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촬상단면에 있어서 MRI 체동 아티팩트의 제거 (Cancellation of MRI Motion Articact in Image Plane)

  • 김응규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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    • pp.434-436
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    • 1999
  • MRI 촬상내의 체동에 의해 화상위에 나타나는 아티팩트를 제거하는 알고리즘에 관해서 기술한다. 종래의 반복적인 위상탐색법에 의한 제거법과는 달리, 위상 엔코딩 방향인 Y 방향의 체동에 대하여 MRI의 원리에 근거해서 체동과 화상의 위상공간에서의 대응관계를 해석해서 체동성분을 추출함으로써 아티팩트를 제거하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 인체의 단층상에 있어서 피하지방 부위를 통과하는 Y방향의 한 라인상의 밀도분포는 대칭성을 갖고 있어 밀도분포위상의 선형성을 체동과 화상성분을 분리하기 위한 구속조건으로 사용한다. MRI 신호에 대해서 X 방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 Y 방향의 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다. Y 방향의 한 라인에 따른 밀도분포가 대칭인 경우에는 화상의 위상성분이 그 위치에 대해서 선형함수가 되고 있다. 이러한 구속조건에 근거한 아티팩트의 제거방법을 정식화하며, 시뮬레이션에 의해 본 방법의 유효성을 확인한다. 아울러, 체동 변동이 약간 큰 경우 및 Y 접선 영역의 대칭성이 무너진 경우에 대해서도 검토를 행한다.

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촬상단면내의 MRI 체동 아티팩트의 제거 (Cancellation of MRI Motion Artifact in Image Plane)

  • 김응규
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권4호
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    • pp.432-440
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    • 2000
  • 본 연구에서는 촬상단면 내의 평행이동에 기인한 MRI 아티팩트를 제거하는 새로운 알고리즘으로서, 수렴에 대한 보증이 없는 기존의 반복적인 위상탐색에 의한 알고리즘과는 달리, MRI 촬상원리에 근거한 체동량을 탐색하기 위한 직접적인 방법이 제안된다. 기존의 접근방법에는 x(read out) 방향과 y(phase encoding) 방향의 체동이 동시에 탐색되었다. 하지만 x 방향과 y 방향에 대한 각각의 체동특성이 서로 다르기 때문에 본 방법에서는 이들의 체동특성의 해석에 기초해서 두 단계의 서로 다른 알고리즘을 적용함으로써 x 방향과 y 방향의 각 체동이 제거된다. 우선, x 방향의 체동은 MRI 신호의 x 방향 스펙트럼 변위에 해당하고, 그 스펙트럼의 비제로 영역(non-zero area)은 밀도함수의 x축 투영영역과 일치함에 주목한다. 따라서 체동은 스펙트럼의 비제로 영역과 제로영역(zero area)의 경계를 검출함으로써 추정되며, x 방향의 체동은 역방향으로 스펙트럼을 변위시킴으로써 제거된다. 그 다음으로, y 방향의 체동은 그 체동성분과 실제의 화상성분을 분리할 수 있는 구속조건을 적용함으로써 제거된다. 최종적으로 phantom 화상을 사용한 시뮬레이션을 통해서 본 방법의 유효성을 확인하였으며, 그 결과 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 포괄적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

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MRI에 있어서 체동 아티팩트의 제거 (Cancellation of Motion Artifact in MRI)

  • 김응규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.899-902
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    • 1998
  • 임상진단에 있어서 종종 문제가 되고 있는 호흡에 따른 두뇌부분의 가상적인 상하이동을 고려해서 위상 엔코드 축인 Y 방향만의 강체의 평행이동을 취급한다. 종래의 발견적인 축차 근사 반복처리에 의한 제거방법과는 달리, 본 연구에서는 MRI 촬상과정과 화상특성의 해석에 근거한 MRI 신호중의 체동성분과 화상성분을 단순한 대수연산에 의해 분리할 수 있는 새로운 구속조건을 도출한다. MRI 신호에 대해서 X 방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 Y 방향의 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다. 한편, 두뇌부위 등의 단층상에 있어서 주위의 피하지방 부분의 밀도는 거의 균일한 것 알려져 있어 이 부분위의 Y 방향의 1 라인 밀도분포를 대칭이라고 간주할 수 있다. 밀도함수가 대칭인 경우 스펙트럼의 위상은 그 위치에 대하여 선형적으로 변화한다. 따라서 이 선형함수로부터 벗어난 성분을 체동성분으로 분리할 수 있다. 이러한 구속조건에 기초를 둔 근거가 명확한 아티팩트의 제거방법을 제안한다. 아울러 본 방법의 유효성을 확인하기 위해 호흡에 의한 주기성의 체동을 가진 MRI 화상에 대해서 시뮬레이션을 행하였다.

