• 제목/요약/키워드: Spectral imaging

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비알콜성 지방간환자 평가를 위한 3.0T 고자기장 자기공명분광법을 이용한 PRESS 기법의 유용성 (Usefulness of the PRESS Technique using 3.0T Magnetic Resonance Spectroscopy for Evaluation of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease Patients)

  • 구은회
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5931-5936
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    • 2012
  • 3.0T 고자기장 자기공명분광법에서 비알콜성 지방간 환자 평가를 위해 PRESS 기법과 Biopsy결과의 상관관계를 토대로 PRESS 기법의 임상적 유용성을 알아보았다. 본 실험은 3.0T 고자지장 자기공명영상 장비를 이용하여 실험을 하였고 분광스펙트럼을 적분(peak area integration) 방법으로 면적을 구하여 간지방량에 상대비율에 따른 공명피크의 면적을 이용하여 계산하였다. 비알콜성 지방간환자에서 MR 스펙트럼 피크가 모두 0.9 - 1.6 ppm에서 나타났으며 비알콜성 환자에 대하여 MRS와 Biopsy 결과 민감도 94%와 특이도 80%로 높은 값을 얻었다(p=0.000). 정상(r=0.79, p=0.04) 및 비알콜성 지방간질환 대한 결과( r=0.89, p=0.002) 역시 높은 상관관계를 보여주었다. 따라서 3.0T 고자장 MRS을 적용했을 때 PRESS 기법은 비알콜성 지방간 환자를 평가하는데 있어서 정상부분과 지방간부분의 구별을 가능하게 하였으며 생검검사와 MRS의 상관관계 분석에서 간지방량 비율(%)은 r값이 0.7 이상의 높은 Lipid를 제공하여 PRESS 기법의 임상적 유용성을 권고 할 만하였다.

과학위성 1호 탑재체 원자외선 분광기의 OVI 방출선 검출 한계 (OVI EMISSION LINE DETECTION LIMIT OF FAR-ULTAVIOLET IMAGING SPECTROGRAPH)

  • 선광일;유광선;육인수;박장현;남욱원;한원용;선종호;민경옥
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제17권1호
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    • pp.77-86
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    • 2000
  • $10^{4.5}K$$10^{6}K$ 사이의 온도를 갖는 고온기체가 주로 복사열에 의해 냉각될 때 900 ${\AA}$에서 1 1,200 ${\AA}$사이의 원자외선 영역에서 OVI 이중선$(\lambda\lambda1032,\lambda\lambda1038)$을 가장 강하게 방출하게 된다. 은하 전체에 걸쳐 넓게 분포하는 원자외선 방출선을 검출하려는 시도가 그동안 몇 번 있어왔으나 극히 제한된 일부 시선방향으로만 OVI 방출선이 관측되었을 뿐 관측 자료가 극히 미비한 상태이다. 또한 지구 대기로부터 방출되는 여러가지 밝은 대기광들로 인해 OVI 방출선의 관측이 영향을 받게 된다. 대기광중 OVI 방출선에 가장 가까이에 위치하는 HI 1025 ${\AA}$과 01 1027 ${\AA}$ 두 line이 약 $10^{5.5}K$ photons/s/$cm^2$/sr의 강도 (intensity)로서 가장 큰 영향을 미친다. 본 연구에서 는 온테카를로 모의실험과 $\chi^2$ 검사 기법 등을 통하여 과학위성 1호에 탑재 예정인 원자외선 분광기로부터 OVI 이중선의 검출 가능성을 연구하였다. 또한 기존의 원자외선 관측 결과 및 이론으로부터 예상되는 결과와 비교하였으며 OVI 분석 결과를 실제 광학부 제작에 필요한 오차 허용 한계 (tolerance limit)를 결정짓는 중요한 변수로 사용하도록 하였다.

