• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.158-165
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• 2019

선수능력의 발달 미흡과 신경학적 손상으로 인해 나타나는 쓰기 장애는 의미전달의 혼동을 줄 수 있고 가독성이 떨어지며 학습, 사회정서 문제 유발 가능성이 높다. 이에 문제 파악과 적시 개입을 위한 평가가 요구되고 있지만 임상에서는 수기에 의한 채점 방식을 채택하며 주관적인 평가에 따른 오류 가능성이 발생한다. 본 연구는 성인의 오프라인 필기체 문자를 영상처리를 통해 글자의 크기비율, 위치를 데이터화 하고 정량화 하며 수기 채점방식과의 비교, 분석을 통해 보다 객관적이고 정확하게 쓰기 수행을 평가하고자 하였다. 2018년 11월 12일부터 16일까지 신경학적 손상이 없는 성인 20명을 채택하여 10단어, 2 문장 자극을 평소 쓰기 습관을 유지한 후 연필을 사용해 따라 쓰며 쓰기 검사 데이터를 수집하였다. 본 연구에서 개발한 글씨 측정 알고리즘 결과 단어의 높이가 폭에 비해 1.2배 정도 크고 왼쪽 아래로 치우치는 경향을 보였으며 평균 9mm의 간격을 두고 띄어 썼다. Paired T test를 통한 수기와 본 시스템의 분석결과, 단어 검사와 문장 2의 검사는 고도의 상관관계를 보여 추후 검사 도구로써의 가능성을 보였다. 본 연구는 성인의 오프라인 필기체 문자를 영상처리를 통해 보다 객관적이고 정확하게 쓰기 수행을 평가하였으며 수행 규준을 위한 예비자료를 제공하였다. 향후 다양한 연령대의 쓰기 진단의 기초 자료로 제시될 수 있으며 아동의 경우 쓰기 장애 개입에 깊이 있게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.871-877
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• 2022

본 연구는 흉부 방사선검사 시 AEC의 잘못된 사용으로 환자에게 가해지는 피폭선량 및 영상판독의 문제점을 개선하고자 연구를 진행하였다. 검사조건으로 AEC를 이용한 경우와 AEC를 사용하지 않은 경우로 구분하여 영상을 획득 하였으며 0.6 mAs를 고정시키고 110, 100, 90, 80 kVp의 조건으로 촬영하였다. 연구 결과 without AEC 110 kVp가 with AEC보다 선량은 1.17% 감소하였고 100 kVp에서는 17.2% 감소, 90 kVp에서는 30.19% 감소, 80 kVp에서는 46.45% 감소하였다. 폐와 기관, 심장에서 SNR의 평균값의 차이는 with AEC와 without AEC 110 kVp에서 관전압 변화에 따른 통계적인 수치에서는 유의한 차이가 있었으나 실제영상에서 화질의 차이는 미비하였다. 동일한 관전압에서 AEC를 적용하지 않은 경우 특히 without AEC 100kVp에서는 with AEC와 유사한 화질을 유지하면서 선량을 17.2% 감소시킬 수 있었다. 그러므로 흉부 방사선 검사 시 AEC 조건에 의존하기보다 적절한 관전압 선택으로 선량을 낮추면서 검사하는데 조건을 고려해 보아야 할 것으로 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.145-151
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• 2023

3D-CNN은 시계열 데이터 학습을 위한 딥 러닝 기법 중 하나이다. 이러한 3차원 학습은 많은 매개변수를 생성할 수 있으므로 고성능 기계학습이 필요하거나 학습 속도에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 손의 동적인 제스처 동작을 시공간적으로 학습할 때, 3D-CNN 모델의 구조적 변화 없이 입력 영상 데이터의 시공간적 변화에 따른 학습 정확성을 분석함으로써, 3D-CNN을 이용한 동적 제스처 학습의 효율성을 높이기 위한 입력 영상 데이터의 최적 조건을 찾고자 한다. 첫 번째로 동적 손 제스처 영상 데이터에서 동적 이미지 프레임의 학습구간을 설정함으로써 제스처 동작간 시간 비율을 조정한다. 둘째로는 클래스간 2차원 교차 상관 분석을 통해 영상 데이터의 이미지 프레임간 유사도를 측정하여 정규화 함으로써 프레임간 평균값을 얻고 학습 정확성을 분석한다. 이러한 분석을 통하여, 동적 손 제스처의 3D-CNN 딥 러닝을 위한 입력 영상 데이터를 효과적으로 선택하는 두 가지 방법을 제안한다. 실험 결과는 영상 데이터 프레임의 학습구간과 클래스간 이미지 프레임간 유사도가 학습 모델의 정확성에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.449-457
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• 2023

