현재 뇌 질환의 진단은 전문의의 주관극인 판단에 의하기 때문에 보다 정량화되고 객관화된 근거를 제시할 수 있는 의료 영상 정보 분석 시스템이 필요하다. 본 시스템은 MR 영상에 대해 영상 처리 및 정보 관리를 통한 뇌 질만의 진단 및 계획이나 방법의 결정을 하는데 도움을 주기 위한 지식기반 의료 영상 처리 및 관리 시스템으로 의료 영상의 처리와 진단, 영상처리시스템 이용의 극대화, 시스템간의 유기적 연결 및 운용상의 문제점 등 의학영상에 관한 제반 연구를 수행함으로써 국내의 의료영상 기술을 선도하며, 의학영상분야 및 의과학 발전에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
본 논문은 기존의 MPEG-4 시스템을 기반으로 양안식 3차원 동영상을 효율적으로 처리하기 위하여 부호화된 기초스트림을 다중화 하는 처리 모듈과 싱크 패킷 헤더부에 3차원 동영상 데이터 처리를 위해 요구되는 헤더정보를 포함하는 확장 MPEG-4 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 기존 2차원 동영상 처리와 호환성을 유지하면서 3차원 동영상의 디스플레이 방식 및 사용자 시스템 환경에 적합한 데이터만을 선택적으로 전송함으로써, 전송 효율 및 디코딩 속도를 향상시킨다.
영상처리시 처리 요구 되는 영상데이터의 크기에 비례하여 시스템의 부담은 더욱 더 증가하게 된다. 특히 클라이언트로부터 전송되는 영상 데이터를 실시간으로 서버에서 분석하여 처리하는 원격 영상처리 시스템에서는 처리해야 할 데이터가 집중되는 서버 측에는 데이터의 병목현상이 발생하게 되고, 데이터의 병목현상은 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 여러 대의 서버를 두어 처리하는 단순 분산처리를 사용하여 해결 할 수 있으나, 이는 그만큼의 비용 부담을 가져올 수 있다. 본 논문에서는 영상 데이터 처리의 병목현상을 해결하기 위한 분산 시스템에 객체 활성화 기술을 접목시킨 새로운 형태의 분산 영상 처리를 제안하고자 한다. 제안한 방법은 영상 전처리 작업을 최적화 된 시스템에 의해 처리하게 하여 더 높은 성능을 가져올 수 있다. 또한 최적화된 서버의 오류로 인해 정상적으로 동작하지 않을 경우를 대비하여, 네트워크 내의 유휴서버를 활용하여 서비스를 제공할 수 있다.
최근 병원의 전산화가 급속도로 이루어지고 있는 가운데 환자의 의료영상(X-ray, CT, MRI등)을 이용하는 의료영상 회의 시스템이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 Web환경에서 분산객체 처리환경인 CORBA(Common Object Request Broker Architecture)를 잉요한 의료영상 회의시스템의 전체 구성도를 제시하고, 제시된 시스템의 핵심 요소인 영상 처리 객체 관리자를 설계하고 구현하였다. 영상 처리 객체는 그 특성상 CPU-bound이며 처리 속도 향상을 위하여 C++로 구현하였고, 영상처리 객체의 추가 및 확장이 용이하도록 구성하였다. 또한 여러 객체가 서버에 활성화되어 있을 경우 서버의 리소스 낭비가 심하며 이의 해결을 위해 객체들을 비 활성화 상태로 관리하다가 클라이언트의 요청에 위해 활성화 시켜주는 영상처리 객체 관리자가 필요하다.
영상처리에 관한 이론을 제공하고 있는 대부분의 서적들은 여러 가지 영상처리 과정은 프로그램 코드로, 영상처리 결과는 결과 영상만을 단순하게 제공하고 있기 때문에 학습자가 그 처리과정과 결과를 직접 확인하기 위해서는 별도의 컴파일러를 사용해야 하는 불편함이 있다. 따라서 이론 학습과 동시에 그 결과를 확인할 수 있도록 실습을 병행할 수 있는 학습 도구의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 영상처리에 관한 이론을 단원 별로 체계적으로 학습할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 단원에 관계되는 영상처리과정을 이해할 수 있도록 제공되는 실습 창을 통해 직접 프로그램을 작성하고 실행하여 그 결과를 확인할 수 있는 현장 실습이 가능한 영상처리 학습 시스템을 제시 한다. 제시하는 시스템은 플랫폼에 독립인 시스템이 되기 위해서 자바 언어로 구현하였으며, 학습 내용의 체계적인 관리와 제공을 위해서 단원 별 내용을 데이터베이스로 구성함으로써 사용자가 필요에 따라 단원 별로 재학습하기에 적합하도록 구성하였다.
UHD 영상 콘텐츠는 FHD 영상에 비해 생생하고 더 좋은 고화질의 영상을 제공하지만 영상정보의 데이터 양은 4K UHD 경우 4 배 이상이다. 이러한 초대용량의 UHD 영상을 기존의 병렬/분산 처리를 이용하여 비디오 코딩 한다면 UHD 의 초대용량 특성으로 인하여 연산량 부하가 발생하게 된다. 따라서 UHD 영상은 기존의 분산처리 방식이 아닌 초대용량 데이터를 빠르게 처리 할 수 있는 새로운 분산 처리기술이 필요하다. 본 논문은 UHD 콘텐츠를 빠르게 트랜스코딩 할 수 있는 클라우드 기반 UHD 영상 트랜스코딩 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 UHD 영상 트랜스코딩 시스템은 다음 3 가지 패킷 분석기, 분산 트랜스코더, 스트림 합성기로 구성된다. 패킷 분석기는 입력 영상을 분석하여 오디오와 비디오 스트림을 분할하고 비디오 스트림은 분산처리를 할 수 있도록 영상 패킷을 분할한다. 분산 트랜스코더는 클라우드 환경을 이용하여 분할된 영상 패킷들을 분산 디코드 및 인코드 처리한다. 스트림 합성기는 트랜스코딩이 완료된 비디오 스트림과 패킷 분석기에서 획득하였던 오디오 스트림을 합성하는 기능을 한다. 제시하는 방안을 적용하여 클라우드 기반 영상 트랜스 코딩 시스템을 구현하였으며, 구현된 시스템은 대용량의 UHD 영상을 빠른 속도로 트랜스코딩이 가능하다.
