• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.700-707
• /
• 2013

본 논문에서는 시간차 흉부 CT 영상의 폐 실질 비강체 정합을 위하여 영역 이진화 모델링과 지역적 변형 모델을 이용한 정합 기법을 제안한다. 제안 기법은 먼저 폐 혈관과 실질을 분할하고, 영역 이진화 모델링을 수행하여 두 영상 사이의 밝기값의 차이에 따른 정합 오차를 최소화 한다. 다음으로 초기 정합 기법으로 두 폐 표면을 전역적으로 정렬하고, 지역적 변형 변환 모델을 제안하여 비강체 정합을 수행한다. 또한, 정합 후 감산된 시간에 따른 밝기값 차이가 미리 정의된 칼라 맵을 이용하여 가시화 된다. 실험 결과는 제안기법이 10명의 환자에 대하여 최대호흡과 최소호흡 CT 영상에서 폐 실질을 정확하게 정합하였음을 보여주었다. 제안된 비강체 정합 기법은 폐 실질에 대한 정량적 분석 결과의 직관적인 칼라 매핑을 통하여 다양한 폐 질환의 정량적 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제32권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2005

본 논문에서는 동일 환자에 대하여 시간차론 두고 촬영한 복부 CT 영상에서 환자의 움직임에 따른 두 영상 간 차이를 보정하기 위하여 지역적 거리전파를 이용한 자동 폐 정합 방법을 제안한다. 본 제안방법은 다음과 같은 세 단계로 구성된다 첫 번째, 일련의 두 볼륨데이타에서 폐 경계를 추출한 후, 폐를 포함하는 최적경계볼륨을 생성하여 초기정합을 수행한다 두 번째, 초기에 촬영한 볼륨데이타에서 지역적 거리전파를 이용하여 폐 경계로부터 3차원 거리맵을 생성한다. 세 번째, 선택적 거리 측정을 통해 두 경계간에 거리차이가 최소인 위치로 영상을 정합한다. 실험으로 3명의 환자 데이타에 대하여 영상정합을 하였고, 기존의 챔퍼매칭 정합 방법과 수행속도와 견고성 측면에서 비교 평가하였다. 본 제안방법은 지역적 거리전파를 사용하여 생성된 3차원 거리맵을 이용한 선택적 거리측정을 통하여 최적의 위치로 빠르고 견고하게 정합된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제37권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2010

본 논문에서는 호기와 흡기에 촬영된 흉부 CT 영상간 폐 영상정합을 위해 데몬 알고리즘을 이용한 비강체 정합 방법을 제안한다. 먼저 두 영상에 어파인 변환을 적용하여 폐를 전역적으로 정렬한 후, 데몬 알고리즘에 기반한 비강체 정합 방법을 적용하여 지역적으로 변형시킨다. 데몬 힘의 계산을 위해 기준영상의 기울기 정보 뿐 아니라 부유영상의 기울기 정보를 함께 사용하여 기준영상의 기울기가 약한 부분에서 빠른 수렴을 돕는다. 활성-셀 기반 데몬 알고리즘은 두 영상 간 정합도가 높은 셀에서의 불필요한 변위 계산을 방지함으로써 정합 과정을 가속화시키고 변형 접힘 현상의 확률을 줄여주는 역할을 한다. 제안방법의 성능을 평가하기 위해 기준 기울기 힘을 사용한 방법과 부유 기울기 힘을 함께 사용한 방법을 비교하고, 활성-셀을 사용한 방법과 사용하지 않은 방법을 비교하였다. 실험 결과는 제안 방법이 변형이 큰 폐를 정확하게 정합하며 수행시간을 감소시킴을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.123-130
• /
• 2007

본 논문에서는 소동물 생체내 실험시 서로 다른 장비에서 획득된 영상의 융합 및 정합을 위한 방법을 제안한다. 마우스의 꼬리 정맥에 $[[^{18}F]FDG$를 주사하여 60분 섭취후 서로 다른 장비에서 동일한 위치의 영상을 획득하기 위하여 아크릴 재질의 소동물 가이드에 기준마크를 설정하고 microPET과 CT 영상을 획득하였다. MicroPET으로 획득된 리스트모드(list-mode) 데이터는 Fourier Rebinning(FRB) 방법을 사용하여 사이노그램(Sinogram)으로 변환 후 4 번의 반복횟수를 가지는 Ordered Subset Expectation Maximization(OSEM) 알고리즘으로 재구성하였다. MicroPET 영상획득후 PET/CT의 CT를 이용하여 CT영상을 획득하였다. MicroPET 영상에서 폐영역을 정확히 찾아내는 어려움이 있어. 해부학적 정보를 제공하는 CT 영상을 이용하여 폐 영역을 구분하였다. 영상 융합을 위한 불일치 부분을 해결하기 위하여 기준마크의 정보와 폐 영역의 정보를 이용하여 회전과 이동정보를 가지는 어파인 (affine) 변환 행렬 구하여 영상 정합에 사용하였다. 이 방법은 정량적 정확성과 영상 해석의 정확성을 개선할 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제22권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2011

