• 제목/요약/키워드: 자기유사성

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3차원 뇌 자기공명 영상의 비지도 학습 기반 비강체 정합 네트워크 (Unsupervised Non-rigid Registration Network for 3D Brain MR images)

  • 오동건;김보형;이정진;신영길
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.64-74
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    • 2019
  • 비강체 정합은 임상적 필요성은 높으나 계산 복잡도가 높고, 정합의 정확성 및 강건성을 확보하기 어려운 분야이다. 본 논문은 비지도 학습 환경에서 3차원 뇌 자기공명 영상 데이터에 딥러닝 네트워크를 이용한 비강체 정합 기법을 제안한다. 서로 다른 환자의 두 영상을 입력받아 네트워크를 통하여 두 영상 간의 특징 벡터를 생성하고, 변위 벡터장을 만들어 기준 영상에 맞추어 다른 쪽 영상을 변형시킨다. 네트워크는 U-Net 형태를 기반으로 설계하여 정합 시 두 영상의 전역적, 지역적인 차이를 모두 고려한 특징 벡터를 만들 수 있고, 손실함수에 균일화 항을 추가하여 3차원 선형보간법 적용 후에 실제 뇌의 움직임과 유사한 변형 결과를 얻을 수 있다. 본 방법은 비지도 학습을 통해 임의의 두 영상만을 입력으로 받아 단일 패스 변형으로 비강체 정합을 수행한다. 이는 반복적인 최적화 과정을 거치는 비학습 기반의 정합 방법들보다 빠르게 수행할 수 있다. 실험은 50명의 뇌를 촬영한 3차원 자기공명 영상을 가지고 수행하였고, 정합 전·후의 Dice Similarity Coefficient 측정 결과 평균 0.690으로 정합 전과 비교하여 약 16% 정도의 유사도 향상을 확인하였다. 또한, 비학습 기반 방법과 비교하여 유사한 성능을 보여주면서 약 10,000배 정도의 속도 향상을 보여주었다. 제안 기법은 다양한 종류의 의료 영상 데이터의 비강체 정합에 활용이 가능하다.

고밀도 수직자기기록을 위한 저복잡도 잡음 예측 최대 유사도 검출 방법 (Low Complexity Noise Predictive Maximum Likelihood Detection Method for High Density Perpendicular Magnetic Recording:)

  • 김성환;이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권6A호
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    • pp.562-567
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    • 2002
  • 잡음 예측 최대 유사도(noise predictive maximum likelihood, NPML) 검출기는 잡음 예측/백색화 과정을 비터비 검출기의 가지 메트릭 계산 과정에 삽입하여 데이터 검출의 신뢰성을 높이게 된다. 따라서 기존의 PRML 검출기에 잡음 예측기를 포함시킴으로써 그것의 실제 성능이 향상되고 복잡도가 줄어드는 이점이 있다. 본 논문에서는 선형 채널과 비선형 채널 하에서 랜덤 시퀀스와 런-길이 제한 (1,7) 시퀀스를 적용하여, 고밀도 수직 자기 기록 (1.7$\leq$K$_{p}$$\leq$3.0)에서 잡음 예측 PR-등화 신호에 의한 NP(1221)ML 검출 시스템이 보다 높은 타수의 PR(12321)ML 시스템보다 복잡도가 낮으면서 우월한 성능을 나타냄을 모의 실험을 통해 분석, 검증하였다.

고밀도 수직자기기록에서 잡음 예측 최대 유사도 시스템에 대한 검출기 구현 (Implementation of Noise Predictive Maximum Likelihood Detector in High Density Perpendicular Magnetic Recording)

  • 김성환;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.336-342
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    • 2003
  • 잡음 예측 최대 유사도(noise predictive maximum likelihood, NPML) 검출기는 잡음 예측/백색화 과정을 비터비 검출기의 가지 메트릭 계산 과정에 삽입하여 데이터 검출의 신뢰성을 높이게 된다. 따라서 기존의 PRML검출기에 잡음 예측기를 포함시킴으로써 그것의 실제 성능이 향상되고 복잡도가 줄어드는 이점이 있다. 본 논문에서는 선형 채널 하에서 랜덤 시퀸스를 적용하였다. 수직 자기 기록 밀도 Kp=2.5에서 잡음 예측 PR-등화 신호에 의한 NP(121)ML과 NP(1221)ML 검출 시스템을 모의 실험을 통해 성능을 분석한 후 VHDL로 구현하여 검증하였다.

