• 제목/요약/키워드: back-projection method

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방사선치료용 선형가속기를 이용한 Gated Cone-Beam CT의 유용성 연구 (Study on the Validation of the Gated Cone-Beam Computed Tomography on Radiation Therapeutic Linear Accelerator)

  • 서정민;김찬형;박병석;박철수;장현철;김정대
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6932-6939
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    • 2015
  • 환자의 호흡은 방사선치료에서 중요한 인자로 작용한다. 종양을 치료하는 방사선 치료용 선형가속기에서 시행하는 기존의 cone-beam CT에서는 호흡에 의한 움직임이 반영되지 않아 영상에 왜곡이 발생하여 정확하지 못한 영상 정보를 획득하였다. 본 연구는 호흡에 의한 움직임을 고려하고 특정 순간을 포착한 gating을 적용하여 획득한 back projection 영상을 이용하여 cone-beam CT 영상으로 재구성하였으며 기존의 방법과 비교하였다. 기존의 방법은 영상 왜곡도가 400%에 달하였으나, 본 연구에서 시행한 gating을 적용한 cone-beam CT는 약 2%에 불과하였다. 이에 본 연구는 호흡의 움직임을 반영한 영상유도 방사선치료의 방향과 평가 방법을 제시하였다.

Tl-201 심근관류 SPECT 검사에서 광대역 재구성(Wide Beam Reconstruction: WBR) 방법과 여과 후 역투영법에 따른 영상의 질 및 정량적 지표 값 비교 (The Comparison of Image Quality and Quantitative Indices by Wide Beam Reconstruction Method and Filtered Back Projection Method in Tl-201 Myocardial Perfusion SPECT)

  • 윤순상;남기표;심동오;김동석
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.122-127
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    • 2010
  • 광대역 재구성 기법(Wide Beam Reconstruction : WBR)은 잡음을 감소시켜 신호 대 잡음 비를 증가시키고, 또 광속 확산 함수 효과(Beam spread function effect)를 저하시킴으로써 기존의 여과 후 역투영법(Filtered Back Projection : FBP)와 비교하였을 때 영상의 질은 동등하고 영상획득 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다고 보고 있다. 본 연구는 UltraSPECT(Haifa,Israel)사 광대역 재구성 기법 인 Xpress3.$cardiac^{TM}$를 이용하여 기존의 FBP기법에 대한 WBR기법의 유용성을 알아보고자 한다. 1. Phantom 실험 : Anthropomorphic torso phantom을 사용하여 심근과 연부조직 그리고 폐 영역에$^{201}Tl$을 각각 74 kBq(2 ${\mu}Ci$)/cc, 11.1 kBq (0.3 ${\mu}Ci$)/cc, 2.59 kBq (0.07 ${\mu}Ci$)/cc의 비율로 투여하여 검사 시 실제 환자의 count와 유사하게 phantom을 제작하였다. 영상획득은 게이트법 적용 없이 Tl-201 심근관류 SPECT를 시행하였다. FBP로 재구성 한 영상은 투사영상 당 50초로 영상을 획득하였고, WBR으로 재구성 한 영상은 시간을 1/4로 단축하여 투사영상 당 13초로 영상을 획득하였다. 두 가지 기법으로 재구성한 영상을 Xeleris ver. 2.0551을 이용하여 반치폭(Full Width at Half Maximum : FWHM)과 평균 영상 대조도를 비교하였다. 2. 환자 정량분석 값 비교 : 2010년 1월 ~ 4월까지 본원에서 Tl-201 심근관류 SPECT 시행한30명의 환자를 대상으로 분석하였다. 먼저 아데노신 부하 후 stress 촬영 시 투사영상당 50초로 약 15분 동안 영상을 획득한 후 곧바로 투사영상당 13초로 약 4분 동안 영상을 다시 획득하였다. 또 rest 촬영시에도 동일하게 획득하였다. 투사영상 당 50초로 획득한 데이터는 FBP기법으로, 투사영상 당 13초로 획득한 데이터는 WBR기법으로 재구성하여 SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 값을 산출하여 비교 하였다. Phantom 실험 후 분해능 측정 결과, WBR기법으로 재구성한 경우 FBP기법에 비하여 FWHM은 29.46% 향상되었다(WBR data: 5.47 mm, FBP data: 7.07 mm). 또 평균 영상 대조도 증가하는 것으로 나타났다(WBR data: 0.90, FBP data: 0.56). 반면 환자 데이터를 분석한 결과, SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 등 정량분석 값들은 상호간에 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 상관계수는 SSS, SDS, SRS에서 각각 0.18, 0.34, 0.08로 통계적으로 유의한 차이를 보였지만 EDV, ESV, EF에서는 각각 0.88, 0.89, 0.71로 좋은 상관관계를 보였다. Phantom 실험 결과 WBR기법은 FBP에 비해 분해능이 향상된 결과를 보였고, 평균 영상 대조도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 환자 데이터를 분석하였을 때, WBR기법과 FBP기법 간의 정량분석 값들은 유의한 차이를 보였고, 상관계수 또한 SSS, SRS, SDS에서 유의한 차이가 보였으나, EDV, ESV, EF값에서는 높은 상관관계를 나타났다. 본 연구를 통하여 phantom 실험에서는 영상 획득 시간의 단축 및 영상의 질 향상을 확인할 수 있었다. 단, 환자 데이터에 대한 정량분석에서는 기존의 FBP기법에 비하여 많은 차이가 있어 임상에 적용 시 이에 대한 고려 및 추가적인 연구가 필요할 것이라고 사료된다.

