Using a laser sheet beam projector combined with a CCD-Camera, an efficient technique to recognize complex surface of curvature and lane has been demonstrated for the purpose of mobile robot navigation. In general, obstacles of indoor environments in the field of SLIT-RAY plane are captured as segments of an elliptical arc and a line in the camera image. The robot has been capable of moving along around the obstacle in front of it, by recognizing the original shape of each segment with the differential coefficient by means of least squares method. In this technique, the imaged pixels of each segment, particularly elliptical arc, have been converted into a corresponding circular arc in the real-world coordinates so as to make more feasible the image processing for the position and radius measurement than conventional way based on direct elliptical are analyses. Advantages over direct elliptical cases include 1) higher measurement accuracy and shorter processing time because the circular arc process can reduce the shape-specifying parameters, 2) no complicated factor such as the tilt of elliptical arc axis in the image plane, which produces the capability to find column position and radiua regardless of the camera location . These are essentially required for a mobile robot application. This technique yields an accuracy less than 2cm for a 28.5cm radius column located in the range of 70-250cm distance from the robot. The accuracy obtained in this study is sufficient enough to navigate a cleaning robot which operates in indoor environments.
Objective: The purpose of the study was to calculate the effective and absorbed organ doses of cone-beam computed tomography (CBCT) in pediatric patient using personal computer-based Monte Carlo (PCXMC) software and to compare them with those measured using thermoluminescent dosimeters (TLDs) and anthropomorphic phantom. Materials and Methods: Alphard VEGA CBCT scanner was used for this study. A large field of view (FOV) (20.0 cm × 17.9 cm) was selected because it is a commonly used FOV for orthodontic analyses in pediatric patients. Ionization chamber of dose-area product (DAP) meter was located at the tube side of CBCT scanner. With the clinical exposure settings for a 10-year-old patient, DAP value was measured at the scout and main projection of CBCT. Effective and absorbed organ doses of CBCT at scout and main projection were calculated using PCXMC and PCXMCRotation software respectively. Effective dose and absorbed organ doses were compared with those obtained by TLDs and a 10-year-old child anthropomorphic phantom at the same exposure settings. Results: The effective dose of CBCT calculated by PCXMC software was 292.6 μSv, and that measured using TLD and anthropomorphic phantom was 292.5 μSv. The absorbed doses at the organs largely contributing to effective dose showed the small differences between two methods within the range from -18% to 20%. Conclusion: PCXMC software might be used as an alternative to the TLD measurement method for the effective and absorbed organ dose estimation in CBCT of large FOV in pediatric patients.
넓은 시야각을 갖는 전방향(omnidirectional) 카메라 시스템은 적은 수의 영상으로도 주변 장면에 대해 많은 정보를 취득할 수 있는 장점으로 카메라 교정(calibration), 공간의 3차원 재구성(reconstruction) 등에 널리 응용되고 있다. 실 세계에 존재하는 직선 성분들은 전방향 카메라 모델에 의해 컨투어로 사영(projection)되기 때문에, 영상간에 대응되는 컨투어 성분은 카메라의 회전 및 이동 등의 추정에 효과적으로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 전방향 카메라의 변환 파라미터를 추정하기 위한 2단계 최소화 알고리즘이 제안된다. 제안된 알고리즘은 컨투어를 이루는 대응점에 대한 에피폴라(epipolar) 평면과 3차원 벡터간의 각도 오차함수 및 사영된 컨투어의 거리 오차를 단계별로 최소화하는 카메라 파라미터를 계산한다. 등거리(equidistance) 사영된 합성영상과 어안렌즈(fisheye lens)로 취득한 실제 영상을 대상으로 제안된 알고리즘이 카메라의 위치 정보를 정확하게 추정함을 확인하였다.
