• 제목/요약/키워드: noise maps

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Determination of Optimal Scan Time for the Measurement of Downstream Metabolites in Hyperpolarized 13C MRSI

  • Lee, Hansol;Lee, Joonsung;Joe, Eunhae;Yang, Seungwook;Choi, Young-suk;Wang, Eunkyung;Song, Ho-Taek;Kim, Dong-Hyun
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제19권4호
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    • pp.212-217
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    • 2015
  • Purpose: For a single time-point hyperpolarized $^{13}C$ magnetic resonance spectroscopy imaging (MRSI) of animal models, scan-time window after injecting substrates is critical in terms of signal-to-noise ratio (SNR) of downstream metabolites. Pre-scans of time-resolved magnetic resonance spectroscopy (MRS) can be performed to determine the scan-time window. In this study, based on two-site exchange model, protocol-specific simulation approaches were developed for $^{13}C$ MRSI and the optimal scan-time window was determined to maximize the SNR of downstream metabolites. Materials and Methods: The arterial input function and conversion rate constant from injected substrates (pyruvate) to downstream metabolite (lactate) were precalibrated, based on pre-scans of time-resolved MRS. MRSI was simulated using two-site exchange model with considerations of scan parameters of MRSI. Optimal scan-time window for mapping lactate was chosen from simulated lactate intensity maps. The performance was validated by multiple in vivo experiments of BALB/C nude mice with MDA-MB-231 breast tumor cells. As a comparison, MRSI were performed with other scan-time windows simply chosen from the lactate signal intensities of pre-scan time-resolved MRS. Results: The optimal scan timing for our animal models was determined by simulation, and was found to be 15 s after injection of the pyruvate. Compared to the simple approach, we observed that the lactate peak signal to noise ratio (PSNR) was increased by 230%. Conclusion: Optimal scan timing to measure downstream metabolites using hyperpolarized $^{13}C$ MRSI can be determined by the proposed protocol-specific simulation approaches.

T1 이완시간의 영상화 (Construction of T$_1$ Map Image)

  • 정은기;서진석;이종태;추성실;이삼현;권영길
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제6권2호
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    • pp.83-92
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    • 1995
  • 인체내 구조물의 T$_1$ 영상화 (T$_1$ mapping)는 각각 다른 조직들사이 또는 정상/병변 조직들사이에 독특한 음영대조를 준다. 이 논문에서는 각각다른 TR의 몇 영상들로부터 비선형 curve-fitting을 이용하여 T$_1$을 만드는 방법을 기술하겠다. 일반적인 curve-fitting 알고리즘은 주어진 자료로부터 찾아내고자하는 변수들에 대한 초기시행치 (T$_{1}$$^{t}$ 와 M$_{0}$ $^{t}$ )를 요구한다. 본 연구에서는 이들 초기시행치를 입력하는 방법으로서 세 가지를 다른 방법들을 제시하고 각각의 정확도와 계산 속도를 비교하였다. Curve-fitting을 위하여 SUN 윅스테이션에서 ANSI C를 이용하여 프로그램하고 실행하였다. Curve-fitting의 정확성을 검증하기 위하여 몇가지 다른 농도의 Gd-DTPA/증류수는 혼합물 모형들을 만들었다. 이들 모형들을 이용한 MR 영상 하나를 이론적인 양성자 밀도영상으로 가정하고 T$_1$이 각각 250, 500, 1000msec인 영상들을 만들고, 각각의 군들에 대하여 1, 5, 10%의 임의잡음(random noise)을 첨가하였다. 이들 영상들을 이용하여 T$_1$ map을 계산하여 만들고, 계산되는 T$_1$ map에 자기공명영상 화시에 발생하는 잠음의 크기가 어떻게 영향을 미치는지 분석하였다.

