• 제목/요약/키워드: 광 간섭 단층 촬영

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3차원 연골 광간섭 단층촬영 이미지들에 대한 영상 재구성 알고리듬 연구 (Study on an Image Reconstruction Algorithm for 3D Cartilage OCT Images (A Preliminary Study))

  • 호동수;김이화;김용민;김법민
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권2호
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    • pp.62-71
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    • 2009
  • 최근에 광간섭 단층촬영은 생물학적 조직을 비 침습적으로 이미지를 얻는데 많이 사용되고 있다. 그러나, 광간섭 단층촬영은 노이즈 때문에 해석하는데 아직까지는 어려움을 갖고 있다. 본 논문에서는 인체와 토끼의 연골 이미지들의 이미지에서 잡음을 제거하는 다양한 영상처리 기술을 적용해 보았다. 또한 광간섭 단층촬영으로 얻은 이미지들을 영상 분할 방법을 통해 얻고자 하는 부위를 구별 하였으며 대부분의 이미지들이 영상분할 알고리즘에 적합함을 볼 수 있었다. 그리고, 광간섭 단층영상에 적합한 영상분할 방법을 선택한 후 영상을 재구성 하였다. 광간섭 단층촬영은 작은 깊이와 거리에 제한을 가지고 있기 때문에 영상처리장치에 단점을 가지고 있다. 광간섭 이미지가 매우 작은 공간에서 이루어 짐으로 같은 지역의 영상을 재구성 하기는 어려운 점이 있다. 그래서, 광간섭 단층영상 재구성을 할 때 좋은 매칭 알고리즘 방법이 필요하다. 본 논문에서는 챔퍼 매칭 알고리즘을 사용하여 재구성 하였다. 본 연구에서는 OCT 연골 이미지를 얻어 노이즈 제거, 영상 분할, 3D 광간섭 단층 영상을 재구성 할 수 있었다.

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동적 광단층 탄성영상법을 이용한 조직의 고해상도 기계적 성질 측정을 위한 예비 실험 (Preliminary Experiment for High-resolution Measurement of Tissue Mechanical Properties Using Dynamic Optical Coherence Elastography)

  • 권다영;안예찬
    • 한국광학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.99-103
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    • 2018
  • 동적 광단층 탄성영상법은 광 결맞음 단층촬영법을 기반으로 하여 위상차에 의해 조직의 기계적 성질 중 하나인 탄성도를 측정하기 위한 기법이다. 광 결맞음 단층촬영법은 마이켈슨 간섭계를 기반으로 한 비침습적 고해상도 단면 촬영기법이다. 본 논문에서는 광단층 탄성영상법을 생체 조직에 적용하기 전에 실행가능성을 판단하고자 강도를 쉽게 구분할 수 있는 지우개, 스펀지, 샤프심으로 샘플을 제작하여 실험을 진행하였다. 샘플에 사인파의 일정한 진동자극을 가하기 위해 압전액추에이터를 샘플의 아래쪽에 위치시켰으며 위쪽에서 광 결맞음 단층촬영법으로 스캔하였다. 깊이마다 횡방향에 대한 변형속도를 힐버트 변환하여 포락선을 검출한 후 포락선의 높낮이를 색깔로 표현하여 이미지 상에서 샘플 내의 상대적인 강도를 비교할 수 있었다. 또한, 샘플단과 참조단 사이의 간섭을 이용하는 것보다 샘플단 내의 자기간섭을 이용할 경우 변형속도 계산에 있어 장점이 있음을 제시하였다.

실린더형 압전소자 광지연선을 이용한 광 간섭형 단층촬영(OCT) 시스템 제작 (Fabrication of an On System based on an Optical Delay line with Cylindrical PZT)

  • 박성진;김영관;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.159-164
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    • 2006
  • 원통형의 압접소자를 이용한 광지연선을 사용하여 광 간섭형 단층촬영 시스템을 제작하였다. 광지연선은 18 m 길이의 단일 모드 광섬유를 압전소자의 둘레에 134회 감아 구성하였으며 0.78 mm의 광경로 길이변화를 얻었다. 제작한 광 간섭형 단층촬영 시스템은 신호 대 잡음비 96.9 dB, 종방향 분해능 $18.6{\pm}0.5\;{\mu}m$, 횡방향 분해능 $5\;{\mu}m$의 특성을 보였다.

주파수영역 광 간섭 단층촬영 시스템을 위한 파장가변 광원 및 신호처리계의 구현 (Implementation of the Wavelength-Swept-Source and Signal Processing for the Frequency Domain Optical Coherence Tomography)

  • 이응제;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.309-316
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    • 2007
  • 주파수영역 광 간섭 단층촬영 시스템을 위한 파장가변 광원과 주파수 보정(calibration)을 위한 신호처리계를 구현하였다. 제작된 레이저의 평균출력을 부스터(booster) 반도체 광 증폭기를 이용하여 14 mW까지 증폭시키고, 레이저 스펙트럼의 편이(shift)를 보상하였다. 패브리-페롯 에탈론(Fabry-Perot etalon)과 디지털 신호처리(digital signal processing)로 신호처리계를 제작함으로서 파장가변광원의 속도가변에 따른 비트주파수(beat frequency)의 넓어짐을 보정하였다. 제작된 광 간섭 단층촬영 시스템은 종방향 주사속도 154.4 kHz, 측정깊이 0.95 mm, 종방향 분해능 $12{\pm}0.37{\mu}m$의 특성을 가진다.