본 논문에서는 축구 경기 자동 분석을 위한 첫걸음으로 일반적인 축구 경기 영상열에서 선수 및 공을 추적하고 영상 모자의 기법을 이용해서 운동장 모델 상에서 선수가 움직인 궤적을 알아내는 기법을 제시한다. 여기서 일반걱인 축구 경기 영상열이란 극도의 zoom-in 또는 zoom-out 아닌 경우로 TV 카메라가 공을 쫓아 자연스럽게 움직이는 상황의 영상을 말한다. 이러한 영상열로부터 선수의 궤적을 구하기 위해선 다음과 같이 크게 세 가지 문제를 해결해야한다. 첫째로 입력 영상에서 운동장 부분을 추출하는 문제, 둘째로 선수 및 공을 추적하고 선수들의 팀을 구분하는 문제, 마지막으로 영상에서의 선수의 위치를 실제 운동장 좌표로의 변환을 통해 선수가 움직인 자취를 운동장 모델 상에서 구하는 문제가 그것이다. 운동장의 추출은 칼라 정보를 이용하였고 이 추출된 운동장 영역 하에서 템플릿 매칭과 Kalman 필터링을 이용하여 선수와 공을 추적했다. 선수간 겹침 문제에 대해서는 CHBP(Color Histogram Back-Projection) 기법을 적용했다. 특히 선수가 운동장에서 움직인 궤적을 구하기 구하기 위해서 입력 영상에서 보이는 특징점들을 이용하여 운동장 모델 좌표와 입력 영상 좌표간의 변환을 구하고 이를 통해 운동장 모델에서의 선수의 위치를 구했다. 이때에 입력 영상에서 특징점이 충분치 않을 경우 영상 모자익 기법을 이용하여 특징점이 보이는 영상과의 좌표 변환 관계를 구함으로써 해결하였다. 실험적으로 실제 TV에서 방영된 축구 경기 영상열에 제안된 방법을 적용하여 얻어진 결과를 보인다.
Due to the simple vertical structure of magnetic field, pores can be exploited to study the transport of mechanical energy by waves along the magnetic field to the chromosphere and corona. For a better understanding of physics of pores, we have investigated chromospheric traveling features running across two merged pores from their centers at the speed about 55 km s-1, in the active region AR 11828. The pores were observed on 2013 August 24 by using high time, spatial, and spectral resolution data from the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) of the 1.6 meter New Solar Telescope (NST). We infer a LOS velocity by applying the bisector method to the Ca II $8542{\AA}$ band and $H{\alpha}$ band, and investigate intensity and the line-of-sight velocity changes at different wavelengths and different positions at the pores. We find that they have 3 minutes oscillations, and the intensity oscillation from the line center is preceded by that from the core ($-0.3{\AA}$) of the bands. There is no phase difference between the intensity and the LOS velocity oscillations at a given wavelength. The amplitude of LOS velocity from near the core spectra is greater than that from the far core spectra. These results support the interpretation of the observed wave as a slow magnetoacoustic wave propagating along the magnetic field lines in the pores. The apparent horizontal motion and a sudden decrease of its speed beyond the pores can be explained by the projection effect caused by inclination of the magnetic field with a canopy.
변위량을 계산하여 영상 쌍의 대응점을 추출하는 방법중에서 대표적인 Hom & Schunck 수법이 있고, 이는 미분법을 기초하기 때문에 변위가 큰 변위량 추정을 위하여는 적당치 않다. 본 논문에서는 이러한 종래의 수법으로는 계측이 곤란하였던 이동량이 큰 변위의 변위량을 추정할 수 있는 직교 함수 전개법을 제안한다. 종래의 Horn & Schunck 수법에 의한 변위량은 국소적처리를 출발점으로 하는bottom-up수법으로 구하였으나, 직교 함수 전개법에서는 이와는 반대로 영상 전체의 움직임을 직교함수의 저차 모드부터 순차 전개하는 top-down수법을 이용한다. 직교 함수 전개법을 이용하여 변위량을 구하는 방법은 명도의 적분치 불변의 구속 조건에 관한 도함수를 이용하는 투영법에 의한 반복 계산으로 얻어진다. 마지막으로 구하여진 변위량과 제1원영상으로부터 제2의 영상을 합성하고, 합성된 영상과 제2의 원영상과 NRMS오차와 상관값을 비교하여 그 유효성을 보인다.
