• 제목/요약/키워드: 3차원 X-ray CT

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3차원 X-ray 단층 화상을 이용한 스카른 광석의 정량분석 연구 (Quantitative Analysis of Skarn Ore Using 3D Images of X-ray Computed Tomography)

  • 정미희;조상호;정수복;김영훈;박재구
    • 한국광물학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.211-217
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    • 2010
  • 스카른 Zn-Pb-Cu 복합광석을 구성하는 주요 구성 광물의 정량분석을 목적으로, 마이크로 포커스 X-ray 단층촬영 장비를 이용한 스카른 복합광석의 3차원 비파괴검사를 수행하였다. X-ray 단층화상의 화상결함을 감소시키고자 제안된 화상보정법을 이용하여 화상들을 보정한 후에 3차원으로 재구성하였다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 표면분석과 보정된 X-ray 단층화상을 비교하여 주요광물에 대한 CT 값의 범위를 결정하였다. 재구성화상 내 전체 광물의 체적비율을 분석한 결과, 황화광물 20.5%, 맥석광물 79.5%로 평가되었다. X-ray 3차원 단층화상 정량분석법은 광석 내 유용광물의 부존형상과 회수율 분석에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

3차원 X-ray CT 영상을 이용한 화성암 불균질 지수와 역학적 특성과의 상관관계에 대한 연구 (A Study on Correlation between Heterogeneity Index and Mechanical Properties of Igneous Rocks using 3D X-ray Computed Tomography Image)

  • 정연종;김광염;윤태섭
    • 터널과지하공간
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    • 제27권5호
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    • pp.333-342
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    • 2017
  • 본 연구에서는 국내의 다양한 화성암에 대해 내부구조의 불균질성을 정량화하고, 이와 탄성파속도 및 점하중강도간의 상관관계를 분석하였다. 3차원 X-ray Computed Tomography(CT)를 통해 암석 시편 내부 구조에 대한 정보를 획득하였으며, 3차원 영상에 통계적 기법을 적용하여 뷸균질성 대표계수(representative unit length, LR)를 계산하였다. 또한 암석의 탄성파 속도 및 점하중강도와 LR간의 상관관계로부터 암석의 역학적 특성치를 예측하는 추정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 통해 3차원 X-ray 영상에 기반한 내부 특성 분석값을 이용해 실내실험을 수행하지 않고도 암석의 역학적 물성을 평가할 수 있는 간접적인 인자를 도출할 수 있는 가능성을 확인하였다.

범용 소프트웨어를 사용한 산업용 3차원 X-ray Computed Tomography의 툴 개발 (On the development of S/W tools for industrial 3D X-ray computed tomography employing general software)

  • 최형석;양윤기
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.768-776
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    • 2019
  • 4차 산업 혁명 시대를 맞이하여, 최근 기계, 전자 부품의 설계, 제조, 검사에 첨단 IT 기술을 융합하는 사례가 늘고 있다. 본 연구에서는 최근에 구축된 산업용 X-ray CT(computed tomography)를 사용한 산업용 부품의 검사에 대한 최신기술에 대해서 다룬다. 먼저 구축된 첨단의 최신 산업용 CT의 구조와 원리에 대해서 설명하며, 이러한 장비의 역할과 성능에 대해서 설명하고, 본 장비의 분석기법을 보완하기 위한 새로운 연구기반의 구축에 대해서 다룬다. 특히 장비의 출력데이터를 Matlab과 같은 범용 연구 툴로 전송하여 연구를 진행할 수 있는 기반을 구축하며, 이를 토대로 기존의 운용 소프트웨어가 제공하지 못했던 보조적인 3D user interface와 3차원 영상처리를 위한 플랫폼을 구축하는 연구를 진행 하였다. 산업용 3차원 X-ray는 아직 소개 된지 얼마 되지 않은 첨단의 고가의 장비로서 이를 활용할 연구의 종류와 내용이 매우 풍부한 주제로, 이러한 기초적인 연구기반은 추후의 보다 발전적인 연구를 위한 아주 유용한 토대가 될 것으로 판단된다.