정현파로 구동되는 PZT 광경로 지연기를 이용한 광 간섭 단층촬영시스템 (Optical Coherence Tomography with Sinusoidal-Wave Drive an Optical Delay Line using Piezoelectrics Strecher)

  • 김영관;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.274-279
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    • 2007
  • 광간섭 단층촬영(OCT)용으로 원통형 압전소자(PZT)와 단일모드 광섬유를 이용한 광경로 지연기를 제작하여 정현파로 구동하고 특성을 분석하였다. 제작한 OCT 시스템은 검침단과 기준단을 대칭 구동하는 이중 광경로 지연방식을 사용하였다. 정현파 구동을 통한 PZT 광경로 지연 방식은 삼각파 구동과 비교하여 입력파형의 첨두 부분에서의 비선형현상을 제거하여 높은 반복성을 나타냄을 보였고, 삼각파 구동으로는 불가능했던 부분을 영상화 할 수 있었다.

광간섭단층촬영술을 이용한 치아우식증의 발견 (Early caries detection using optical coherence tomography: a review of the literature)

  • 박영석;조병훈;이승표;손원준
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권5호
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    • pp.367-376
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    • 2011
  • 치아우식증의 조기 발견은 외과적 삭제를 피하면서, 적절한 치료를 할 수 있는 좋은 기회를 제공한다. 광간섭단층촬영술은 최근 각광받기 시작한 3차원 이미지 기술로서, 안과에서 광학적 생검의 목적으로 빈번히 이용되는 것을 필두로 다양한 의학 분야에 적용되어 왔고, 최근 초기 우식증의 발견에 전도유망하여 다양한 연구가 진행 중이다. 이 기술은 저 상관도 간섭계의 원리에 근거하고 있으며, 장점으로는 비침습적이고, 방사선을 사용하지 않으며, 3차원 이미지 구축이 가능하다는 점이다. 본 연구에서는 광간섭단층촬영술의 원리와 개략적인 개발 과정에 대한 기술과 함께 치아우식증에 관한 연구들에 대하여 고찰해 보았고, 이를 통해 이 기술의 응용 가능성을 확인하였다. 그럼에도 불구하고, 임상적인 유용성을 입증하기 위해서는 몇 가지 기술적 문제를 해결해야 하고, 보다 많은 생체 내 실험이 뒷받침되어야 할 것이다.

쥐 눈과 인간 치아의 정밀한 단층정보 분석을 위한 OCT 3-D 영상 재구성 (3-D OCT Image Reconstruction for Precision Analysis of Rat Eye and Human Molar)

  • 전지혜;나지훈;양윤기;이병하;이창수
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권6호
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    • pp.423-430
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    • 2007
  • 광 간섭 단층 촬영(optical coherence tomography : OCT)은 생체 미세 조직의 단면을 약 $1{\mu}m$ 해상도의 영상으로 획득하기 위한 고해상도 영상 기법으로 영상 진단 의학에 주로 응용된다. 본 논문에서는 OCT 시스템의 원리를 알아보고 이론을 바탕으로 시스템을 직접 구현한다. 또한 안광학과 치과학 영역에서의 응용을 실험적으로 알아보기 위하여 쥐 눈과 인간의 대구치 표본을 이용하여 실험하였다. 구현한 시스템을 이용하여 두 가지 표본 실험을 통해 2-D 영상 데이터를 획득한다. 획득한 2-D 영상을 MATLAB과 OPEN-GL을 이용하여 생체 조직 정보 획득에 용이한 3-D OCT 영상을 구축하고 분석한다. 3-D 영상 구축에 OPEN-GL을 이용함으로써 MATLAB에 비해 처리 시간을 약 10배 단축하였다.

간섭계 형태에 따른 광단층 촬영장치의 SNR 비교 (Comparison of Signal to Noise Ratios in different configulation of optical coherence tomography systems)

  • 양승국;박양하;장원석;오상기;김현덕;김기문
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.804-806
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    • 2004
  • 인체에 무해하며 고분해능의 단층영상과 저가격 및 소형으로 제작이 가능하여 전세계적으로 많은 연구가 진행중인 광영상 단층촬영기(Optical coherence tomography system : OCT)에 관한 것이다. 샘플에서 흡수와 산란으로 인하여 샘플로부터 반사된 광신호는 매우 미약하다. 게다가 커플러등에 의한 손실로 인하여 광검출기에 도달하는 신호는 매우 미약하다. 이러한 On시스템의 신호대 잡음비를 향상시키기 위하여 기본적인 마이켈슨 간섭계와 마흐젠더 간섭계를 구성하여 시뮬레이션과 기준샘플을 이용하여 측정하였다. 실험결과 마흐젠더 간섭계를 사용한 샘플로 반사된 광신호는 OCT 시스템의 신호대 잡음비 향상시키기 위하여 두 가지 형태의 간섭계를 구성하였으며 시뮬레이션을 통한 비교 분석과 기준 샘플의 측정에 의한 비교분석을 하였다. 실험결과 마흐젠더 간섭계형 OCT 시스템이 신호대 잡음비가 향상됨을 확인 하였다.

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