• 제목/요약/키워드: Similarity reduction

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노이즈 레벨 및 유사도 평가 기반 저선량 조건의 전산화 단층 검사 영상에서의 비지역적 평균 알고리즘의 최적화 (Optimization of Non-Local Means Algorithm in Low-Dose Computed Tomographic Image Based on Noise Level and Similarity Evaluations)

  • 정하선;김이준;박수빈;박수연;오윤지;이우석;서강현;이영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제47권1호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • In this study, we optimized the FNLM algorithm through a simulation study and applied it to a phantom scanned by low-dose CT to evaluate whether the FNLM algorithm can be used to obtain improved image quality images. We optimized the FNLM algorithm with MASH phantom and FASH phantom, which the algorithm was applied with MATLAB, increasing the smoothing factor from 0.01 to 0.05 with increments of 0.001 and measuring COV, RMSE, and PSNR values of the phantoms. For both phantom, COV and RMSE decreased, and PSNR increased as the smoothing factor increased. Based on the above results, we optimized a smoothing factor value of 0.043 for the FNLM algorithm. Then we applied the optimized FNLM algorithm to low dose lung CT and lung CT under normal conditions. In both images, the COV decreased by 55.33 times and 5.08 times respectively, and we confirmed that the quality of the image of low dose CT applying the optimized FNLM algorithm was 5.08 times better than the image of lung CT under normal conditions. In conclusion, we found that the smoothing factor of 0.043 among the factors of the FNLM algorithm showed the best results and validated the performance by reducing the noise in the low-quality CT images due to low dose with the optimized FNLM algorithm.

다중 레벨 양자화 기법을 적용한 오디오 핑거프린트 추출 방법 (Audio Fingerprint Extraction Method Using Multi-Level Quantization Scheme)

  • 송원식;박만수;김회린
    • 한국음향학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.151-158
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    • 2006
  • 본 논문은 필립스의 음악 검색 기법을 기반으로 필터 뱅크 에너지 변화량과 음악의 통계적인 특성을 이용한 오디오 핑거프린트 추출 방법을 제안하였다. 기존의 필립스 방식은 제한된 주파수 영역을 너무 많은 필터 뱅크로 분할하여 분석함으로써 밴드들 사이에 연계성 및 왜곡에 대한 민감도가 증가하는 특징을 보일 수 있다. 제안된 방법은 필터 뱅크의 밴드 수를 줄여 왜곡에 대한 강인성을 증진시키고, 필터 뱅크 에너지의 변화량의 부호와 크기 정보를 통계적 특성을 고려한 양자화 기법을 이용해 2비트로 할당함으로써 오디오 핑거프린트의 고유성을 확보하였다. 추출된 2비트는 4개의 레벨로 정보를 표현함으로 각 레벨 사이에 연계성이 존재하게 된다. 이 같은 레벨 사이의 연계성은 유사도 측정 시 이용될 뿐만 아니라 오디오 핑거프린트를 기준으로 검색 영역을 확장하는 제안된 방식에서는 효율적인 검색 영역을 선택할 수 있는 정보로 활용 되었다. 제안된 방식은 다양한 주변 잡음환경 (거리, 백화점, 자동차, 사무실, 식당)에서의 실험을 통하여 주변 잡음에 강인한 특성을 보일 뿐만 아니라 검색 속도 또한 향상되는 특징을 보였다.

<흥부전> 이본의 내용 유형에 따른 군집 분석 연구 (Cluster Analysis Study based on Content Types of <Heungbu-jeon> versions)

  • 최운호;김동건
    • Journal of Platform Technology
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    • 제11권5호
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    • pp.23-36
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    • 2023
  • 이 연구는 내용 분석 기법과 해밍 거리 측정 방법을 적용하여 <흥부전> 이본의 계열과 계통을 미시적, 거시적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. <흥부전>의 28개 이본을 내용 단락으로 분절하고 각 단락마다 내용 유형에 따라 내용 유형의 값을 인코딩하여서, 모든 이본의 유형 차이를 비교하였다. 28개 이본의 내용 단락 유형에 따른 차이를 종합하여서 이본의 친소 관계를 분석하기 위하여 거리 행렬로 변환하였다. 거리 행렬은 차원 축소 기법의 일종인 다차원 척도법을 적용하였고 그 결과 거리 행렬을 2차원 공간으로 축소하여 2차원 좌표를 구하였다. 다차원 척도법 분석 결과를 시각화하여서 흥부전 이본은 크게 2가지 계통으로 구분이 된다는 것을 확인하였다. 동일한 거리 행렬을 활용하여 28개 이본의 친소 관계 군집을 분석하기 위한 방법으로는 계층적 군집 분석과 계통분기분석방법을 적용하였다. 그 결과 2개의 이본 계통은 친소 관계의 미시적 분석 결과에 따라 5개의 계열이 존재하는 것을 확인하였다. 이 연구에서는 디지털 인문학 연구 방법을 적용하여 고전 문학 이본의 내용을 인코딩하고 그 데이터를 분석하는 방법을 적용하여 문헌의 내용 유사도에 따른 군집 분석 기법이 유용함을 보여주었다.

