• 제목/요약/키워드: 의료영상처리

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영상유체보존식과 함수전개법에 의한 심장영상의 광류 (Optical flow of heart images by image-flow conservation equation and functional expansion)

  • 김진우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1341-1347
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    • 2007
  • 기존의 광류 (Optical flow)는 국소적 처리를 시작점으로 하는 bottom-up수법에 의해서 구하였다. 이에 반해, 본 논문은 영상유체보존식과 함수 전개법에 의해 영상 전체의 움직임을 차수가 낮은 모드로 부터 순차적으로 전개하는 bottom-down수법을 새로운 수법으로 제안한다. 의료 영상에 있어서 명도는 움직임이 있어도 불변으로 유지하려는 경우가 많다. 그러나 이 같은 영상계열에서의 움직임은 좌표 변환에 의해서 대응된다. 본 수법의 경우 광류는 선형모멘트방정식의 함수에 관한 도함수를 이용하는 투영법에 의해서 반복계산으로 구하여 진다. 본 논문에서는 심장의 영상계열을 이용하여 기존의 Horn and Schunck기법, Standard multigrid기법과 본 수법의 알고리즘을 비교 평가하여 유효성을 나타낸다.

모멘트 정보와 표면거리 기반 다중 모달리티 의료영상 정합 (Multi-modality MEdical Image Registration based on Moment Information and Surface Distance)

  • 최유주;김민정;박지영;윤현주;정명진;홍승봉;김명희
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권3_4호
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    • pp.224-238
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    • 2004
  • 다중 모달리티 영상정합은 서로 다른 성격의 두 영상의 중요정보를 결합하여 복합적 정보를 얻기 위해 널리 사용되는 영상처리 기법이다. 본 연구에서는 정합 대상 객체의 초기위치 및 방향에 종속적이지 않고, 낮은 정합오차 범위 내에서의 안정적인 정합을 지원하기 위하여 기존의 표면기반 정합 기법을 개선한 모멘트 정보 및 표면거리 기반의 정합 기법을 제시한다. 제안방법에서는 우선 정합대상객체의 표면 윤곽 점을 추출하고, 이를 기반으로 대상객체의 모멘트 정보를 추출하여, 표면거리 기반 상세 정합 이전에 모멘트 정보를 일치시키는 변환을 수행함으로써, 정합이전 대상객체의 위치 및 방향이 상이한 경우에 있어서도 정합이 안정적으로 수행되도록 한다. 또한 테스트 영상에 대한 표면 대표점 추출 시, 표면 코너추출법을 적용함으로써, 기존 표면 정보 기반 정합기법에서 일반적으로 사용하고 있는 무작위 샘플링 및 일정간격 샘플링에 의한 취약점을 보완한다. 본 논문에서 제안기법의 검증을 위하여 뇌 부위 자기공명단층영상(MRI)과 양자 방출 단층 촬영 영상(PET)을 적용하고, 정합오류율과 정합결과에 대한 2,3차원 가시화 영상의 육안평가를 통하여 정확성 및 안정성 측면을 검증한다.

계층적 군집화 기반 Re-ID를 활용한 객체별 행동 및 표정 검출용 영상 분석 시스템 (Video Analysis System for Action and Emotion Detection by Object with Hierarchical Clustering based Re-ID)

