• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.189-195
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• 2003

방사선 치료시 치료계획과 실제 치료가 정확히 일치하고 있는 지를 확인하기 위해 수행하는 모의치료 영상과 포탈 영상과의 비교, 분석은 방사선 치료의 정확도를 보장하기 위한 중요한 과정이다. 본 연구에서는 이와 같은 모의치료 영상과 포탈 영상의 비교 및 오차의 정량적 분석을 위해 영상정합 방법의 하나인 챔퍼 매칭 알고리즘을 적용한 분석 프로그램을 개발하여 그 정확성과 타당성을 분석하였다. 가상의 포탈 영상을 사용하여 분석 알고리즘의 정확도를 분석한 결과, 이동에서 평균 0.64 mm, 회전에서 평균 0.32 $^{\circ}$, 스케일에서 평균 1.61% 이내의 오차를 보여 그 정확성을 입증하였고, 인체 모사 팬텀을 대상으로 한 실제 포탈 영상에서도 이동에서 평균 1.55 mm, 회전에서 평균 0.80 $^{\circ}$, 스케일에서 1.72% 이내의 오차를 보여, 본 연구에서 개발한 분석 프로그램의 타당성을 검증하였다. 본 연구를 통해 모의치료 영상과 포탈 영상의 비교, 분석에 있어 챔퍼 매칭 알고리즘을 적용할 수 있음을 확인하였으며, 개발한 분석 프로그램은 필름을 기반으로 한 모의치료 영상과 포탈 영상의 비교와 오차의 정량적 분석에 효율적으로 사용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2674-2676
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• 2002

본 논문에서는 독립성분분석(independent component analysis; 이하 ICA)에서의 새로운 그레이 블록 거리(grey block distance; GBD, 이하 GBD)알고리즘을 이용한 영상 분류 방법을 제안한다. 이 제시된 방법은 다중해상도에서 기존의 GBD 알고리즘과 비교하여 이차원 영상간의 상대적 식별을 더 용이하게 하여 영상이 급격히 변화하는 부분의 정보를 잃지 않게 개선할 수 있었다. 모의 실험 결과로부터 기존의 GBD 알고리즘에 비하여 영상간의 상대적 식별이 더 용이하여 빨리 수렴이 되는 것을 모의 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 추계학술발표논문집(상)
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• pp.851-854
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• 2004

본 논문에서는 독립성분분석(Independent Component Analysis, 이하 ICA)기법과 Kurtosis에서의 제안된 GBD 알고리즘을 이용한 영상 분류 방법을 제안한다. 이 제시된 방법은 기존의 GBD 알고리즘과 비교해서 영상이 급격히 변화하는 부분의 정보를 잃지 않게 개선할 수 있었다. 모의실험 결과로부터 제안된 GBD 알고리즘을 적용하여 영상을 분류할 때 편차가 줄어들어 영상간의 상대적 식별을 용이하게 하여 빨리 수렴이 되는 것을 모의실험을 통하여 확인 할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.25-27
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• 2005

체적소 인형 모의피폭체는 방사선 관련 분야에서 다양하게 사용되고 있으며 최근 의료영상기술과 컴퓨터의 급속한 발전으로 더 많은 각광을 받고 있다. 하지만 현재까지 개발된 체적소 인형 모의피폭체는 환자 등 실제 인체의 영상을 이용하여 제작되었기 때문에 ICRP Reference Man (2002) 등의 표준 자료에 크게 벗어난다. 본 연구에서는 표준 성인 남성의 체형과 골격을 가진 물리적 인형 모의피폭체(ATOM Adult Male Phantom, CIRS, Virginia, USA)에 MIRD형 수학적 인형 모델의 장기들을 정의하여 표준의 체형과 장기를 가진 하이브리드 체적소 인형 모의피폭체를 개발한 후 몬테칼로 전산모사에 사용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.600-609
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• 2017

탐색기의 센서 영상을 이용하여 최종 표적에 대한 선정을 수동 또는 자동으로 할 수 있는 표적 관리 모의 시스템을 개발하였다. 모의 시스템은 비행체 시스템과 지상 시스템으로 구성하였다. 비행체 시스템은 비행체의 운동역학과 센서 영상을 모의하고 지상 시스템은 표적 템플릿 모의와 지상 제어기를 모의를 수행한다. 비행체의 운동역학은 의사 6자유도를 기반으로 비례항법유도기법을 사용한다. 탐색기의 센서 영상은 알려진 적외선 영상 렌더링 기법을 이용하여 직접 개발하였으며 상용 프로그램과 비교하여 검증하였다. 지상제어기는 사용자 편의를 위해 임무에 관련된 정보를 가능한 많이 전시할 수 있는 사용자 인터페이스로 구성하였다. 최종적으로 표적 격추 임무 모의를 통해 요구하는 성능에 만족함을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권2호
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• pp.251-263
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• 2019

