• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.6
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• pp.419-430
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• 2002

In this paper. we propose an efficient method for implementing hi-directional pixel-based focusing(BiPBF) based on a sparse array imaging technique. The proposed method can improve spatial resolution and frame rate of ultrasound imaging with reduced hardware complexity by synthesizing transmit apertures with a small number of sparsely distributed subapertures. As the distance between adjacent subapertures increases, however. the image resolution tends to decrease due to the elevation of grating lobes. Such grating lobes can be eliminated in conventional synthetic aperture imaging techniques. On the contrary, grating lobes arisen from employing sparse synthetic transmit apertures can not be eliminated, which has been shown analytically in this paper. We also propose the condition and method for suppressing the grating lobes below -40dB, which is generally required in practical imaging. by placing the transmit focal depth at a near depth and properly selecting the subaperture distance in Proportion to receive aperture size. The results of both the Phantom and in vivo experiments show that the proposed method implements two-wav dynamic focusing using a smaller number of subapertures, resulting in reduced system complexity and increased frame rate.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.43 no.3
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• pp.247-254
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• 2017

Optical Coherence Tomography (OCT) is a non-invasive imaging method that utilizes the optical scattering and interference for visualizing the surface as well as cross-sectional structures of tissue. OCT has been used for diagnosing diseases in early stage in various medical fields, but an application in cosmetics is still at early stage. In this study, OCT was adopted to evaluate skin texture and wrinkle. Results showed similar patterns of evaluation with PRIMOS in the assessment using replica. In addition, OCT produced smaller errors at different angles compared to the PRIMOS in the assessment using 3-dimensional models of wrinkles. The resolution of the image was also high enough to differentiate the images of before and after the application of makeup products. Possible use of OCT in the evaluation of fine wrinkle assessment was studied in this research. Further development of methods is necessary to provide more evidences of the effectiveness.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.4 no.1
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• pp.19-24
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• 2010

A cone-beam computed tomography (CT) system for a small animal has been widely used in the bio-medical application. This paper introduced simple methods for evaluating a cone-beam CT system using a simple tungsten wire phantom of 10{$\mu}m$ diameter and a water phantom. Slice images and three-dimensional tomography images were obtained through 360 projection views per one sample rotation under stable X-ray tube conditions for a long running time. The cone-beam CT system at a position of a 1.07 magnification showed a spatial frequency of 13.78 lp/mm ($36.2{\mu}m$ spatial resolution) and gave a CNR of 10.33 and a S/N of 5.87 under a tube voltage of 80kV.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.11 no.10
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• pp.45-52
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• 2021

In this paper, we proposed an Atrous Residual U-Net (AR-UNet) to improve the segmentation accuracy of semantic segmentation method based on U-Net. The U-Net is mainly used in fields such as medical image analysis, autonomous vehicles, and remote sensing images. The conventional U-Net lacks extracted features due to the small number of convolution layers in the encoder part. The extracted features are essential for classifying object categories, and if they are insufficient, it causes a problem of lowering the segmentation accuracy. Therefore, to improve this problem, we proposed the AR-UNet using residual learning and ASPP in the encoder. Residual learning improves feature extraction ability and is effective in preventing feature loss and vanishing gradient problems caused by continuous convolutions. In addition, ASPP enables additional feature extraction without reducing the resolution of the feature map. Experiments verified the effectiveness of the AR-UNet with Cityscapes dataset. The experimental results showed that the AR-UNet showed improved segmentation results compared to the conventional U-Net. In this way, AR-UNet can contribute to the advancement of many applications where accuracy is important.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.5
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• pp.525-533
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• 2022

We propose an effective method for suppressing both side and grating lobes by applying 2-dimensional Fourier Transform to the received channel data during the receive focusing process of an ultrasound imaging system. When the signal from the image point is focused, the channel signals have the same DC value across the channels. However, even after echoes from outside an imaging point are focused, they are manifested as having different spatial frequencies depending on their incident angles. Therefore, after the receive focusing delay time is applied, 2-D Fourier Transform is performed on the time-channel data to separate the DC component and other frequency components in the spectral domain, and the weighting value is defined using the ratio of the two values. The side lobe and grating lobe were suppressed by multiplying the ultrasound image by a weighting value. Ultrasound images with a frequency of 5 MHz were simulated in a 64-channel linear array. The grating lobe appearing in the ultrasound image was completely removed by applying the proposed method. In addition, the side lobe was reduced and the lateral resolution was greatly increased. Results of computer simulation on a human organ mimicking image show that the proposed method can aid in better lesion diagnosis by increasing the image contrast.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.243-250
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• 2023

Chest X-ray is radiological examination for xeamining the lungs and haert, and is particularly widely used for diagnosing lung disease. Since the quality of these chest X-rays can affect the doctor's diagnosis, the process of evaluating the quality must necessarily go through. This process can involve the subjectivity of radiologists and is manual, so it takes a lot of time and csot. Therefore, in this paper, based on the chest X-ray quality assessment guidelines used in clinical settings, we propose a tool that automates the five quality assessments of artificial shadow, coverage, patient posture, inspiratory level, and permeability. The proposed tool reduces the time and cost required for quality judgment, and can be further utilized in the pre-processing process of selecting high-quality learning data for the development of a learning model for diagnosing chest lesions.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.5 no.5
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• pp.283-287
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• 2011

