• 제목/요약/키워드: 3차원영상분석법

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투영변환과 시공간영상을 이용한 실용적인 표면영상유속계 시스템 개발 (Development of a Practical Surface Image Velocimetry using the Projective Transform and Spatio-Temporal Images)

  • 류권규;김서준;이남주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.14-14
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    • 2022
  • 홍수시 하천의 유량측정은 매우 어렵고 위험하며 많은 노력과 비용이 드는 작업이다. 이러한 홍수시 유량측정을 위해 영상을 이용하여 하천의 표면유속을 측정하고 여기서 유량을 산정하는 기술은 하천 유량 측정의 자동화와 안전한 유량 측정을 위한 대안으로 크게 주목받고 있다. 그런데, 유속측정을 위해 20~40초 정도의 영상의 평균유속을 구하고자 하면, 방대한 양의 영상처리에 많은 시간이 소요되어 실시간 측정이나 분석이 어렵게 된다. 본 연구는 영상을 이용하여 홍수시 하천의 유량을 실시간으로 측정하기 위해 투영변환과 시공간영상 분석법을 적용하여 실용적인 표면영상유속계를 개발하기 위한 것이다. 이를 위해, 3차원 투영변환(11변수 변환)을 적용하여 측정선과 유속측정점의 위치를 영상내에 특정하고 이 부분만을 추출하여 시공간 영상(spatio-temporal images)으로 구성하고, 이 시공간 영상을 분석하여 유속과 유량을 산출하는 기법을 개발하였다. 즉, 하천의 주흐름 방향의 유속만을 산정하도록 하여 영상의 분석에 소요되는 계산량과 계산시간을 단축하였다. 또한, 시공간 분석과정도 기존의 CASTI (Correlation Analysis of Spatio-Temporal Images)를 훨씬 간단하고 빠르게 계산할 수 있도록 개량하였다. 그 결과 영상의 유속분석 및 유량산정에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있었으며, 실시간으로 유량 측정이 가능하게 되었다.

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3차원 CT 영상을 이용한 두개악안면 분석을 위한 계측점의 제안 (A proposal of landmarks for craniofacial analysis using three-dimensional CT imaging)

  • 장혜숙;백형선
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.313-325
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    • 2002
  • 3차원 CT에서는 환자의 움직임에 의한 오차와 상의 확대나 왜곡을 감소시킨 실측치를 얻을 수 있으며 두개안면부의 입체적인 영상을 구성할 수 있고 원하는 조직이나 구조물의 관찰이 용이하다 디지털 영상 기술이 빠르게 발전하고 있고 치료의 범위가 더욱 넓어지면서 두개악안면 구조의 3차원적인 분석법의 개발은 시급한 과제가 되었다. 이에 본 연구에서는 Vworks 프로그램$^{TM}$ (Cybermed Inc., Seoul, Korea)과 건조두개골을 이용하여 3차원 CT 영상의 오차와 확대율을 평가하고Vmorph-proto프로그램 $^{TM}$ (Cybermed Inc., Seoul, Korea)을 이용하여 정상인과 비대칭 환자의 3차원 CT영상에서 지정이 용이하고 반복재현성이 높은 계측점을 설정하고자 하여 다음과 같은 결론을 얻었다 ; 1. 건조두개골의 실측치와 Vworks 프로그램을 이용하여 구성한 3차원 CT영상에서 의 계측치를 비교한 결과 평균오차가 0.99mm, 확대율이 1.04%로 나타났다. 2. 3차원 CT영상에서 경조직 계측점으로 Supraorbitale, Lateral orbital margin, Infraorbitale, Natron, ANS, A point, Zygomaticomaxilla, Upper incisor, Lower incisor, B point, Pogonion, Menton, PNS, Condylar inner margin, Condylar outer margin, Porion, Condylion, Gonionl, Gonion2, Gonion3, Sigmoid notch, Basion 등이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. 3. 3차원 CT영상에서 연조직 계측점으로 Endocanthion, Exocanthion, Soft tissue Nasion, Pronasale, Alare lateralis, Upper nostril point, Lower nostril point, Subnasale, Upper lip point, Cheilion, Stomion, Lower lip center, Soft tissue B, Pogonion, Menton, Preaurale 등이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. Vworks 프로그램으로 3차원 CT영상을 구성하고 계측하는 것이 임상적으로 유용하다고 판단되었다. 또한 위에서 제안된 연조직 및 경조직 계측점들은 3차원 CT영상에서 반복 재현성이 높고 지정이 용이하며 해부학적 특징을 나타내주는 점들로 두개악안면 구조의 3차원적인 진단과 술전, 술후의 예측과 비교에 유용하게 사용될 것으로 사료되는 바이다.

