• 제목/요약/키워드: Parallel imaging

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병렬 연산을 이용한 방출 단층 영상의 재구성 속도향상 기초연구 (Preliminary Study on the Enhancement of Reconstruction Speed for Emission Computed Tomography Using Parallel Processing)

  • 박민재;이재성;김수미;강지연;이동수;박광석
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.443-450
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    • 2009
  • 목적: 기존의 영상 재구성은 간소화된 투사 물리 모델을 사용하고 있다. 하지만 3D 재구성과 같은 실제적인 물리 모델은 시간이 많이 걸려서 임상에서 모든 데이터에 적용하기 힘들고, 복잡한 물리모델을 설명하기 위해 큰 메모리를 사용하면 한대의 일반적인 재구성 머신으로는 불가능하다. 개인 컴퓨터들에서도 큰 규모의 기술을 가능하게 하기위해, 병렬 연산을 이용한 빠른 재구성의 현실적인 분산메모리 모델을 제시한다. 대상 및 방법: 실제로 구현하는 가능성을 보기 위해 가상 컴퓨터들을 이용하여 선행 연구를 진행하였고, 다양한 가능성을 테스트하기 위해 상용서비스를 하고 있는 슈퍼컴퓨터(Tachyon)에서 성능 테스트를 하였다. 가장 많이 사용되는 2D 투사 영상과 실제적인 물리 모델인 3D 응답라인을 이용한 기댓값 최대화 알고리즘을 테스트하였다. 스터디 중 특정 반복횟수 이후에 속도가 최대 6배까지 느려지는 현상이 발견되어 컴파일러 최적화를 통해 병렬 효율의 극대화를 꾀하였다. 결과: Linux에서 MPICH와 NFS를 이용하여, 여러 컴퓨터에서 하나의 프로그램으로 분산 연산이 가능하였다. 병렬 연산을 했을 때 동일한 반복 연산에서 재구성된 영상간의 차이가 실수의 유효숫자(6bit) 정도임을 확인하였다. 2배의 연상장치를 사용했을 때 1.96배의 좋은 병렬화 효율을 보여주었다. 반복 연산 횟수가 증가함에 따라 느려지는 현상은 SSE를 이용한 Vectorization 방법을 사용했을 때 해결할 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통해 일반 컴퓨터들을 이용한 현실적인 병렬 컴퓨터 시스템을 구성하여, 작은 메모리의 단일 일반 컴퓨터로는 불가능한 간단화 할 수 없는 복잡한 물리 과정도 영상 재구성 방법에 사용 가능하게 되었다.

Super multi-view 3-D display system based on focused light Array using reflective vibrating scanner array (ViSA)

  • Ho-In Jeon;Nak-Hee Jung;Jin-San Choi;Young Jung;Young Huh
    • 방송과미디어
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    • 제6권2호
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    • pp.84-101
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    • 2001
  • In this paper, we present a primitive system design of a super multi-view(SMV) 3-D display system based on a focused light array(FLA) concept using reflective vibrating scanner array(ViSA). The parallel beam scanning using a vibrating scanner array is performed by moving left and right an array of curvature-compensated mirrors or diamond-ruled reflective grating attached to a vibrating membrane. The parallel laser beam scanner array can replace the polygon mirror scanner which has been used in the SMV 3-D display system based on the focused light array(FLA) concept proposed by Kajiki at TAO(Telecommunications) Advancement Organization). The proposed system has great advantages in the sense that it requires neither huge imaging optics nor mechanical scanning pals. Some mathematical analyses and fundamental limitations of the proposed system are presented. The proposed vibrating scanner array, after some modifications and refinements, may replace polygon mirror-based scanners in the near future.

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Preliminary Results of 7-Channel Insertional pTx Array Coil for 3T MRI

  • Ryu, Yeun Chul
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권2호
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    • pp.238-243
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    • 2017
  • In this research, we report the preliminary results of an insertional type parallel transmission (pTx) array that has 7-elements that are placed in the space above a patient table as a transmit (Tx) coil to give an RF transmission ($B_1{^+}$) field for the body object of a 3 Tesla (T) MRI system. In previous research, we have tried to compare the performances of different coil elements and array geometries for a pTx body image. Based on these results, we attempt to obtain a human image with the proposed pTx array. Through the simulation and experimental results, we introduce a possible structure of multi-channel Tx array and verify the utility of a multi-channel Tx body image using $B_1{^+}$ shimming. The insertional pTx array, combined with a receiver (Rx) array coil, provides an enhanced $B_1{^+}$ field homogeneity in a large ROI image as a result of $B_1{^+}$ shimming applied over the full body size object. Through this research, we hope to determine the usefulness of the proposed insertional type RF coil combination for 3 T body imaging.