  • 이상현;양성훈;오승진;강진범
    • 지능정보연구
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    • 제28권1호
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    • pp.89-106
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    • 2022
  • 최근 영상 데이터의 급증으로 이를 효과적으로 처리하기 위해 객체 탐지 및 추적, 행동 인식, 표정 인식, 재식별(Re-ID)과 같은 다양한 컴퓨터비전 기술에 대한 수요도 급증했다. 그러나 객체 탐지 및 추적 기술은 객체의 영상 촬영 장소 이탈과 재등장, 오클루전(Occlusion) 등과 같이 성능을 저하시키는 많은 어려움을 안고 있다. 이에 따라 객체 탐지 및 추적 모델을 근간으로 하는 행동 및 표정 인식 모델 또한 객체별 데이터 추출에 난항을 겪는다. 또한 다양한 모델을 활용한 딥러닝 아키텍처는 병목과 최적화 부족으로 성능 저하를 겪는다. 본 연구에서는 YOLOv5기반 DeepSORT 객체추적 모델, SlowFast 기반 행동 인식 모델, Torchreid 기반 재식별 모델, 그리고 AWS Rekognition의 표정 인식 모델을 활용한 영상 분석 시스템에 단일 연결 계층적 군집화(Single-linkage Hierarchical Clustering)를 활용한 재식별(Re-ID) 기법과 GPU의 메모리 스루풋(Throughput)을 극대화하는 처리 기법을 적용한 행동 및 표정 검출용 영상 분석 시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 시스템은 간단한 메트릭을 사용하는 재식별 모델의 성능보다 높은 정확도와 실시간에 가까운 처리 성능을 가지며, 객체의 영상 촬영 장소 이탈과 재등장, 오클루전 등에 의한 추적 실패를 방지하고 영상 내 객체별 행동 및 표정 인식 결과를 동일 객체에 지속적으로 연동하여 영상을 효율적으로 분석할 수 있다.

멀티 스펙트럴 영상들의 압축 (Compression of Multispectral Images)

  • ;최흥국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.28-39
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    • 2003
  • 본 논문은 고해상도에 대한 멀티 스펙트럴 영상들에 대한 압축기술에 대한 연구입니다. 원래는 원격센싱 컨텍스트에 대한 개발로 이를 식품과 의료영상에 적용하였습니다마는 이러한 가능성을 여러 컨텍스트에서 처리하는 것을 목표로 두었으며 즉, 원격센싱, 식품모니터링 그리고 의료영상의 새로운 분야로 탐구 및 적용하였다. 압축은 한 화소와 관계한 이웃 간의 화소들 간의 간단한 추정에 기반하여 나타날 수 있도록 하였다. 멀티 스펙트럴 영상들은 화소들이 같은 밴드 안에서 가까이 이웃하여 있는 어떤 상접한 정도의 관계를 해석하였으며 하나의 발견된 상관관계는 어떠한 한 밴드 내에서의 계수에 기반 한다. 그 계수와의 관계는 다른 밴드에서 계산되어진 것과 유사하다. 두 번째의 관찰에서는 개발되어진 알고리즘이 화소당 비트수를 멀티 스펙트럴 위성원격영상에서 16비트에서 4비트로 감소할 수 있었다. 따라서 다른 방법론들과 속도 및 압축률에 대해서 비교 분석하였다. 보통 그래픽 포맷인 GIF, JPEG 그리고 PCX를 사용하였으며 참조와 같이 LZW Huffman과 RLE의 알고리즘을 행하였다. 소개되어진 방법들은 압축을 줄이는 것이 선상, 프로그램 안에서 혹은 관례적인 압축 알고리즘에서 속도와 압축률에서 유사한 결과를 가져왔다.

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의료용 화상정보 처리 시스템 개발 (Development of Hospital Image Management and Communication System)

  • 이준하;이상학;신현진
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제4권2호
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    • pp.59-67
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    • 1993
  • 의용화상 정보처리 시스템은 화상정보가 필림형태로 표현되어 판독, 관리되는 것에 의해 생기는 시, 공간적인 단점을 해소하고 의료정보를 체계화 시키는 데 목적을 두고 있다. 기존방식의 단점을 해소하고 계통을 체계화하기 위해 화상데이타를 디지탈화하여 저장, 검색, 표시 및 전송하는 시스템에서, 본 연구는 의용화상 데이타 베이스 구성을 위한 데이타의 수집 부분에서 프레임 그래버를 채택, 효율적인 화상데이타 저장공간의 확보 및 LAN을 사용하여 화상데이타의 전송시간 단축을 할 수 있는 화상데이타 압축을 위해서는 JEPG의 DCT압축모델을 채택하였고 시스템의 손쉬운 운용방법을 위해 그래픽 사용자 인터페이스에 의한 컴퓨터의 사용자 인터페이스에 대하여 연구하였다. 압축 화상 데이타를 LAN을 통하여 전송함으로써 전송시간 단축과 기존의 선로를 사용함으로써 추가비용을 절감하고 화상 데이타베이스를 크라이언트 서어버 개념에 의한 관리로 인하여 기존의 진료정보 시스템 체계에 혼란을 주지않고 필요에 따라 화상정보를 획득할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 화상워크스테이션 상에서의 이미지 처리에 대한 부분 즉, 다화면 표시, 길이 계산, 면전 계산 및 3차원 영상 재구성등의 작업과 사용자의 인터페이스등은 계속 연구되어야 할 과제이다.

