• 제목/요약/키워드: Visual Signal

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융복합기술을 활용한 G-Robot 프레임워크 구현 (Implementation of G-Robot Framework using Fusion Technology)

  • 박영식;김도현;권성갑;양영일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.332-337
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    • 2010
  • 본 논문에서는 로봇기술(Robot Technology, RT)과 정보기술(Information Technology, IT)의 핵심 인 휴대폰을 활용한 RITS(RT&IT System) 융합기술을 이용하여 로봇제어 및 원격감시를 수행하는 G-Robot의 프레임웍을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템에서 로봇에 장착된 휴대폰은 로봇을 제어하는데 활용할 뿐만 아니라 사용자의 휴대폰으로 영상정보를 전송한다. 사용자는 휴대폰을 활용하여 로봇의 주변지역을 감시하고 로봇의 움직임을 제어한다. 뿐만 아니라, 미리 설정된 상황이 발생했을 경우, 휴대폰이 합체된 로봇은 사용자의 휴대폰으로 데이터를 전송한다. 실험결과, 3세대 이동통신이 가능한 지역에서 휴대폰을 이용하여 실시간으로 로봇을 제어하였고, 로봇의 주변 환경을 감시 할 수 있었다. 또한 시야에서 관찰되는 영역에 로봇 있을 경우 휴대폰 대신 블루투스를 이용하여 실시간으로 로봇을 제어할 수 있었다.

Inception V3를 이용한 뇌 실질 MRI 영상 분류의 정확도 평가 (Accuracy Evaluation of Brain Parenchymal MRI Image Classification Using Inception V3)

  • 김지율;예수영
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.132-137
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    • 2019
  • 의료영상으로 생성된 데이터의 양은 전문적인 시각적 분석 한계를 점점 초과하여, 자동화된 의료영상 분석의 필요성이 증가되고 있는 실정이다. 이러한 이유 등으로 인하여 본 논문에서는 정상소견과 종양소견을 보이는 각각의 뇌 실질 MRI 의료영상을 이용하여 Inception V3 딥러닝 모델을 이용한 종양 유무에 따른 분류 및 정확도를 평가하였다. 연구 결과, 딥러닝 모델의 정확도 평가는 학습 데이터 세트의 경우 90%, 검증 데이터 세트의 경우 86%의 정확도를 나타내었다. 손실률 평가에서는 학습 데이터 세트의 경우 0.56, 검증 데이터 세트의 경우 1.28의 손실률을 나타내었다. 향 후 연구에서는 딥러닝 모델의 성능 향상 및 평가의 신뢰성 확보를 위하여 공개된 의료영상의 데이터를 충분히 확보하고, 라벨링 분류 작업을 통한 라벨링의 정확도를 개선하여 모델링을 구현해 볼 필요가 있다고 사료된다.

Photoacoustic imaging of occlusal incipient caries in the visible and near-infrared range

  • da Silva, Evair Josino;de Miranda, Erica Muniz;de Oliveira Mota, Claudia Cristina Brainer;Das, Avishek;Gomes, Anderson Stevens Leonidas
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제51권2호
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    • pp.107-115
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    • 2021
  • Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

선택적 주의집중 모델과 YOLO를 이용한 선행 차량 정지등 검출 시스템 구현 (Implementation of Preceding Vehicle Break-Lamp Detection System using Selective Attention Model and YOLO)

  • 이우범
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.85-90
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    • 2021
  • 운전자의 안전 운전을 위한 첨단 운전자 보조시스템(ADAS; Advanced Driver Assistance System)은 자율주행 자동차에서 중요한 연구 분야 가운데 하나이다. 특히, 이전에 자동차에 부착된 영상센서를 기반으로 한 ADAS 소프트웨어는 구축 비용이 저렴하고 그 활용도가 우수하다. 본 논문에서는 선행차의 주행 상황을 인지할 수 있는 선행 차량 후미등(Tail-Lamp)의 정지등(Break-Lamp) 영역을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 주행 영상으로부터 객체 추적에 우수한 성능을 보이고 있는 YOLO 기술을 이용하여 자동차 객체를 추출하고, 추출된 자동차 관심 영역의 HSV 영상을 이용하여 정지등의 밝기 변화 영역을 검출한다. 그 다음 검출된 각 정지등 후보 고립영역을 라벨링하여 후보 영역들 간의 모양 대칭성을 인지하는 선택적 주의집중 모델(Selective Attention Model)을 적용하여 정지등 영역을 검출한다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위하여 다양한 주행 영상에 적용하여 실험한 결과 ADAS에 적용 가능한 성공적인 검출 결과를 보였다.