방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제35권4호
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• pp.135-141
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• 2010

목적 : 추적검사를 위해 흉부질환을 주소로 내원한 CT 검사자를 대상으로 CT 파라미터 중 관전압의 변화에 따른 CT value의 변화와 화질평가, 피폭선량의 변화를 실험을 통하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 장비는 Somatom Sensation 16 (Siemens, Erlangen, Germany)을 이용하였으며 관전압의 변화에 따른 CT value 측정은 100 kVp를 이용한 동맥기 영상에서 갑상선, 대동맥궁과 우폐동맥의 높이에 위치한 관심영역에 직경 1cm의 관심부위를 설정하여 3회씩 측정한 후 평균치를 기록하였다. 실험을 위하여 자체 제작한 팬텀(시험관)의 CT value 측정은 시험관에 조영제를 생리식염수에 여러 가지 비율로 희석하여 관전압 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp로 스캔하여 팬텀 영상의 중심부에서 CT value를 총 3회에 걸쳐 구한 후 평균값을 기록하였다. 피폭선량 분석에서는 관전류를 100 mAs로 고정하여 가장 최근에 시행한 120 kVp 동맥기 영상과 본 연구에서 설정한 100 kVp 동맥기영상에서의 CTDIVOL 값을 비교, 분석하였다. 흉부 영상의 화질평가는 관찰자 2명이 5단계로(Unacceptable, Suboptimal, Adequate, Good, Excellent diagnostic quality)구분하여 평가하였다. 결과 : 흉부영상의 CT value는 각 관심부위 별로 120 kVp 보다 100 kVp에서 14.06%~27.26%까지 증가하였다. 팬텀의 CT value 측정 결과 여러 종류의 조영제 농도에서 관전압이 낮아질수록 CT value 가 증가하였다. 피폭선량 분석에서 CTDIVOL 값은 관전압 100 kVp(5.00 mGy) 일때 120 kVp(7.80 mGy) 보다 약 36%가 감소하였다. 영상의 화질평가는 총 20명의 영상 중 Unacceptable 0명, Suboptimal 1명, Adequate 3명, Good 10명, Excellent 6명으로 평가되었다. 결론 : 반복적으로 CT 검사를 위해 내원한 검사자를 대상으로 저 관전압을 적용한 흉부 CT검사 시 영상의 질적 저하없이 진단 가치가 있는 영상의 획득과 피폭선량 감소효과를 얻을 수 있다고 사료된다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.274-292
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• 2011

