• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권11호
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• pp.3479-3492
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• 2022

Longitudinal quantification of brain changes due to development, aging or disease plays an important role in the filed of personalized-medicine applications. However, due to the temporal variability in shape and different imaging equipment and parameters, estimating anatomical changes in longitudinal studies is significantly challenging. In this paper, a longitudinal Magnetic Resonance(MR) brain image segmentation algorithm proposed by combining intensity information and anisotropic smoothness term which contain a spatial smoothness constraint and longitudinal consistent constraint into a variational framework. The minimization of the proposed energy functional is strictly and effectively derived from a fast optimization algorithm. A large number of experimental results show that the proposed method can guarantee segmentation accuracy and longitudinal consistency in both simulated and real longitudinal MR brain images for analysis of anatomical changes over time.

• 한국CDE학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.58-73
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• 2007

This paper described a method for the construction of a surface through a set of nonuniform scattered points. When the shift vectors of some points as constraints on the original surface are given, those of the other points should be computed to make the new surface. To keep up the look-see and smoothness with the original surfaces, the proper relationship should be formulated between the shifts of the constraint points and those of the other points. Vector fields for 3 dimensional shift of a point on the surface are made based in the constraint shifts. Vector fields for 3 dimensional shift of a point on the surface are made based on the constraint shifts. Multilevel B-spline approximation technique was used to construct the vector field. The technique uses coarse-to-fine hierarchy of control lattices. The developed method was applied to shoe sole design system especially for grading. Using this system, a shoe sole can be modified effectively.

• 한국지구과학회지
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• 제30권7호
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• pp.834-844
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• 2009

본 연구에서는 최소모델영역 연산자를 MT(magnetotelluric) 2차원 역산 알고리듬에 적용하여 역산 해의 대비를 향상시키고자 하였다. 이를 위하여 creeping법에 기초한 최소자승 역산에 최소모델영역 연산자를 수치적으로 유도하여 알고리듬을 구현하였으며, 공간함수로서의 평활화 상수를 도입한 ACB (Active Constraint Balancing) 법을 동시에 적용하여 최소모델영역 연산자를 이용할 때 단점으로 지적되었던 역산 해의 안정성을 향상시켰다. 고립된 단일 이상체 모델에 대한 수치실험을 통하여 MT 역산에 있어서 최소영역 연산자의 효과를 기존의 2차 미분연산자와 비교 분석하여 MT 역산에서의 특징을 고찰하였다. 또한 다중 이상체 모델에 대한 실험을 통하여 Occam 역산과 비교하여 최소모델영역 연산자를 이용한 역산 해의 특징을 비교 분석하였으며 현장 자료에의 적용을 통하여 그 적용성을 살펴보았다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.86-92
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• 2006

정규화된 파동장을 이용하는 탄성파 전파형 역산법은 기존의 전파형 역산법에서 필요로 하는 탄성파원 예측으로 인해 야기되는 잠재적인 역산오차를 피할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 전파형 역산법에 가중 평활화제약을 추가하여 분해능을 높였으며, 모든 주파수성분을 동시에 역산하지 않고 주파수 별로 순차적으로 역산하도록 수정하였다. 새로운 방법은 간단한 2 차원 단층모델에 적용하여 검증하였다. 가장 큰 개선점은 적분감도에 기초하여 결정한 가중계수를 모델변수에 도입한 점이다. 모델변수에 가중계수를 적용하면 평활화제약을 선택적으로 완화할 수 있기 때문에 영상화 재구성 시 잘못된 영상을 줄이는데 효과적이다. 다중 단일주파수 역산은 다중주파수 동시역산을 대치할 수 있으며, 특히 작은 주파수부터 먼저 사용하는 순차적인 단일주파수 역산은 계산효율면에서 유용하다.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권6호
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• pp.73-81
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• 1996

