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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
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    • 제39권5_1호
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    • pp.669-681
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    • 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.

자기조직화 지도를 활용한 성장모형 기반의 시장 성장패턴 지도 구축: ICT제품을 중심으로 (Development of Market Growth Pattern Map Based on Growth Model and Self-organizing Map Algorithm: Focusing on ICT products)

  • 박도형;정재권;정여진;이동원
    • 지능정보연구
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    • 제20권4호
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    • pp.1-23
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    • 2014
  • 시장 예측은 일정 기간 동안 소비자에게 판매되는 동종 제품 또는 서비스의 수량 혹은 매출액의 규모를 추정하는 활동으로 정의할 수 있다. 정확한 시장 예측은 기업의 입장에서 새로운 제품의 도입시기 결정, 제품 설계, 생산계획 수립, 마케팅 전략 수립 등에 활용됨으로써 경영활동에 있어 효율적인 의사결정을 내릴 수 있게 하고, 정부의 입장에서는 발전 가능성이 있는 분야에 국가예산을 더 배분할 수 있는 효율적인 예산수립이 가능하게 한다. 본 연구는 정보통신기술(Information and Communication Technology: ICT) 분야의 제품 및 서비스에 대해서 과거의 시계열 자료를 이용하여 시장 성장곡선을 도출하고, 성장패턴이 비슷한 그룹으로 분류하여, 산업 내 시장에 대해 이해하고, 제품들의 미래 전망을 예측하는 데 목적이 있다. 다양한 아이템들을 통일되고 일관적인 방법으로 예측하기 위하여, 로지스틱 모형, 곰페르츠 모형, Bass 모형의 세 가지 전통적인 성장모형과 로지스틱 모형이나 곰페르츠 모형에서 도출되는 잠재시장 크기를 Bass 모형에 결합시킨 두 가지 하이브리드 성장모형을 개발하여 비교 분석하였다. 데이터 설명력이 우수한 로지스틱 + Bass 모형을 최적의 모형으로 선정하여 ICT 제품 및 서비스들 각각의 시장 성장곡선 모수를 확인하였다. 도출된 모수를 데이터로 하여, 자기조직화 지도 알고리즘을 통해, 5개의 의미 있는 영역으로 구분된 시장 성장패턴 지도가 구축되었는데, 각 영역별로 차별화된 특징과 성장패턴을 가지고 있었다. 본 연구에서 제안한 프로세스 및 시스템은 산업 시장 분석 시스템의 수요 예측 기능으로 활용될 수 있으며, ICT 산업뿐만 아니라 다양한 산업 및 분야에도 적용 가능할 것으로 기대된다.

학제 간 연구에서 고전 텍스트의 수용 문제 - '노송취병(老松翠屛)'을 중심으로 - (Acceptance of Classical Text in Interdisciplinarity - A case study of Nosongchwibyoung -)

  • 진경환
    • 한국전통조경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.77-86
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    • 2015
  • 학제 간 연구가 활발히 진행되고 있다. 인문학과 자연과학을 통합하는 분야인 전통문화 연구에서 대단히 바람직한 일이 아닐 수 없다. 한문학을 위시한 고전인문학과 전통조경, 전통건축과의 만남은 자연스러운 일이다. 그런데 여기에 문제가 없지 않다. 고전인문학의 성과가 여과 장치 없이 여타의 분야에 곧바로 수용되는 경우를 흔히 볼 수 있다. 그런 사례의 하나가 "경도잡지(京都雜誌)" "풍속(風俗)" 편의 '제택(第宅)' 조에 나오는 '노송취병(老松翠屛)'이다. 어느 곳에서는 그것을 부연(附椽)이라 풀고, 다른 곳에서는 취병의 한 종류라고 설명하고 있다. 이 소고에서는 옛 문헌들을 면밀히 검토함으로써, 그것이 송첨, 송붕(松棚), 붕가(棚架)의 다른 표현, 좀 더 정확히는 18~19세기 서울 양반들의 입에서 오르내리던 별칭이었음을 고증하였다. 그런데 이 고증은 단지 특정 단어 하나에 대한 해명으로서만 의미를 지니는 것은 아니다. 한문원전에 대한 이해에서 상당히 취약한 분과에서, 인문고전 분야의 성과를 재성찰하지 않고 거의 맹목적으로 준신하여 자기 분야에 거칠게 적용하는 경우가 비일비재하여 문제가 심각한바, 이 소고는 그러한 동향에 제동을 걸고자 한 것이기도 하다. 인문고전 분야 연구자의 번역과 주석은 그 영향을 고려하여 대단히 신중하게 이루어져야 하며, 인문고전 분야의 연구 성과를 수용하려는 여타의 분과에서는 참조하려는 내용이 사실에 부합하는지 반드시 검증해 보아야 한다.

