• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.499-506
• /
• 1995

A new numerical method estimated three dimensional shape of the internal surface of the stomach by analyzing the shading data of endoscopic image. First analyzed was the inherent instrumentational characteristics of the endoscope system, followed by the analysis of the stomach surface properties, both of which affected the imaging properties. We employed these prior informations to implement the iterative algorithm of shading analysis based on Hom's variational approach. The present algorithm was validated by performing simulation on a $256{\times}320$ image data chosen from original $512{\times}512$ image of the stomach surface model. The best 3-dimensional estimation of the surface was achieved with the Lagrangian multiplier, of 0.3, when the algorithm best converged showing minimal estimation error.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.196-204
• /
• 2008

In this paper, we propose an efficient method to classify human facial impression using frontal face image. The features that represent the shape of eye, jaw and face are used. The proposed method employs PCA, LDA and SVM in series. PCA is used to project the feature space to a low dimensional subspace. LDA produces well separated classes in a low dimensional subspace even under severe variation. This results in good discriminating power for classification. SVM is used to classify the data. Human face has been classified for 8 facial impressions. The experiments have been performed for many face images, and show encouraging result.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.161-170
• /
• 2009

Purpose : A parallel imaging method provides us to improve temporal resolution to obtain three-dimensional (3D) MR images. The objective of this study was to optimize three 3D MRI techniques by adjusting 2D SESNE factors of the parallel imaging method in phantom and human brain. Materials and Methods : With a 3 Tesla MRI system and an 8-channel phase-array sensitivity-encoding (SENSE) coil, three 3D MRI techniques of 3D T1-weighted imaging (3D T1WI), 3D T2-weighted imaging (3D T2WI) and 3D fluid attenuated inversion recovery (3D FLAIR) imaging were optimized with adjusting SESNE factors in a water phantom and three human brains. The 2D SENSE factor was applied on the phase-encoding and the slice-encoding directions. Signal-to-noise ratio(SNR), percent signal reduction rate(%R), and contrast-to-noise ratio(CNR) were calculated by using signal intensities obtained in specific regions-of-interest (ROI). Results : In the phantom study, SENSE factor = 3 was provided in 0.2% reduction of signals against without using SENSE with imaging within 5 minutes for 3D T1WI. SENSE factor = 2 was provided in 0.98% signal reduction against without using SENSE with imaging within 5 minutes for 3D T2WI. SENSE factor = 4 was provided in 0.2% signal reduction against without using SENSE with imaging around 6 minutes for 3D FLAIR. In the human brain study, SNR and CNR were higher with SENSE factors = 3 than 4 for all three imaging techniques. Conclusion : This study was performed to optimize 2D SENSE factors in the three 3D MRI techniques that can be scanned in clinical time limitations with minimizing SNR reductions. Without compromising SNR and CNR, the optimum 2D SENSE factors were 3 and 4, yielding the scan time of about 5 to 6 minutes. Further studies are necessary to optimize 3D MRI techniques in other areas in human body.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.27 no.1B
• /
• pp.114-124
• /
• 2002

In this paper, we proposed the image-based 3D ray tracing indoor propagation model using a patch scattering model for fading analysis of indoor propagation environments. An image-based 3D ray tracing technique is mainly used, which allows the rapid generation of the complex channel impulse response for any given location and polarization of transmitter and receiver. Due to the site specific nature of indoor environment, we took into account the location and the electrical properties of individual walls and objects such as windows, doors and plaster board in our propagation model. Besides, the 3D radiation beam-patterns and polarizations of arbitrary antennas were considered, and using patch scattering model we can consider the change of the polarization due to the scattering from the various indoor objects, like desks, chairs and etc. the are almost impossible to be modeled with the basic image-based ray tracing method. The model will predict the impulse response, the rms delay spread, the fading characteristics of the channel and performances of the polarization diversity schemes.

• Progress in Medical Physics
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.208-215
• /
• 2009

This study is to compare the accuracy of evaluation regarding the volume of the prostate, which three-dimensional volume rendering was produced the shape of protrusion, by measuring two kinds of craniocaudal length from the top of the protrusion and from the exclusion of the protrusion as the starting points. For the imaginary protrusion prostate models, total of 10 models were roughly made by using devils-tongue jelly and changing each of the 10 ml of capacity from 10 ml to 100 ml. For the protrusion prostate models aimed at estimating the real volume, through 64 cannel computed tomography (CT) and 3.0 tesla magnetic resonance image (MRI) were conducted by planimetry technique from three-dimensional volume rendering. And then we performed to evaluate on significance of these volumes by wilcoxon signed rank test. Also the obtained volumes data by ellipsoid volume formula were measured the volume of protrusion prostate models two times with each method using the two kinds of craniocaudal length from top of the protrusion and from exclusion of the protrusion as the starting points. Finally, the significance of differences using wilcoxon signed rank test was evaluated between the real volume by planimetry technique and the measured volume by ellipsoid volume formula from three-dimensional volume rendering. The average of the protrusion length on the models was $0.90{\pm}0.18\;mm$ in CT and was $0.75{\pm}0.11\;mm$ in MRI. There were not statistically significant difference between MRI and CT from the volume of protrusion prostate models (p=0.414). In MRI (p=0.139) and CT (p=0.057), there were not statistically significant difference between the real volume by planimetry technique and the measured volume by ellipsoid volume from exclusion of the protrusion as the starting points. While, there were statistically significant difference between the real volume by planimetry technique and the measured volume by ellipsoid volume from top of the protrusion as the starting points in MRI (p=0.005) and CT (p=0.005). For the accurate measurement of the protrusion prostate models, the craniocaudal length of the prostate should be measured from the exclusion of the protrusion as the starting points.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
• /
• 2004.03a
• /
• pp.511-516
• /
• 2004

