• 제목/요약/키워드: Slice Sampling

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디지털 유방단층영상합성법의 FBP 알고리즘 적용을 위한 다양한 필터 조합에 대한 연구 (A Study of Various Filter Setups with FBP Reconstruction for Digital Breast Tomosynthesis)

  • 이행화;김예슬;이영진;최성훈;이승완;박혜숙;김희중;최재구;최영욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권4호
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    • pp.271-280
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    • 2014
  • 최근에 디지털 유방촬영술(digital mammography, DM)의 해부학적 구조의 겹침 현상과 컴퓨터단층촬영영상(computed tomography, CT)의 높은 환자 선량을 해결하기 위해 디지털 유방단층영상합성장치(digital breast tomosynthesis, DBT)에 대한 연구 개발이 활발하게 수행되고 있다. 하지만 DBT 시스템은 제한된 각도로 영상을 획득하면서 급격한 데이터 결핍으로 인해 다른 층의 간섭으로 인한 인공물(artifacts)이 발생한다. 이를 완화시키기 위해 적절한 필터가 필요하다. 본 논문에서는 DBT 시스템에서 FBP 알고리즘을 이용하여 영상재구성 시 발생되는 인공물을 줄이기 위해 적절한 필터조합을 찾는 것이 궁극적인 목적이다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 동일한 영상 획득조건에서 FBP 알고리즘을 이용해 재구성된 영상을 분석하여 다양한 필터 조합들의 특성을 조사했다. 필터 특성에 대한 평가를 하기 위해 영상 및 프로파일의 분석과 COV (coefficient of variation)를 이용하여 인공물과 잡음에 대한 평가를 하였다. 본 연구 결과를 통해 분광필터(spectral filter)의 파라미터 인자 값들을 조절하여 cut-off frequency를 설정함으로써 고주파 영역에 있는 영상의 잡음을 줄일 수 있었다. DBT 시스템에서 유방팬텀을 재구성한 영상들을 비교했을 때 분광필터의 파라미터 인자를 0.25로 적용한 영상의 결과는 분광필터를 적용하지 않았을 때보다 영상의 잡음을 10%로 감소시킬 수 있었다. 절편두께필터(slice thickness filter)의 파라미터 인자의 값들을 조절하여 정보들의 불균형을 줄임으로써 다른 층의 간섭으로 인한 인공물을 감소시킬 수 있었다. 결론적으로, 본 연구를 통해 FBP 알고리즘으로 재구성했을 때 필터들의 기본 특성을 확인 할 수 있었으며, 적절한 필터 조합이 실제 화질 개선에 기여한 것으로 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 다양한 필터 조합에 따른 잡음과 데이터 결핍에 의한 인공물에 대한 정보를 제공하여 DBT 시스템의 개발 및 임상화적용 연구에 기반이 될 것으로 기대된다.

Fast Cardiac CINE MRI by Iterative Truncation of Small Transformed Coefficients

  • Park, Jinho;Hong, Hye-Jin;Yang, Young-Joong;Ahn, Chang-Beom
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제19권1호
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    • pp.19-30
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    • 2015
  • Purpose: A new compressed sensing technique by iterative truncation of small transformed coefficients (ITSC) is proposed for fast cardiac CINE MRI. Materials and Methods: The proposed reconstruction is composed of two processes: truncation of the small transformed coefficients in the r-f domain, and restoration of the measured data in the k-t domain. The two processes are sequentially applied iteratively until the reconstructed images converge, with the assumption that the cardiac CINE images are inherently sparse in the r-f domain. A novel sampling strategy to reduce the normalized mean square error of the reconstructed images is proposed. Results: The technique shows the least normalized mean square error among the four methods under comparison (zero filling, view sharing, k-t FOCUSS, and ITSC). Application of ITSC for multi-slice cardiac CINE imaging was tested with the number of slices of 2 to 8 in a single breath-hold, to demonstrate the clinical usefulness of the technique. Conclusion: Reconstructed images with the compression factors of 3-4 appear very close to the images without compression. Furthermore the proposed algorithm is computationally efficient and is stable without using matrix inversion during the reconstruction.