의료 영상을 이용한 영상 분할 알고리듬 연구

  • 호동수;이형구;김성현;김도일;서태석;최보영;이진희
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.77-77
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    • 2003
  • CT와 MRI의 단면 영상을 대상으로 영상분할 (Image segmentation)과 Image registration방법을 이용하여 인체 모델을 개발 하고자 한다. 우선 인체의 Head와 Neck부분의 CT와 MR 영상을 얻어 뼈, 근육, 인대, 그리고 그 밖의 장기의 해부학적 영상 특징을 분석하였다. 인체의 Head와 Neck 부분에 대한 CT와 MR 영상에 대해 각 부위별로 ROI(region-of-interrest)를 설정하였고, 각 volxel 마다 3차원 좌표를 계산할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 특히 각 해부학적 영상에서 부위별로 CT 번호를 분석하고, pulse sequence에 따른 MRI 영상의 부위별 특정을 분석하였다. 이 분석한 자료를 바탕으로 영상 분할을 하였다. 영상 분할전에 각종 잡음(noise) 제거 및 영상 분할을 효과적으로 처리하기 위해 기본적인 영상처리 (filtering)를 구현하였고, 대조도(contrast) 및 밝기(brightness)를 조절할 수 있게 프로그램을 구현하였다. 영상 분할 방법 중 선(line) 및 에지(edge) 의 검출 방법, 문턱치화(threshold) 방법, 영역확대(region growing) 방법으로 영상 분할을 해봄으로써 우리의 인체 모델링 개발에 가장 적합한 영상 분할 알고리듬 방법을 찾도록 시도하였다. 결과적으로 말하면, 한가지 방법의 알고리듬을 쓰는 것보다는 인체의 부위에 따라 두 가지 이상의 알고리듬 방법을 쓰는 것이 원하고자 하는 부위를 영상 분할하는데 더 효과적이다는 것을 알게 되었다. 우리의 연구 과제에서는 영역확대(region growing) 방법과 문턱치화 방법, 모드법(피크니스, 밸리)의 알고리듬을 이용하여 영상 분할을 한 결과 우리가 얻고자 하는 인체 부위별 중 근육과 뼈를 구별하는데는 별 무리가 없었으나, 인대 및 기타 장기를 구별하는데는 어려움을 겪게 되었다. 이후에 좀더 알고리듬을 연구하여 이번 연구에서 구별하기 어려운 장기 부분도 구별 할 수 있도록 노력하겠다.

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영상장치의 BP 및 연상메모리 분석 (Analysis of the Back Propagation and Associative Memory for Image System)

  • 민병로;김웅;김동우;서광욱;이창우;이대원;김창수
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 2003년도 춘계 학술대회 논문집
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    • pp.181-190
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    • 2003
  • 컴퓨터 시각장치에 의한 3차원 정보를 이용한 연구현황으로서는 최근에 많이 연구되어지고 있으며, 그 중에서 가장 일반적인 방법으로 사람의 눈과 비슷한 구조를 가진 스테레오 시각을 이용한다. 한 대의 카메라를 통해 얻어지는 3차원 형상 정보는 3차원 대상체가 2차원 평면상에 투사되어 얻어진 정보이므로 대상체가 갖는 3차원 공간 정보를 얻기 위한 접근법이 필요하다. (중략)

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3차원 광선 추적법을 이용한 실내 환경에서의 편파 다이버시티 성능 분석에 관한 연구 (A 3D Ray-Tracing Propagation Model for Analyses on the Indoor Polarization Diversity Scheme)