Micro X-ray CT를 이용한 글라스 비드의 3차원 간극 구조 정량화 (Quantification of 3D Pore Structure in Glass Bead Using Micro X-ray CT)

  • 정연종;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권11호
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    • pp.83-92
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    • 2011
  • 무질서하고 불균질한 형상을 갖는 지반 재료 내 간극 구조는 하중에 의한 재료의 변형 및 간극 내 유체의 흐름 등 물리 역학적 거동에 중요한 영향 인자이다. 최근 들어 X-ray CT에 의한 비파괴 검사를 통해 지반 재료의 내부 구조를 마이크로미터 단위의 높은 해상도를 통해 평가하는 기법이 사용되고 있다. CT 이미지는 재료의 많은 정보를 포함하고 있음에도 그에 따른 이미지 해석 기법의 개발이 다소 미흡하여 2, 3차원 이미지의 정성적 관찰 및 간극비와 같은 거시적인 물성치 획득만이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연속적으로 획득된 글라스 비드의 2차원 CT 이미지에 기반하여 3차원 입자 및 간극 구조를 형성하고, 복잡한 간극구조를 간극셀과 간극채널로 정량적 분리를 실시하였다. 이를 위해 좌표 변환법, 이진화, 들로네 삼각망, 그리고 유클리디안 거리변환법과 같은 이미지 프로세싱 기법을 3차원 CT 이미지에 적용하였고 불균질한 글라스 비드의 간극구조에 대해 정량적으로 간극셀의 분포 및 간극간의 연결도 평가가 가능함을 확인하였다.

검출기 중심축을 자동 보정하는 초소형 CT 개발 및 성능평가 (Development and Performance Evaluation of an Ultra-Compact CT with Auto Calibration of Detector Center Axis)

  • 곽병우;류근호
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.651-662
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    • 2023
  • 본 연구에서는 검출기의 중심축을 자동 보정하는 초소형 CT를 설계 및 제작하고 성능을 검증하였다. 3D CAD 데이터와 초소형 CT 검출기 중심축을 수동으로 보정하여 촬영한 X-ray 데이터를 사용하여 3차원 재구성 성능을 평가하였다. 그 결과, 중심축이 0.25° 이상 기울면 원형 깨짐 현상이 발생하면서 3차원 재구성 영상의 품질이 급격히 저하된다는 사실을 발견하였다. 검출기 중심축 자동보정 장치를 적용하여 검출기 중심축이 시편 회전축과 일치하도록 보정하여 3차원 재구성 성능을 향상시켰다.

X-ray micro-CT 이미지 내 패임 및 동심원상 화상결함 제거를 위한 이미지 보정 기법 (Image Calibration Techniques for Removing Cupping and Ring Artifacts in X-ray Micro-CT Images)

  • 정연종;윤태섭;김광염;주진현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권11호
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    • pp.93-101
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    • 2011
  • X-ray micro-CT를 이용한 지반재료 내부 미세구조 및 공극구조의 정밀한 이미지 처리는 종종 이미지 내에 원천적으로 포함되는 화상결함으로 인해 제약된다. 본 논문에서는 X-ray micro-CT 이미지에 가장 일반적으로 나타나는 화상결함인 패임(영상 외곽과 중심부의 명암 차이) 및 동심원상(영상 중심으로부터 방사방향으로 연속적으로 나타나는 원)을 제거할 수 있는 이미지 보정 기법을 제시한다. 결함 제거는 좌표 변환법, 정규화 및 2차원 푸리에 변환에 의한 저역 통과 필터링 기법의 순차적 적용을 통해 이루어진다. 이미지 처리 기법의 효과를 다공성 현무암의 CT 이미지에서 화상결함들을 제거하고 이진화 후 적층하여 3차원 공극 구조를 추출하는 과정을 통해 설명하였다. 패임 및 동심원상 결함을 제거한 이미지와 원본 이미지의 비교 결과 결함 제거는 대상 재료 공극률의 과대평가를 방지할 수 있으며, 따라서 화상결함의 적절한 보정은 X-ray CT의 지반재료 적용 시 필수적인 과정으로 판단된다.