Super Multi-View 3-D Display System using Vibrating Scanner Array(ViSA)

  • Jeon, Ho-In;Jung, Nak-Hee;Choi, Jin-San;Kang, Yo-Seek;Choi, Se-Ha;Shin, Sang-Hun;Son, Jung-Yung
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제4권1호
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    • pp.37-42
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    • 2000
  • In this paper, we propose a super multi-view (SMV) 3-D display system using a vibrating scanner array (ViSA). The parallel beam scanning using a vibrating scanner array is performed by moving back and forth an array of curvature-compensated mirrors attached to two vibrating membranes. The parallel laser beam scanner array can replace the polygon mirror scanner which has been used in the SMV 3-D display system based on the focused light array(FLA) concept. The proposed system has great advantages in the sense that it requires neither huge imaging optics normechanical scanning parts. Some mathematical analyses and fundamental limitations of the proposed system are presented. The proposed vibrating scanner array, after some modifications and refinements, will replace polygon mirror-based scanners in the near future.

유한요소 비압축성 유동장 해석을 위한 이중공액구배법의 GPU 기반 연산에 대한 연구 (A Study on GPU Computing of Bi-conjugate Gradient Method for Finite Element Analysis of the Incompressible Navier-Stokes Equations)

  • 윤종선;전병진;정혜동;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권9호
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    • pp.597-604
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    • 2016
  • 본 연구에서는 GPU를 이용한 비압축성 유동장의 병렬연산을 위하여, P2P1 유한요소를 이용한 분리 알고리즘 내의 행렬 해법인 이중공액구배법(Bi-Conjugate Gradient)의 CUDA 기반 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 이용해 비대칭 협착관 유동을 해석하고, 단일 CPU와의 계산시간을 비교하여 GPU 병렬 연산의 성능 향상을 측정하였다. 또한, 비대칭 협착관 유동 문제와 다른 행렬 패턴을 가지는 유체구조 상호작용 문제에 대하여 이중공액구배법 내의 희소 행렬과 벡터의 곱에 대한 GPU의 병렬성능을 확인하였다. 개발된 코드는 희소 행렬의 1개의 행과 벡터의 내적을 병렬 연산하는 커널(Kernel)로 구성되며, 최적화는 병렬 감소 연산(Parallel Reduction), 메모리 코얼레싱(Coalescing) 효과를 이용하여 구현하였다. 또한, 커널 생성 시 워프(Warp)의 크기에 따른 성능 차이를 확인하였다. 표준예제들에 대한 GPU 병렬연산속도는 CPU 대비 약 7배 이상 향상됨을 확인하였다.

신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 (Vergence Control of the Parallel-axis Stereo Camera using Signal Processing)

  • 이광순;김형남;허남호;엄기문;안충현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권2호
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    • pp.151-156
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    • 2003
  • 본 논문에서는 신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 방법을 제시한다. 평행축 입체 카메라는 양안식 입체 카메라 중 가장 간단하게 만들 수 있는 장점이 있는 반면에, 좌·우 영상 센서 사이의 거리가 일정하게 고정되어 있어, 물체의 거리 변화에 따른 입체 영상 시차 조절 기능인 주시각 제어 기능이 없다는 단점이 있다. 영상 센서(UD)와 렌즈를 분리하고 영상 센서가 평행하게 수평으로 움직이며 주시각을 제어하도록 하는 수평 이동축 입체 카메라는 평행축 입체 카메라의 단점을 보완할 수 있지만, 실제 구현에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 주시각 제어를 위한 CCD의 이동은 실제 영상에서 피사체의 이동으로 나타난다는 사실을 이용하여, 평행축 입체 카메라로 얻은 영상에서, CCD의 이동으로 인해 사라지는 부분만큼을 제거하고 영상의 수평 수직 방향에서 원래 영상의 크기로 복원하기 위해 보간하는 신호처리의 과정을 통한 주시각 제어를 제안한다. 제안된 방법을 통해 얻어진 실험 결과는 CCD의 이동량에 따라서 화질의 열화 정도가 다르게 나타남을 보여 주지만, 실제 시스템에서 CCD의 이동량은 크지 않기 때문에 화질 열화를 거의 느끼지 않으면서 주시각이 제어된 입체 영상을 얻을 수 있음을 보여 준다.