동양회화에 있어서 형상관점의 심미 (The beauty of form in Oriental painting from a realistic point of view)

  • 정진룡
    • 조형예술학연구
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    • 제6권
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    • pp.119-139
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    • 2004
  • The intention of the research is to look into the form reflecting the spiritual image due to Oriental aesthetic from a realistic point of view. In this regard, I will pay attention to examining the process from figurative perspectives, in which painting image by subject acquires the beauty of form. Of the main subjection this paper, figure is an image itself appearing in painting. At this point, I will attempt to show how the meaning and value of image have been interpreted and judged on the aesthetic standard in Oriental painting in particular. For this process, I generalize the conception of the image as 'figure' and through this I will reconsider the standard of understanding and the value of perception regarding painting images on the method which are more applicable to the expressions of Oriental painting. The reason why I try to find out the true nature of images in Oriental painting from a figurative viewpoint is to convert a conventional sense of value which recognizes the images of Oriental painting only as results of idealism, into more practical field. If the true nature of Oriental painting is fixed and restricted to natures of idealism, any productive development and any changes in form for future couldn't be expected at all. In fact, what the ideological and aesthetic values of art suggest is clearly a proof of real art form. However, it is not a hard thing to prospect that only a superficial idealism will be ceaselessly produced, while the practical study about aesthetic values, meaningful results of painting expressions, is totally ignored, if ideology itself is used as criteria to judge the identity of it or if only the idealistic aesthetic values are emphasized while any clue to show a real existence of oriental paintings is not certain. Actually, nobody can deny the fact that interests about real natures regarding art expressions have been relatively ignored while armed with mental ideology for esthetic view of oriental painting in traditionalism Therefore, it is clear that 'spiritual status' itself can generate any form. Traditionally, in the Orient, the standard of judging a real value of things, which put a focus on a spiritual view of value rather than on a materialistic view of it, has been vaguely positioned the identity of images in painting As a result, the aesthetic convention has finally committed to an error that for images of oriental painting, ideological criteria like so called spiritualism are applied as a judging way, and esthetic meanings and values of real painting are considered as strategic results and spiritual intentions.

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GIS와 공간통계기법을 이용한 시·공간적 도시범죄 패턴 및 범죄발생 영향요인 분석 (Analysis of Spatio-temporal Pattern of Urban Crime and Its Influencing Factors)

  • 정경석;문태헌;정재희;허선영
    • 한국지리정보학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.12-25
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    • 2009
  • 본 연구는 마산시의 범죄발생 데이터를 이용하여 범죄발생의 특성을 파악하고, 범죄발생의 영향인자를 찾아내어 안전한 도시환경 조성에 도움이 되는 정보를 발견하는데 목적이 있다. 먼저 지리정보시스템을 이용하여 범죄 밀도분석 및 핫스팟(hotspot)분석 등을 통해 지역 범죄 발생패턴을 지도화하고, 공간회귀모델링 등의 공간통계분석을 통해 범죄율과 범죄영향요인간의 관계를 규명하였다. 그 결과 범죄는 생활주기 및 범죄유형에 따라 시계열적으로 일정한 패턴을 가지고 발생할 뿐 아니라, 공간적으로도 인접하여 발생하는 군집적 특성이 있음을 발견할 수 있었다. 모든 범죄유형의 발생에서 공간적 자기상관이 존재하였으며, 강도범죄율이 가장 높은 공간적 자기상관이 있는 것으로 분석되었다. 5대 총범죄율과 절도범죄율의 경우는 노령자인구비, 재산세, 도소매업수, 숙박음식업종수가 범죄율에 유의하고, 폭력범죄의 경우는 인구밀도가 유의미하며 범죄율에 부(-)적 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 연구 결과는 범죄로부터 안전한 U-City 구현을 위한 관련 정책수립 등에 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Comparative Study on Growth Patterns of 25 Commercial Strains of Korean Native Chicken

