar to those reported elsewhere with the fiducial markers. So this study confirmed the feasibility and accuracy of combining digital dental model and 3D CT maxillofacial model. And this technique seemed to be easier for us that its clinical applicability can good in the field of digital cranio-maxillofacial surgery.

스테레오 영상에서의 깊이정보를 이용한 3차원 입체화 (Volumetric Visualization using Depth Information of Stereo Images)

  • 이성재;김정훈;이정환;안종식;김한수;이명호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.839-841
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    • 1999
  • This paper presents the method of 3D reconstruction of the depth information from the endoscopic stereo scopic images. After camera modeling to find camera parameters, we performed feature-point based stereo matching to find depth information. Acquired some depth information is finally 3D reconstructed using the NURBS(Non Uniform Rational B-Spline) algorithm. The final result image is helpful for the understanding of depth information visually.

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곡률 정보를 이용한 뇌의 3차원 모델 구성 (Reconstruction of 3D Brain Model using Curvature Information)

  • 안광옥;정현교
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.146-150
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    • 2008
  • In order to study cortical properties in human, it is necessary to obtain an accurate and explicit representation of the cortical surface in individual subjects. Among many approaches, surface-based method that reconstructs a 3-D model from contour lines on cross-section images is widely used. The conventional method detects match points of contours using the minimum straight distance between any pair of contour points which lie on different contours. Then, it generates a triangle strip. In general, however, it might yield small mismatches between contours in case of brain due to complex anatomical structures. In this paper, therefore, we present an improved method for tilting operation that uses the curvature values calculated from surface information. The usefulness of the proposed method has been verified using brain image.

영상의 손실 정보를 이용하는 영상 해상도 개선 (Image Resolution Improvement Using Image Loss Information)

  • 김원희;김종남
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권7호
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    • pp.573-577
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    • 2010
  • 영상 해상도 개선은 영상 복원이나 확대 같은 응용 분야에서 널리 사용되는 기술로서, 결과 영상에서의 블록 현상이나 인공물 발생과 같은 화질 열화를 제거하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 영상의 손실 정보를 이용하는 영상 해상도 개선 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 획득 저해상도를 하위 레벨 보간을 통해서 손실 정보를 계산 및 추정하고 이를 보간된 고해상도 영상에 적용함으로서 1차적인 보간을 수행하고 획득 저해상도 영상과의 에러를 계산한 후 다시 보간된 영상에 적용하는 과정을 반복하여 최종적인 보간 영상을 생성한다. 동일한 영상을 이용한 시험을 통해서 비교 방법들보다 평균 PSNR에서 3.2㏈ 이상 향상된 것을 확인하였고, 주관적 화질도 개선된 것을 알 수 있었다. 또한 계산복잡도를 85% 이상 감소시킬 수 있었다. 제안한 해상도 개선 방법은 영상 처리의 다양한 분야에서 기반 기술로 사용될 수 있다.

Implicit Surface Representation of Three-Dimensional Face from Kinect Sensor

  • 수료 아드히 워보워;김은경;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.412-417
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    • 2015
  • Kinect sensor has two output data which are produced from red green blue (RGB) sensor and depth sensor, it is called color image and depth map, respectively. Although this device's prices are cheapest than the other devices for three-dimensional (3D) reconstruction, we need extra work for reconstruct a smooth 3D data and also have semantic meaning. It happened because the depth map, which has been produced from depth sensor usually have a coarse and empty value. Consequently, it can be make artifact and holes on the surface, when we reconstruct it to 3D directly. In this paper, we present a method for solving this problem by using implicit surface representation. The key idea for represent implicit surface is by using radial basis function (RBF) and to avoid the trivial solution that the implicit function is zero everywhere, we need to defined on-surface point and off-surface point. Based on our simulation results using captured face as an input, we can produce smooth 3D face and fill the holes on the 3D face surface, since RBF is good for interpolation and holes filling. Modified anisotropic diffusion is used to produced smoothed surface.

HVEM에 의한 둥근잎꿩의 비름 (Sedum rotundifolium L.) 색소체의 결정체 구조 (High Voltage Electron Microscopy of Structural Patterns of Plastid Crystalline Bodies in Sedum rotundifolium)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제36권2호
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    • pp.73-82
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    • 2006
  • 둥근잎꿩의비름(Sedum rotundifolium L.) 엽육조직에 대한 초박절편 및 연속 후박절편의 시료를 제작하여 TEM 및 HVEM 고압전자현미경으로 연구하였고, 이로부터 수합된 색소체 결정체 구조의 tilting 및 연속절편 결과에 image processing을 실시하여 세포수준에서의 초미세구조 정보를 추출 3-D 입체구조로 재구현하였다. ${\pm}60^{\circ}$에서의 tilting과 $0.125{\sim}1{\mu}m$에 이르는 연속절편에서 결정체를 구성하는 미세한 관상요소(tubular elements)의 구조적 특성을 조사한 결과, 결정체는 일시적으로 분화 초기단계에서 형성되어 $4{\sim}5{\mu}m$에 이르기까지 크게 여러 형태로 발달하나, 엽육조직이 성숙하면 이들 구조는 색소체에서 완전히 사라지는 특성을 보였다. 결정체를 구성하는 관상의 요소는 절단각도에 따라 격자구조 또는 평행구조를 이루었으며, 이들 구조 내에 형성되어 있는 정교한 구조적 pattern은 회절분석에 의해 확인되었다. 결정체 내에는 규칙적으로 약 20nm의 격자간격으로 이루어진 초미세관상의 요소들이 수백-수천 개 무리지어 발달하였다. 색소체 내에는 이러한 결정체가 하나 이상 형성되기도 하며, 일부 결정체의 경우 결정구조의 말단부위가 국소적으로 융합 또는 분지되기도 하였다. 결정구조는 막으로 둘러싸이지는 않으나, 대부분 틸라코이드 막성계와 밀착하여 발달하였다. 일차적으로 수집된 HVEM 상의 2-D 결과는 디지털화 과정을 거친후 Imod와 3-D Max를 이용하여 3-D 입체구조로 재구현되었다.