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컬러 및 깊이 데이터 변환을 이용하는 입체감 향상 (Stereoscopic Perception Improvement Using Color and Depth Transformation)

  • 길종인;장성은;서주하;김만배
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.584-595
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    • 2011
  • 최근 RGB 영상과 깊이맵이 동시에 제작되어 공급되고 있다. 깊이맵은 사용자의 용도에 따라 다양한 형태로 변환되어 입체영상 제작에 사용된다. 깊이맵을 활용하는 기법이 새로이 소개되고 있는데, 한 예로 의료 분야에서 2D 영상의 컬러를 변환하여 지각 깊이감을 개선하는 영상처리 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 기존의 컬러 변환을 통한 2D 영상의 지각 깊이감 개선을 입체영상에 적용하여, 3D 지각 깊이감을 동시에 향상시키는 방법을 제안한다. 이를 위해 대조 변환 및 배경 다크닝 방법을 제안하고, 실험을 통해 제안 방법이 상기 목적을 얻을 수 있는 것을 검증하였다. 주관적 실험에서는 입체감 향상 및 피로도 측정을 통해 제안 방법의 성능 및 단점을 제시하였다.

성대 영상에서 에너지를 이용한 관심 영역 추출 (Region-of-Interest Detection using the Energy from Vocal Fold Image)

  • 김엄준;성미영
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권8호
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    • pp.804-814
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    • 2000
  • 본 논문에서는 비데오스트로보키모그래피(Videostrobokymography) 시스템에서 영상중의 관심 영역을 추출하는 효율적인 방법을 소개하고자 한다. 비데오스트로보키모그래피는 성대 운동의 불규칙적인 움직임을 판단하여 자동으로 진단 파라미터를 구하는 의료 영상 시스템이다. 본 논문에서는 세 가지의 단계를 거쳐서 관심 영역을 추출하고 있다. 첫 번째로 최소 에너지를 이용하여 관심 영역의 중심이 되는 부분을 찾는다. 관심 영역 내에 있는 특징 점을 추출한 후 두 번째 단계로 한 라인(line) 영역에 대해 가로축을 따라서 평균값에 의한 에지를 선택한다. 최종 단계에서는 이 특징 값을 합병 알고리즘(merge algorithm)의 임계값으로 사용하여 관심 영역을 추출한다. 제안하는 알고리즘을 19명의 성대 영상에 적용하여 분석한 결과 성대를 촬영한 95%의 영상에서 관심 영역을 추출할 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 관심 영역 추출 방법은 계산 량이 적어 200${\times}$280 크기의 영상을 초당 약 40프레임이상 처리하여 관심 영역을 추출할 수 있어 매우 효율적이다.

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복합잡음 환경에서 결합가중치를 이용한 영상복원 필터 (Image Restoration Filter using Combined Weight in Mixed Noise Environment)

  • 천봉원;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.210-212
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    • 2021
  • 현대사회는 4차 산업혁명의 영향으로 다양한 디지털 장비가 보급되고 있으며, 자동화 공정, 지능형 CCTV, 의료산업, 로봇, 드론 등 넓은 분야에서 사용되고 있다. 이에 따라 영상을 기반으로 동작하는 시스템에서 전처리 과정에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 영상을 효과적으로 복원하기 위한 알고리즘이 주목받고 있다. 본 논문에서는 복합잡음 환경에서 영상을 복원하기 위해 결합가중치에 기반한 필터 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 입력 영상 및 필터링 마스크 내부의 화소값을 대상으로 공간적 거리에 따른 가중치와 화소값 차이에 따른 가중치를 각각 계산한다. 최종 출력은 두 가중치를 바탕으로 계산한 결합가중치를 마스크에 적용하여 필터링하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 기존 필터 알고리즘과 비교하여 시뮬레이션하였다.