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 고도의 정확성을 갖는 변형 영상 정합 방법은 필수이다. 본 연구의 목적은 Megavoltage cone-beam CT (MV CBCT)영상의 Intensity 변화를 통한 영상 정합의 정확성의 향상이다. Intensity 변화 값을 도출 하기 위해 kilovoltage CT (kV CT)와 MV CBCT를 이용하여 12 종류의 전자 밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀의영상을 획득하고, 영상들로부터 kV CT와 MV CBCT의 Hounsfield Unit (HU)값들의 관계를 도출하였다. MV CBCT 영상의 잡음을 감소하기 위해 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. MV CBCT영상의 intensity는 마치 동일한 모달리티에서 획득된 영상과 같은 kV CT와 동일한 범위의 intensity로 변화시켰다. 이후 두 영상에 효율적이고 사용하기 쉬운 intensity 기반의 데몬 영상 정합이 적용되었다. 본 연구실에서 인체 내 폐를 모사하도록 제작된 변형 폐 팬텀을 이용하여 위와 같은 방법을 적용하여 영상 정합을 하였다. Cheese 팬텀 영상, 변형 폐 팬텀 영상을 이용한 변형영상 정합 결과는 상관 계수가 각각 6.07%, 18% 향상되었다. 변형 폐 팬텀 영상의 변형 영상 정합 정확성을 평가하기 위해 추가적으로 측정된 팬텀 내부에 삽입한 표적의 중심 좌표를 이용하여vector 차이를 계산하였다. 벡터 차이는 $2.23{\pm}1.19mm$, $1.39{\pm}0.97mm$였다. 본 연구에서 사용한 intensity 변화 방법을 통해 변형 영상 정합의 정확성이 향상됨을 확인 하였고, 본 연구는 영상 정합 정확성을 향상시키기 위한 해결 방법이 될 수 있다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제16권2호
• /
• pp.19-26
• /
• 2018

흉부 CT 영상에서 폐 질환의 진단을 위해서 폐 분할, 폐혈관 분할과 폐 질환 부위에 대한 괴사 세포 비율의 수치적 계산을 제안 하였다. 첫 번째 단계는 흉부 CT 영상에서 3차원 레이블링 기법과 3차원 영역 성장법을 적용하여 폐와 기관지를 분리한다. 두 번째 단계는 폐혈관 분할은 1차 다항식 회귀(Polynomial Regression)를 사용한 변화율을 적용하여 분할한 다음, 잡음 제거를 실시하여 최종의 폐혈관을 분할한다. 세 번째 단계는 2단계 이미지 에서 질환 예상 인자를 발견하고, 괴사 세포의 비율을 계산하는 것이다. 질환 예상인자는 폐에 대해서 3차원 레이블링 기법을 적용하였고, 각 레이블 중심 값을 관측하여 변화가 없는 레이블을 찾는다. 이렇게 찾은 질환 예상 인자는 조영제 투입 전/후 영상을 정합한 뒤, 면적을 비교하면 폐의 괴사 세포 비율을 계산할 수 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
• /
• pp.75-78
• /
• 2006

본 논문에서 우리는 HIV-1 바이오 동역학모델의 퍼지 모델링 및 디지털 퍼지 제어 기법을 소개한다. 그것의 제어구조는 샘플링 점들에서 측정한 상태로부터 현재 상태를 대략적으로 예측하는 수치적 적분 구조를 사용한다. 제안된 지능형 디지털 재설계에서는 전역 상태-정합과 안정도 조건들을 동시적으로 만족하는 타당한 디지털 제어 이득들을 찾는 것이다. 우리는 보상된 블록-펄스 함수를 이용하여 새로운 전역 상태-정합 조건을 우선 제시하며 그리고 나서 안정도 조건들을 이 조건들에 추가한다. 유도된 조건들은 선형행렬 부등식으로 묘사되며, 그로인해 볼록 최적화 문제로 쉽게 해결될 수 있다. 또한, 안정도 조건으로 인한 성능 하강을 방지하기 위해 두 단계 지능형 디지털 재설계 과정이 제안된다. 첫 번째 단계에서는 전역 상태-정합만을 고려한 디지털 제어 이득을 찾는다. 두 번째 단계에서는 얻어진 디지털 제어하의 폐루프 시스템을 안정화 시키는 추가디지털 제어기를 설계한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제40권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 2017