In this paper, based on the constrained optimizatin technique and direct recovery method, we proesent a shape form shading (SFS) algorithm to recover a 3-D shape form an image. More specifically, we first employ the membrane model for a smoothness constraint to revoer a 3-D shape coarsely. We then compute the surface height directly to reduce the shape distortion due to a regularization term. In our approach, we can obtain a stable and accurate solution by the application of these two steps. Several simulation results on various images are provided and discussed in this paper and they show that the proposed algorithm extracts the 3-D information accurately and efficiently.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권1호
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• pp.15-25
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• 2018

탄성파 역산은 유가스 집적이 가능한 구조의 탐지에 고해상도의 분해능을 가지는 반면, 인공송신원을 이용한 해양전자탐사 역산은 유가스의 직접적인 탐지가 가능하다. 이런 이종의 물리탐사자료를 함께 이용한 복합역산은 단일 역산의 불확실성을 줄일 수 있고, 각각의 탐사자료가 가지는 장점 또한 함께 이용할 수 있다. 이 연구에서는 암석물리모델을 이용하여 탄성파탐사자료와 전자탐사자료가 동시에 최적화 될 때의 저류층의 물성값을 추출할 수 있는 동시복합역산 알고리듬을 개발하였다. 상호구배(cross-gradient) 방법을 적용하여 구조적인 해상도를 향상시켰으며, 최대우도추정법을 이용한 상대 가중치를 적용하여 자료간의 균형을 조절하였다. 개발된 알고리듬을 단순한 고립 가스층 모델에 적용한 결과, 동시복합역산으로 고해상도의 저류층 물성 추출이 가능함을 확인하였다. 하지만 오일 저류층을 모사한 배사구조의 모델에서는 적용된 모델 가중 행렬에 따라 전혀 다른 결과를 획득할 수 있었다. 따라서, 기존의 알고리듬을 각각의 모델 변수에 적합한 모델 가중 행렬을 사용하도록 수정하여, 평활화 기법과 감쇠항 기법을 수포화율과 공극률에 각각 적용하였다. 개선된 알고리듬을 오일 저류층 모델에 다시 적용한 결과, 저류층의 공극률과 수포화율을 성공적으로 추출할 수 있었다. 개발한 복합역산 알고리듬을 이용하여 획득한 결과는 유가스전 저류층의 매장량 계산에 직접적인 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 대기
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• 제17권1호
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• pp.69-86
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• 2007

The characteristics of the dual-Doppler wind retrieval method based on a three dimensional variational (3DVAR) conception were investigated from the following four points of view; the sensitivity of the number of iteration, the effect of the weak constraint term, the effect of the smoothness term, and the sensitivity of the error mixing ratio of the radial velocities. In the experiment, the radial velocities relative to the Gosan and Jindo radar sites of the Korea Meteorological Administration (KMA) were calculated from the forecasting of the WRF (Weather Research and Forecast; Skamarock, 2004) model at 1330 UTC 30 June 2006, which is the one and half hour forecast from the initial time, 1200 UTC on that day. The results showed that the retrieval performance of the horizontal wind field was robust, but that of the vertical wind was sensitive to the external conditions, such as iteration number and the on/off of the weak constraint term. The sensitivity of error mixing ratio was so large that even the horizontal wind retrieval efficiency was reduced a lot. But the sensitivity of the smooth term was not so large. When we applied this method to the real mesoscale convective system (MCS) between the Gosan and Jindo radar pair at 1430 UTC 30 June 2006, the wind structure of the convective cells in the MCS was consistently retrieved relative to the reflectivity factor structure. By comparing the vertical wind structure of this case with that of 10 minutes after, 1440 UTC 30 June 2006, we got the physical consistency of our method.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권1호
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• pp.40-48
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• 2007