Sentinel-2 위성은 기존 Landsat 시리즈보다 높은 공간해상도, 시간해상도 및 13개의 가시광, Red-edge, 적외, 단파적외 영역을 포함하는 다중분광 영상을 제공하고 있다. 이는 Landsat 시리즈와의 비슷한 파장대역 구성으로 향후 Landsat 시리즈와 융합분석이 가능하다는 이점이 있다. 그 동안 Landsat 위성영상은 국내의 다양한 연구에 적용되고 있으나 Sentinel-2 광학 위성영상은 많은 활용 사례가 보고되지 않았다. Sentinel-2 광학 위성은 기존 Landsat 위성이 제공하는 Top-of-Atmosphere(TOA) 반사율 영상을 Level-1C(L1C)에서 제공하고 있으며, Level-2A(L2A)영상을 통해 Landsat 시리즈보다 한 단계 더 대기보정이 수행된 Bottom-of-Atmosphere(BOA) 반사율 영상을 제공할 예정에 있다. BOA 반사율 영상은 에어로졸 광학 두께(AOT: Aerosol optical thickness)와 대기 중 수증기(WV: Water Vapor) 자료를 Sentinel-2 영상으로부터 얻고 이를 보정하여 TOA 반사율 영상을 BOA 반사율 영상으로 변환을 가능하게 한다. 현재, 유럽 전역지역에서 L2A 자료를 무료로 다운로드 가능하며 이외 지역의 경우 L2A 자료의 실시간 제공이 예정되어 있다. 따라서, Sentinel-2 L2A 자료의 활용가능성이 국내에서 점점 커질 것으로 기대되는 바이며 농업지역에서 Sentinel-2 L2A 영상이 제공하는 BOA 반사율 자료의 활용가능성을 확인하기 위해 경상남도 합천군에서 촬영된 항공 초분광영상을 활용하여 Sentinel-2 L2A 자료를 모의해 보고 정량적인 분석을 통해 모의영상과 실제 촬영된 영상을 비교해보았다. 본 연구에서는 Sentinel-2 L2A 자료와 항공기 기반의 초분광 영상을 통해 모의된 Sentinel-2 영상에 대한 정량적인 비교를 수행하였으며, 가시광 영역대의 밴드와 식생지수에 대하여 참조 영상인 모의영상과 대기보정이 수행된 L2A 자료의 RMSE의 감소 및 상관관계의 증가 경향이 뚜렷하게 나타나는 것으로 확인되었다.

• 한국측량학회지
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• 제40권3호
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• pp.177-185
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• 2022

본 연구에서는 딥러닝을 통해 고해상도 광학 위성영상에 동종센서로 촬영한 영상을 참조하여 폐색 영역을 복원하는 방법을 제안하였다. 패치 단위로 분할된 영상에서 원본 영상의 화소 분포를 최대한 유지하며 폐색 영역을 모의한 영상과 주변 영상의 자연스러운 연속성을 위해 ConvNeXt 블록을 적용한 CycleGAN (Cycle Generative Adversarial Network) 방법을 사용하여 실험을 진행하였고 이를 3개의 실험지역에 대해 분석하였다. 또한, 학습패치 크기를 512*512화소로 하는 경우와 2배 확장한 1024*1024화소 크기의 적용 결과도 비교하였다. 서로 특징이 다른 3개의 지역에 대하여 실험한 결과, ConvNeXt CycleGAN 방법론이 기존의 CycleGAN을 적용한 영상, Histogram matching 영상과 비교하여 개선된 R² 값을 보여줌을 확인하였다. 학습에 사용되는 패치 크기별 실험의 경우 1024*1024화소의 패치를 사용한 결과, 약 0.98의 R²값이 산출되었으며 영상밴드별 화소 분포를 비교한 결과에서도 큰 패치 크기로 학습한 모의 결과가 원본 영상과 더 유사한 히스토그램 분포를 나타내었다. 이를 통해, 기존의 CycleGAN을 적용한 영상 및 Histogram matching 영상보다 발전된 ConvNeXt CycleGAN을 사용할 때 원본영상과 유사한 모의 결과를 도출할 수 있었고, 성공적인 모의를 수행할 수 있음을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.165-171
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• 2002