Heating of a coronal loop by the evolution of the fine-scale magnetic discontinuity in the photosphere

  • Song, Donguk;Chae, Jongchul;Park, Soyoung;Ahn, Kwangsu;Cao, Wenda
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.84.3-85
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    • 2015
  • We report a small-scale EUV bright loop associated with the evolution of the fine-scale magnetic discontinuity in the photosphere. Our analysis was carried out by using the high spatial resolution data taken with InfraRed Imaging Magnetograph (IRIM) and the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS). As a result, an extremely narrow dark lane of the intense horizontal magnetic field (width ~ 300 km) is detected parallel to the boundary of the magnetic pore, which is one of the footpoints of the small-scale bright coronal loop. We find that the variation of the net linear polarization inside the dark lane is closely related to the intensity variations of the coronal loop. Based on our results, we suggest that small-scale atmospheric heating such as bright coronal loop seen above the complex pore group may be strongly affected by the evolution of the fine-scale magnetic discontinuity in the photosphere. This is a nice example of solar atmospheric heatings associated with the fine-scale magnetic discontinuity in the photosphere.

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다모드 디지털 사진 영상 시스템을 이용한 피부 손상의 진단적 분석에 대한 연구 : DermaVision-Pro (Multimodal Digital Photographic Imaging System for Total Diagnostic Analysis of Skin Lesions: DermaVision-Pro)

  • 배영우;김은지;정병조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.153-154
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    • 2008
  • Digital photographic analysis is currently considered as a routine procedure in clinic because periodic follow-up examinations can provide meaningful information for diagnosis. However, it is impractical to separately evaluate all suspicious lesions with conventional digital photographic systems, which have inconsistent characteristics of the environmental conditions. To address the issue, it is necessary for total diagnostic evaluation in clinic to integrate conventional systems. Previously, a multimodal digital photographic imaging system, which provides a conventional color image, parallel and cross polarization color images and a fluorescent color image, was developed for objective evaluation of facial skin lesions. Based on our previous study, we introduce a commercial product, "DermaVision-PRO," for routine use in clinical application in dermatology. We characterize the system and describe the image analysis methods for objective evaluation of skin lesions. In order to demonstrate the validity of the system in dermatology, sample images were obtained from subjects with various skin disorders, and image analysis methods were applied for objective evaluation of those lesions.

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물리 엔진에 관한 고찰 : 실시간 물리 기술을 중심으로 (A study on game physics engine focused on real time physics)

  • 하유종;박경주
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.43-52
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    • 2009
  • 본 연구는 게임 물리 엔진을 실시간 물리 기술의 관점으로 고찰한다. 실시간 물리 기술이란 물리 시뮬레이션 기술을 게임에 적용하기 위해서 간략화 하는 기술을 말한다. 조사 대상으로 상용 물리 엔진인 Havok Physics SDK와 NVIDIA PhysX SDK를 선택하였고, 오픈 소스기반 물리 엔진인 ODE와 Bullet을 선택하였다. 그 결과 물리 엔진은 강체 역학, 변형체 시뮬레이션, 유체 시뮬레이션을 구현하고 있었고, 실시간 시뮬레이션을 위해서 수식의 간략화, 충돌 처리의 효율성 재고 등 소프트웨어 측면의 기술과 멀티 코어 CPU의 이용, PPU, GPU 활용 등 병렬처리 하드웨어 기술을 사용하고 있었다.

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DESIGN CONCEPT FOR SINGLE CHIP MOSAIC CCD CONTROLLER

  • HAN WONYONG;JIN Ho;WALKER DAVID D.;CLAYTON MARTIN
    • 천문학회지
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    • 제29권spc1호
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    • pp.389-390
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    • 1996
  • The CCDs are widely used in astronomical observations either in direct imaging use or spectroscopic mode. However, the areas of available sensors are too small for large imaging format. One possibility to obtain large detection area is to assemble mosaics of CCD, and drive them simultaneously. Parallel driving of many CCDs together rules out the possibility of individual tuning; however, such optimisation is very important, when the ultimate low light level performance is required, particularly for new, or mixed devices. In this work, a new concept is explored for an entirely novel approach, where the drive waveforms are multiplexed and interleaved. This simultaneously reduces the number of leadout connections and permits individual optimisation efficiently. The digital controller can be designed within a single EPLD (Erasable Programmable Logic Device) chip produced by a CAD software package, where most of the digital controller circuits are integrated. This method can minimise the component. count., and improve the system efficiency greatly, based on earlier works by Han et a1. (1996, 1994). The system software has an open architecture to permit convenient modification by the user, to fit their specific purposes. Some variable system control parameters can be selected by a user with a wider range of choice. The digital controller design concept allows great flexibility of system parameters by the software, specifically for the compatibility to deal with any number of mixed CCDs, and in any format, within the practical limit.

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