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한글 인쇄체 문자의 형식 분류 및 비선형적 자소 분리에 관한 연구 (A Study on Korean Printed Character Type Classification And Nonlinear Grapheme Segmentation)

  • 박용민;김도현;차의영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.784-787
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    • 2006
  • 본 논문에서는 한글 인쇄체 문자의 자소를 비선형적으로 분리하는 방법을 제안한다. 자소 분리 대상 문자는 자소의 조합 방식에 따라 6개의 형식으로 분류한다. 인쇄체 한글의 6형식 분류를 위해 그레이 레벨의 문자 이미지로부터 망 특성과 수직 수평 투영 기법을 이용해 특징을 추출하고, 오류 역전파 기법을 이용하여 분류를 시도한다. 분류된 문자 형식을 기반으로 분리 후보 영역을 지정하고, 이 영역을 기반으로 다단식 그래프 탐색 알고리즘을 이용하여 최적의 비선형적 자소 분리 경로를 찾아낸다. 실험 결과, 제안한 방법은 한글의 6형식 분류에 적합하였으며, 자소가 서로 붙어 선형적으로 분리가 어려운 문자의 자소 분리에 좋은 성능을 나타내었다.

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BBME와 DD를 통합한 움직이는 카메라로부터의 이동물체 추적 시스템 (A Moving Object Tracking System from a Moving Camera by Integration of Motion Estimation and Double Difference)

  • 설성욱;송진기;장지혜;이철헌;남기곤
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권2호
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    • pp.173-181
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    • 2004
  • 본 논문에서는 움직이는 카메라로부터 획득한 연속영상에서 이동물체를 자동으로 검출하고 추적하는 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 크게 이동물체 검출과 추적과정으로 나뉘어진다. 이동물체는 BBME(block-based motion estimation)와 DD(double difference)를 통합한 방법을 이용하여 검출된다. 검출된 이동물체는 히스토그램 백 프로젝션을 통하여 분할되며, 히스토그램 인터섹션과 XY-프로젝션을 사용하여 대상물체를 정합하고 추적된다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안된 방법이 움직이는 카메라로부터 획득된 영상에서 이동물체를 검출하고 큰 오차 없이 추적함을 보였다.

관심 단층 제거 후 역투사법을 이용한 X-선 디지털 영상합성법에서의 단층영상 선명도 향상에 관한 연구 (Enhancement of Image Sharpness in X-ray Digital Tomosynthesis Using Self-Layer Subtraction Backprojection Method)

  • 손철순;조민국;임창휘;정민호;김호경;이성식
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • 비파괴검사기법에 활용되고 있는 X-선 디지털 영상합성법(digital tomosynthesis)에서 단층영상의 선명도를 향상시킬 수 있는 방법을 개발하였다. 기존의 SAA (shift-and-add) 알고리즘은 blur artefact로 인하여 재구성된 단층영상이 매우 흐린 단점이 있다. 본 연구에서는 SAA에서 blur artefact가 발생되는 물리적 메커니즘에 착안하여, 최초 재구성된 단층영상에서 관심있는 단층의 데이터를 모두 0의 값으로 대체한 후 이를 다시 FP (forward projection) 및 BP (backprojection)를 수행하여 관심있는 단층에서의 blur artefact를 추출 보정하여 단층영상을 복원하고자 하였다. 개발한 알고리즘을 검증하기 위해 실제 실험 및 몬테칼로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 통해 기존 SAA 방법과 비교하였으며, 단층영상의 선명도가 크게 향상됨을 확인하였다.

3-D Inverse Radon Transform by Use of Tree-Structured Filter Bank

  • Morikawa, Yoshitaka;Murakami, Junichi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.184-187
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    • 2002
  • Two-dimensional (2-D) X-ray computerized tomography (CT) equipments are widely used in industrial and medical fields, and nowadays studies on reconstruction algorithm for 3-D cone-beam acquisition systems are active for better utilization. The authors recent-By have proposed a fast reconstruction aigorithm using tree-structured filter bank for 2-D C1, and shown the algorithm is applicable to an approximate reconstruction of 3-D CT. For exact 3-D CT reconstruction, however, we have to backproject 1-D signal into 3-D space. This paper proposes a fast implementation method for this back-projection by use of tree-structured filter bank. and shows the proposed method works approximately 700 times faster than the direct one with almost same reconstruction image quality.