목적 : 척수에 전이가 가능한 뇌종양 치료를 위한 두개척수 방사선치료 시 복와위가 불가능한 경우 전산화단층촬영모의치료장치(volumetric spiral CT)와 가상모의 치료기(virtual simulator) 및 3차원 방사선치료계획장치를 이용하여 배와위로 두개척수 방사선치료계획 방법을 개발하고 기하학적 검증을 통하여 유용성을 고찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 5월에서 2001년 12월까지 연세암센터 방사선종양학과에서 배와위로 두개척수 방사선치료를 받은 환자 9명을 대상으로 하였다. 복와위가 불가능한 중증의 뇌종양 환자를 배와위로 하여 두경부는 두부고정틀 (thermoplastic mast $Aquaplast^{circledR}$) 로 고정시키고, 전신은 $Vac-Loc^{\circledR}$ (전성물산, 한국)으로 고정한 후 전산화단층촬영모의치료장치를 이용하여 전신체적영상(volumetric image)을 얻었다. 환자 자세의 재현성 확인 및 검증을 위해 두부에 세 개의 점과 전신에 기준선 및 기준점 등을 표시하였다. 이후 가상현실 영상(virtual fluoroscopy)에서 인체의 크기와 방향에 제약이 없고 치료 침대와 고정기구에 대한 시각장애를 제거함으로써 자유롭게 모의치료를 할 수 있었으며, 조사면과 빔을 결정하고 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR)과 디지털화합성사진(digitally composited radiography, DCR)을 통하여 분해능이 좋은 화질의 투시 및 모의치료영상을 획득하였다. 기하학적 검증은 치료중심점 이동시 얻은 모의치료영상과 첫 치료 시에 얻은 조사면 검증 사진(port verification film) 등을 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 시각적, 정량적으로 비교, 분석하였다. 결과 : 전산화단층촬영모의치료장치와 가상모의치료기 및 3차원 방사선치료계획 장치 등을 이용하여 복와위가 불가능한 환자의 두개척수 방사선 치료계획을 배와위로 원활히 수행할 수 있었다. 가상현실영상에서 대부분의 설계작업이 이루어지므로 환자의 자세고정을 요하는 시간은 전신체적 영상을 얻는 10분 이내이므로 환자의 불편을 줄일 수 있을 뿐 아니라 모의치료과정 중의 체위 변동 변수를 제거할 수 있었다. 또한 전산화단층촬영영상을 얻음으로써 중요정상조직인 안구, 척수 등을 정확하게 설정할 수 있었고, 조사면 결정과 차폐의 정확성을 증진시킬 수 있었다. 환자 자세 오차는 디지털화재구성사진과 치료 시마다 얻은 포트필름에서 치료중심점과 척수 사이의 거리를 측정하여 3 mm 이내의 정확성을 얻을 수 있었다. 결론 : 전산화단층촬영모의치료장치로 체적영상을 얻고 가상현실모의치료계획으로 배와위 두개척수 방사선치료계획을 정확하고 용이하게 실현할 수 있었다. 따라서 배와위 두개척수 방사선치료는 복와위를 취할 수 없어서 치료가 힘든 소아환자, 전신상태가 좋지 않거나 기관절개술이 시행되어 있는 환자에서 유용한 방법임을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.201-212
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• 2000

본 논문에서는 인공고관절과 환자의 고관절 부위를 각각 3차원 영상화한 후에 이들의 정합도 (fitness)를 측정하여 수치적인 정보로 제공함으로써 환자의 체형에 적합한 인공고관절을 선택하고, 더 나아가 정확한 시술방향과 시술깊이를 제공할 수 있는 모의시술시스템을 제시하였다. 이를 위해 region growing 기법등을 이용하여 환자의 CT 영상을 3차원화하고, 또한 인공고관절을 projection 기법 등을 통해 3차원 영상화하였으며, 지금까지 인공고관절 정합도 측정에 사용했던 단순한 단면적 비교방식과는 달리 삽입의 균일성도 가늠할 수 있는 새로운 정합도 측정 방식을 고안하여 적용하였다. 다양한 실험과 분석을 통하여 새로 제안한 정합도 측정 방법의 정확성과 우수함을 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제시하는 모의 시술시스템은 향후 정형외과 분야에서 인공무릎과 같은 다른 영역에서의 시술 보조 시스템으로도 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 인공관절의 국산화 및 주문제작 등에성도 많은 활용을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.594-601
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• 2009

모의 사격 시스템은 군사 훈련에 드는 많은 비용과 시간을 줄일 수 있음은 물론이고 사고의 위험을 배제할 수 있다. 특히 레이저를 이용한 모의 사격 시스템은 실탄을 사용한 훈련과 거의 유사한 환경을 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 레이저빔을 인식하기 위한 효과적인 영상처리기법의 개발이 필요하다. 본 연구에서 제안하는 방법은 인접한 두 영상에서 차 영상을 구하고 이 차 영상에서 빔을 배경과 구분하기 위해서 쓰레쉬홀딩 방법을 적용하였다. 이때 쓰레쉬홀드 값은 배경을 이루는 점들의 밝기 분포가 정규분포를 이룬다는 가정 하에 결정한다. 이 결과에 잡음제거와 영역분리 과정을 거쳐서 빔의 영역을 정한다. 이 영상처리 방법의 계산 복잡도는 영상의 크기와 잡음제거를 위해 사용한 마스크의 크기를 곱한 값에 비례한다. 실험에서 제안한 방법은 93.3%의 정확도를 보였다. 또한 부정확한 결과가 나오는 경우에도 항상 빔을 포함하여 영역을 잡는 것을 확인할 수 있었다.