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FIMS에 사용되는 비축 포물 원통형 반사경의 제작과 성능 시험 결과 (MANUFACTURING AND TEST RESULTS OF OFF-AXIS PARABOLIC CYLINDER MIRROR FOR FIMS)

  • 유광선;육인수;선광일;이윤우;남욱원;신종호;홍소진;이대희;진호;오승한;이진근;민경욱;한원용;박장현
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제18권3호
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    • pp.239-248
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    • 2001
  • 2002년에 발사 예정인 과학 위성 1호의 주 탑재체로 원자외선 분광기가 실릴 예정이다. 원자외선 분광기는 영상과 분광의 기능을 함께 수행하게 되는데, 광학 부품 중 포물 원통 만가경의 경우 천문 관측용으로는 제작된 바가 없어 제작과 이에 관련된 측정 방법을 새로이 고안하여 제작시험이 이루어 겼다. 관측 목표로부터 도출된 사양 중에서 성능과 가장 밀접한 관계가 있는 형상오차의 경우 ~ $lambda/cm$의 한계를 만족하였으며, 산란장과 연관된 표면 거칠기의 경우 새로이 고안된 비구면 pitch polishing의 방법으로 $R_{q}$의 값이 1 nm 이하로 감소하였으며, 이로써 전체 파장 영역에서 0.02, 즉 2% 미만의 빛이 산란됨을 간접적으로 확인하였다.

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THE INFRARED MEDIUM-DEEP SURVEY. V. A NEW SELECTION STRATEGY FOR QUASARS AT z > 5 BASED ON MEDIUM-BAND OBSERVATIONS WITH SQUEAN

  • JEON, YISEUL;IM, MYUNGSHIN;PAK, SOOJONG;HYUN, MINHEE;KIM, SANGHYUK;KIM, YONGJUNG;LEE, HYE-IN;PARK, WOOJIN
    • 천문학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.25-35
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    • 2016
  • Multiple color selection techniques are successful in identifying quasars from wide-field broadband imaging survey data. Among the quasars that have been discovered so far, however, there is a redshift gap at 5 ≲ z ≲ 5.7 due to the limitations of filter sets in previous studies. In this work, we present a new selection technique of high redshift quasars using a sequence of medium-band filters: nine filters with central wavelengths from 625 to 1025 nm and bandwidths of 50 nm. Photometry with these medium-bands traces the spectral energy distribution (SED) of a source, similar to spectroscopy with resolution R ~ 15. By conducting medium-band observations of high redshift quasars at 4.7 ≤ z ≤ 6.0 and brown dwarfs (the main contaminants in high redshift quasar selection) using the SED camera for QUasars in EArly uNiverse (SQUEAN) on the 2.1-m telescope at the McDonald Observatory, we show that these medium-band filters are superior to multi-color broad-band color section in separating high redshift quasars from brown dwarfs. In addition, we show that redshifts of high redshift quasars can be determined to an accuracy of Δz/(1 + z) = 0.002 - 0.026. The selection technique can be extended to z ~ 7, suggesting that the medium-band observation can be powerful in identifying quasars even at the re-ionization epoch.

Characteristics of InGaAs/GaAs/AlGaAs Double Barrier Quantum Well Infrared Photodetectors

  • 박민수;김호성;양현덕;송진동;김상혁;윤예슬;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-325
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    • 2014
  • Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

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단위용적 및 다용적 기법 자기공명분광 신호처리 분석 소프트웨어의 개발 (The Development of Signal Processing Software for Single-and Multi-Voxel MR Spectroscopy)

  • 백문영;이현용;신운재;은충기;문치웅
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권5호
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    • pp.544-555
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    • 2002
  • 단위용적기법(Single-Voxel Technique) 및 다용적기법(Multi-Voxel Technique)으로 얻어진 수소원자핵 자기공명분광(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy : 1H-MRS) 데이터를 고가의 특정 workstation이 아닌 일반 PC에서 처리${\cdot}$분석 할 수 있는 GUI(Graphical User Interface) 기반의 분광분석용 소프트웨어(S/W)를 개발하고 MRS 임상 데이터로 기초적인 시험을 하였다. 단위용적기법의 MRS 경우에는 시간 영역의 측정신호와 주파수 영역의 분광정보를 한 화면에 동시에 표시할 수 있게 하였고 필요에 따라 위상보정, 필터링(filtering), 퓨리에변환 등으로 후처리 한 후 생체 대사물질(metabolite) 별 MRS 피크 면적 비를 계산하여 정성분석을 하였다. 다용적기법의 MRS에서는 측정된 신호의 재배열 및 3차원 FFT로 분광영상(spectroscopic image)을 재구성하고 이를 T1-강조 또는 T2-강조 영상 위에 중첩시켜 해부학적 정보와 함께 표시할 수 있도록 하였다. 또한 생체에서 대사물질에 해당하는 분광정보의 각 피크의 분포도(metabolite image)를 만들고 해부학적 영상과 중첩시켰다. 병원에 설치되어있는 MR 장치에서 정상인과 뇌에 이상이 있는 환자를 대상으로 얻은 MR 분광 데이터를 처리·분석한 결과 사용자의 편의성이 높을 뿐만 아니라 신뢰성이 우수하여 임상적 활용도가 높을 것으로 기대된다.