In this study, fine $Gd_2O_2S$:Tb powder was synthesized by using a low temperature solution-combustion method for a high-resolution digital x-ray imaging detector. From the fabricated phosphor power, the fine scintillator films was fabricated by particle sedimentation method and was investigated the luminescent property. From the experimental results of relative light output as a function of terbium concentration, the highest luminescent efficiency has at 5 wt% Tb concentration, and luminescent intensity decreased rapidly according to quenching effect about higher Tb concentration. Also, the relative light output of $270{\mu}m$-$Gd_2O_2S$:Tb film has 2945 pC/$cm^2$/mR. And light intensity was saturated at higher film thickness. Finally, to evaluate an image acquisition performance of fabricated phosphor, images were obtained by using commercial CMOS sensor and measured the MTF, NPS, and DQE. DQE(0 lp/mm) of fine phosphor film has 37%. But, DQE improvement of fine phosphor film is possible by resolving problem of film fabrication process and has a significant potential in the application of digital radiation imaging system later.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.345-345
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• 2012

최근 의료산업에서는 고해상도 및 동영상 구현이 가능한 직접 방식의 X-선 검측센서에서 X-ray 흡수효율이 좋은 반도체 센서(CdTe, CdZnTe 등)와 성숙된 기술, 집적효율이 뛰어난 CMOS 공정을 이용한 제품을 출시하여 대면적화 및 고집적화가 가능하게 되어 응용분야가 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만 이 역시 고 성능의 X-선 동영상 구현을 위해서는 고 해상도 문제, 검출효율 문제, 대면적화의 어려움이 있다. 기존의 X-선 광 도전층의 증착은 증착 속도와 박막 품질에서 우수한 Evaporation 법이 사용되고 있다. 한편, 대면적에 균일한 박막형성이 가능하기 때문에 양산성에서 우월성을 가지는 sputtering법의 경우, 밀도가 높은 소결체 타겟의 제조가 힘들뿐만 아니라 증착 속도가 낮아 장시간 증착 시 낮은 소결밀도로 인한 타겟 Particle 영향으로 인해서 대 면적에 고품질의 박막을 형성하기가 어렵다. 하지만 최근 소결체 타겟 제조기술 발달과 함께, 대면적화와 장시간 증착에 대한 어려움이 해결되고 있어 sputtering 법을 이용한 고품질 박막 제조 기술의 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 $50{\times}50$ mm 크기의 non-alkali 유리기판(Corning E2000) 위에 Evaporation과 RF magnetron sputtering을 사용하여 다양한 기판온도 (RT, 100, 200, 300, $350^{\circ}C$)에서 $1{\mu}m$의 두께로 CdTe 박막을 증착하였다. RF magnetron sputtering의 경우 CdTe 단일 타겟(50：50 at%)을 사용하였으며 Base pressure는 약 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하까지 배기하였고, Working pressure는 약 $7.5{\times}10^{-3}$ Torr에서 증착하였다. 시편과 기판 사이의 거리는 70 mm이며 RF 파워는 150 W로 유지하였다. CdTe 박막의 미세구조는 X-ray diffraction (XRD, BRUKER GADDS) 및 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, Hitachi)를 사용하여 측정하였다. 또한, 조건별 박막의 조성은 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, Horiba, 7395-H)을 사용하여 평가하였다. X-선 동영상 장치의 구현을 위해서는 CdTe 다결정 박막의 높은 흡수효율, 전하수집효율 및 SNR (Signal to Noise Ratio) 등의 물성이 요구된다. 이러한 물성을 나타내기 위해서는 CdTe 박막의 높은 결정성이 중요하다. Evaporation과 RF magnetron sputtering로 제작된 CdTe 박막은 공정 온도가 증가함에 따라 기판상에 도달하는 스퍼터 원자의 에너지 증가로 인해서 결정립이 성장한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 CdTe 박막이 직접변환방식 고감도 X-ray 검출기 광도 전층 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.265-266
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• 2012

의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Progress in Medical Physics
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• v.11 no.2
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• pp.117-122
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• 2000

The IP(imaging plate) has been widely used to measure the two-dimensional distribution of incident radiation since it has a high sensitivity, reusability, a wide dynamic range, a high position resolution. Particularly, the easiness of acquiring digitized image using IP poses a strong merit because recent trend of data handling prefers image digitization. In order to test its usefulness in photon beam dosimetry, we measured the off-axis ratio(OAR) on portal planes and percent depth dose(PDD) within a phantom using IP, and compared the results with the data based on EGS4 Monte Carlo particle transport code, ion-chambers, conventional films. For the measurement, we used 6 MV X-rays, various field sizes. As a result, IP showed significant deviation from ion-chamber measurement: a significant overresponse, 100% greater than that of ion-chamber measurement at deep part of the phantom. Filtration of low-energy scattered photons at deep part of the phantom using 0.5 mm thick lead sheets did improve the result, only to the unacceptable extent. However, portal dose measurement showed possibilities of If as a dosimeter by showing errors less than 5%, as compared with film measurement.