수치표고모델, 정사영상과 같은 공간영상정보를 구축하기 위해서는 입체영상을 이동한 영상정합(image matching)의 과정이 필수적이며, 단영상 또는 스테레오 영상을 이용하여 대상물의 3차원 정보를 재구성하고 복원하는 기술은 사진측량 및 컴퓨터 비전 분야의 주요 연구 중의 하나이다. 본 연구에서는 화소값의 유사성과 상호관계성을 고려하는 MRF 모델을 이용하여 영상정합을 수행하였다. MRF 모델은 공간분석이나 물리적 현상의 전후관계(contextural dependencies)의 분석을 위한 확률이론의 한 분야로 다양한 공간정보를 통합할 수 있는 방법을 제공한다. 본 연구에서는 기준영상의 화소에 시차를 할당하는 접근 방법으로 확률모델의 일종인 마르코프 랜덤필드(MRF)모델에 기반한 영상정합기법을 제안하였고, 공간내 화소의 상호관계를 고려해주므로 대상물의 경계부분에서의 매칭 정확도를 향상시켰다. 영상정합문제에서의 MRF 기본가정은 영상 내 특정화소의 시차는 그 주위화소의 시차에 의한 부분정보에 따라 결정이 가능하다는 것이다. 깁스분포(gibbs distribution)를 사용하여 사후(posteriori) 확률값을 유도해내고, 이를 최대사후확률(MAP: Maximum a Posteriori)추정법을 이용하여 에너지함수를 생성하였다. 생성된 에너지함수의 최적화(Optimization)를 위하여 본 연구에서는 전역최적화기법인 multiway cut 기법을 사용하여 영상정합에 있어 에너지함수를 최소로 하는 이미지화소에 대한 시차레이블을 구하여 영상정합을 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07c
• /
• pp.1927-1928
• /
• 2002

기존의 3차원 형상 측정법은 대부분 접촉식이기때문에 피측정물이 손상이 입거나 Probe의 보정이 필요하거나 Probe가 측정면에 직접 닿지 않는 경우는 측정이 불가능하였다. 또한 많은 점을 측정할 경우측정시간이 많이 걸린다. 물체의 크기가 크거나 측정하고자하는 물체가 무를 경우에는 적합하지 못하다. 이러한 단점은 보완하기 위하여 비접촉식인 측정법 이용한 관측이 대두되게 되었다. 비접촉식에 의한 관측은 물체의 표면을 손상시키지 않으면서 정밀하고 고품질이 요구되는 제품 검사 및 자동화 기술의 발달로 인하여 생산 산업 분야에 이용되고 있다 이에 비접촉식 방식에서도 광학간섭의 하나인 마이켈슨 간섭계를 이용하여 간섭무늬 패턴으로 물체 이미지를 분석하고 CCD카메라에서 영상을 얻어 3차원 물체를 해석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2003.07c
• /
• pp.1987-1989
• /
• 2003

3차원 형상을 측정하는 측정법으로는 접촉식과 비접촉식이 있는데 최근에는 물체의 표면을 손상 시키지 않으면서 물체의 변형 상태 등을 정밀하게 측정할 수 있는 비접촉식 측정법이 주로 사용되어 지면서 변형, 진동, 결함 등의 다양한 측정 분야에 찰용되고 있다. 이는 광학 간섭의 하나인 Twyman-Green 간섭계를 이용하여 간섭 무의 패턴을 PZT Controller로 위상 이동하여 CCD 카메라로 물체의 영상을 얻어 위상 지도를 추출, 이미지를 분석하여 3차원 물체를 해석하고자 한다. 하지만 이미지 측정시 미세 진동 및 조명 등에 의한 노이즈가 발생하게 되어 물체의 정확한 정보를 얻기가 어려워 노이즈 제거를 위한 이미지 처리 알고리즘 개발과 Unwrapping 처리, 위상이동 알고리즘 개발 등을 통하여 좀더 정확한 정보를 얻고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.29-32
• /
• 2005