IGRINS First Light Instrumental Performance

  • Park, Chan;Yuk, In-Soo;Chun, Moo-Young;Pak, Soojong;Kim, Kang-Min;Pavel, Michael;Lee, Hanshin;Oh, Heeyoung;Jeong, Ueejeong;Sim, Chae Kyung;Lee, Hye-In;Le, Huynh Anh Nguyen;Strubhar, Joseph;Gully-Santiago, Michael;Oh, Jae Sok;Cha, Sang-Mok;Moon, Bongkon;Park, Kwijong;Brooks, Cynthia;Ko, Kyeongyeon;Han, Jeong-Yeol;Nah, Jakyuong;Hill, Peter C.;Lee, Sungho;Barnes, Stuart;Park, Byeong-Gon;T., Daniel
    • 천문학회보
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    • 제39권1호
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    • pp.52.2-52.2
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    • 2014
  • The Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) is an unprecedentedly minimized infrared cross-dispersed echelle spectrograph with a high-resolution and high-sensitivity optical performance. A silicon immersion grating features the instrument for the first time in this field. IGRINS will cover the entire portion of the wavelength range between 1.45 and $2.45{\mu}m$ accessible from the ground in a single exposure with spectral resolution of 40,000. Individual volume phase holographic (VPH) gratings serve as cross-dispersing elements for separate spectrograph arms covering the H and K bands. On the 2.7m Harlan J. Smith telescope at the McDonald Observatory, the slit size is $1^{\prime\prime}{\times}15^{\prime\prime}$. IGRINS has a $0.27^{\prime\prime}$ pixel-1 plate scale on a $2048{\times}2048$ pixel Teledyne Scientific & Imaging HAWAII-2RG detector with SIDECAR ASIC cryogenic controller. The instrument includes four subsystems; a calibration unit, an input relay optics module, a slit-viewing camera, and nearly identical H and K spectrograph modules. The use of a silicon immersion grating and a compact white pupil design allows the spectrograph collimated beam size to be 25mm, which permits the entire cryogenic system to be contained in a moderately sized rectangular vacuum chamber. The fabrication and assembly of the optical and mechanical hardware components were completed in 2013. In this presentation, we describe the major design characteristics of the instrument and the early performance estimated from the first light commissioning at the McDonald Observatory.

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위성관측 오존계에서 최소 반사도법을 이용하여 동아시아 지역의 지면반사도 산출 (Surface Reflectance Retrieval from Satellite Observation (OMI) over East Asia Using Minimum Reflectance Method)

  • 신희우;유정문;이권호
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.212-226
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    • 2019
  • 극궤도 위성(Aura)에 탑재되어 운용 중인 Ozone Monitoring Instrument (OMI)를 이용하여 동아시아 지역에 대한 등가 람버시안 반사도(Lambertian Equivalent Reflectance; LER)를 유도하였다. 본 연구의 LER 기후값(2004년 10월-2007년 9월)은 기존 OMI 및 MODIS 결과와 다음 대기환경 변수의 관점에서 비교분석되었다. 파장(자외선, 가시광선), 지표 특성(육지, 해양), 그리고 구름 제거. 자외선 및 가시광선 파장역(328-500 nm)에서 산출된 LER은 최소 반사도뿐만 아니라 세 종류 하위 평균(1, 5, 10% 이내)으로 산출되었다. 이들 중에 10% 평균값이 OMI 결과와 가장 잘 일치하였다. 여기서 상관계수는 0.88, 평균 제곱근 오차는 1.0%. 그리고 평균 편차는 -0.3%이었다. 10% 평균값과 기존 OMI LER값은 해양에서 가시광선에 비하여 자외선 영역에서 큰(~2%) 반면에 육지에서는 작게(~1%) 나타났다. 또한 파장 및 지표 특성에 따른 LER 변동폭은 육지 및 가시광선 조건에서, 특히 만년설 및 사막 지역에서 크게 나타났다(~3%). 최소 반사도값은 해양 및 육지의 표본 지역에서 MODIS에 비하여 약 1.4% 과대 산출되었다. 이러한 원인은 고해상도 MODIS 자료에서의 효과적인 구름 제거에 있다고 분석되었다. MODIS에 대한 10% 평균값의 상대 오차는 기존 OMI 산출물에 비하여 해양에서 작았으나(-0.6%) 육지에서는 컸다(1.5%). OMI 산출물 경우에 육지에서의 작은 상대 오차는 Landsat 자료 이용한 효과적인 구름 제거에 있다고 추정되었다. 본 연구는 정지궤도 환경위성(예, GEMS) 관측을 이용한 지면반사도 산출에 기여할 것으로 기대된다.