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계층적 Level-of-Detail 표현을 이용한 해마의 국부적인 형상 분석 (Local Shape Analysis of the Hippocampus using Hierarchical Level-of-Detail Representations)

  • 김정식;최수미;최유주;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권7호
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    • pp.555-562
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    • 2004
  • 뇌의 하부 구조인 해마의 전역적 부피 감소와 국부적 형상 변화는 정신의학적 질환에 깊게 관련되어 있다. 해마 구조에 관한 형상 분석 연구는 크게 해마 형상 표현 모델을 구축하고, 이러한 형상 표현으로부터 형상 유사성을 계산하는 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 포함하는 복합적인 옥트리 기반의 형상 표현을 이용하여 해마의 형상을 분석하기 위한 새로운 방법을 제시한다. 우선 해마에 관한 MRI 데이터를 입력으로 받아, 마칭큐브 알고리즘을 사용하여 다해상도 메쉬 모델을 구축한다. 이렇게 구성된 다각형 모델은 깊이맵 기반의 복셀화 방법을 이용하여 중간 단계의 이진 복셀 데이터로 변환된다. 그리고 변환된 복셀 데이터로부터 슬라이스 기반의 골격화 방법에 의하여 해마의 3차원 골격을 추출한다. 그런 후에 옥트리 기반의 다해상도 형상 표현을 얻기위해 해마의 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 계층적으로 공간 분할하여 저장하고, 광선 추적 기반의 메쉬 샘플링 방법을 적용하여 샘플 메쉬 데이터를 추출한다. 최종적으로, 형상간 유사성 측정을 위하여 추출된 골격으로부터 방사되는 광선들과 충돌되는 각 샘플 메쉬 쌍에 대하여 $L_2$과 하우스도르프 거리를 계산하고 인터랙티브한 국부적 형상 분석을 지원하기 위하여 마우스 피킹 인터페이스를 채택한다. 이것은 형상의 국부적 변화에 대하여 다양한 해상도에 기반한 형상 분석을 가능하게 한다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제시한 형상 분석 방법이 회전과 스케일 등의 변환에 강인하고, 특히 형상의 국부적 변화 정도를 정확도를 유지하면서 빠르게 평가하는데에 효과적임을 확인하였다. 경로의 수신 신호가 완전 동기 된 수신 신호임을 확인하였다.omonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.)을 가지고 있음이 확인되었다. 사람에 직접적인 유해성을 가지고 있는 지 확인하기 위해 사람 방광 유래의 T-24세포와 장내 표피 유래의 Caco-2세포에 대한 부착능을 시험하였을 때, 16균주$(42.1\%)$가 T-24방광 세포에, 그리고 17균주$(44.7\%)$가 Caco-2장세포에 대해 강한 부착능을 나타내었다. 특히 11균주$(28.9\%)$는 두 세포 모두에 강한 부착능을 가지고 있었다. Filter mating method를 수행하여 이들 균주들의 독소 생산 유전자와 항생제 내성 유전자가 사람에서 분리된 균주로 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 설사 중상을 나타내는 돼지로부터 분리된 용혈성 E. coli의 독성과 세포 부착능력, 그리고 항생제 내성간의 상호 연관성을 보여주지 않았으나 동물 분리 세균의 항생제 내성과 독소 생산 능력이 유전자 전달을 통해서 뿐만 아니라 세균의 직접 접촉에 의해서도 인체로 전달될 수 있는 것을 보여주는 것이다.다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도

Cycle-Consistent Generative Adversarial Network: Effect on Radiation Dose Reduction and Image Quality Improvement in Ultralow-Dose CT for Evaluation of Pulmonary Tuberculosis