  • 홍순학;석우찬;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.766-776
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    • 1999
  • 본 논문에서는 실내 전파 환경에서의 편파 다이버시티와 공간 다이버시티의 성능을 분석하기 위하여 영상 법을 기본으로 한 3차원 광선 추적법을 이용하였다. 본 모텔링은 선호강도 뿐만 아니라 채널의 페이딩 특성 을 예측할 수 있기 때문에 편파 및 공간 다이버시티 기법의 성능을 분석하는데 이용될 수 있다. 측정과 시율 레이션 결과로부터 편파 및 공간 다이버시티가 실내 무선 통선 채널의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였 고, 특히 지향성 안테나를 이용한 편파 다이버시티를 제안하여 기존의 다이폴 안테나를 이용하는 다이버시티 기볍보다 우수한 성능을 가짐을 보였다.

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파이프 용접에서 최적조건 도출 및 시각 센서를 이용한 비드 형상 모니터링 (A study on optimization of welding parameters and process monitoring using a vision sensor in pipe welding)

  • 조대원;나석주;이목영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.10-10
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    • 2009
  • 파이프 용접은 중력의 영향으로 인하여 위치에 따라 같은 용접변수라도 비드 형상이 매우 달라 지게 된다. 또한 지금까지 많은 용접 기술자들이 위험하고 까다로운 환경에서 수작업으로 용접을 실행하였다. 따라서 이러한 이유로 용접 자동화 공정이 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 FCAW를 사용하여 파이프 모재 대신 필릿 평판을 아래보기, 위보기 자세를 포함하여 9개 자세에서 실행하였다. 용접 자세를 비롯한 용접 변수와 비드 형상 변수간의 관계를 비선형 회귀 분석과 구간적 3차 에르미트 보간법을 이용하여 주어진 용접 변수에서의 비드 단면의 형상을 예측하고, 비드의 결함 유무를 파악하였다. 이러한 방법을 통하여 자세에 따라서 용접 결함이 없는 용접 변수를 구할 수 있었다. 시각센서를 이용하여 용접 후 비드 형상에 대해 모니터링을 실시하였다. 모니터링의 알고리즘은 영상획득, 이진화, 세선화, 적응형 미디언 필터링, 적응형 허프 변환, 용접 결함 검출의 순서로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 보다 빠른 영상처리를 위하여 적응형 미디언 필터링을 제시하였다. 모니터링을 통하여 2차원 비드 단면뿐만 아니라, 디루니 삼각법을 적용하여 3차원으로 비드 표면을 표현할 수 있다. 보간법을 사용하여 얻은 비드 형상과 시각 센서를 통하여 얻은 비드 형상간의 비교를 통하여 본 연구의 적합성 여부를 확인하였다.

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DLT와 부가변수에 의한 광속조정법을 활용한 근접사진측량의 3차원 위치정확도 분석 (Accuracy Analysis of 3D Position of Close-range Photogrammetry Using Direct Linear Transformation and Self-calibration Bundle Adjustment with Additional Parameters)

  • 김혁길;황진상;윤홍식
    • 대한공간정보학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.27-38
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    • 2015
  • 본 연구에서는 근접사진측량의 DLT와 부가변수에 의한 광속조정법을 활용하여 타겟에 대한 3차원 위치좌표를 산출하고, 결과의 정확도에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여 다수의 타겟이 부착된 실험환경을 구성하고, 토탈스테이션을 활용한 기준점측량을 수행하여 각 영상에 대한 카메라 캘리브레이션과 표정결과를 산출하였다. 정확도 분석을 위하여 스테레오 영상에서 동일하게 선점된 타겟에 대한 3차원 위치좌표 성과를 산출하고, 그 결과를 토탈스테이션으로 측정된 기준좌표와 비교하였다. 스테레오 영상에 대한 사진좌표 측정 시, 원형타겟에 대한 중심점을 측정하기 위한 타원 fitting 과정을 수행하고, 그 결과를 타겟에 대한 사진좌표로 활용하였다. 연구의 결과, 스테레오 영상 기반의 근접사진측량 방법으로 계산된 위치좌표는 약 1cm 미만의 최대 오차범위 내에서 평균 4mm 미만의 편차로 산출됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 정밀한 정확도가 요구되는 다양한 근접사진측량 분야에 본 연구의 결과를 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

