• 대한산업공학회지
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• 제21권4호
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• pp.571-580
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• 1995

Medial axis transformation is an important concept used in many engineering applications. We propose a new approach to medial axis transformation of 2D objects with smooth boundary. Our approach differs from the traditional ones: we construct the medial axis starting from the inside points, while the previous algorithms started from the boundary points. As a result, previous algorithms are highly sensitive to the small irregularities of the object's boundary curve, while our approach is robust.

• Spatial Information Research
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• 제20권2호
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• pp.117-127
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• 2012

본 연구는 실내 GIS 모델을 구축하기 위한 위상학적 모델이 객체의 기하학적 특징을 반영할 필요성에 의해, 기하적 정보를 갖는 위상학적 모델인 기하 네트워크 모델을 자동 구축하는 알고리즘을 개발하는 것을 목적으로 한다. GNM의 요소 중 기하 정보를 갖는 요소를 자동 추출하기 위한 중심 알고리즘으로서 직선 중심축 추출 알고리즘을 개발하였다. 개발된 SMAT 알고리즘은 기존의 S-MAT 알고리즘을 활용하여 일반화되었고, 해당되는 객체의 범위를 단순 폴리곤에서 내부 폐색 구역을 갖는 폴리곤으로 확장하였다. 자동 구축된 GNM은 타 시스템에서의 활용 및 용이한 접근을 위해 최종적으로 .csv 파일로 출력된다. GNM 자동 추출 알고리즘은 최단 경로 탐색, 위급 상황 발생 시 대피로 안내, 상황에 따른 차별적 분석 등 다양한 경우에 효율적으로 활용될 수 있다.

• 대한지리학회지
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• 제41권2호
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• pp.188-194
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• 2006

3차원 위상 자료는 응급상황 처리와 3차원 네트워크 분석 등의 3차원 공간분석에 필수적으로 요구된다. 이 연구에서는 현재까지의 3차원 위상 데이터 모델에 대해 살펴보고, 건물을 설계하기 위해 사용되는 2차원 CAD 도면 데이터로 부터 3차원 위상적 노드-관계 데이터를 추출하는 방법을 개발하였다. 이 방법은 중심축 변환과 위상적 노드-관계 알고리듬들을 이용한 두 단계로 이루어진다. 첫번째 단계는 중심축 변환 알고리듬을 이용하여 CAD 데이터에서 폴리곤이나 이중 선으로 표현되는 벽으로부터 그 중심선을 생성하여 벽의 골격을 추출하는 것이다. 두번째 단계는 추출된 벽의 골격 자료를 이용하여 방을 3차원 노드로하고 방들간의 연결을 관계로하는 위상적 노드-관계 구조를 생성하는 것이다. 따라서, 그러한 연결들은 노드들간의 이웃성 또는 연결성을 표현하게 된다. 결론적으로, 이러한 변환방법으로 미시적 수준의 개별 건물들의 내부구조를 표현하는 3차원 위상구조 데이터는 건물의 도면 작성에 자주 사용되는 CAD 데이터로 부터 쉽게 생성될 수 있을 것이다.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제6권1호
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• pp.105-115
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• 2006

Thickness is a commonly used parameter in product design and manufacture. Its intuitive definition as the smallest dimension of a cross-section or the minimum distance between two opposite surfaces is ambiguous for intricate solids, and there is very little reported work in automatic computation of thickness. We present three generic definitions of thickness: interior thickness of points inside an object, exterior thickness for points on the object surface, and radiographic thickness along a view direction. Methods for computing and displaying the respective thickness values are also presented. The internal thickness distribution is obtained by peeling or successive skin removal, eventually revealing the object skeleton (similar to medial axis transformation). Another method involves radiographic scanning along a viewing direction, with minimum, maximum and total thickness options, displayed on the surface of the object. The algorithms have been implemented using an efficient voxel based representation that can handle up to one billion voxels (1000 per axis), coupled with a near-real time display scheme that uses a look-up table based on voxel neighborhood configurations. Three different types of intricate objects: industrial (press cylinder casting), sculpture (Ganesha idol), and medical (pelvic bone) were used for successfully testing the algorithms. The results are found to be useful for early evaluation of manufacturability and other lifecycle considerations.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권9호
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• pp.821-828
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• 2003