  • Chenggong Yan;Jie Lin;Haixia Li;Jun Xu;Tianjing Zhang;Hao Chen;Henry C. Woodruff;Guangyao Wu;Siqi Zhang;Yikai Xu;Philippe Lambin
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권6호
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    • pp.983-993
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    • 2021
  • Objective: To investigate the image quality of ultralow-dose CT (ULDCT) of the chest reconstructed using a cycle-consistent generative adversarial network (CycleGAN)-based deep learning method in the evaluation of pulmonary tuberculosis. Materials and Methods: Between June 2019 and November 2019, 103 patients (mean age, 40.8 ± 13.6 years; 61 men and 42 women) with pulmonary tuberculosis were prospectively enrolled to undergo standard-dose CT (120 kVp with automated exposure control), followed immediately by ULDCT (80 kVp and 10 mAs). The images of the two successive scans were used to train the CycleGAN framework for image-to-image translation. The denoising efficacy of the CycleGAN algorithm was compared with that of hybrid and model-based iterative reconstruction. Repeated-measures analysis of variance and Wilcoxon signed-rank test were performed to compare the objective measurements and the subjective image quality scores, respectively. Results: With the optimized CycleGAN denoising model, using the ULDCT images as input, the peak signal-to-noise ratio and structural similarity index improved by 2.0 dB and 0.21, respectively. The CycleGAN-generated denoised ULDCT images typically provided satisfactory image quality for optimal visibility of anatomic structures and pathological findings, with a lower level of image noise (mean ± standard deviation [SD], 19.5 ± 3.0 Hounsfield unit [HU]) than that of the hybrid (66.3 ± 10.5 HU, p < 0.001) and a similar noise level to model-based iterative reconstruction (19.6 ± 2.6 HU, p > 0.908). The CycleGAN-generated images showed the highest contrast-to-noise ratios for the pulmonary lesions, followed by the model-based and hybrid iterative reconstruction. The mean effective radiation dose of ULDCT was 0.12 mSv with a mean 93.9% reduction compared to standard-dose CT. Conclusion: The optimized CycleGAN technique may allow the synthesis of diagnostically acceptable images from ULDCT of the chest for the evaluation of pulmonary tuberculosis.

Bacterial Community Dynamics during Swine In vitro Fermentation Using Starch as a Substrate with Different Feed Additives for Odor Reduction

  • Alam, Md.J.;Jeong, C.D.;Mamuad, L.L.;Sung, H.G.;Kim, D.W.;Cho, S.B.;Lee, K.;Jeon, C.O.;Lee, Sang-S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권5호
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    • pp.690-700
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    • 2012
  • The experiment was conducted by in vitro fermentation and bacterial community analysis to investigate the reduction of odorous compounds in response to the use of feed additives (FA) during carbohydrate overload in growing pigs. Soluble starch at 1% (control) and various FA at 0.1% Ginseng meal (FA1); Persimmon leaf (FA2); Gingko nut (FA3) and Oregano lippia (FA4) were added to fecal slurry and incubated anaerobically for 12 and 24 h. In vitro parameters and microbial diversity of the dominant bacteria following fermentation were analyzed using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), band cloning and sequencing of the V3 region. Results showed that total gas production increased with the advancement of incubation (p<0.05). pH values of FAs and control groups were decreased except the FA4 group which increased somewhat from 12 to 24 h (p<0.05). Ammonia nitrogen ($NH_3$-N) and $H_2S$ gas concentrations were comparatively lower in both stages in FA4 treatment than in the other groups (p<0.05). Hence, $NH_3$-N concentrations in liquid phases were increased (p<0.05) from 12 to 24 h, but the trend was lowest in FA4 than in the other groups at both stages. The total VFA production was comparatively lower and butyrate levels were moderate in FA4 group than in the the other groups during both stages (p<0.05). Indirect odor-reducing compounds such as $NO_2$, $NO_3$ and $SO_4$ concentrations were higher in the FA4 and FA3 than in the other groups at 24 h (p<0.05). After fermentation, ten dominant bands appeared, six of which appeared in all samples and four in only the FA4 treated group. The total number of DGGE bands and diversity was higher in the FA4-group compared to other groups. Additionally, similarity indices were lowest (71%) in the FA4, which represented a different bacterial community compared with the other groups. These findings indicate that $NH_3$-N, $H_2S$ and VFA production was minimal, and pH was also better in the FA4 group than in the other groups. Furthermore, the conversion of odor-reducing indirect compounds or their intermediates was higher in the FA4 group in compared to the other groups. FA4 group generated less odorous products and more indirect products by in vitro fermentation at 24 h, and their microbial pattern appeared to differ from that of the other groups. These findings suggest that this particular FA could change the microbial population, which may have a beneficial effect on odor reduction. It is recommended that the oregano lippia may be supplied to growing pigs as FA along with excess carbohydrate sources to reduce the production of odorous compounds.