The Slough of Cicadidae Periostracum Ameliorated Lichenification by Inhibiting Interleukin (IL)-22/Janus Kinase (JAK) 1/Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT) 3 Pathway in Atopic Dermatitis

  • Ganghye Park;Namgyu Kwon;Mi Hye Kim;Woong Mo Yang
    • 한국축산식품학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.859-876
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    • 2023
  • It is known that animal-origin medicine could be one of effective treatment to remedy atopic dermatitis (AD) by controlling the cytokines. Cicadidae Periostracum (CP), the slough of Cryptotympana pustulata, has been frequently used for treating AD and skin affliction in traditional Korean Medicine. This study is aimed at investigating the ameliorating effects of CP on AD and its potential mechanism. The dinitrochlorobenzene sensitized mice were treated with CP for 2 weeks. The various biomarkers and the dermatitis scores presented that CP treatment can induce the visual and biological improvements of AD model. Pruritus, the most serious symptom of AD, which can cause repeated scratching behaviors and finally lead to lichenification, was reduced with CP treatment by regulating the inflammatory reactions. In addition, CP treatment diminished the number of mast cells that are known for causing inflammatory reactions. Moreover, it is proven that CP can decline secretion of interleukin-22, which means CP treatment has anti-inflammatory effects. CP treatment can correct the imbalance of helper T (Th)1 and Th2, downregulating thymic stromal lymphopoietin that leads to decrease of mRNA level of inflammatory cytokines. The crucial role of CP treatment is controlling of the Janus kinase 1/signal transducer and activator of transcription 3 pathway. In addition, CP treatment has the inhibitory effects on kallikrein related peptidase (KLK) 5 and KLK7. Taken together, CP treatment can ameliorate most symptoms and problems caused by AD disease, improving the AD patients' life quality.

Development of a Breath Control Training System for Breath-Hold Techniques and Respiratory-Gated Radiation Therapy

  • Hyung Jin Choun;Jung-in Kim;Jong Min Park;Jaeman Son
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제33권4호
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    • pp.136-141
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    • 2022
  • Purpose: This study aimed to develop a breath control training system for breath-hold technique and respiratory-gated radiation therapy wherein the patients can learn breath-hold techniques in their convenient environment. Methods: The breath control training system comprises a sensor device and software. The sensor device uses a loadcell sensor and an adjustable strap around the chest to acquire respiratory signals. The device connects via Bluetooth to a computer where the software is installed. The software visualizes the respiratory signal in near real-time with a graph. The developed system can signal patients through visual (software), auditory (buzzer), and tactile (vibrator) stimulation when breath-holding starts. A motion phantom was used to test the basic functions of the developed breath control training system. The relative standard deviation of the maxima of the emulated free breathing data was calculated. Moreover, a relative standard deviation of a breath-holding region was calculated for the simulated breath-holding data. Results: The average force of the maxima was 487.71 N, and the relative standard deviation was 4.8%, while the average force of the breath hold region was 398.5 N, and the relative standard deviation was 1.8%. The data acquired through the sensor was consistent with the motion created by the motion phantom. Conclusions: We have developed a breath control training system comprising a sensor device and software that allow patients to learn breath-hold techniques in their convenient environment.

체위 변환과 좌압 측정을 통한 자세교정 앱 서비스의 개발 (Development of Postural Correction App Service with Body Transformation and Sitting Pressure Measurement)

  • 최정현;박준호;성영기;서재용;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-20
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    • 2023
  • 일반적으로 잘못된 앉은 자세를 장시간 유지하는 것은 척추에 나쁜 영향을 미치는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 여러 연구자들이 잘못된 앉은 자세와 척추질환의 인과관계에 관심을 두고 있으며, 척추질환 예방을 위해 앉거나 서는 자세의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 연구해왔다. 우리는 과거 연구에서 실시간 체위 변환 측정이 가능한 센서 디바이스를 개발하고 운동량 계산 알고리즘을 적용하여 실시간 자세 전환 측정 정확도를 향상시켰으며, 체위 변환 측정 센서의 정확도를 검증하였다. 본 연구에서는 좌압 측정을 통해 체중심의 변화를 고려한 자세 측정 및 분석 장치를 개발하였으며, 개발된 센서는 사용자의 시각적 피드백을 개선하여 자세 교정 훈련 정확도를 높이는 보조 도구로의 활용 가능성을 확인하였다.

