• 제목/요약/키워드: difference image method

검색결과 1,595건 처리시간 0.024초

무인기 기반 초분광영상을 이용한 배나무 엽록소 함량 추정 (Estimation of Chlorophyll Contents in Pear Tree Using Unmanned AerialVehicle-Based-Hyperspectral Imagery)

  • 강예성;박기수;김은리;정종찬;유찬석;조정건
    • 대한원격탐사학회지
    • /
    • 제39권5_1호
    • /
    • pp.669-681
    • /
    • 2023
  • 과일 나무의 생육을 평가하는 중요한 지표인 엽록소 함량을 추정하는데 비교적 많은 노동력의 투입이 요구되고 오랜 시간이 소요되는 기존의 파괴 조사 대신 비파괴적 조사 방식인 원격탐사기술을 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 이 연구에서는 2년(2021, 2022) 간 무인기 기반의 초분광 영상을 이용하여 배나무 잎의 엽록소 함량을 비파괴적으로 추정하는 연구를 수행하였다. 영상 처리로 추출된 배나무 캐노피(canopy)의 단일 band 반사율은 시간 변화에 따라 불안정한 복사 효과를 최소화하기 위해 밴드비화(band rationing) 되었다. 밴드비(band ratios)를 입력 변수로 머신러닝 알고리즘인 elastic-net, k-nearest neighbors (KNN)과 support vector machine을 사용하여 추정(calibration, validation) 모델들을 개발하였다. Full band ratios 기반 추정 모델들의 성능과 비교하여 계산 비용 절감과 재현성 향상에 유리한 key band ratios를 선정하였다. 결과적으로 모든 머신러닝 모델에서 full band ratios를 이용한 calibration에 coefficient of determination (R2)≥0.67, root mean squared error (RMSE)≤1.22 ㎍/cm2, relative error (RE)≤17.9%)와 validation에 R2≥0.56, RMSE≤1.41 ㎍/cm2, RE≤20.7% 성능을 비교하였을 때, key band ratios 네 개가 선정되었다. 머신러닝 모델들 사이에 validation 성능에는 비교적 큰 차이가 없어 calibration 성능이 가장 높았던 KNN 모델을 기준으로 삼았으며, 그 key band ratios는 710/714, 718/722, 754/758, 758/762 nm가 선정되었다. Calibration에서 R2=0.80, RMSE=0.94 ㎍/cm2, RE=13.9%와 validation에서 R2=0.57, RMSE=1.40 ㎍/cm2, RE=20.5%를 나타내었다. Validation의 기준으로 한 성능 결과는 배나무 잎 엽록소 함량을 추정하기에 충분하지 않았지만, 앞으로의 연구에 기준이 될 key band ratios를 선정했다는 것에 의미가 있다. 추후 연구에서는 추정 성능을 향상하기 위해 지속적으로 추가 데이터세트를 확보하여 선정된 key band ratios의 신뢰성 검증과 함께 실제 과원에 재현 가능한 추정 모델로 고도화할 필요가 있다.

비소세포성 폐암 환자의 방사선 치료 시 제한 호흡 주기의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Restricted Respiratory Period at the Time of Radiotherapy for Non-Small Cell Lung Cancer Patient)