뇌동맥자루 3차원 혈관조영술에서 비감산 및 감산 기법에 관한 연구 (A Study on Non-Subtraction and Subtraction Technique in 3-Dimensional Angiography of the Cerebral Aneurysm)

  • 김경완;임인철;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.511-518
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    • 2018
  • 이 연구는 뇌동맥자루의 임상적 진단에 사용되는 3차원 디지털 혈관조영술과 3차원 디지털 감산 혈관조영술을 동일 부위에 시행한 환자 53명의 영상에서 뇌동맥자루 경부 직경, 최대 직경, 최대 면적 및 체적을 측정하고, 각 검사법의 영상 노이즈와 피폭선량을 분석하여 뇌동맥자루 진단검사에서의 임상적 진단 차이를 비교하였다. 3차원 디지털 혈관조영술과 3차원 디지털 감산 혈관조영술에서 뇌동맥자루의 경부직경, 최대직경, 최대면적, 체적, 노이즈를 비교한 결과가 일치하거나 아주 미세한 차이로 나타났다. 하지만, 방사선피폭선량은 3차원 디지털 감산 혈관조영술에 비하여 3차원 디지털 혈관조영술이 현저히 낮게 발생하였다. 따라서 뇌동맥자루의 임상적 진단을 목적으로 시행하는 경우에는 환자의 피폭선량을 감소를 위해 3차원 디지털 혈관조영술이 우선적으로 사용되어야 할 것이다.

템플릿 구축을 통한 의료영상 기능이상부위 추출 가시화 (Visualization of the Abnormal Region on Medial image by Nonlinear Registration based Template Construction)

  • 김민정;최유주;김명희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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    • pp.730-732
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    • 2003
  • 의료영상정합을 통해서 이상징후 발현시점과 소멸시점의 기능영상을 비교함으로써 기능이상부위를 판별하는 것은 질환의 진단에 매우 유용하다. 본 논문에서는 기존 변화시점간 기능영상 감영법이 정확한 소멸시점에서의 영상 취득이 어려움으로 인해 정확도가 떨어질 우려가 있는 점을 개선하고자 뇌 혈류이상을 나타내는 뇌기능영상인 SPECT의 변화시점 기능이상부위 추출을 위하여 정상인집단 영상의 비선형 영상정합기법과 영상평균화를 통해 뇌기능영상 템플릿을 구축하였다. 또한 이를 기반으로 영상감영을 수행함으로써 간질환자의 발작중(ictal) SPECT 뿐만 아니라 발작간(interictal) SPECT에서도 뇌혈류의 이상을 정확히 분석할 수 있는 3차원 추출가시화 방법을 제시하였다.

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3원 변량분석을 이용한 구분적으로 일정한 모델의 에너지 함수 최소화를 위한 매개변수들 추정 (The Estimation of Parameters to minimize the Energy Function of the Piecewise Constant Model Using Three-way Analysis of Variance)

  • 주기세;조덕상;서재형
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.846-852
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    • 2012
  • 영상분할 결과는 알고리즘에 관련된 매개변수들에 따라 다르기 때문에 최적 분할을 위하여 시행 착오법이 많이 이용된다. 본 논문에서는 3차원 변량 분석법을 이용하여 영역기반 active contour 방법에 관련된 최적 매개변수들을 결정하는 방법을 제안한다. 3원 변량 분석법에 의해서 추출된 결과와 사용자가 영상에서 직접 그린 결과가 상호 비교된다. 마지막으로 각 매개변수들의 주요 효과와 상호작용 효과를 측정하고 최적 값을 추출하기 위하여 점 추정 및 구간 추정 값을 계산한다. 본 논문에서 제안한 방법은 구간 상수 모델을 대상으로 영상분할시 최적 매개변수들을 추출하는데 큰 도움을 줄 것이다.