두침과 상하지 침자극이 뇌와 뇌의 체성감각피질에 미치는 영향에 대한 fMRI Study (Effects of Head Acupuncture Versus Upper and Lower Limbs Acupuncture on Signal Activation of Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) fMRI on the Brain and Somatosensory Cortex)

  • 박정미;곽자영;조승연;박성욱;정우상;문상관;고창남;조기호;김영석;배형섭;장건호;방재승
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제25권5호
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    • pp.151-165
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    • 2008
  • Objectives : To evaluate the effects of Head Acupuncture versus Upper and Lower Limbs Acupuncture on signal activation of Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) fMRI on the Brain and Somatosensory Cortex. Subjects and Methods : 10 healthy normal right-handed female volunteer were recruited. The average age of the 10 subjects was 30 years old. The BOLD functional MRI(fMRI) signal characteristics were determined during tactile stimulation was conducted by rubbing 4 acu-points in the right upper and lower limbs($LI_1$, $LI_{10}$, $LV_3$, $ST_{36}$). After stimulation of Head Acupuncture in Sishencong($HN_1$), $GB_{18}$, $GB_9$, $TH_{20}$ of Left versus Upper and Lower Limbs Acupuncture($LI_1$, $LI_{10}$, $LV_3$, $ST_{36}$ of Right) and took off needles. Then the BOLD fMRI signal characteristics were determined at the same manner. Results : 1. When touched with cotton buds(sensory stimulation), left Parietal Lobe, Post-central Gyrus, primary somatosensory cortex(BA 1, 2, 3), and primary motor cortex(BA 4) were mainly activated. When $ST_{36}$ was stimulated, Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, and Posterior Lobe as well as Inter-Hemispheric displaying a variety of regions. 2. In signal activation before and after Head Acupuncture reaction, it showed signal activation after removing the acupuncture needle and right Somatosensory Association Cortex, Postcentral Gyrus, and Parietal Lobe were more activated. 3. In reactions of before and after Upper and Lower Limb Acupuncture, it also showed signal activation after removing the acupuncture needle and bilateral Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex, and Cerebellum were activated. 4. After acupuncture stimulation, In Upper and Lower Limb Acupuncture Group, left frontal Lobe, Precentral Gyrus and Bilateral parietal lobe, Postcentral Gyrus and Primary Somatosensory Cortex(BA 2) were activated. In Head Acupuncture Group, which has most similar activation regions, but especially right Pre-Post central Gyrus, Primary Somatosensory Cortex(BA 3), Primary Motor Cortex, frontal Lobe and Parietal Lobe were activated. Conclusions : When sensory stimulation was done with cotton buds on four acup-points($LI_1$, $LI_{10}4, $LV_3$, $ST_{36}$), while bilaterally activated, contralateral sense was more dominant. It showed consistency with cerebral cortex function. When $ST_{36}$ was stimulated Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, Posterior Lobe as well as Inter-Hemispheric were stimulated. In Head Acupuncture, it showed more contralateral activation after acupuncture. In Upper and Lower Limb Acupuncture, it showed typically contralateral activation and deactivation of limbic system after acupuncture stimulation. Therefore, there were different fMRI BOLD signal activation reaction before and after Head Acupuncture vs Upper and Lower Limb Acupuncture which might be thought to be caused by acu-points' sensitivity and different sensory receptor to response acupuncture stimulation.

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전신 뼈검사에서의 영상 평가 연구 (Study on Image Quality Assessment in Whole Body Bone Scan)

