Recently microscale biofluid flows have been receiving large attention in various research areas. However, most conventional imaging techniques are unsatisfactory due to difficulties encountered in the visualization of microscale biological flows. Recent advances in optics and digital image processing techniques have made it possible to develop several advanced micro-PIV/PTV techniques. They can be used to get quantitative velocity field information of various biofluid flows from visualized images of tracer particles. In this paper, as new advanced micro-PIV techniques suitable for biofluid flow analysis, the basic principle and typical applications of the time-resolved micro-PIV and X-ray micro-PIV methods are explained. As a 3D velocity field measurement technique for measuring microscale flows, holographic micro-PTV method is introduced. These advanced PIV/PTV techniques can be used to reveal the basic physics of various microscale biological flows and will play an important role in visualizing veiled biofluid flow phenomena, for which conventional methods have many difficulties to analyze.
Recently, advancement in the visual technology has lead to the further development of the three dimensional (3D) imaging systems. The visual perception to view a pair of images simultaneously, is a crucial factor to build a stereoscopic 3D image. In this paper, we present the depth cues between the intensities of the two images when viewing with both eyes. Due to this stereoscopic effect, objects at different distances from the eyes differ in their horizontal positions, giving the depth cue of horizontal disparity. By simple image processing technique, we also present the binocular disparity map between the two images. A median filter has been used to filter out all the noises occurring in the disparity map image.
Meng, Yunlong;Hu, Xuemei;Yang, Cheng;Shen, Xinyu;Cao, Xueyun;Lin, Lankun;Yan, Feng;Yue, Tao
Current Optics and Photonics
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제6권4호
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pp.359-366
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2022
In this paper, we present a new design for angle-sensitive pixels (ASPs). The proposed ASPs take advantage of subwavelength compound gratings to capture the light angle, which enables pixel size to reach the wavelength scale of 0.7 ㎛ × 0.7 ㎛. The subwavelength compound gratings are implemented by the wires of the readout circuit inherent to the standard complementary metal-oxide-semiconductor manufacturing process, thus avoiding additional off-chip optics or post-processing. This technique allows the use of two pixels for horizontal or vertical angle detection, and can determine the light's angle in the range from -45° to +45°. The proposed sensor enables surface-profile reconstruction of microscale samples using a lensless imaging system.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권3호
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pp.292-302
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2022
The radar tomographic imaging is based on the Radar Cross-Section "RCS" of the materials of a shape under examination and investigation. The RCS varies as the conductivity and permittivity of a target, where the target has a different material profile than other background objects in a scene. In this research paper, we use Hierarchical Performance Modeling "HPM" and a framework developed earlier to determine/spot bottleneck(s) for pattern recognition of materials using a combination of the Single Layer Perceptron (SLP) technique and tomographic images in radar systems. HPM provides mathematical equations which create Objective Functions "OFs" to find an average performance metric such as throughput or response time. Herein, response time is used as the performance metric and during the estimation of it, bottlenecks are found with the help of OFs. The obtained results indicate that processing images consumes around 90% of the execution time.
As automated image processing techniques have been required in multi-temporal/multi-sensor geospatial image applications, use of automated but highly invariant image matching technique has been a critical ingredient. Note that there is high possibility of geometric and spectral differences between multi-temporal/multi-sensor geospatial images due to differences in sensor, acquisition geometry, season, and weather, etc. Among many image matching techniques, the SIFT (Scale Invariant Feature Transform) is a popular method since it has been recognized to be very robust to diverse imaging conditions. Therefore, the SIFT has high potential for the geospatial image processing. This paper presents a performance test results of the SIFT on geospatial imagery by simulating various image differences such as shear, scale, rotation, intensity, noise, and spectral differences. Since a geospatial image application often requires a number of good matching points over the images, the number of matching points was analyzed with its matching positional accuracy. The test results show that the SIFT is highly invariant but could not overcome significant image differences. In addition, it guarantees no outlier-free matching such that it is highly recommended to use outlier removal techniques such as RANSAC (RANdom SAmple Consensus).