본 논문에서는 실제 영상과는 다른 특성을 지니는 깊이정보 맵의 효율적인 부호화 방법을 제안한다. 깊이정보 맵은 객체 내부 혹은 배경 부분에서 상당히 완만한 특성을 지니지만, 객체 경계 부분에서는 아주 날카로운 에지 성분이 존재한다는 특징이 있다. 그리고 깊이정보 맵을 비트평면 단위로 분리하였을 때, 비트평면 간 완전일치/반전일치되는 특성이 객체 경계 부분에서 자주 발생한다는 특징이 있다. 그래서 본 논문에서는 객체 경계 부분에서 비트평면의 이진 영상간 일치여부를 적절하게 이용하기 위하여 깊이정보 맵을 비트평면 단위로 분리하여 비트평면 간 적응적 XOR 연산을 이용한 블록 기반 비트평면 부호화 방법을 제안한다. 또한 비트평면 단위 영상 부호화 방법과 DCT 기반 동영상 압축 방법(H.264/AVC)의 장점을 적절하게 이용하기 위하여 블록 단위 비트평면 부호화 방법과 기존의 블록 단위 동영상 부호화 방법을 적응적으로 선택하여 부호화하였다. 실험 결과 제안하는 방법이 H.264/AVC보다 BD-PSNR이 0.9 dB ~ 1.5 dB 향상되었고 BD-rate가 11.8 % ~ 20.8 % 감소되었다. 또한 제안하는 방법이 블록 기반 적응적 깊이정보 맵 부호화 방법보다 BD-PSNR이 0.5 dB ~ 0.8 dB 향상되었고 BD-rate가 7.7 % ~ 12.2 % 감소되어 제안하는 방법의 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 복원된 깊이정보 맵을 이용하여 생성된 가상 영상 간의 비교에서 제안하는 방법이 DCT 기반 동영상 압축 방법보다 주관적 화질이 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 블록 기반 적응적 깊이정보 맵 부호화 방법과 비교하여 주관적 화질이 비슷하다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.597-602
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• 2016

현 임상에서는 저에너지 광자를 감소시키기 위한 알루미늄 재질의 부가필터를 이용하고 있다. 하지만, 부가필터의 이용은 X-ray 경화현상으로 인하여 발생하는 산란선량이 화질에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 부적절한 필터 두께를 이용은 환자에게 불필요한 노출이 발생하는 선량 크리프 현상이 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 부가필터 사용 시 X선 빔 경화현상으로 인한 평균 에너지 증가에 따른 전방 산란선량 발생이 영상 화질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 RMS 및 RSD를 측정하였다. 연구 결과, 부가필터 두께가 증가할수록 전방산란율과 더불어 상대표준편차가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 상대표준편차는 평균값에 대한 표준편차가 상대적 크기를 의미한다. 평균값을 신호로 표준편차를 노이즈 성분으로 판단할 때 영상의 해상력에 지표인 신호 대 잡음비가 감소하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 부가필터 사용에 따른 전방산란율과 화질의 상관관계가 있음을 정량적으로 검증하였다. 결과적으로, 북미방사선방호측정위원회에서 70 kVp 이상의 관전압에서 권고하는 2.5 mmAl 두께의 필터 사용 시 사용하지 않았을 때에 비해 14.6%가 증가되었다. 이러한 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 필터 연구 시 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제20권1호
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• pp.59-65
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• 2016

동적신장검사는 신장기능을 영상화하는 대표적인 방법이다. 동적신장검사에서 저선량 방사성의약품의 사용으로 기존 동적신장검사와 저선량을 사용한 신장검사의 비교를 통한 동적신장검사의 재현성을 평가해 보기로 했다. 본 비교실험을 통해 재현성이 우수할 경우 환자에 투여하는 방사선량을 줄인 동적신장검사법을 활용하고 환자의 피폭을 줄이고자 한다. 감마카메라 장비로는 Orbiter, SymbiaE (Siemens, Germany)를 사용하였고, 2013년 1월부터 2014년 2월까지 370 Mbq (10mCi)을 사용한 환자와 동일 환자 중 2014년 3월부터 2015년 7월까지 185 Mbq (5 mCi)을 사용한 환자를 대상으로 $^{99m}Tc-DTPA$사용 검사 21명과 $^{99m}Tc-MAG_3$사용 검사 20명 총 41명을 대상으로 데이터를 선별하였다. 결과 영상의 Renogram에서 Peak 지점의 프레임을 선택하여 신장의 관심영역과 배후방사능의 관심영역을 설정하고 K/B ratio를 구하여 비교하였다. $^{99m}Tc-DTPA$를 사용한 검사에서 370 Mbq을 사용하였을 때의 K/B ratio는 평균 $5.67{\pm}0.8$이었고, 185 Mbq을 사용하였을 때는 평균 $5.62{\pm}0.87$로 큰 차이를 보이지 않았다. $^{99m}Tc-MAG_3$를 사용한 검사에서도 신장/배후방사능 비는 370 Mbq을 사용 시 평균 $14.95{\pm}2.58$과 185 Mbq을 사용 시 평균 $14.56{\pm}2.02$로 큰 차이를 보이지 않았다. Paired sample t-test결과 p-value는 $^{99m}Tc-DTPA$ 0.566, $^{99m}Tc-MAG_3$ 0.363로 같은 비교집단 간 차이점이 없음을 확인하였다. 동일 환자를 대상으로 선량을 370 Mbq에서 185 Mbq로 줄였을 때의 동적신장검사의 재현성은 우수한 것으로 확인 되었다. 저선량 동적신장검사는 기존 감마카메라의 성능 개선 없이 재현성이 우수한 결과를 얻을 수 있고 환자의 피폭 또한 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권3호
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• pp.11-22
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• 2010