드론 기반 초분광 영상을 이용한 배추 단수 추정의 최적밴드 선정 (Selection on Optimal Bands to EstimateYield of the Chinese Cabbage Using Drone-based Hyperspectral Image)

  • 나상일;박찬원;소규호;안호용;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.375-387
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    • 2019
  • 드론 기반의 초분광 영상은 원격탐사 활용에 고해상도의 많은 장점을 제공한다. 본 연구의 목적은 배추의 단수 추정의 최적밴드를 선정하는 것이다. 초분광 영상은 드론에 탑재한 초분광 이미지 센서를 활용하여 403.36~995.19 nm 파장 범위를 대상으로 3.97 nm 간격으로 150개의 밴드를 수집하였으며, 배추 생체중 데이터는 2,031개의 배추를 대상으로 현장에서 직접 조사하였다. 적색, 적색경계 및 근적외 밴드를 조합하여 계산된 정규화 식생지수와 객체별 배추 생체중과의 관계를 정량적으로 비교한 결과, 697.29 nm(적색 밴드), 717.15 nm(적색경계 밴드) 및 808.51 nm(근적외 밴드)를 조합하여 산출한 식생지수가 배추의 생체중을 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 배추 생산성을 평가하는데 가시광 및 근적외 파장대에서 3개의 최적밴드를 선정하였다.

드론원격탐사 기반 SVM 알고리즘을 활용한 하천 피복 분류 모델 개발 (Development of Stream Cover Classification Model Using SVM Algorithm based on Drone Remote Sensing)

  • 정경수;고승환;이경규;박종화
    • 농촌계획
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    • 제30권1호
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    • pp.57-66
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    • 2024
  • This study aimed to develop a precise vegetation cover classification model for small streams using the combination of drone remote sensing and support vector machine (SVM) techniques. The chosen study area was the Idong stream, nestled within Geosan-gun, Chunbuk, South Korea. The initial stage involved image acquisition through a fixed-wing drone named ebee. This drone carried two sensors: the S.O.D.A visible camera for capturing detailed visuals and the Sequoia+ multispectral sensor for gathering rich spectral data. The survey meticulously captured the stream's features on August 18, 2023. Leveraging the multispectral images, a range of vegetation indices were calculated. These included the widely used normalized difference vegetation index (NDVI), the soil-adjusted vegetation index (SAVI) that factors in soil background, and the normalized difference water index (NDWI) for identifying water bodies. The third stage saw the development of an SVM model based on the calculated vegetation indices. The RBF kernel was chosen as the SVM algorithm, and optimal values for the cost (C) and gamma hyperparameters were determined. The results are as follows: (a) High-Resolution Imaging: The drone-based image acquisition delivered results, providing high-resolution images (1 cm/pixel) of the Idong stream. These detailed visuals effectively captured the stream's morphology, including its width, variations in the streambed, and the intricate vegetation cover patterns adorning the stream banks and bed. (b) Vegetation Insights through Indices: The calculated vegetation indices revealed distinct spatial patterns in vegetation cover and moisture content. NDVI emerged as the strongest indicator of vegetation cover, while SAVI and NDWI provided insights into moisture variations. (c) Accurate Classification with SVM: The SVM model, fueled by the combination of NDVI, SAVI, and NDWI, achieved an outstanding accuracy of 0.903, which was calculated based on the confusion matrix. This performance translated to precise classification of vegetation, soil, and water within the stream area. The study's findings demonstrate the effectiveness of drone remote sensing and SVM techniques in developing accurate vegetation cover classification models for small streams. These models hold immense potential for various applications, including stream monitoring, informed management practices, and effective stream restoration efforts. By incorporating images and additional details about the specific drone and sensors technology, we can gain a deeper understanding of small streams and develop effective strategies for stream protection and management.