본 논문은 일회용 암호(OTP: One Time Password)와 같은 비밀번호의 입력 시 발생할 수 있는 비밀번호 훔쳐보기(Shoulder-Surfing)를 대비하고 비밀번호의 보안성을 높이기 위해 영상을 비밀번호로 대체하는 인식시스템을 개발하였다. 영의 인식율울 개선하기 위하여 영상처리 기술 중 하나인 모폴로지 기법을 사용하였다. 이미지의 인식율을 높이고 잡음을 제거하기 위하여 모폴로지 연산인 침식과 팽창 연산을 4회 실시하여 2진 영상의 잡음을 제거하였다. 도트매트릭스에 나타난 영상에서부터 비밀번호를 인식하는 앱을 개발하고 인식률을 측정하였다. 어두운 조명 환경(1 Lux이하)에서 2진 영상 비밀번호 인식율이 최소 90% 달성됨을 확인하였다.
조영증강 의료 초음파 영상에서 조영제의 확산효과에 대한 분석은 간질환과 연관된 각종 병변을 검출하고 분석하는 과정에서 매우 유용한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 초음파 영상에서 조영제의 확산 패턴을 분석하고 이를 영상화하는 방법을 제안한다. 이 과정에서 부수적으로 호흡에 의한 흔들림 현상을 보정하고 노이즈의 영향을 극복할 수 있는 방법론을 고찰한다. 호흡주기에 따른 모멘텀 요소를 고려한 ROI 추적 기법은 측정과정에서의 흔들림과 노이즈에 의한 오류를 최소화 할 수 있게 한다. 조영제의 확산 단계에 따라 서로 다른 노이즈 비율을 고려하여 동적 가중치를 할당하는 방법으로써 흔들림을 보정하였으며, 조영제의 전이 시간과 패턴을 분석하고 그 특성을 분류함으로써 간 병변 분석을 위한 효과적인 영상화기법을 구현하였다. 또한 생성된 영상에서 노이즈를 제거하고 영상을 개선하는 방법으로서 MRF 기반의 최적화 알고리즘을 적용하는 영상 개선 기법을 제시한다.
The multifocal multiphoton microscopy (MMM) enables high-speed imaging by the concurrent scanning and detection of multiple foci generated by lenslet array or diffractive optical element. The MMM system mainly suffers from crosstalk generated by scattered emission photons that form ghost images among adjacent channels. The ghost image which is a duplicate of the image acquired in sub-images significantly degrades overall image quality. To eliminate the ghost image, the photon reassignment method was established using maximum likelihood estimation. However, this post-processing method generally takes a longer time than image acquisition. In this regard, we propose a novel strategy for rapid noise reduction in the MMM system based upon Monte-Carlo (MC) simulation. Ballistic signal, scattering signal, and scattering noise of each channel are quantified in terms of photon distribution launched in tissue model based on MC simulation. From the analysis of photon distribution, we successfully eliminated the ghost images in the MMM sub-images. If the priori MC simulation under a certain optical condition is established at once, our simple, but robust post-processing technique will continuously provide the noise-reduced images, while significantly reducing the computational cost.
The growth of telemedicine-based wireless communication for images-magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT)-leads to the necessity of learning the concept of image compression. Over the years, the transform based and spatial based compression techniques have attracted many types of researches and achieve better results at the cost of high computational complexity. In order to overcome this, the optimization techniques are considered with the existing image compression techniques. However, it fails to preserve the original content of the diagnostic information and cause artifacts at high compression ratio. In this paper, the concept of histogram based multilevel thresholding (HMT) using entropy is appended with the optimization algorithm to compress the medical images effectively. However, the method becomes time consuming during the measurement of the randomness from the image pixel group and not suitable for medical applications. Hence, an attempt has been made in this paper to develop an HMT based image compression by utilizing the opposition based improved harmony search algorithm (OIHSA) as an optimization technique along with the entropy. Further, the enhancement of the significant information present in the medical images are improved by the proper selection of entropy and the number of thresholds chosen to reconstruct the compressed image.
In recent years, retinal disorders have become a serious health concern. Retinal disorders develop slowly and without obvious signs. To avoid vision deterioration, early detection and treatment are critical. Optical coherence tomography (OCT) is a non-invasive and non-contact medical imaging technique used to acquire informative and high-resolution image of retinal area and underlying layers. Disease signs are difficult to detect because OCT images have many areas which are not related to any disease. In this paper, we present a deep learning-based method to perform multi-label classification on a long-tailed OCT dataset. Our method first extracts the region of interest and then performs the classification task. We achieve 98% accuracy, 92% sensitivity, and 99% specificity on our private OCT dataset. Using the heatmap generated from trained convolutional neural network, our method is more robust and explainable than previous approaches because it focuses on areas that contain disease signs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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