  • Manjula, Prabuddha;Park, Hee-Bok;Yoo, Jaehong;Wickramasuriya, Samiru;Seo, Dong-Won;Choi, Nu-Ri;Kim, Chong Dae;Kang, Bo-Seok;Oh, Ki-Seok;Sohn, Sea-Hwan;Heo, Jung-Min;Lee, Jun-Heon
    • 한국가금학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.1-14
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    • 2016
  • Prediction of growth patterns of commercial chicken strains is important. It can provide visual assessment of growth as function of time and prediction body weight (BW) at a specific age. The aim of current study is to compare the three nonlinear functions (i.e., Logistic, Gompertz, and von Betalanffy) for modeling the growth of twenty five commercial Korean native chicken (KNC) strains reared under a battery cage system until 32 weeks of age and to evaluate the three models with regard to their ability to describe the relationship between BW and age. A clear difference in growth pattern among 25 strains were observed and classified in to the groups according to their growth patterns. The highest and lowest estimated values for asymptotic body weight (C) for 3H and 5W were given by von Bertalanffy and Logistic model 4629.7 g for 2197.8 g respectively. The highest estimated parameter for maturating rate (b) was given by Logistic model 0.249 corresponds to the 2F and lowest in von Bertalanffy model 0.094 for 4Y. According to the coefficient of determination ($R^2$) and mean square of error (MSE), Gompertz and von Bertalanffy models were suitable to describe the growth of Korean native chicken. Moreover, von Bertalannfy model was well described the most of KNC growth with biologically meaningful parameter compared to Gompertz model.

DETERMINATION OF MOISTURE AND NITROGEN ON UNDRIED FORAGES BY NEAR INFRARED REFLECTANCE SPECTROSCOPY(NIRS)

  • Cozzolino, D.;Labandera, M.;Inia La Estanzuela
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1620-1620
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    • 2001
  • Forages, both grazed and conserved, provide the basis of ruminant production systems throughout the world. More than 90 per cent of the feed energy consumed by herbivorous animals world - wide were provided by forages. With such world - wide dependence on forages, the economic and nutritional necessity of been able to characterize them in a meaningful way is vital. The characterization of forages for productive animals is becoming important for several reasons. Relative to conventional laboratory procedures, Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) offers advantages of simplicity, speed, reduced chemical waste, and more cost-effective prediction of product functionality. NIR spectroscopy represents a radical departure from conventional analytical methods, in that entire sample of forage is characterized in terms of its absorption properties in the near infrared region, rather than separate subsamples being treated with various chemicals to isolate specific components. This forces the analyst to abandon his/her traditional narrow focus on the sample (one analyte at a time) and to take a broader view of the relationship between components within the sample and between the sample and the population from which it comes. forage is usually analysed by NIRS in dry and ground presentation. Initial success of NIRS analysis of coarse forages suggest a need to better understand the potential for analysis of minimally processed samples. Preparation costs and possible compositional alterations could be reduced by samples presented to the instrument in undried and unground conditions. NIRS has gained widespread acceptance for the analysis of forage quality constituents on dry material, however little attention has been given to the use of NIRS for chemical determinations on undried and unground forages. Relatively few works reported the use of NIRS to determine quality parameters on undried materials, most of them on both grass and corn silage. Only two works have been found on the determination of quality parameters on fresh forages. The objectives of this paper were (1) to evaluate the use of NIRS for determination of nitrogen and moisture on undried and unground forage samples and (2) to explore two mathematical treatments and two NIR regions to predict chemical parameters on fresh forage. Four hundred forage samples (n: 400) were analysed in a NIRS 6500 instrument (NIR Systems, PA, USA) in reflectance mode. Two mathematical treatments were applied: 1,4,4,1 and 2,5,5,2. Predictive equations were developed using modified partial least squares (MPLS) with internal cross - validation. Coefficient of determination in calibration (${R^2}_{CAL}$) and standard error in cross-validation (SECV) for moisture were 0.92 (12.4) and 0.92 (12.4) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on g $kg^{-1}$ dry weight. For crude protein NIRS calibration statistics yield a (${R^2}_{CAL}$) and (SECV) of 0.85 (19.8) and 0.85 (19.6) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on a dry weight. It was concluded that NIRS is a suitable method to predict moisture and nitrogen on fresh forage without samples preparation.

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UAV 영상을 이용한 무기준점 3D 형상 점군데이터 활용 연구 (A Study on Utilization 3D Shape Pointcloud without GCPs using UAV images)

  • 김민철;윤혁진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.97-104
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    • 2018
  • 최근 UAV(unmanned aerial vehicle)는 기존 측량 장비들을 대체/보완할 수 있는 공간정보 제작 도구로 관련 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 UAV 영상의 활용도에 주안점을 두어, 재난재해와 같이 긴급한 상황이나 지상기준점 확보가 어려운 지역에서의 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 UAV 영상으로 3D(dimensional) 형상을 점군(pointcloud)데이터로 제작하였고, 지상기준점을 사용한 모델 데이터와 무기준점 모델 데이터의 절대적/상대적 정확도를 측정하였다. 실험 결과, UAV 영상매칭으로 생성된 3D 형상 점군데이터는 모델 구성을 위한 상대정확도만 확보되어도, 지상기준점 사용 여부에 관계없이 거리측정과 같은 정량적 측정 오차율이 1% 이내인 것으로 검증되었다. 이는 지상기준점 취득이 불가능하거나 작업의 긴급함이 요구될 때, 절대적 위치정보는 부정확하나 신속하게 후처리한 3D 형상 점군데이터만으로도 그 활용이 충분함을 보여준다. 특히 제안된 연구결과는 재난재해 지역과 같이 데이터의 정확도를 확보하기 위한 지상기준점 설계, 측량, 후처리 등의 제반 작업들이 불가능한 상황에서도 길이와 면적과 같은 정량적 측정치와 의미 있는 결과물 취득이 가능하다.