  • 박소연;안종호;서정민;김영일;김진만;최병기;표홍렬;송기원
    • 대한방사선치료학회지
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.123-135
    • /
    • 2012
  • 목 적: 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 호흡에 의한 종양의 움직임을 최소화하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 자유호흡 주기와 제한호흡 주기를 각각 적용한 치료 계획을 비교, 분석하여 제한 호흡 주기의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2011년 4월부터 12월까지 비소세포성 폐암 환자 9명(tumor n=10)을 대상으로 환자에게 평소의 호흡주기를 바탕으로 측정한 '자유호흡 주기'와 의도적으로 줄인 '제한호흡 주기'를 '신호모니터-호흡(guided-breathing)'법을 사용하여 각각 훈련을 실시한 후 RPM과 4차원 전산화 단층촬영 모의치료기를 이용해 치료계획용 4D CT를 실시하여 총 10개의 호흡 위상(respiration phase)별 CT 영상을 획득하였다. 각 호흡 주기의 CT 영상에 관측자 두 명이 각각 설정한 육안적 종양체적(Gross Tumor Volume, GTV)과 내부표적체적(Internal Target Volume, ITV)부피를 측정, 비교하였고 들숨(end-inspiration, EI)인 0%와 날숨(end-exhalation, EE)인 50% 위상에서의 center of mass (COM)를 측정하여 종양 움직임의 진폭을 측정했다. 또한 관측자 두명이 각각 두 호흡 주기를 적용한 치료계획을 수립하였고 정상 폐 평균선량(mean dose to normal lung, MDTNL)과 정상 폐 용적의 정상조직합병증확률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교, 분석하였으며 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 관측자 두 명의 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획을 분석한 결과 '자유호흡 주기'에 비해 종양의 3D 방향 움직임이 관측자 1의 경우 38.75%, 관측자 2의 경우 41.10%의 감소율을 보였고 GTV와 ITV의 부피를 측정, 비교한 결과 GTV의 부피는 관측자 1의 경우 $14.96{\pm}9.44%$, 관측자 2의 경우 $19.86{\pm}10.62%$, ITV의 부피는 관측자 1의 경우 $8.91{\pm}5.91%$, 관측자 2의 경우 $15.52{\pm}9.01%$의 감소율을 보였으며 MDTNL과 NTCP를 분석, 비교한 결과 MDTNL은 관측자 1의 경우 $3.98{\pm}5.62%$, 관측자 2의 경우 $7.62{\pm}10.29%$의 감소율을, NTCP의 경우 관측자 1의 결과 $21.70{\pm}28.27%$, 관측자 2의 결과 $37.83{\pm}49.93%$의 감소율을 나타냈다. 또한 두 관측자의 결과 값의 상관관계를 분석한 결과 '자유호흡 주기'에서는 관측자간의 유의한 차이를 보이는 데 비해 '제한호흡 주기'에서는 관측자간의 차이가 없는 감소율을 보였다. 결 론: '자유호흡 주기'에 비해 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획에서 평가인자들의 상대적인 감소를 나타내어 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 '제한호흡 주기'의 유용성 및 타당성을 확인할 수 있었다.

  • PDF

$^{123)I$-FP-CIT SPECT를 이용한 다중계위축증 및 조기 파킨슨병에서의 평가 (Evaluation of Multiple System Atrophy and Early Parkinson's Disease Using $^{123)I$-FP-CIT SPECT)