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Optical Flow Measurement Based on Boolean Edge Detection and Hough Transform

  • Chang, Min-Hyuk;Kim, Il-Jung;Park, Jong an
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.119-126
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    • 2003
  • The problem of tracking moving objects in a video stream is discussed in this pa-per. We discussed the popular technique of optical flow for moving object detection. Optical flow finds the velocity vectors at each pixel in the entire video scene. However, optical flow based methods require complex computations and are sensitive to noise. In this paper, we proposed a new method based on the Hough transform and on voting accumulation for improving the accuracy and reducing the computation time. Further, we applied the Boo-lean based edge detector for edge detection. Edge detection and segmentation are used to extract the moving objects in the image sequences and reduce the computation time of the CHT. The Boolean based edge detector provides accurate and very thin edges. The difference of the two edge maps with thin edges gives better localization of moving objects. The simulation results show that the proposed method improves the accuracy of finding the optical flow vectors and more accurately extracts moving objects' information. The process of edge detection and segmentation accurately find the location and areas of the real moving objects, and hence extracting moving information is very easy and accurate. The Combinatorial Hough Transform and voting accumulation based optical flow measures optical flow vectors accurately. The direction of moving objects is also accurately measured.

화상 증분 축적법을 이용한 등고선 간섭무늬의 개선 (Improvement of Contour Fringes by using Addition of Incremental Images)

  • 강영준;김계성;유원재;권용기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권12호
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    • pp.190-197
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    • 1999
  • 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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Improvement of Contour Fringes by using Addition of Incremental Images

  • Kang, Young-June;Ryu, Weon-Jae;Park, Sang-Kyu
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제3권3호
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    • pp.37-43
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    • 2002
  • Electronic speckle contouring(ESC) based on electronic speckle pattern interferometry is the optical method for measuring object shape by using fringe-projection techniques. This method has the advantages of being non-contact, non-destructive and a whole-field measurement 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 can be obtained by small shifts of optical fiber carrying the dual-object-beams and 4-frame phase shifting. In this study 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 the addition of incremental images through the geometrical analysis to obtain the contour fringe interval when we performed the incremental addition of images and experiments based on this method. We obtained both quantitative increment without decorrelation effect and qualitative improvement by reducing the noise of contour fringes.

반복적인 위상 랩핑 방법을 이용한 실질적인 암호화 및 복호화 시스템 (Practical Encryption and Decryption System using Iterative Phase Wrapping Method)

  • 서동환;이성근;김윤식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권6호
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    • pp.955-963
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    • 2008
  • In this paper, we propose an improved practical encryption and fault-tolerance decryption method using a non-negative value key and random function obtained with a white noise by using iterative phase wrapping method. A phase wrapping operating key, which is generated by the product of arbitrary random phase images and an original phase image. is zero-padded and Fourier transformed. Fourier operating key is then obtained by taking the real-valued data from this Fourier transformed image. Also the random phase wrapping operating key is made from these arbitrary random phase images and the same iterative phase wrapping method. We obtain a Fourier random operating key through the same method in the encryption process. For practical transmission of encryption and decryption keys via Internet, these keys should be intensity maps with non-negative values. The encryption key and the decryption key to meet this requirement are generated by the addition of the absolute of its minimum value to each of Fourier keys, respectively. The decryption based on 2-f setup with spatial filter is simply performed by the inverse Fourier transform of the multiplication between the encryption key and the decryption key and also can be used as a current spatial light modulator technology by phase encoding of the non-negative values. Computer simulations show the validity of the encryption method and the robust decryption system in the proposed technique.

역-솔레노이드 코일을 이용한 내부 영상용 핵자기공명 영상 탐침의 제작 (Construction of magnetic Resonance Imaging Probe for Internal Imaging Using Anti-Solenoid Coil)

  • 이동훈;고락길
    • 자연과학논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.27-32
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    • 1995
  • 역-솔레노이드 코일 형태를 이용한 핵자기공명용 내부영상 탐침을 제작하였다. 역-솔레노이드 탐침들로 획득된 영상의 신호-대-잡음비를 시제품 탐침인 머리코일과 몸통코일로 얻은 것들과 비교하였다. 내부영상에 관한한, 본 논문에서 제작된 역-솔레이노이드 탐침들이 위의 시제품 탐침들보다 향상된 기능성을 보였다. 그리고, 역-솔레노이드 탐침들이 형성하는 RF-자기장의 분포를 컴퓨터를 이용하여 계산하였다. 아울러, 본 논문에서 제작된 역-솔레노이드 탐침을 이용한 인체의 내부영상의 가능성에 대해서도 논의하였다.