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PDE 기반의 이미지 인페인팅을 이용한 시신경 원판 경계 검출에 관한 연구 (Detection of the Optic Disk Boundary in Retinal Images using Image inpainting based on PDE)

  • 김태형;김성현;김진만;공재응;김두영
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.249-254
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    • 2007
  • 본 논문은 실명(loss of eyesight)의 원인 중 하나인 녹내장의 진행과 진단 등의 의료 정보제공을 목적으로 양방향 곡선 전개 방식을 이용하여 망막 영상에서 시신경 원판(optic disk)의 경계를 검출하는 방법을 제안한다. 정확한 경계 검출을 위하여 PDE 기반의 Image inpainting 방법으로 시신경 원판 위를 지나는 혈관을 제거하고 전처리 과정에서 발생하는 잡음제거와 경계의 보존을 위해 비등방성 필터링(anisotropic filtering)을 행한다. 혈관이 제거된 망막 영상에서 시신경 원판의 경계 검출은 초기 곡선에 강인한 양방향 곡선 방식으로 검출한다. 실험결과, 제안한 방법이 전체영상의 블러링 현상뿐만 아니라 시신경 원판 경계의 블러링 현상을 줄일 수 있었고, 기존의 방법에 비하여 정확한 경계를 검출할 수 있었다.

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수술실 CCTV 설치 및 운영에 대한 고찰 (A study on Establishment and Management of the CCTV in Operating Room)

  • 김민지
    • 의료법학
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    • 제20권1호
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    • pp.109-132
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    • 2019
  • 최근 수술 관련 의료사고가 증가하고, 일부 의료사고가 보건범죄와 연루되었다는 사실이 언론에 보도되었다. 환자단체는 수술실 내 CCTV 설치 및 운영 의무화를 촉구하였고, 이에 대한 이해관계인들의 논의가 활발히 이루어지고 있어 관련 법령에 대한 검토가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 수술실 CCTV에 대한 특성을 파악하고, 수술실 CCTV 설치 및 운영에 관련 법령에 대해 비판적으로 검토하고자 한다. 현재 의료기관 내에서 CCTV는 시설물 관리용 및 환자안전관리용을 주목적으로 사용되고, 수술실의 경우 의료기관이 선택적으로 CCTV를 설치 및 운영하고 있다. 헌법은 모든 개인의 사생활 및 통신의 비밀과 자유를 침해받지 않을 권리를 보장하고 있으나, 이는 공공복리를 위해 법률로써 제한할 수 있다고 규정하고 있다. 그러나, 수술실 CCTV 설치 및 운영과 관련하여 법률이 현재 존재하지 않기 때문에 이는 법률의 흠결에 해당할 수 있다. 현 법체계상으로는 수술실 CCTV 설치가 의무화될 경우 정보주체인 의료진의 권리에도 불구하고 보건의료서비스 공급자의 특성상 개인정보자기결정권을 침해받을 가능성이 크다. 또한, 영상정보처리기기운영자의 CCTV 조작 시 열람과 업무 중 알게 되는 비밀의 누설에 관한 제한규정이 미흡한 상태여서 영상정보의 안전성이 위협받을 수 있다. 나아가, 수술실 CCTV의 경우 영상정보 보관기간, 보관장소 등이 명확히 규정되지 않는다면 환자안전과 의료사고 예방이라는 본래 목적에 부합되지 못할 가능성이 크다. 수술실 CCTV 설치 및 운영에 대해서 현재 활발하게 논의가 이루어지고 있고, 관련 의안이 몇 차례 발의되고 있어 이에 대한 법적 검토의 필요성이 증가하고 있지만 이에 관한 선행연구가 거의 없다는 측면에서 본 연구의 의의가 있다. 향후 수술실 CCTV 설치 및 운영 관련 법령 제·개정 시 본 연구 결과를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.