본 연구는 거대유방암 환자대상으로 환자의 움직임과 모양의 변화에 따른 선량변화를 콘빔단층촬영영상(CBCT)과 변형영상정합기법(DIR)을 적용하여 적응형방사선치료계획을 재구성하여 기존에 사용된 쐐기접선조사기법(TWF)과 종속조사면 병합치료방법(FIF) 그리고 세기조절방사선치료계획(IMRT)을 이용하여 선량비교평가를 시행하고자 하였다. CT와 CBCT를 MIM6 사용하여 변형영상정합기법영상(DIRCT)을 만들어 각각의 치료계획을 시행하였다. 계획표적체적(PTV)은 왼쪽 유방이고 균질성지표(HI), 적합성지표(CI), 조사범위지표(CVI)의 값을 확인하였다. 관심장기(OAR)는 반대쪽 유방, 폐 그리고 심장이며 평균선량, 최대선량과 장기 특성에 따른 기타 지표들을 비교 분석하였다. PTV인 유방의 HI 값은 DIRCT를 이용한 모든 치료계획방법에서 증가하였으며, CVI, CI의 결과에서는 DIRCT를 이용한 치료계획방법에서 모두 감소하였다. 폐에서의 평균선량과 최대선량은 DIRCT 이용한 IMRT 치료계획방법이 다른 치료계획보다 증가함을 보였으며, 심장의 평균선량과 최대선량은 DIRCT를 이용한 TWF와 FIF는 감소했으며, 오히려 IMRT의 결과는 증가하였다. 유방암 방사선치료 시 환자의 움직임과 셋업 오차로 인해 유방모양의 변경을 감암했을 때 TWF와 IMRT보다 FIF 방법을 이용했을 때 반대편 유방과 심장, 폐의 피해선량을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.139-146
• /
• 2015

본 논문에서는 교정 제어에 의한 스위칭 비동기 순차 머신의 모델 정합 문제를 다룬다. 스위칭 비동기 순차 머신은 스위칭 신호에 따라서 여러 개의 비동기 순차 머신 특성을 번갈아 가면서 가지는 시스템이라고 정의한다. 이번 연구에서 스위칭 시스템이 가질 수 있는 스위칭 시퀀스(sequence)는 일정하게 고정되어 있다고 가정한다. 제어 목적은 폐루프 시스템의 안정 상태 동작을 주어진 기준 모델과 일치시키는 교정 제어기의 존재조건을 규명하고 제어기를 설계하는 일이다. 이를 위해서 스위칭 비동기 머신이 가지는 도달가능성을 표현하는 새로운 skeleton 행렬을 도입하고 모델 정합 교정 제어기의 존재조건을 기술한다. 또한 사례 연구를 통해 스위칭 신호를 생성하면서 동시에 교정 제어 입력을 변화시키는 새로운 교정 제어 알고리듬을 예시한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제36권8호
• /
• pp.623-632
• /
• 2009

본 논문에서는 연속시점에서 촬영한 CT 영상에서 대응되는 폐결절을 추적 관찰하기 위한 폐결절 정합 방법을 제안한다. 제안 방법은 다음과 같은 다섯 단계로 구생된다. 첫째, 분할된 폐를 포함하는 최적경계볼륨의 중심으로 위치 차이를 보정한다. 둘째, 초기 CT 영상과 추적 CT 영상에서 가장 높은 밝기값을 가지고 있는 갈비뼈 구조를 포함하는 관상최대강도투사 영상을 생성한다. 셋째, 두 관상최대강도투사 영상 간의 정규화된 평균 밝기값 차이를 통해 강체 변환을 최적화한다. 넷째, 강체 정합 후에 폐결절 중심 간의 유클라디안 거리 측정을 통해 대응되는 폐결절 대응 후보를 정의한다. 마지막으로, 폐결절을 매칭하기 위하여 초기 CT 영상 내에 폐결절 템플릿과 추적 CT 영상 내에 탐색 볼륨 간의 템플릿 매칭을 수행 한다. 본 제안 방법의 결과를 평가하기 위하여 육안 평가, 정확성 및 수행시간 측정을 수행하였다. 실험결과 관상최대강도투사를 기반으로 하는 강체정합과 지역적 템플릿 매칭을 이용하여 폐결절이 정확하고 빠르게 정합됨을 알 수 있었다.