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전 방향 이미지와 디지털 맵을 활용한 3차원 실사 도시모델 생성 기법 연구 (A Study on the Photo-realistic 3D City Modeling Using the Omnidirectional Image and Digital Maps)

  • 김형기;강윤아;한순흥
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.253-262
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    • 2014
  • 3D city model, which consisted of the 3D building models and their geospatial position and orientation, is becoming a valuable resource in virtual reality, navigation systems, civil engineering, etc. The purpose of this research is to propose the new framework to generate the 3D city model that satisfies visual and physical requirements in ground oriented simulation system. At the same time, the framework should meet the demand of the automatic creation and cost-effectiveness, which facilitates the usability of the proposed approach. To do that, I suggest the framework that leverages the mobile mapping system which automatically gathers high resolution images and supplement sensor information like position and direction of the image. And to resolve the problem from the sensor noise and a large number of the occlusions, the fusion of digital map data will be used. This paper describes the overall framework with major process and the recommended or demanded techniques for each processing step.

도시공간모델을 이용한 3차원 소음지도의 생성 (Generation of 3D Noise Maps using a City Spatial Model)

  • 오소정;김성준;최경아;이임평
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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    • pp.387-390
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    • 2008
  • 소음지도는 공간의 소음값을 3차원적으로 분석하여 GIS 데이터에 소음분석결과값을 RGB 값으로 표현한 것이다. 현재의 GIS는 2차원 데이터이므로 3차원 소음분석결과값을 표현하고 사용자들에게 제공하는 것에 효과적이지 못하다. 따라서 본 연구에서는 소음분석결과값을 보다 효과적으로 사용자들에게 제공하기 위하여 3차원 소음지도를 제작하고자 한다. 3차원 소음지도는 도시공간모델의 지형과 건물을 각각 소음분석결과값을 이용하여 texturing하여 가시화한 후 통합하여 완성한다. 지형의 경우, 지형의 기하학적 가시화완 지형의 texturing의 두 단계를 거쳐 완성하고 건물의 경우, 건물의 기하학적 3차원 가시화와 건물의 texturing의 두 단계를 거쳐 생성한다. 건물과 지형의 texturing의 단계에서 texture file은 소음분석결과값을 RGB코드로 변환하여 jpg파일로 생성한다. 생성된 3차원 소음지도는 영등포구 전체 영역을 대상지로 하였고 web기반의 VRML파일이다. 가시화의 효율성을 고려하여 영등포구 영역을 $200m{\times}200m$로 구역을 설정 607개의 구역으로 나누어 가시화하였다. 도시공간 모델을 이용하여 3차원 소음지도를 제작함으로써 도시공간모델을 이용하는 응용분야에서 3차원 공간분석의 가시화를 위한 방법을 제시할 수 있었다. 이를 통하여 공간 문제들의 결과를 사용자들에게 보다 효율적으로 제공할 수 있을 것이다.

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Hough 영역 변환을 이용한 운동 변화량 추정 (Motion Parameter Estimation Using Hough Space Transform)

  • 진성일;김종우
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.92-102
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    • 1990
  • 본 논문은 2-D 영상의 운동 변화량(크기, 회전, 이동)을 추정할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법은 입력 영상내의 직선 성분을 Hough 영역에서 한 점으로 대응시키는 Hough 변환 알고리듬을 사용하여 입력 영상에서 크기 변화가 있는 물체의 운동과 그 Hough space상의 특징점들의 변화를 나타내는 운동 변화량들에 대한 관계식을 유도한다. 유도한 관계식은 크기, 회전, 이동을 가지고 모든 입력 영상에 대해서 운동 변화량을 효율적으로 계산할 수 있다. 제안된 관계식을 항공기 영상에 적용하여 운동 변화량을 비교적 정확히 측정하였다. 또한 제안된 방식이 잡음이 섞인 영상에 대해서도 큰 오차 없이 추정 결과를 나타내고 있음을 보인다.

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