Effect of Phytogenic Feed Additives in Soybean Meal on In vitro Swine Fermentation for Odor Reduction and Bacterial Community Comparison

  • Alam, M.J.;Mamuad, L.L.;Kim, S.H.;Jeong, C.D.;Sung, H.G.;Cho, S.B.;Jeon, C.O.;Lee, K.;Lee, Sang Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.266-274
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    • 2013
  • The effect of different phytogenic feed additives on reducing odorous compounds in swine was investigated using in vitro fermentation and analyzed their microbial communities. Soybean meal (1%) added with 0.1% different phytogenic feed additives (FA) were in vitro fermented using swine fecal slurries and anaerobically incubated for 12 and 24 h. The phytogenic FAs used were red ginseng barn powder (Panax ginseng C. A. Meyer, FA1), persimmon leaf powder (Diospyros virginiana L., FA2), ginkgo leaf powder (Ginkgo biloba L., FA3), and oregano lippia seed oil extract (Lippia graveolens Kunth, OL, FA4). Total gas production, pH, ammonianitrogen ($NH_3$-N), hydrogen sulfide ($H_2S$), nitrite-nitrogen ($NO_2{^-}$-N), nitrate-nitrogen ($NO_3{^-}$-N), sulfate (${SO_4}^{--}$), volatile fatty acids (VFA) and other metabolites concentration were determined. Microbial communities were also analyzed using 16S rRNA DGGE. Results showed that the pH values on all treatments increased as incubation time became longer except for FA4 where it decreased. Moreover, FA4 incubated for 12 and 24 h was not detected in $NH_3$-N and $H_2S$. Addition of FAs decreased (p<0.05) propionate production but increased (p<0.05) the total VFA production. Ten 16S rRNA DGGE bands were identified which ranged from 96 to 100% identity which were mostly isolated from the intestine. Similarity index showed three clearly different clusters: I (FA2 and FA3), II (Con and FA1), and III (FA4). Dominant bands which were identified closest to Eubacterium limosum (ATCC 8486T), Uncultured bacterium clone PF6641 and Streptococcus lutetiensis (CIP 106849T) were present only in the FA4 treatment group and were not found in other groups. FA4 had a different bacterial diversity compared to control and other treatments and thus explains having lowest odorous compounds. Addition of FA4 to an enriched protein feed source for growing swine may effectively reduce odorous compounds which are typically associated with swine production.

영역 기반의 Multi-level Thresholding에 의한 컬러 영상 분할 (Region-based Multi-level Thresholding for Color Image Segmentation)

  • 오준택;김욱현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권6호
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    • pp.20-27
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    • 2006
  • Multi-level thresholding은 영상 분할 방법 중 하나로 널리 이용되고 있지만 대부분의 기존 논문들은 응용 분야에 직접적으로 이용되기에는 적합하지 않거나 영상 분할 단계까지 확장되지 않고 있다. 본 논문에서는 영상 분할을 위한 multi-level thresholding 방안으로써 영역 단위의 multi-level thresholding을 제안한다. 먼저, 영상의 색상별 성분에 대해서 EWFCM(Entropy-based Weighted Fuzzy C-Means) 알고리즘을 적용하여 2개의 군집으로 분류한 후 코드 영상을 생성한다. EWFCM 알고리즘은 화소들에 대한 공간 정보를 추가한 개선된 FCM 알고리즘으로 영상 내 존재하는 잡음을 제거한다. 그리고 코드 영상에 존재하는 군집의 수를 감소함으로써 좀 더 나은 영상 분할 결과를 얻을 수 있으며 군집의 감소는 하나의 군집내에 존재하는 영역들과 나머지 군집들간의 유사도를 기반으로 영역을 재분류함으로써 처리된다. 그러나 영상에는 여전히 많은 영역들이 존재하기 때문에 이를 해결하기 위한 하나의 후처리 방안으로써 영역간의 Kullback-Leibler 거리값을 기반으로 Bayesian 알고리즘에 의한 영역 합병을 수행한다. 실험 결과 제안한 영역 기반의 multi-level thresholding은 기존 방법이나 화소나 군집 기반의 multi-level thresholding보다 좋은 분할 결과를 보였으며 Bayesian 알고리즘을 이용한 후처리 방안에 의해 좀 더 나은 결과를 보였다.