본 논문은 컨텍스트 기반의 지능형 영상 감시 시스템 구현에 관한 연구로써 기존 연구의 시공간적 제약성 및 실시간 처리가 어려운 단점을 보완하여 초당 30 프레임으로 이루어져 있는 저해상도 동영상(320*240)을 대상으로 다양한 환경에서 실시간 처리가 가능한 움직임 검출 및 장면 분석 알고리즘을 제안하고 이를 이용해 동영상 감시 시스템을 구축한다. 먼저 장면 분석을 수행하기 위한 전처리 과정인 움직임 검출 알고리즘에서는 연속된 프레임 중 의미 없는 유사 프레임과 배경을 제거하고 움직임 영역만을 검출하기 위해 웨이브렛 변환과 에지 히스토그램을 이용하여 샷의 경계를 검출한다. 다음으로 키프레임 선정 파라미터에 의해 샷 경계 내 대표 키프레임을 선정하며, 에지 히스토그램 및 수학적 형태론을 이용하여 움직임 영역만을 검출한다. 장면 분석 알고리즘에서는 검출된 객체의 수직 수평 비율과 질량 중심을 통해 재구성된 허프 변환 후의 각도를 이용해 독립 객체 분석을 수행하며, '서다, 걷다, 눕다, 앉다'의 4가지 기본 상황 정보를 정의한다. 또한 각 상황의 연결 상태 추정을 통해 일반 상황 및 위급 상황으로 구성되는 단순 상황 모델을 정의함으로써 장면 분석을 수행하며, 제안된 알고리즘의 실시간 처리 가능성을 확인하기 위해 시스템을 구성한다. 제안된 시스템은 저해상도 영상을 대상으로 인식률 면에서 평균 92.5%의 성능을 보였으며, 처리속도는 프레임 당 평균 0.74초로 실시간 처리가 가능함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1209-1218
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• 2015

전 세계적으로 가뭄 재해가 증가함에 따라 최근 위성영상 자료를 활용한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 기존 연구는 대부분 실제 사례와의 연계성이 낮다는 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 위성영상을 활용하여 지역적 분석을 실시하고, 영상 자료와 표준강수지수(SPI) 및 실제 가뭄 사례의 상관성 분석을 실시하고자 하였다. 국내 주요 가뭄(2001년, 2008-2009년)을 대상으로 각각 동두천과 태백 지역을 선정하였다. 8일 간격의 $0.05^{\circ}$ 공간해상도 MODIS DSI (Drought Severity Index)를 이용하여 SPI 및 수위 자료와의 상관관계 분석을 실시하였다. 동두천의 경우 6개월 DSI는 30일 SPI와 0.71의 상관관계를 나타냈으며, 태백 지역의 6개월 DSI와 90일 SPI의 상관성은 0.40을 보였다. DSI와 대상지역의 관측 저수위를 비교한 결과 6개월 DSI가 평균 65.7% 수준의 적중률을 보였다. 연구를 통하여 위성영상 자료 기반 가뭄지수인 DSI와 기상학적 가뭄지수인 SPI의 상관성을 부분적으로 제시할 수 있었으며, 실제 관측 자료와 비교를 실시한 결과 국내 연구에서의 활용 가능성을 확인하였다.