해부학적 계측점을 이용한 PC-기반3차원 치과수술 시스템 (3-Dimensional Dental Surgery System based on PC using anatomical landmarks)

  • 이경상;유선국;김형돈;배현수;김남현
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.139-148
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    • 1999
  • 본 논문에서는 PC기반의 치과 수술 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 수술 후의 3차원 영상을 예측할 수 있다. 따라서 환자는 수술 후에 CT를 다시 촬영하지 않아도 되며 방사선에 노출시킬 필용가 없다. 수술 전, 후의 두부(Cephalometry) X-ray 정보와 수술 전의 CT 데이터로부터 수술 후의 환자의 두개골을 예측한다. X-ray 필름과 수술 전의 CT를 해부학적 불변 계측점(anatomical landmarks) 방법을 기반으로 한 특이값 분해(SVD: singular value decomposition) 로 레지스트레이션(registration)을 하였으며, 이를 표면 재구성 영상화 시스템으로 설계하였다. 설계된 시스템의 유용성을 검증하기 위하여 건조 두개골 모델 실험과 실제 임상환자에 대한 임상실험을 시행하였으며 유의수준 0.05에서 유의차가 없는 것으로 나타났다.

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3D 동영상획득을 위한 Cone-Beam 형 X-Ray CT 시스템 구현에 관한 연구 (The Study on the Implementation of the X-Ray CT System Using the Cone-Beam for the 3D Dynamic Image Acquisition)

  • 정찬웅;전계석
    • 한국음향학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.370-374
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3차원 동영상을 구현하기 위하여 인체에 유해한 방사능 피폭량이 부챗살 형태의 Fan Beam 보다 상대적으로 적은 원추형 Cone Beam CT 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 X-ray가 조사된 각도에서 획득한 데이터를 영상처리부로 전송하고 영상을 구성하는 계산 속도를 빠르게 하기 위하여 초월함수가 보다 적은 3단계 회전 행렬을 이용하여 3차원 영상을 구현하는 회전 기반법을 사용하였다. 본 연구에서는 3차원 영상을 구성하는 시간단축을 통해 초당 3~5장의 영상을 얻음으로써 3차원 동영상을 실시간으로 구현하였다.

X선 CT영상으로부터 인체의 기관지 모델의 개발 (Development of Physical Human Bronchial Tree Models from X-ray CT Images)

  • 원철호;노철균
    • 센서학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.263-272
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    • 2002
  • 본 논문에서는 X선 컴퓨터 단층 촬영으로부터 획득된 기관지의 3차원 영상으로부터 기관지의 구조 및 형태 정보를 추출할 수 있는 가능성을 조사하고, 분진 침착 모델의 수학적인 개발과 실험적인 검증에 사용될 수 있는 물리적인 공동 주형 모델을 개발한다. CT로부터 획득된 영상으로부터 수학적 모폴로지 기법에 의하여 폐의 기관지 영역을 검출한다. 검출된 폐의 기관지 영역의 체적 데이터를 3차원 공간상에서 나타낼 수 있는 표면 데이터를 STL(streolithography) 파일로 변환한 후에, 고속 프로토타입 기기에 입력하여 3차원 입체 형상을 제작한다. 이때 기존의 기관지 팬텀과 실제 정상인으로부터 획득된 CT 영상으로부터 각각의 공동 주형 모델을 제작하게 된다. CT 스캔하여 얻어진 원래의 영상과 제작된 공동 주형 모델을 CT 스캔하여 얻어진 영상에서의 기관지 영역의 단면 직경을 비교하여 생성된 폐 기관지 모델의 유용성을 검증하였다.