본 논문은 경동맥(carotid artery)을 환영한 MRA(Magnetic Resonance Angiography) 영상을 이용하여 실제 내시경으로 접근이 불가능한 경동맥의 내부를 시각화(visualization)하기 위해 가상혈관경(virtual angioscopy)을 구현하였다 항해경로 결정을 위해 MRA의 단면 원천영상에서 총경동맥 (common carotid artery) 및 내경동맥(internal carotid artery)만을 분리하였고, 중앙축 변환(MAT Medial Axis Transformation)을 통해 구해진 좌표값을 가상 카메라의 운행 경로로 사용하였다. 원근투영 (perspective projection) 및 볼륨 데이타의 표면을 렌더링하기 위해 마칭큐브(marching rube) 알고리즘을 사용하였다 허혈성으로 인한 뇌혈관질환(cerebrovascular disease)은 뇌졸중(stroke)의 80% 정도를 차지하는데, 경동맥은 뇌에 혈액을 공급하는 주된 혈관으로 경동맥 협착증(carotid artery stenosis)은 뇌졸중의 직접적인 원인이 된다. 가상혈관경은 경동맥 내부의 협착 위치와 협착 정도를 정성적으로 파악 할 수 있으며 협착증의 진단과 교육에 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권5호
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• pp.509-514
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• 2003

본 논문은 흉부를 촬영한 CT(Computed Tomography) 영상을 이용하여 기관지 내부를 시각화(visualization)하기 위해 가상기관지경(virtual bronchoscopy)을 구현하였다. 실제 광학내시경은 침습(invasive)검사로 환자가 불편함을 감수해야하며 검사 전에 사전 준비 작업이 필요하고 절개, 감염, 출혈 등의 부작용을 수반하는데 비해 가상내시경은 CT 나 MRI 등과 같은 스캐너의 단면 영상을 사용하여 구현한다. 가상기관지경의 항해경로 결정을 위해 CT 단면 원천영상에서 기관지(trachea wall)만을 분리하였고, 분리된 기관지 영상을 이용하여 중앙축 변환(MAT : .Medial Axis Transformation)을 통해 구해진 좌표값을 가상 카메라의 운행 경로로 사용하였다. 원근투영(perspective projection) 및 볼륨 데이터의 표면을 렌더링하기 위해 마칭큐브(marching cube) 알고리즘을 사용하였다. 기관지질환은 기관지 내부의 염증(inflammation) 이나 폐암(lung cancer)으로 기인하여 기관지 통로가 좁아지는 기관지 협착증, 기관지 확장증 및 기관지암으로 분류된다. 가상기관지경은 기관지 내부의 질환 위치와 질환 정도를 정성적으로 파악 할 수 있으며 기관지질환의 진단과 교육에 사용될 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제13권2호
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• pp.29-47
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• 2003

This study is to analyze the kinematic variables in release motion of discuss throwing. For the matter, 5 people from the national team and collegiate discuss throwing in the year 2001 were chosen as the subjects and two S-VHS video cameras set in 60frames/sec were used for recording their motions. Coordinated raw positions data through digitizing are smoothing by butter-worth 's low-pass filtering method at a cut off frequency 6.0Hz. and the direct linear transformation(DLT) method was employed to obtain 3-D position coordinates. The conclusions were as follows; 1. The better record players showed the shorter approach time in the last support phase. 2. In the displacement CG, the better record players showed the shorter displacement in medial-lateral direction, and the longer displacement in horizontal direction. In the motion, the COG showed longer displacement vertical direction. 3. The better record players showed the faster horizontal velocity than vertical velocity in the release. 4. The better record players showed to take the posture of vertical axis in the release.