  • 오소원;김유경;이병철;김범산;김지선;김종민;김상은
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
    • /
    • 제43권1호
    • /
    • pp.10-18
    • /
    • 2009
  • 목적: 본 연구는 다중계위축증(MSA)과 원발성 파킨슨병(IPD)의 감별 진단을 위하여 $^{123}I$-FP-CIT SPECT를 사용하여 선조체내 도파민신경시스템 및 선조체외의 모노아민시스템을 평가하였다. 대상 및 방법: 총 13명의 IPD 환자(남:여=9:4, $65.5{\pm}5.3$세), 8명의 MSA 환자(남:여=6:2, $64.0{\pm}4.5$세), 정상인 12명(남:여=8:4, $63.3{\pm}5.7$세)에게 $^{123}I$-FP-CIT SPECT를 시행하였다. 도파민 운반체 분석을 위해 선조체내 미상핵과 전, 후피각에 관심영역을 설정하고 세로토닌 운반체 분석을 위해 시상하부와 뇌교에 관심영역을 각각 정한 뒤 각 부위에서 $^{123}I$-FP-CIT의 결합잠재능(binding potential, BP=V3")을 계산하였다. V3"는 비특이적 결합에 대한 특이 결합의 비율을 이용하여 구하였고 비특이적 결합 부위는 후두엽 영역에서 계수를 측정하였다. 결과: 선조체 전체 및 미상핵과 전후피각 각각에서의 도파민 운반체의 농도는 MSA와 IPD환자 모두에서 정상인에 비해 현저한 감소를 나타내었다(p<0.05). 특히 IPD환자 군에서는 후측 피각에서의 도파민 운반체 농도에 심한 감소를 보여 전후피각비가 정상군에 비하여 유의하게 증가되었으며($1.55{\pm}0.34$ vs. $1.29{\pm}0.06$, p=0.026), 미상핵/피각비은 증가된 양상을 보였으나 유의수준에 도달하지는 못하였다($1.24{\pm}0.20$ vs. $1.11{\pm}0.06$, p=0.23). MSA의 경우 전후피각비($1.32{\pm}0.19$)와 미상핵/피각비($1.07{\pm}0.25$)에서 정상군과 차이가 없었다. 세로토닌 운반체에 의한 뇌교에서의 섭취는 MSA환자군에서 정상군 및 IPD환자군에 비하여 감소되어 있는 경향을 나타내었으며(정상:$0.33{\pm}0.19$, IPD: $0.29{\pm}0.19$, MSA: $0.22{\pm}0.1$) 시상하부에서는 각 군에서 뚜렷한 차이가 없었다. 결론: 본 연구에서 $^{123}I$-FP-CIT SPECT 영상을 이용하여 IPD와 MSA환자의 선조체 도파민 운반체의 감소정도와 양상을 평가하고, 뇌교 및 시상하부에서의 세로토닌 운반체 섭취의 감소를 평가하였다. $^{123}I$-FP-CIT SPECT에 의한 선조체내 도파민 운반체 변화 및 뇌교에서의 세로토닌 운반체의 변화의 가시화 및 정량화는 MSA와 IPD의 조기 감별에 도움이 유용할 것이다.

경피적 폐생검의 진단성적 및 합병증 (The Diagnostic Yield and Complications of Percutaneous Needle Aspiration Biopsy for the Intrathoracic Lesions)

  • 장승훈;김철현;고원중;유철규;김영환;한성구;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.916-924
    • /
    • 1996
  • 연구배경: 경피적 폐생검은 흉부 병소의 진단을 얻기위해 흔히 이용되는 검사 방법으로써, 축적된 경험, 검칩의 개발, 영상 유도 방법의 개선으로 진단 성적이 높아지고 있으며, 기존의 논문들이 28 - 98%의 진단 성적을 보고하며 시술에 의한 합병증은 그 정도가 가벼워서 비교적 안전하게 시행될 수 있다고 알려져 있다. 저자들은 서울대학병원에서 1년 동안 시행된 경피적 폐생검 결과를 검토하여 그의 진단 성적과 합병증의 빈도와 정도를 조사하고 진단 성적에 영향을 미치는 요인들을 평가하고자 본 연구를 시작하였다. 방법: 1994 년 1월부터 1994년 12월까지, 흉부병소를 가진 236명의 환자에게 시행된 287 회의 경피적 폐생검 결과를 검토하여 양성 및 악성 질환에 대한 진단 성적과 합병증의 발생 빈도를 조사하였다. 병소는 21- 23 G Chiba needle로 흡인하였고, 필요시 19 - 20 G Biopsy gun으로 생검을 실시 하여 미생물학적 검사, 세포진 검사, 병리 조직학적 검사를 시행하였다. 그 결과 및 합병증의 발생 빈도는 병록지만을 참고하여 산출되었다. 병변의 형태와 크기에 따른 진단 성적은 chi square 방법으로 통계 처리하여 비교하였다(P<0.05). 결과: 병변의 위치는 우상엽 26.3%, 우중엽 6.4%, 우하엽 21.2%, 좌상엽 16.8%, 좌하엽 10.6%, 2엽 이상의 부위에 병변이 있었던 경우가 17.4%, 종격동 1.3% 였다. 병변의 형태는 경화성 병변이 19.9%, 결절 또는 종괴성 병변이 80.1% 였다. 236명 중 양성 질환자는 74명, 악성질환자는 142명, 경피적 폐생검을 포함한 어떤 검사로도 진단이 밝혀지지 않은 환자는 22명 이었고, 2명은 폐암과 폐결핵을 같이 가지고 있었다. 236 명을 대상으로 총 287 회의 경피적 폐생검이 시행되었는데, 이것으로 확진된 경우가 양성 질환자의 경우 46명으로 62.2%, 악성 질환자의 경우 117명으로 82.4%의 진단 성적을 보였다. 경피적 폐생검을 1차로 시행하여 진단에 이르지 못한 경우 2차, 3차 재 시술 함으로써 양성 질환의 경우 44.6%, 60.8%, 62.2%로, 악성 질환의 경우 73.9%, 8 1.7%, 82.4%로 진단 성적을 높일 수 있었다. 악성 질환자 43 명과 양성 질환자 9명에서 개흉술을 실시하였는데 개흉술과 경피적 폐생검의 병리학적 검사 결과가 일치하였던 경우는 악성과 양성에서 각각 25 명과 4명 으로 58.1% 와 44.4 %의 일치율을 보였다. 또한 약성 질환자 4명과 양성 질환자 2명은 개흉술 후 악성과 양성의 진단이 바뀌었다. 287례의 시행 중 합병증은 각혈 3 례, 경미한 혈담 55 례, 기흉 36례, 발열 3례로 빈도는 각각 1.0%, 19.2%, 12.5%, 1.0 % 였다. 합병증 발생시 각혈과 혈당은 모두 치료를 요하지 않았고, 기흉은 8례에서 흉관 또는 픽테일 카테터를 삽입하였으며, 발열은 모두 48 시간 내에 자연 소실되었다. 병변의 형태와 크기에 따른 진단 성적의 차이는 없었다. 결론: 경피적 폐생검은 진단 성적이 비교적 높고 합병증의 정도가 낮아 흉부 영소의 진단에 유용하지만 병리 조직학적 진단의 정확도는 개선이 필요하다고 생각된다.