시계열 지자기 측정 자료의 복원, 예측 및 잡음 분석 연구 (Restoration, Prediction and Noise Analysis of Geomagnetic Time-series Data)

  • 지윤수;오석훈;서백수;이덕기
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.613-628
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    • 2011
  • 한반도에서 측정되고 있는 시계열 지자기 자료에 대해 결측 자료에 대한 복원과 측정 자료에 기반한 예측, 그리고 기관별 관측 자료에 대한 잡음도를 분석하였다. 결측 자료의 복원을 위해 주성분 분석을 통한 최적화 기법과 지구 통계학적 접근에 의한 방법을 적용하고 그 효과를 비교하였다. 주성분 기법은 자료의 주기성을 효율적으로 반영하는 특성을 보였으며, 지구통계학적 방법은 안정적인 복원 능력을 보였다. 관측소 별 잡음도를 파악하기 위해 이천 및 청양에서 동일 기간에 관측한 지자기 자료에 대해 공간적 분산성을 스캐터그램을 이용해 파악하였다. 그 결과 청양 관측소의 자료가 이천 관측소의 자료보다 연속적이며 안정적인 측정이 이루어진 것을 알 수 있었으며, 복원을 위한 크리깅 추정에서도 실제 자료의 추정이 매우 정확하게 이루어졌다. 결측자료의 복원의 경우 20분 이내의 결측 자료에 대해서는 크리깅 기법과 주성분 기법 모두 유사한 결과를 보였으나, 그 이상의 결측에 대한 복원과 지자기 자료의 예측이 필요한 경우에는 주성분 기법을 적용해야 주파수 영역에서의 특성이 실제와 더욱 유사하게 나타났다. 또한 지자기 자료의 예측을 위해서는 주성분 분석이 효율적으로 이용될 수 있음을 파악하였으며, 하루 정도의 지자기장을 예측할 수 있는 것으로 보인다.

이분산 시계열모형을 이용한 국내주식자료의 군집분석 (Clustering Korean Stock Return Data Based on GARCH Model)

  • 박만식;김나영;김희영
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제15권6호
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    • pp.925-937
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    • 2008
  • 본 논문에서는 주식시장에서 거래되는 다수의 주식거래종목들을 몇 개의 그룹으로 군집화하는 주제를 연구한다. 시간에 관계없이 분산이 일정한 ARMA모형과 다르게, 주가, 환율 등의 금융시계열자료에서는 조건부 이분산성을 따르게 된다. 또한, 많은 사람들이 금융시계열자료에서 관심을 갖는 것은 바로 이 변동성이다. 그러므로, 이 연구에서는 조건부 이분산성을 모형화하기에 적합하다고 알려진 일반화 조건부 이분산성 자기회귀모형에 초점을 맞춘다. 먼저 두 개의 주식종목들 사이에 변동성(volatility)의 유사성 그리고 구조의 유사성을 재는 거리를 정의하고, 모의실험을 수행한다. 실증자료로 최근 3년 동안 관찰된 국내 11개 주가의 수익률을 변동성과 구조에 따라 군집화한다.

척추체의 광범위한 파괴와 뇌척수액 축적이 동반된 샤르코 척추 관절병증: 감염성 척추염과 유사한 소견을 보이는 증례보고 (Charcot Spinal Arthropathy with Extensive Vertebral Body Destruction and Cerebrospinal Fluid Collection: A Case Report Mimicking Infective Spondylitis)

  • 조규정;김여주;김영태;윤영훈
    • 대한정형외과학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.348-353
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    • 2020
  • 68세 남자 환자가 허리의 피부에서 고름을 동반한 욕창으로 내원하였다. 초진시 일반 방사선상 제4요추체의 광범위한 파괴 소견과 자기공명영상 촬영에서 제4요추 척추체의 결손 부위에 고인 조영 증강된 많은 양의 액체가 양측 요근 및 후관절까지 확장된 소견을 보였다. 신경병성 척추병증으로 일차 진단하였으나 농양을 동반한 감염성 척추염을 배제할 수 없어 정맥 항생제를 2주 투여하였다. 자기공명영상을 재촬영한 결과 농양의 크기는 줄어 들지 않아 수술적 치료로 진행하였다. 샤르코 척추 관절병증은 광범위한 척추체 파괴를 일으켜 감염성 척추염과 유사한 소견을 보일 수 있으며 특히 척추체 불안정으로 인한 경막 파열로 뇌척수액이 축적되면 감별이 어려울 수 있어 이 증례를 보고하는 바이다.

척추 자기 공명 영상에서 특징 벡터에 기반 한 디스크 질환의 자동 인식 (Automatic Disk Disease Recognition based on Feature Vector in T-L Spine Magnetic Resonance Image)

  • 홍재성;이성기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.233-242
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    • 1998
  • 본 논문에서는 척추 자기공명영상에 대하여 자동적으로 질환에 관련된 특징 벡터들을 추출하고 디스크 질환을 인식하는 방법을 제안하였다. 척추 자기공명영상은 절단면에 따라 시상 단면 영상과 축 단면 영상으로 나누어 진다. 두가지 영상에서 질환에 관련된 특징 벡터를 추출하여 질환의 유무와 종류를 인식하는데 사용하였다. 시상 단면 영상에서는 각 부위에 해당하는 영역의 동질성을 이용하여 디스크 부분을 추출한 후 영역레이블링 과정을 통해 전체적인 크기와 돌출 정도를 구해서 질환을 나타내는 특징으로 이용하였다. 축 단면 영상에서는 템플릿 정합을 이용하여 디스크 영역을 찾고 경계선을 추출하기 위해 세기와 방향성을 고려한 연산자를 사용했다. 경계선의 모양을 분석해서 디스크 돌출 정도에 관한 수치를 얻었다. 이렇게 얻은 특징벡터들은 유사한 질환을 가진 환자의 영상을 찾기 위한 의료 영상 데이터 베이스에 사용될 수 있으며, 많은 양의 영상에서 질환이 나타나 있는 것을 일차적으로 선별하여 전문의에게 제공하는데 이용될 수 있을 것으로 예상한다.