이 논문은 다중 스케일 베이지안 관점에서 다층 퍼셉트론과 마코프 랜덤 필드를 사용한 새로운 결 분할 방법을 제안한다. 다층 퍼셉트론의 출력은 사후 확률을 모델링하므로 본 논문에서는 다중 스케일 웨이블릿 계수들을 다층 퍼셉트론의 입력으로 사용한다. 다층 퍼셉트론으로부터 구한 사후 확률과 MAP (maximum a posterior) 분류를 이용하여 각 스케일에서 결 분류를 수행한다. 또한 가장 섬세한 스케일에서 더 개선된 분할 결과를 얻기 위하여 모든 스케일에서 MAP 분류 결과들을 거친 스케일에서 섬세한 스케일까지 차례로 융합한다. 이런 과정은 한 스케일에서의 분류 정보와 그 인접한 보다 거친 스케일에서 얻어지는 문맥과 관련한 연역적 정보를 이용하여 MAP 분류를 행함으로써 이루어진다. 이 융합 과정에서, MRF (Markov random fields) 사전 모델이 평탄화 제한자로서 동작하고, 깁스 샘플러 (Gibbs sampler)는 MAP 분류기로서 동작한다. 제안한 분할 방법은 HMT (Hidden Markov Trees) 모델과 HMTseg 알고리즘을 이용한 결 분할 방법보다 더 좋은 성능을 보인다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권10호
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• pp.123-131
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• 1999

본 논문에서는 에지를 강조하여 동적계획법을 적용한 스테레오 정합 알고리즘을 제안한다. 기존 알고리즘에서는 표면의 평활화 제약조건의 적용, 폐색 영역에서의 정합 화소 부재 등으로 인하여 대체로 불연속 지점에서의 무뎌짐 현상을 보이고 있다. 또한 밝기 변화가 없는 영역에서는 정합 정보 부족으로 인하여 정합 에러를 동반하게 된다. 본 논문에서는 좌${\cdot}$우 영상의 에지 부분은 에지 부분 사이에 정합이 이루어지고, 그 외의 영역에서는 그 외의 영역 사이에 정합이 이루어지게 유도함으로써 기존 알고리즘에서 야기되었던 문제점들을 보완하는 새로운 비용 함수를 정의하였다. 또한 영상에서 에지가 다량으로 발생할 가능성에 대비해 에지 정보사이의 정합은 비용 함수에 경로 거리와 비례하는 가중치를 추가하였다. 제안된 알고리즘을 평행 카메라 모델 뿐만아니라 수렴 카메라 모델로 획득한 다양한 형태의 영상에 적용한 결과, 기존의 알고리즘에 비해 폐색 영역에서의 처리와 정합 에러 측면에서 개선된 성능을 보였고, 특히 불연속 지점에서의 흐려짐 현상이 개선됨을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.7-17
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• 2011

본 연구에서는 이방성을 포함하는 3차원 전기비저항 토모그래피 프로그램을 개발하였다. 이론 모델링에는 유한요소법을 이용하였고 역산에 ACB 법을 채용하여 평활화 제한 최소자승 역산의 분해능 향상을 기하였다. 수치모형 실험을 통하여 지하구조가 강한 전기적 이방성을 보이는 경우 이방성을 고려한 역산이 필수적임과 이방성이 지하구조의 해석에서 추가적인 정보로 활용 가능함을 보였다. 또한 과거 채굴 터널 상부에 고층 아파트가 건설된 폐광현장에서 획득한 3차원 토모그래피 탐사자료에 개발된 알고리듬을 적용하여 과거 채광활동과 관련된 건축물의 안전성을 평가하고자 하였다. 탐사자료에서 강한 전기적 이방성이 관찰되었고 이는 조사지역의 지질적 특성에 기인하는 것으로 확인되었다. 조사지역의 이방성을 고려하기 위하여 3차원 이방성 전기비저항 토모그래피 영상화를 수행하였으며 이로부터 지질구조에 부합하는 지하 3차원 전기비저항 영상을 획득할 수 있었다. 획득한 전기비저항 영상은 암반공학에서의 지반안정성 분석을 위한 지질구조 모형을 도출하는데 사용되었으며, 이로부터 조사대상인 아파트가 안전성에 문제가 없음을 밝힐 수 있었다.