최근 들어 위성영상 및 항공사진은 국토환경관리에 매우 중요한 수단으로 인식되고 있으며, 이러한 추세에 따라 환경부 및 환경부 산하 기관의 많은 공무원들이 이러한 영상자료를 빠르게 업무에 활용할 수 있는 시스템이 필수적으로 요구되고 있다. 그러나 기존 시스템은 고가의 영상처리소프트웨어를 사용자 PC에 설치한 뒤 이를 이용하여 사용자 개인 컴퓨터에 저장되어 있는 대용량의 영상자료를 처리하여 업무에 활용하는 방식을 택함으로써, 영상자료 유출의 위험성, 소프트웨어의 중복적 구매에 따른 비용증가, 대용량 영상자료의 이동성 감소, 관련 소프트웨어 교육 시간 및 비용 증가 및 대용량 자료 처리에 따른 처리시간 증가 등의 문제를 야기해 왔다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하고 환경부 공무원의 사용자 활용도를 증가시킨 '대용량 영상자료를 활용한 환경지리정보 인트라넷 시스템'을 개발했다. 본 시스템은 최신 영상 압축 및 전송 기술을 활용하여 영상자료의 물리적 파일 크기에 관계없이 사용자가 원하는 부분만을 압축 전송함으로써 매우 빠른 속도로 사용자가 원하는 지역을 인트라넷을 통해 서비스할 뿐만 아니라, 이렇게 전송된 영상을 웹 상에서 실시간으로 영상처리함으로써 사용자 편의성과 속도를 매우 향상시켰다. 또한 본 시스템은 환경부가 제작한 34종 이상의 벡터 자료와 함께 통합되어 서비스됨으로써 영상자료와 벡터자료의 통합적 활용성을 증가시켰다.용성을 증가시켰다.
현재 DSP는 음성 및 오디오 신호처리 시스템, 디지털 통신 시스템, 제어 시스템, 영상처리 시스템 등 많은 영역에 걸쳐 성공적으로 사용되고 있다. 몇가지 대표적인 활용분야를 살펴보면, 음성신호 압축 분야 [1-4], MPEG (moving picture expert group)과 같은 오디오신호 압축분야[5,6], 그리고 디지털 통신 시스템에서의 적응 반향제거기, 적응 동화기, 채널간섭 제거, 변복조기, 채널 코딩, 암호화기[7-14] 등에서도 DSP가 사용되고 있다. 그리고 수중 음향 신호처리[15], 디지털 필터 디자인, 전력 스펙트럼 추정, 수중 음향 신호처리 같은 디지털 신호처리 분야[16-23]와 적응 신호처리[24-26], 이외에도 능동 소음 제어기 및 적응 제어기와 같은 제어 시스템 [27]에도 유용하게 이용되고 있다. 또한 영상 압축, 디지털 방송, 의료기기 등과 같은 영상처리 분야[28-32] 및 그 밖의 많은 분야에서 DSP의 활용은 점점 커져가고 있는 추세이다.
기형부위의 구조적 복잡성으로 인하여 부상이나 질병을 진단하거나 수술계획을 수립하는데 있어 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 네트워크 기반 기형분석 영상처리시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 기형부위를 구성하는 뼈간의 관계를 정의하고 기형 정도를 파악하기 위하여 일련의 2차원 진단 영상들을 공간적으로 구성하고 입체적 영상을 생성한 후, 객체별 모델링 및 렌더링을 가능하게 하며, 이동, 회전, 확대/축소, 컬러링과 같은 다양한 조작 기능을 제공한다. 본 개발 시스템은 클라이언트-서버 구조로 이루어졌으며, 시스템 간 사용되는 메시지 처리를 위한 진단 제어 관리기, 기형부위 영상별 가시화 및 조작을 위한 단면 및 입체 영상처리기, 원격 사용을 위한 통신망 제어기, 그리고 각종 환자 정보를 위한 데이터베이스 관리기로 구성된다. 또한 범용의 데스크탑 컴퓨터 상에서 사용자 인퍼테이스를 통하여 서버에 접속하여 영상처리시스템을 사용함으로서 보다 많은 사용자들이 동시에 사용할 수 있는 이점이 있다.
영상처리 기술의 발달로 영상처리 기술을 이용한 다양한 어플리케이션이 출시되고 있다. 영상처리 기술로 영상의 정보를 디지털화 할 수 있는 점에 착안해 춤 실력을 평가하는 시스템을 고안했다. 본 작품에서는 Human Pose Estimation 기술로 사람의 관절 위치 정보를 파악하고, 춤 전문가의 관절 위치와 사용자의 관절 위치를 동작 비교 알고리즘을 통해 비교해 사용자가 춤을 얼마나 정확하게 추는지 수치적으로 점수화해 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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