모더니즘 미술비평에 있어서 '자율성' (Autonomy)의 문제 (A Matter of Autonomy in Art Criticism on Modernism)

  • 최광진
    • 조형예술학연구
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    • 제3권
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    • pp.87-144
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    • 2001
  • This study looks into historical genealogy of autonomy in art criticism on modernism and presents the view of the judgment and correction about that. A matter of autonomy in art appeared in the attempt to totally reconsider and upset the theory of 'Mimesis' or 'Representation' which was the basis of traditional aesthetic theory. In the traditional theory of representation, they assumed primary image exists first and then tried to obtain visual similarity to it through art works. However, in the theory of autonomy in modernism, they maintained the reduction to pure form' or medium', regarding what art works represents and how similar to primary image are not the true essence of art. In the early 20th century, C. Bell laid the foundation stone of the theory of Formalism', providing that a matter of autonomy is significant form', which is the combination of lines and colors Aesthetic autonomy theory came to a climax by C. Greenberg, who systemized art criticism on modernism in the middle 20th century. According to his theory, the pursuit of the essence of form resulted in the specificity of medium' and flatness. They thought that the autonomy of art would be achieved by eliminating outward social factors from art works. This theory ended by Minimalism preventing the instructive function of art work and only emphasizing its material property. Since the middle 20th century, the autonomy theory was confronted with the limit and intense attack because it resulted in this fixed canon and materialism, so they began laying emphasis on those extrinsic factors around art works such as human life, society, history, and so on. This study focuses on arguing and complementing the limit of autonomy such as the adhesive and fixed canon, and then defining the more dynamic area of it. For this, first, I introduced the view of T. J. Clark and T. Crow who criticized the aesthetic autonomy theory. They denied the transcendental structure of form, and found form only in the association with substantial life and society. And they insisted the dynamism of form by emphasizing form as a result of negation insisted by avant-garde. Second, I researched the view of A. C, Danto and M. Fried, who complemented the traditional autonomy theory. They made autonomy emerge from the fixation of form like flatness through connecting essentialism with historical view. In conclusion, I insist that autonomic position of art make it possible to connect or mediate between material form and human or social elements. Therefore, autonomy should not be reduced to the axis of form or that of society but make interaction between two heterogeneous axes.

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한강수계 달천의 어류상과 물리적 서식지 조건에 관한 연구 (Investigation on Physical Habitat Condition and Fish Fauna in Dal Stream of Han River Basin)

  • 허준욱;강형식;장민호
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.564-571
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    • 2011
  • 하천복원과 환경유량을 위한 기초자료를 확립하고자 한강수계중 달천에서 어류상, 군집구조 및 물리적 서식조건을 2008년 9월부터 2009년 11월까지 조사하였다. 5개지점을 선정하여 실시된 어류 채집결과 총 9과 35종 2,089개체가 포획되었으며, 이중 한국고유종은 줄납자루 및 참종개를 포함하는 총 19종(54.3%)이 출현하였다. 출현어종중 개체수 구성비가 가장 높은 종은 피라미로 30.3%를 차지하였고, 다음은 쉬리 18.0%, 참갈겨니 13.0 등의 순으로 나타났다. 어류군집은 상류로부터 하류로 내려갈수록 어종수가 증가되는 것으로 나타났으며, 생물다양도는 양호상태를 나타내었다. 집괴분석은 0.63 수준에서 2개의 그룹으로 나누어졌다. 우리나라 대부분 상류하천은 여울과 유수역이 반복되면서 이어지는 형태를 보여주고 있으나, 무분별한 하천사업 및 직강화 수로화 공사로 인해 하천의 서식지 다양성이 계속 감소되고 있는 추세이다. 따라서 생물다양성을 유지하고 생태적 하천복원을 위해서는 각 어종에 대한 물리적 서식 조건을 자세하게 파악하여 서식지 조성에 필요한 노력을 해야 할 것이다.