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3D Visualization of Partially Occluded Objects Using Axially Distributed Image Sensing With a Wide-Angle Lens

  • Kim, Nam-Woo;Hong, Seok-Min;Lee, Hoon Jae;Lee, Byung-Gook;Lee, Joon-Jae
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권5호
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    • pp.517-522
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    • 2014
  • In this paper we propose an axially distributed image-sensing method with a wide-angle lens to capture the wide-area scene of 3D objects. A lot of parallax information can be collected by translating the wide-angle camera along the optical axis. The recorded wide-area elemental images are calibrated using compensation of radial distortion. With these images we generate volumetric slice images using a computational reconstruction algorithm based on ray back-projection. To show the feasibility of the proposed method, we performed optical experiments for visualization of a partially occluded 3D object.

원격 탐사 영상을 활용한 CNN 기반의 초해상화 기법 연구 (A Study of CNN-based Super-Resolution Method for Remote Sensing Image)

  • 최연주;김민식;김용우;한상혁
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.449-460
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    • 2020
  • 초해상화 기법은 저해상도 영상을 고해상도 영상으로 변환하는 기법이다. 최근에는 딥러닝 기술을 활용한 초해상화 방법이 주류를 이루고 있으며, 원격 탐사 분야에서도 이를 응용한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 위성 영상의 4배 해상도 향상을 위하여 deep back-projection network (DBPN) 네트워크에 기반한 초해상화 기법을 제안하였다. 또한, 복원된 영상의 디테일 및 윤곽선 부분에서의 고품질 영상 획득을 위해 윤곽선 손실 함수를 제안하고, 효과적이고 안정적인 학습을 위하여 Wasserstein distance 손실 함수를 사용한 GAN 기법을 적용하였다. 또한, 자연스러운 저해상도 훈련 영상을 획득하기 위한 detail preserving image downscaling (DPID) 기법을 적용하였다. 마지막으로 전정 영상의 특징을 추출하여 훈련의 마지막 단계에 적용 시킴으로써 출력 영상의 세부적인 특징을 효과적으로 생성하였다. 그 결과 실험에 사용된 WorldView-3 영상 및 KOMPSAT-2 영상에서 해상도 향상 효과를 확인하였고, 다른 초해상화 모델에 대비하여 윤곽선 보존력이나 영상의 선명도가 향상 되었음을 확인하였다

X-ray Computed Tomography on Larger Diameter Timber than Digital Detector

  • Kim, Chul-Ki;Lee, Jun-Jae;Oh, Jung-Kwon
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권5호
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    • pp.385-391
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    • 2013
  • X-ray computed tomography is a very powerful nondestructive technique in safety inspection of historic timber building. But, in field, various testing condition makes it difficult to carry out X-ray CT testing. Limited size in X-ray digital detector is one of the problems. In this study, a pitch pine disk with two holes was used to know how imperfection in X-ray projection affects CT image resolution. Using various number of projections, CT image was reconstructed by filtered back projection method, and then it was investigated how many projection is required to identify the holes in different location. Two artificial holes could be differently detected according to their location in cross section of specimen. One hole in center part of specimen was identified using more than 9 radiographs, but the other one which located in outer part of cross section could not be detected until more than 36 projections were used. Even though there is data missing in outer part of cross section due to limited size of detector, the center part of CT image could be reconstructed well and the resolution of outer part became higher with increase of the number of projections. For field application, the number of projections for CT image reconstruction needs to be decided with consideration of another nondestructive testing and the location of interest.

의복설계를 위한 성인여성의 유형형태의 관찰II-3차원 계측법에 의한 유형의 횡단면도 및 체표면전개도의 분석 ,일본 여자대학생을 중심으로- (Observation on Neck Form of Young Japanese Women for Clothing DesignII-Analysis of Horizontal Sectional Neck Serface & Draft of Neck Serface Using 3-D Data-)

  • 김희숙
    • 복식
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    • 제36권
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    • pp.139-148
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    • 1998
  • In order to know what sorts of features of neck form may be required to make plans for tight collars, the neck form of young japanese women were measured three demension-ally using GRASP(Grating Projection System for Profiling) and plaster torso. By the BASIC language in NEC computer and EXCEL program in MACINTOSHI computer, it became possible to draft a number of neck surface auomatically, therefore, we got analysis of a mass of subjects. Thed following results were obtained: 1. There was a large individual difference in the shape of neck, in particular, on the front and side curves of the neck base line, where the undulation of clavicular part of neck and inclination of shoulder are refracted. 2. When designing a stand collar, from the viewpoint of clothing strcture, it is important to grasp exactly the shapes of the neck, such as the line of the neck base, the neck gradient, back neck length, back neck width & girth. 3. According to the somatotypes(turing-over, standard, bending type), there were different the method of the basic collar pattern making.

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