확률적 자율 학습을 위한 베이지안 모델 (Bayesian Model for Probabilistic Unsupervised Learning)

  • 최준혁;김중배;김대수;임기욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.849-854
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    • 2001
  • Bishop이 제안한 Generative Topographic Mapping(GTM)은 Kohonen이 제안한 자율 학습 신경망인 Self Organizing Maps(SOM)의 확률 버전이다. GTM은 데이터가 생성되는 확률 분포를 잠재 변수, 혹은 은닉 변수를 사용하여 모형화한다. 이것은 SOM에서는 구현될 수 없는 GTM만의 특징이며, 이러한 특징으로 인하여 SOM의 한계들을 극복할 수 있게 된다. 본 논문에서는 이러한 GTM 모형에 베이지안 학습(Bayesian learning)을 결합하여 작은 오분류율을 가지는 분류 알고리즘인 베이지안 GTM(Bayesian GTM)을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 GTM의 빠른 계산 처리 능력과 데이터에 대한 확률 분포, 그리고 베이지안 추론의 정확성을 이용하여 기존의 분류 알고리즘보다 우수한 결과를 얻게 된다. 본 논문에서는 기존의 분류 알고리즘에서 많이 실험하였다. 학습 데이터를 통하여 이를 확인하였다.

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A pooled Bayes test of independence using restricted pooling model for contingency tables from small areas

  • Jo, Aejeong;Kim, Dal Ho
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권5호
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    • pp.547-559
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    • 2022
  • For a chi-squared test, which is a statistical method used to test the independence of a contingency table of two factors, the expected frequency of each cell must be greater than 5. The percentage of cells with an expected frequency below 5 must be less than 20% of all cells. However, there are many cases in which the regional expected frequency is below 5 in general small area studies. Even in large-scale surveys, it is difficult to forecast the expected frequency to be greater than 5 when there is small area estimation with subgroup analysis. Another statistical method to test independence is to use the Bayes factor, but since there is a high ratio of data dependency due to the nature of the Bayesian approach, the low expected frequency tends to decrease the precision of the test results. To overcome these limitations, we will borrow information from areas with similar characteristics and pool the data statistically to propose a pooled Bayes test of independence in target areas. Jo et al. (2021) suggested hierarchical Bayesian pooling models for small area estimation of categorical data, and we will introduce the pooled Bayes factors calculated by expanding their restricted pooling model. We applied the pooled Bayes factors using bone mineral density and body mass index data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey conducted in the United States and compared them with chi-squared tests often used in tests of independence.

THE FRACTAL DIMENSION OF THE 𝜌 OPHIUCUS MOLECULAR CLOUD COMPLEX

  • Lee, Yongung;Li, Di;Kim, Y.S.;Jung, J.H.;Kang, H.W.;Lee, C.H.;Yim, I.S.;Kim, H.G.
    • 천문학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.255-259
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    • 2016
  • We estimate the fractal dimension of the ${\rho}$ Ophiuchus Molecular Cloud Complex, associated with star forming regions. We selected a cube (${\upsilon}$, l, b) database, obtained with J = 1-0 transition lines of $^{12}CO$ and $^{13}CO$ at a resolution of 22" using a multibeam receiver system on the 14-m telescope of the Five College Radio Astronomy Observatory. Using a code developed within IRAF, we identified slice-clouds with two threshold temperatures to estimate the fractal dimension. With threshold temperatures of 2.25 K ($3{\sigma}$) and 3.75 K ($5{\sigma}$), the fractal dimension of the target cloud is estimated to be D = 1.52-1.54, where $P{\propto}A^{D/2}$, which is larger than previous results. We suggest that the sampling rate (spatial resolution) of observed data must be an important parameter when estimating the fractal dimension, and that narrower or wider dispersion around an arbitrary fit line and the intercepts at NP = 100 should be checked whether they relate to firms noise level or characteristic structure of the target cloud. This issue could be investigated by analysing several high resolution databases with different quality (low or moderate sensitivity).