  • 권오준;허재;이한울;김주연;박민수;노동욱;강천구;김재삼
    • 핵의학기술
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    • 제19권1호
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    • pp.30-36
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    • 2015
  • 전신 뼈검사는 골수염과 골절 및 원발성 암의 조기 발견 등골 병변에 대해 높은 민감도와 해상도를 가진 검사이며, 핵의학 검사 중 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 그러나 최저 계수치를 제외한 평가 기준이 마련되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서 전신 뼈검사에서 정량적인 평가 지표를 나타낼 수 있는 방법을 분석해보고자 하였다. 본 연구는 2014년 4월부터 2014년 9월까지 본원을 내원한 특이 골병변소견이 없는 환자 30명을 대상으로 GE INFINIA 장비에서 진행하였다. 환자의 전신계수와 허리뼈를 관심영역으로 하여, 계수치를 측정하였으며, 허리뼈 각각의 신호평균 값과 표준편차를 구하여, 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio, CNR), 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)를 산출하였고, 팬텀 실험을 통해 검사 속도 변화에 따른 각각의 수치와 조직등가물질을 이용하여 복부 두께에 따른 수치를 비교 하였다. 그리고, 판독의 2명과 5년 이상의 경력을 가진 숙련된 방사선사 5명이 각각 10점 척도로 하여, Blind test로 육안적인 분석치와 정량적인 산출치 간의 상관관계를 분석하였다. 환자의 전신 계수치와 관심영역의 계수치는 Blind test를 통한 육안적인 분석치와 유의한 상관관계를 보이지 않았다(P>0.05). 대조도 대 잡음비와 신호 대 잡음비는 육안적인 분석치와 유의한 상관관계를 보였다(P<0.05). 팬텀 실험에서는 검사 속도가 느릴수록, 조직등가물질의 두께가 얇을수록 각 수치는 향상되는 것을 보였으며, 지연검사에서 영상의 질이 향상됨을 확인하였다. 현재 전신 뼈검사에서 최저 계수치를 제외한 평가 기준이 마련되어있지 않다. 이에 본 연구에서는 대조도 대 잡음비 및 신호 대 잡음비를 이용하여 Blind test와의 유의한 상관관계를 확인 할 수 있었으며, 검사 속도가 영상의 질을 좌우하는 인자라는 것을 수치를 통해 확인하였다. 본 연구에서는 동일한 주입량, 동일한 검사 속도 등 동등한 조건에서의 평가를 진행하였지만, 환자의 생리적 기능과 수분 섭취량 등에 따라 모든 특성을 고려하는 것에 한계가 존재한다. 그러나 객관적으로 정량적 수치를 제시하여, 유의한 평가 지표를 입증하였다는 데에 학술적 의미가 있을 것으로 사료된다.

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기능적 자기공명영상법과 양성자 가지공명분광법을 이용한 시각자극에 의한 후두염 피질의 대사물질 변화 (Metabolic Changes on Occipital Cortex during Visual Stimulation with Functional MR Imaging and H MR Spectroscopy)

  • 김태;서태석;최보영;김성은;이흥규;신경섭
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권1호
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    • pp.47-52
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    • 1999
  • 목적 : 시각자극을 이용하여 대뇌 후두엽에서 BOLD(blood oxygen level dependent)효과에 의한 기능적 자기공명영상과 양성자 자기공명분광법을 이용한 대사물질영상( metabolic i image)을 얻어 그 결과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 24세에서 30세 사이의 8명의 남자와 2명의 여자를 포함하는 10명의 정상 성인 남녀를 대상으로 1.5T MRI에서 시각 지극을 이용하여 echo planar imaging펠스시퀀스를 사용하여 BOLD효과에 의한 영상들을 대뇌 후두엽에서 얻었다. 시각자극은 8Hz의 red flicker를 이용한 광 자극을 주였다. MR에서 얻어진 영상들을 workstation으로 전송한 뒤 자체 개발한 분석프로그램을 사용하여 상관계수방법을 이용하여 기능적 영상을 구하였다. 그리고 얻어진 영상의 활성화 부위를 선정한 뒤 양성자 자기공명 분광법을 사용하여 시각 자극에 의한 뇌 활성화시 대사물질의 변화를 분석했다. 그 후 자가공명분광영상법(magnetic resonance spectro-scopic imaging)를 실행하여 젖산(lactate)의 대사물질 영상을 얻었다. 결과 : 시각 자극에 따른 BOLD효과에 의한 뚜렷한 활성화 부위가 후두염 대뇌피질에 나타났다. 또한 이들 활성화 부위에서 자기공명분광법을 시행한 결과 휴식상태와 시각자극상태에서 NAA(N-acetyle aspartate)/Cr(creatine)이 $1.79{\pm}0.28$에서 $1.88{\pm}O.20$으로 거의 변화가 없는 것에 반해 lactate는 자극 전후 $9.48{\pm}4.38$배로 증가하였으며 이를 바탕으로 lactate에 대한 대사물질영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 시각자극에 의한 뇌 활성화시 BOLD효과를 이용한 자기공명영상볍으로 활성화 부위를 확인할 수 있었고, 같은 부위에서 자기공명분광법을 이용하여 lactate의 증가를 확인하였다. 또한 lactate의 증가를 대사물질영상으로 표현함으로써 두 결과에 대한 상관관계 및 뇌 기능적영상에 대한 신뢰성을 높일 수 있게 되었다.

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