  • PDF

ICT 인프라 이상탐지를 위한 조건부 멀티모달 오토인코더에 관한 연구 (A Study of Anomaly Detection for ICT Infrastructure using Conditional Multimodal Autoencoder)

  • 신병진;이종훈;한상진;박충식
    • 지능정보연구
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.57-73
    • /
    • 2021
  • ICT 인프라의 이상탐지를 통한 유지보수와 장애 예방이 중요해지고 있다. 장애 예방을 위해서 이상탐지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 지금까지의 다양한 이상탐지 기법 중 최근 연구들에서는 딥러닝을 활용하고 있으며 오토인코더를 활용한 모델을 제안하고 있다. 이는 오토인코더가 다차원 다변량에 대해서도 효과적으로 처리가 가능하다는 것이다. 한편 학습 시에는 많은 컴퓨터 자원이 소모되지만 추론과정에서는 연산을 빠르게 수행할 수 있어 실시간 스트리밍 서비스가 가능하다. 본 연구에서는 기존 연구들과 달리 오토인코더에 2가지 요소를 가미하여 이상탐지의 성능을 높이고자 하였다. 먼저 다차원 데이터가 가지고 있는 속성별 특징을 최대한 부각하여 활용하기 위해 멀티모달 개념을 적용한 멀티모달 오토인코더를 적용하였다. CPU, Memory, network 등 서로 연관이 있는 지표들을 묶어 5개의 모달로 구성하여 학습 성능을 높이고자 하였다. 또한, 시계열 데이터의 특징을 데이터의 차원을 늘리지 않고 효과적으로 학습하기 위하여 조건부 오토인코더(conditional autoencoder) 구조를 활용하는 조건부 멀티모달 오토인코더(Conditional Multimodal Autoencoder, CMAE)를 제안하였다. 제안한 CAME 모델은 비교 실험을 통해 검증했으며, 기존 연구들에서 많이 활용된 오토인코더와 비교하여 AUC, Accuracy, Precision, Recall, F1-score의 성능 평가를 진행한 결과 유니모달 오토인코더(UAE)와 멀티모달 오토인코더(Multimodal Autoencoder, MAE)의 성능을 상회하는 결과를 얻어 이상탐지에 있어 효과적이라는 것을 확인하였다.