스포츠 중계 방송의 구조적 특성을 이용한 축구동영상 하이라이트 생성 알고리즘 (Soccer Video Highlight Building Algorithm using Structural Characteristics of Broadcasted Sports Video)

  • 김재홍;낭종호;하명환;정병희;김경수
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권7_8호
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    • pp.727-743
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    • 2003
  • 본 논문에서는 축구 동영상에서 스포츠 중계방송의 구조적 특성을 이용하여 자동적으로 하이라이트(Highlight)를 추출하는 새로운 방법을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 증명한다. 일반적으로 스포츠 중계 방송에서는 중요한 이벤트(골, 반칙)가 발생하면, 그 장면을 다시 느린 속도의 리플레이(Replay) 화면으로 보여주고, 리플레이가 시작되고 끝날 때 Wipe와 같은 점진적인 화면 전환 기법을 사용하는 구조적 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 스포츠 중계방송의 구조적 특징을 이용하여 축구동 상의 중요한 이벤트만을 추출하여 하이라이트를 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 비디오의 슬라이스 이미지(Slice Image)를 이용하여 Wipe효과 장면과 줌인/아웃 장면을 검출하고, 검출된 Wipe 효과 지점을 기준으로 하여 리플레이 장면을 검출한다. 이때 이런 기본 알고리즘에 새로이 Sub-Sampling방법과 Two-Pass 방법을 더하여 보다 빠르고 정확한 Wipe검출을 하였고, 비디오의 모션 정보 및 Wipe지점의 시간간격을 이용하여 보다 정화한 리플레이 장면을 검출하였으며, 샷의 녹색영역 비율을 측정하여 보다 정화한 줌인/아웃 장면을 검출하였다. 이렇게 최종적으로 검출된 리플레이 장면과 줌인/아웃 장면을 토대로 이벤트 샷(Shot)과 선수 샷으로 구성된 하이라이트 장면을 추출하게 된다. 이러한 방법은 자동적으로 축구 중계방송을 요약해줌으로써 축구와 관련된 웹서비스나 방송용 하이라이트 제작에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Ovarian Masses: Is Multi-detector Computed Tomography a Reliable Imaging Modality?

  • Khattak, Yasir Jamil;Hafeez, Saima;Alam, Tariq;Beg, Madiha;Awais, Mohammad;Masroor, Imrana
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권4호
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    • pp.2627-2630
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    • 2013
  • Background: Ovarian cancer continues to pose a major challenge to physicians and radiologists. It is the third most common gynecologic malignancy and estimated to be fifth leading cancer cause of death in women, constituting 23% of all gynecological malignancies. Multi-detector computed tomography (MDCT) appears to offer an excellent modality in diagnosing ovarian cancer based on combination of its availability, meticulous technique, efficacy and familiarity of radiologists and physicians. The aim of this study was to compute sensitivity, specificity, positive and negative predictive values and diagnostic accuracy of 64-slice MDCT in classifying ovarian masses; 95% confidence intervals were reported. Materials and Methods: We prospectively designed a cross-sectional analytical study to collect data from July 2010 to August 2011 from a tertiary care hospital in Karachi, Pakistan. A sample of 105 women aged between 15-80 years referred for 64-MDCT of abdomen and pelvis with clinical suspicion of malignant ovarian cancer, irrespective of stage of disease, were enrolled by non-probability purposive sampling. All patients who were already known cases of histologically proven ovarian carcinoma and having some contraindication to radiation or iodinated contrast media were excluded. Results: Our prospective study reports sensitivity, specificity; positive and negative predictive values with 95%CI and accuracy were computed. Kappa was calculated to report agreement among the two radiologists. For reader A, MDCT was found to have 92% (0.83, 0.97) sensitivity and 86.7% (0.68, 0.96) specificity, while PPV and NPV were 94.5% (0.86, 0.98) and 86.7% (0.63, 0.92), respectively. Accuracy reported by reader A was 90.5%. For reader B, sensitivity, specificity, PPV and NPV were 94.6% (0.86, 0.98) 90% (0.72, 0.97) 96% (0.88, 0.99) and 87.1% (0.69, 0.95) respectively. Accuracy computed by reader B was 93.3%. Excellent agreement was found between the two radiologists with a significant kappa value of 0.887. Conclusion: Based on our study results, we conclude MDCT is a reliable imaging modality in diagnosis of ovarian masses accurately with insignificant interobserver variability.

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