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수막뇌염을 모방한 드문 뇌 자기공명영상 소견을 보인 하시모토 뇌병증: 증례 보고 및 문헌고찰 (Hashimoto's Encephalopathy with Unusual MRI Findings Mimicking Meningoencephalitis: A Case Report and Literature Review)

  • 서희붐;김현석;김학진
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권2호
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    • pp.453-458
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    • 2020
  • 하시모토 뇌병증은 다른 대뇌 질환의 증거가 없이 항갑상선 항체의 높은 혈청 농도를 특징으로 하는 드문 자가 면역 질환이다. 하시모토 뇌병증의 자기공명영상 소견은 비특이적이고, 현재까지 미만성 또는 국소 백질 변화가 보고 된 바 있다. 저자는 증가된 항갑상선 항체와 동반하여 수막뇌염과 유사한 영상 소견을 보인 79세 여성의 하시모토 뇌병증을 경험하여 이에 대해 보고하고자 한다. 환자의 일련의 자기공명영상에서 치료 전 관찰되던 여러 T2-고강도 병변과 미만성의 뇌수막 조영증강은 스테로이드 요법 후 소실되었다.

다목적위성 삼축자력계로부터 관측된 지구자기장에 관한 연구 (Analysis of Geomagnetic Field measured from KOMPSAT-1 Three-Axis Magnetometer)

  • 김정우;황종선;김성용;이선호;민경덕;김형래
    • 자원환경지질
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    • 제37권4호
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    • pp.401-411
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    • 2004
  • 다목적위성 아리랑 1호(KOMPSAT-1)에 장착된 본체 자세제어용 삼축자력계(TAM) 자료로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이의 지구자기장을 추출하였다 전처리과정으로 관측자료를 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 변환시킨 후, 이를 다시 구면좌표계로 변환하였고, 지구자기장의 영향이 아닌 위성체 내의 전류에 의한 유도자기장은 자기장의 대칭성을 이용하여 제거하였다. 지구 외적 요인에 의한 자기장의 영향을 제거하기 위해 위성 궤도를 상향 및 하향 두 그룹으로 분류한 후, 2차원 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거를 위하여 파동수영역에서 사분면교환법을 도입하였고, 이로부터 삼축자력계 관측값으로부터 최증적인 지구자기장을 추출하였다. TAM 자기장의 검증을 위해 다목적위성과 비슷한 시기에 유사한 고도에서 지구자기장을 전문적으로 측정한 ${\phi}$rsted로부터 유도된 지구자기장 및 IGRF2000모델과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 각각 0.97과 0.96으로 매우 높게 나타났다. 끝으로 이 연구에서 추출한 지구자기장으로부터 구면조화계수를 degree & order 19까지 계산한 후 이를 IGRF ${\phi}$rsted와 Champ 모델과 비교하였다. 이 연구에 의해 일반적인 지구관측위성의 자세보정용 자력계로부터 degree & order 5까지 신뢰성있는 지구자기장의 추출이 가능함은 밝혀졌고, 이로부터 이 연구의 자료처리과정을 도입하면 지구자기장 전문관측위성이 존재하지 않는 기간은 물론 관측이 존재하지 않는 고도에 대한 지구자기장의 추출이 가능하게 되었고 이로부터 전지구 자기장 모델의 저주파 성분을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.

결핵성 삼각근하 점액낭염 - 증례 보고 - (Tuberculous Subdeltoid Bursitis - A Case Report -)

  • 이우승;윤정로;강규복;양재혁;임형태
    • 대한관절경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.45-48
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    • 2010
  • 85세 여자 환자에서 발생한 결핵성 삼각근하 점액낭염을 경험하였기에 보고하고자 한다. 인접 관절의 침범 없이 발생하는 결핵성 점액낭염은 드물며 외상을 받기 쉬운 대전자, 슬개전 및 주두 점액낭 등에 주로 발생하지만 어느 곳에나 발생 할 수 있다. 결핵성 삼각근하 점액낭염에서 견관절 전외측부 통증, 압통 및 충돌 징후 양성 등 임상 증상 및 이학적 검사는 회전근 개 질환과 유사하며 자기공명영상 검사 및 관절경 소견에서 관찰되는 활액막의 비후 및 다발성의 미립체의 소견등은 류마토이드 관절염 등과 같은 활액막 침범 질환과 유사한 소견을 보일 수 있으므로 이러한 질환들과 감별을 요한다.

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