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MRI 아티펙트의 제거 (Cancellation of MRI Artifact)

  • 김응규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2818-2820
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    • 1999
  • MRI 촬상증의 체동에 의해 화상위에 나타나는 아티팩트를 제거하는 알고리즘으로서, 종래의 발견적인 측차근사 반복법에 의한 제거방법과는 달리, MRI 촬상과정의 해석에 근거해서 도출된 MRI 본래의 성분과 체동성분을 분리하는 구속조건을 이용하는 알고리즘을 제안한다. 이때의 체둥은 위상엔코딩 축인 Y 방향의 체동만을 고려하며, 그 체동의 영향은 MRI 신호의 위상변동으로 나타난다. 일반적으로 위상에는 화상자신의 위상성분과 체동성분이 흔합되어 있지만, 두뇌부위 등의 양단부위에 접하는 Y 방향의 한 라인의 밀도분포는 근사적인 대칭으로 간주할 수 있다. 이 한 라인의 위상스펙트럼, 즉, 화상자신의 성분은 직류성분만으로 구성되며, 체동성분은 일반적으로 모든 주파수에 분포한다. 이러한 구속조건에 기초한 근거가 명확한 아티팩트의 제거방법을 정식화 하며 시뮬레이션에 의해 본 알고리즘의 유효성을 확인한다.

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위상 에코딩 방향의 체동에 의한 MRI 아티팩트의 제거 (Cancellation of MRI Artifact due to Phase Encoding Axis Motion)

  • 김응규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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    • pp.432-434
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    • 1998
  • 임상진단에 있어서 종종 문제가 되고 있는 호흡에 따른 두뇌부분의 가상적인 상하이동을 고려해서 위상 엔코드 축인 Y 방향만의 강체의 평행이동을 취급한다. 종래의 발견적인 축차 근사 반복처리에 의한 제거방법과는 달리, 본 연구에서는 MRI 촬상과정과 화성특성의 해석에 근거한 MRI 신호증의 체동성분과 화상성분을 단순한 대수연산에 의해 분리할 수 있는 새로운 구속조건을 도출한다. MRI 신호에 대해서 X방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 Y 방향의 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다. 한편, 두뇌부위 등의 단상층에 있어서 주위의 피하지방 부위의 밀도는 거의 균일한 것으로 알려져 있어 이 부분위의 Y 방향의 1 라인 밀도 분포를 대칭이라고 간주할 수 있다. 밀도함수가 대칭인 경우 스펙트럼의 위상은 그 위치에 대하여 선형적으로 변화하며 이 선형함수로부터 벗어난 성분을 체동성분으로 분리할 수 있다. 이러한 구속조건에 기초를 둔 근거가 명확한 아티팩트의 제거방법을 제안한다.

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Evaluation of Body Movement during Sleep with a Thermopile, Wavelets and Neuro-fuzzy Reasoning

  • Yoon, Young-Ro;Shin, Jae-Woo;Lee, Hyun-Sook;Jose C.Principe
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.5-10
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    • 2004
  • 체동은 수면 분석에 있어서 중요한 변수중의 하나이다. 본 연구에서는 수면 중에 발생하는 체동을 비접촉 방식으로 검출하기 위하여 4채널의 써모파일 검출기를 구현하였으며, 써모파일 센서를 이용한 방식의 체통 검출 가능성을 확인하기 위해 열적외선 카메라를 통해 획득한 영상을 써모파일의 수학적 모델에 적용하였다 합성된 체동 신호는 Haar 웨이브렛을 이용하여 변환함으로써 체통이 발생한 시점과 움직임의 크기를 상체 및 하체로 나누어 순간 체동을 검출하였다. 또한 뉴로-퍼지 알고리즘인 ANFIS를 이용하여 발생한 체동이 상체만 움직인 것인지 또는 하체만 움직인 것인지 또는 몸 전체가 움직인 것인지에 대한 부위별 체동을 검출하였고, 총 3명의 피험자에 대해 60분간의 데이터를 획득하여 실험한 결과 순간 체동과 부위별 체통에 대해 각각 평균 96.3%와 39.2% 의 검출률을 나타냈다.