3차원 비디오는 차세대 정보 통신 서비스 분야의 하나로, 사용자에게 시각적으로 고차원적인 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 가운데 다시점 비디오는 같은 시간, 여러 시점에서 영상 정보를 획득하여 사용자에게 원하는 시점의 영상 정보를 제공하는 3차원 비디오이며, 현재 방송 관련 연구 기관에서 차세대 실감방송 멀티미디어 서비스 개발을 목적으로 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 MPEG 표준화 그룹에서는 다시점 비디오 부호화 (multi-view video coding, MVC) 방법에 관한 표준화 작업이 진행 중이며, 최신 비디오 압축 표준인 H.264를 이용한 여러 가지 방법들이 제안되었다. 현재 MVC 표준화 작업의 평가 기준이 되는 방법은 각 시점을 H.264로 부호화하는 방법인데, 이는 다시점 비디오 영상의 중요한 특성인 인접시점들 사이의 공간적 상관도를 전혀 고려하지 않았다. 본 논문에서는 시점 보간법을 이용하여 얻어진 중간 영상과 원영상과의 차분 영상을 부호화하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 여기서 시점 보간법이란 좌우 두 시점 영상으로부터 변이값을 얻은 다음, 이를 이용하여 중간 시점 영상을 합성하는 방법을 말한다. 예를 들면,다시점 비디오의 홀수 번째 시점의 영상은 기존의 방법을 따르고, 짝수 번째 시점의 영상은 이미 부호화된 홀수 번째 시점의 영상을 이용하여 보간적으로 예측하여 원래 영상과 차분 영상을 구하여 부호화한다. 차분 영상은 영상의 복잡도가 많이 감소되어 원영상에 비해 보다 나은 부호화 효율을 보인다. 그러나 합성 영상이 각 장면마다 독립적으로 생성되므로 원영상에 비해 차분 영상의 시간적인 상관도가 줄어들어 I장면의 경우 부호화 효율이 크게 향상되었으나, 시간적인 상관도를 이용하는 P장면과 B장면에서는 오히려 좋지 않은 결과를 보였다. 통계는 전 국민에 대한 패널자료이기 때문에 통계적 활용의 범위가 방대하다. 특히 개인, 가구, 사업체 등 사회 활동의 주체들이 어떻게 변화하는지를 추적할 수 있는 자료를 생산함으로써 다양한 인과적 통계분석을 할 수 있다. 행정자료를 활용한 인구센서스의 이러한 특징은 국가의 교육정책, 노동정책, 복지정책 등 다양한 정책을 정확한 자료를 근거로 수립할 수 있는 기반을 제공한다(Gaasemyr, 1999). 이와 더불어 행정자료 기반의 인구센서스는 비용이 적게 드는 장점이 있다. 예를 들어 덴마크나 핀란드에서는 조사로 자료를 생산하던 때의 1/20 정도 비용으로 행정자료로 인구센서스의 모든 자료를 생산하고 있다. 특히, 최근 모든 행정자료들이 정보통신기술에 의해 데이터베이스 형태로 바뀌고, 인터넷을 근간으로 한 컴퓨터네트워크가 발달함에 따라 각 부처별로 행정을 위해 축적한 자료를 정보통신기술로 연계${cdot}$통합하면 막대한 조사비용을 들이지 않더라도 인구센서스자료를 적은 비용으로 생산할 수 있는 근간이 마련되었다. 이렇듯 행정자료 기반의 인구센서스가 많은 장점을 가졌지만, 그렇다고 모든 국가가 당장 행정자료로 인구센서스를 대체할 수 있는 것은 아니다. 행정자료로 인구센서스통계를 생산하기 위해서는 각 행정부서별로 사용하는 행정자료들을 연계${cdot}$통합할 수 있도록 국가사회전반에 걸쳐 행정 체제가 갖추어져야 하기 때문이다. 특히 모든 국민 개개인에 관한 기본정보, 개인들이 거주하며 생활하는 단위인 개별 주거단위에 관한 정보가 행정부에 등록되어 있고, 잘 정비되어 있어야 하며, 정보의 형태 또한 서로 연계가 가능하도록 표준화되어있어야 한다. 이와 더불어, 현재 인구센서스에서 표본조사를 통해 부가적으로 생산하는 경제활동통계를 생산하기 위해서는 개인이

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.4
• /
• pp.409-417
• /
• 2014

To prevent the occurrence of fractures in metal structures, it is very important to evaluate the 3D crack growth process in those structures and any related parts. In this study, tension tests and two simulations, namely, Simulation-I and Simulation-II, were performed using XFEM to evaluate crack growth in three dimensions. In the tension test, Mode I crack growth was observed for a notched metal specimen. In Simulation-I, a 3D reconstructed model of the specimen was created using CT images of the specimen. Using this model, an FE model was constructed, and crack growth was simulated using XFEM. In Simulation-II, an ideal notch FE model of the same geometric size as the actual specimen was created and then used for simulation. Obtained crack growth simulation results were then compared. Crack growth in the metal specimen was evaluated in three dimensions. It was shown that modeling the real shape of a structure with a crack may be essential for accurately evaluating 3D crack growth.