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
현재 핵의학 분야에서는 디지털 컴퓨터의 급속한 발전 및 응용으로 인해 FBP 법의 대용으로 OSEM 알고리즘과 같은 고속 영상 재구성 알고리즘이 널리 이용되고 있다. 그 동안 여러 연구에서 파라미터 변경에 따른 OSEM 재구성 영상 질 변화에 대한 평가가 이루어져 왔으나, 어떠한 파라미터를 적용할 지에 관해서는 명확하게 정해진 것은 없다. 본 연구에서는 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법에서 iteration 횟수와 subset 개수 변경에 따른 영상의 질 변화를 팬텀 실험과 환자 데이터을 통해 확인하고자 한다. 환자 데이터는 2010년 8월부터 9월까지 본원 핵의학과에서 Brain SPECT를 시행한 환자 5명을 대상으로 연구 분석하였다. 영상은 물과 $^{99m}Tc$ (500 MBq)을 균등하게 혼합한 Jaszczak 팬텀을 이용하여 Siemens사의 이중 헤드 감마 카메라 Symbia T2에서 획득하였다. 환자 데이터는 영상 재구성 시 환자 데이터와 팬텀 데이터 모두 iteration 횟수는 1, 4, 8, 12, 24, 48회, subset 개수는 2, 4, 8, 16, 32개로 변화를 주며 각각의 영상을 재구성하였다. 재구성된 각각의 영상에서 대조도와 영상의 잡음 정도를 가늠하기 위한 변이계수, FWHM을 산출하여 비교하였다. 팬텀 데이터와 환자 데이터에서 영상의 대조도와 공간해상력은 iteration 횟수와 subset 개수의 증가에 따라 모두 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈으나 변이계수는 두 파라미터의 증가에 따라 향상되는 경향을 보이지 않았다. Projection 시간에 따른 비교에서도 Projection 당 10초, 20초, 30초 영상에서 모두 영상 대조도와 FWHM은 iteration 횟수와 subset 개수 증가에 따라 선형적으로 향상되는 결과를 나타냈으나 변이계수는 향상되는 경향을 보이지 않았다. 본 실험을 통해 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법 영상에서도 기존의 1D와 2D OSEM 재구성 법과 같이 iteration 횟수와 부분집합 개수 증가에 따라 향상하는 영상 대조도의 선형적 관계를 확인할 수 있었다. 하지만 이는 단순한 팬텀 실험과 일부 환자 데이터 만으로 얻은 결과이고, 실제 임상에서는 보다 구조적으로 복잡한 대상과 다양한 변수들이 존재 가능하기 때문에 본 실험의 데이터만을 바탕으로 이를 일반화하기에는 무리가 있으며 차후 실험들을 통해 3D OSEM 재구성 법에 대한 평가가 추가로 이루어져야 할 것이다.
With all the researches to define human genom and to look for some new bio-activated material in the bio-technology field recently, it is more highly needed to analyse DNA or so called Material than ever before. First, the lanes are extracted based on histogram analysis and projection technique. And then three other approaches are applied for band extraction: SB, RG-1, and RG-2. In SB method, a search line is set dividing each lane equally and vertically to find peaks and valleys. And according to them, minimum enclosing rectangle of each band is determined. In RC-1 approach, on the other hand, band areas are extracted by region growing with the peaks as seeds, avoiding the overlap with the neighboring bands. In RC-2 approach, peaks and valleys are searched in two lines that trisect the lane vertically, and the pair of peaks in the same band are determined, and then used to grow the region. To compare the accuracy of the three suggested methods, we measure the location and amount of bands. The result shows that the mean deviation of the location is 0.06, 0.03, and 0.01 for SB, RG-1, and RC-2 respectively. And the mean deviation of the amount of bands is 0.08, 0.05, and 0.02 for SB, RG-1, and RG-2 respectively. In conclusion, the RG-2 method suggested in this paper appears to be the most reliable on the degree of the accuracy in measuring the location and amount of bands
Electronic speckle contouring(ESC) is the optical method for measuring shape by using fringe-projection techniques in electronic speckle pattern interferometry. It has the advantage of being non-contacting and can also give a field view of the surface under investigation. Fringes in ESC represent the difference in depth along the view direction between the master wavefront and the test component. The contour maps of three-dimensional diffuse objects are obtained by small shifts of optical fiber carrying the dual-object-beams and 4-frame phase shift. We proposed the contouring method by shifting the collimated illumination beams through optical fiber in order to obtain the contour fringe patterns. And also, we performed addition of incremental addition of images and experiments based on it. we obtained both quantitative increment without decorrelation effect and qualitative improvement by reducing the noise of contour fringes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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