• 한국운동역학회지
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• 제16권4호
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• pp.125-134
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• 2006

The purpose of this study was to analyze the Biomechanical elements by looking at the differences on the motions of the right and left spikes of right-handed offense volleyball players, using 3D image analysis and force platform. For that purpose, spike motions of six male university volleyball players were recorded three times each using two 16mm high speed cameras and the speed of recording was set at 60 frames/sec. The coordinated raw data was leveled as 6Hz using low pass filtering method and the calculation of 3D coordinates was done by using a DLT (Direct Linear Transformation) method. Also KWON 3D program was used to analyze the variables. Through the experiments and research, the following results were found: That is, in case of the right spike, the required time from the toss to the impact, which affected the success rate of offense showed as longer and on the take-off, the exact timing to touch the ball was longer because the pace between right and left feet was wider, and also after the jump, the distance between the feet indicated shorter, than the left. In addition, the degree of somersault and horizontal adduction of shoulder joint was smaller and the degree of medial rotation of shoulder joint showed bigger than the left, so it indicated that it was not centered on the body, but by the arm with an axis of shoulder using a swing motion. After the impact, the speed of the ball indicated slower compared to the left spike.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제7권1호
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• pp.71-80
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• 2007

Recently, feature-based solid modeling systems have been widely used in product design. However, for engineering analysis of a product model, an ed CAD model composed of mid-surfaces is desirable for conditions in which the ed model does not affect analysis result seriously. To meet this requirement, a variety of solid ion methods such as MAT (medial axis transformation) have been proposed to provide an ed CAE model from a solid design model. The algorithm of the MAT approach can be applied to any complicated solid model. However, additional work to trim and extend some parts of the result is required to obtain a practically useful CAE model because the inscribed sphere used in the MAT method generates insufficient surfaces with branches. On the other hand, the mid-surface ion approach supports a practical method for generating a two-dimensional ed model, even though it has difficulties in creating a mid-surface from some complicated parts. In this paper, we propose a dimension reduction approach on solid models based on the midsurface abstraction approach. This approach simplifies the solid model by abbreviating or removing trivial features first such as the fillet, mounting, or protrusion. The geometry of each face is replaced with mid-patches from the simplified model, and then unnecessary topological entities are deleted to generate a clean ed model. Also, additional work, such as extending and stitching mid-patches, completes the generation of a mid-surface model from the patches.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.415-423
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• 2010

포어 네트웍 모델들 (Pore network model)은 토양 공극의 구조를 조사할 때 유용한 도구들이다. 이런 모델들은 삼차원 이미지들에서 공극의 구조와 관련된 양적 정보를 제공한다. 이 연구는 포어 네트웍 모델을 이용하여 공극의 구조와 수리학적 특성들을 양적으로 측정하였다. 연구목표는 큰 크기의 이미지에서 공극의 구조에 관한 양적 정보를얻기 위해 포어 네트웍 모델을 적용하고, 토양수분특성과 수리 전도도를 삼차원 이미지로부터 계산하고 이 값들은 실험을 통해 얻어진 실험값들과 결합하여 토양의 수리적 특성을 분석하는 것이었다. 토양 시료들은 발티모아 도시 중심에 있는발티모어 과학센터에 위치한 실험부지에서 채취되었다. 불교란 원주형 시료들이 채취되었고, 22 ${\mu}m$ 의 해상도로 x선 단층 촬영되었다. 포어 네트웍은 중심축 변형에 의해 공극에서 축출되었고 이를 바탕으로 공극 구조가 계산되었다. 토양수분특성과 불포화 수리 전도도 값들은 토양 이미지에서 계산 되었다. 토양 밀도, 토양수분특성과 불포화 수리 전도도들은 3 토양 시료들로부터 실험을 통해 구하였다. 삼차원 이미지 분석은 토양 공극의 특성들을, 예를 들어 공극 부피, 길이, 굴곡도, 가장 정확히 분석하였다. 이런 정확한 분석은 토양 내 수문학적 정보를 정확히 산출할 수 있게 하였다. 계산된 값과 실험을 통한 실험치의 결합은 공극에 대한 더 광범한 범위를 분석할 수 있게 하였다. 이 연구를 통해 이미지에서 계산되고 측정된 수문학적 자료들은 토양 내대기공과 소기공을 모두 다 설명해 줄 수 있는 방법이라는 것이 밝혀졌다.