예비유아교사의 메타인지, 감성지능이 인성개발효능감에 미치는 영향 (The Effect of Meta cognition and Emotional Intelligence on Character Development Efficacy of Pre-Service Early childhood teachers)

  • 마지순;이선채
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.417-424
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    • 2017
  • 본 연구는 예비유아교사의 메타인지, 감성지능과 인성개발효능감과의 관계를 알아보고자 하였다. 연구대상은 A대학의 유아교육과 학생 218명이다. 검사도구는 메타인지, 감성지능, 인성개발효능감에 대한 내용으로 예비유아교사의 자기보고식으로 완성되었다. 자료는 평균과 표준편차를 구한 기술통계 분석, 상관관계 분석, 단계적 회귀분석이 실시되었다. 연구결과는 첫째, 예비유아교사의 메타인지, 감성지능, 인성개발효능감은 보통이상으로 나타났다. 둘째, 메타인지와 인성개발 효능감은 정적인 상관이 있는 것으로 나타났다. 특히, 일반적 인성개발효능감이 개인적 인성개발효능감보다 더 높게 나타났다. 하위영역에서는 인지지식 중 선언적지식이 높으면 인성개발효능감이 가장 높음을 알 수 있으며, 인지조절영역 중 평가가 높으면 인성개발효능감이 가장 높음을 알 수 있다. 셋째, 감성지능은 인성개발효능감과 정적인 상관이 있는 것으로 나타났다. 특히, 감성지능이 높으면 일반적 인성개발효능감이 높게 나타났다. 감성지능의 하위영역에서는 타인감성인식이 높으면 인성개발효능감이 가장 높음을 알 수 있고, 다음은 자기감성인식, 감성조절, 감성활용 순으로 높음을 알 수 있다. 넷째, 예비유아교사의 인성개발효능감에는 감성지능 중 타인감성인식이 가장 높은 영향력이 있으며, 자기감성인식, 메타인지 중 오류수정, 그 다음은 감성지능 중 감성활동이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 유아교사의 직전교육과정에서 인성개발효능감의 중요성을 인식시키는 증가시키는 기회가 되었고, 예비유아교사의 메타인지와 감성지능에 대하여 고려하게 되었다는 점에서 연구의 의의가 있다.

핸드스캐닝 작업 방법에 따라 표준 모델 변형이 작업 정밀도에 미치는 정밀스캔에 관한 연구 (A Study on the Accuracy of Scan by the Standard Model Deformation Depending on the Hand Scanning Method)

  • 신성훈;장성호;송준기;박광식;이희성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.197-202
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    • 2018
  • 본 연구는 치과분야에서 가장 큰 변화를 가져온 자동화 시스템의 보급화로 CAD/CAM이 사용됨에 따라, 로스트왁스 테크닉 기법 시스템을 대체 하고 있다. 이에 따라 인상재를 이용하여 구강을 채득하는 방법에서 구강스캐너를 활용하여 디지털 데이터로 치과보철물을 제작하고 있다. 그러나 구강스캐너의 스캐닝 방법에 따라 디지털 데이터의 정밀도가 많을 영향을 받고 있는 실정이다. 이에 본 연구의 목적은 구강스캐너 (Intraoral scanner)의 스캔 작업 방법에 따라 나타날 수 있는 왜곡현상 및 데이터 정확도를 평가하고자 한다. 데스탑 3D 모형 스캐너로 임상에서 사용된 석고 모델을 이용하여 표준 스캔 데이터를 만들고 동일한 모델을 사용하여 구강스캐너로 세 가지 다른 방법의(AS그룹, ZS그룹, OS그룹) 스캔 방법으로 구분하여 각 5회씩 그룹별로 스캔 데이터를 만들었고, ZS그룹에서 0.121mm, AS그룹 0.172mm, OS그룹 0.423mm 정확도를 보여 ZS그룹에서 가장 높은 정확도를 보였고, 최대오차 값은 ZS그룹 0.113mm, AS그룹 0.169mm, OS그룹 0.246으로 최대 오차는 ZS그룹이 가장 낮고 OS그룹이 가장 높게 측정되었다. 세 가지의 스캔 방법은 정확도나 재현성에 있어 확실한 차이를 보였으며 임상에서도 역시 의미 있는 결과로 보였다.