MRI내 3차원 강체운동에 기인한 아티팩트의 제거 (Artifact Cancellation due to Three Dimensional Rigid Motion in MRI)

  • 김응규;이수종;안계선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (B)
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    • pp.475-479
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    • 2006
  • 환자의 체동은 MRI에 의해 제공된 영상의 화질을 저하시키는 주된 원인이 되고 있다. 이에 본 논문에서는 MRI내 3차원 강체운동에 기인한 아티팩트를 제거하는 방법을 제안한다. 이러한 제거 목표를 달성하기 위해 MRI 영상 데이터를 얻기위한 2차원 다-슬라이스 방법(a multiple two dimensional slice technique)이 사용되어 왔다. 대상물체의 운동에 해당하는 수집된 MRI 데이터는 불균일한 표본화와 위상오차에 의해 영향을 받게된다. 3차원 강체운동에 대해 주어진 운동 파라메타와 장면간의 영향이라는 가정하에 양선형 보간법과 중첩법으로 다-슬라이스 데이터를 사용하는 방법에 기초한 재구성 알고리즘을 MRI 아티팩트를 제거하는데 사용한다. 미지의 체동 파라메타를 추정하기 위해 3차원 강체운동은 다-슬라이스 취득방법의 각 영상과 결합된 관심영역 바깥쪽에서 측정된 에너지를 증가시킨다는 사실을 이용하는 최소에너지법을 사용한다. 본 방법의 유효성을 확인하기 위해 3차원 강체운동에 의해 화질이 저하된 스핀-에코우 영상에 적용한 결과 화질이 식별될 수 있을 정도로 개선됨을 확인하였다.

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MRI에 있어서 3차원 강체운동에 기인한 아티팩트의 수정 (Artifact Correction due to 3-D Rigid Motion in MRI)

  • 김응규;이충호
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2004
  • 환자의 체동은 MRl에 의해 제공된 화질을 저하시키는 주된 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 MRI에 있어서 3차원 강체운동에 기인한 아티팩트를 수정하는 기법을 제안한다. 이러한 목표를 달성하기위해 MR 화상 데이터를 얻기위한 2차원 다-슬라이스 기법(a multiple 2-D slice technique)이 사용되어왔다. 대상물체의 운동에 해당하는 수집된 MRI 데이터는 불균일 표본화와 위상오차에 의해 영향을 받게된다. 3차원 운동에 대해 주어진 운동 파라메타와 장면간의 영향이라는 가정하에 양선형보간법과 중첩법으로 다-슬라이스 데이터를 사용하는 방법에 기반한 재구성 알고리즘을 MRI 아티팩트를 수정하는데 사용한다. 미지의 체동 파라메타들을 추정하기위해 3차원 강체운동은 다-슬라이스 취득기법의 각 영상과 결합된 관심영역 바깥쪽에서의 측정된 에너지를 증가시킨다는 사실을 이용하는 최소에너지법을 적용한다.

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MRI에 있어서 체동 아티팩트의 제거 (Cancellation of Motion Artifact in MRI)

  • 김응규
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권3호
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    • pp.70-78
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    • 2000
  • 본 연구에서는 촬상단면내의 평행이동에 기인한 MRI 아티팩트를 제거하는 새로운 방법을 제안한다 임상 진단에 있어서 종종 문제가 되고 있는 호흡에 따른 두뇌부분의 상하이동을 고려해서 위상 엔코드 축인 y 방향만의 강체의 평행이동을 취급한다 종래의 발견적인 반복위상탐색 처리법과는 달리, MRI 촬상과정과 화장 특성의 해석에 근거한 MRI 신호내의 체동성분과 화상성분을 단순한 대수연산에 의해 분리할 수 있는 새로운 구속조건을 도출한다 MRI 신호에 대해서 x 방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 y 방향 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다 한편 두뇌부위 등의 단층상에 있어서 주위의 피하지방 부분의 밀도는 거의 균일하다고 알려져 있어, 이 부위상에 있는 y 방향의 한 라인의 말도분포는 대칭모양으로 간주할 수 있다 밀도함수가 대칭인 경우 스펙트럼의 위상은 그 위치에 대하여 선형적으로 변화한다 따라서 이 선형함수로부터 벗어난 성분을 체동으로 분리할 수 있다. 이러한 구속조건에 기초를 둔 새로운 아티팩트의 제거방법이 본 연구에서 제안된다 최종적으로 phantom 화상을 사용한 시뮬레이션을 통해 본 방 법의 유효성을 나타낸다.

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우리나라동굴의 환경변화에 관한 연구

  • 홍시환
    • 동굴
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    • 제21권22호
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    • pp.1-16
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    • 1990
  • 동굴은 그 내부 규모에 따라서 최대 체동인원이 달라져야 한다. 소규모의 동굴속에 많은 관광객이 들어서면 동구가 좁아 외기와의 신진대사가 안되어 가벼운 두통이나 현기증을 느끼게 된다. 굴소는 보통 23%가 대기중에 존재하여야 생물의 생존에 아무런 지장이 없는 것인데 이보다 농도가 높아도 생물에 영향을 준다. 만일 60% 이상의 고농도가 되면 간염이나 순환계 장애가 일어나며 특히 인내성이 적은 동물은 수일만에 태반이 사망할 수도 있다.

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