• 제목/요약/키워드: 3D 영상모형

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자기공명영상 검사 시 3D 프린팅 재료를 이용한 헤드셋 연구 (소음저감 효과) (Magnetic Resonance Imaging uses 3D Printed Material of Headset (Noise Reduction Effect))

  • 최우전;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.335-341
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    • 2018
  • 의료수준의 향상과 더불어 환자들의 첨단의료장비에 대한 기대수준이 증가하고 있으며 특히 자기공명영상(Magnetic Resonance Image : MRI)은 현재 모든 임상 분야에서 가장 핵심적인 영상진단 도구로서 사용되고 있다. 그러나 검사 중에 발생하는 심각한 소음으로 많은 환자가 심리적인 불안을 경험한다고 한다. 이에 본 연구에서는 자기공명영상검사실의 기존 헤드셋 흡음재에서 차음재를 추가한 헤드셋의 소음저감평가와 차음재별 영상 아티팩트(artifact) 유무를 알아보고자 하였다. 3D 프린팅한 헤드셋 내부에 흡음재(스펀지)와 차음재(아크릴판, 구리판, 3D copper plate)를 교차 배열하여 MRI 검사소음을 녹음하여 스피커로 같은 dB 값의 소음을 발생시키며 3D 프린팅 된 두부모형의 내부에 소음측정기로 dB 값을 측정하여 정량분석을 하며 자체 제작한 헤드셋을 물팬텀에 밀착시킨 후 MRI영상 아티팩트 유무를 검사한다. 드셋의 정량평가를 한 결과, 헤드셋 평균 dB 값은 81.8 dB로 나타났으며, 차음재를 추가한 헤드셋에서 가장 방음효과가 뛰어난 재료조합(구리, 아크릴판, 스펀지, 스펀지) 헤드셋의 평균 dB 값은 70.4 dB 값이 측정되었지만 MRI 시뮬레이션 결과 구리가 반자성체이기 때문에 아티팩트가 나타나 배제하였고 두 번째로 방음효과가 뛰어난 (스펀지, 아크릴판, e-copper plate, 스펀지) 헤드셋의 평균 dB 값은 70.6 dB 값이 측정되었고 MRI 시뮬레이션 결과 인공물 나타나지 않았다. 구리분말이 약 40%가 포함된 e-copper PLA로 출력한 재료를 동일하게 시뮬레이션을 한 결과 인공물 나타나지 않았으므로 3D 프린팅 재료의 사용이 적합하였고 구리보다 경제성이 우수하며 가공이 용이하므로 적합한 재료로 선정하였다. MRI관련 연구에 있어 3D 프린팅을 이용한 상호발전이 매우 기대된다.

무인항공 사진측량을 이용한 3D 공간정보 취득 (Acquisition of 3D Spatial Information using UAV Photogrammetric Method)

  • 정성혁;임형민;이재기
    • 한국측량학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.161-168
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    • 2010
  • 본 연구에서는 무인항공기로 촬영한 영상을 이용하여 변화가 매우 빈번히 발생하는 도시지역의 3차원 정보를 신속하게 취득하는 기법을 제시하고 처리공정을 개발하였다. 연구에서 제안된 무인항공기를 이용한 사진측량기법은 저가의 무인항공기와 비측량용 카메라를 이용하였으며, 카메라 검정을 통하여 내부표정요소를 취득하였다. 연구 대상지역을 촬영한 영상자료와 기준검측량성과로부터 인공지물의 3차원 모형을 제작하였으며 토목공사로 인하여 변화가 발생한 지형을 대상으로 수치지형모형을 제작하였다. 1/1,000 축척의 수치지도 및 지상 기준점 측량성과와 비교하여 본 기법의 효용성을 분석하였으며 이상과 같은 연구를 통하여 3차원 가상도시 구축, 3D GIS 데이터베이스 갱신, 지형 지물 변화정보 추출 및 수치지도 수시갱신에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

3차원 GIS의 현실감 부여 빌딩 모델링 및 시각화에 관한 연구 (Photorealistic Building Modelling and Visualization in 3D GIS)

  • 송용학;손홍규;윤공현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2D호
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    • pp.311-316
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    • 2006
  • 지형공간정보체계가 공간분석 및 의사결정을 위한 뛰어난 도구로서 다양한 분야에서 활용되고 있지만 세밀한 도시환경을 3차원으로 묘사할 수 있는 기능은 아직 제한적이다. 본 연구에서는 3차원 모델링 및 시각화의 최근 기술을 GIS의 3차원 구현능력을 향상시키기 위하여 기존의 GIS 상용 프로그램과 통합하였다. 현실과 매우 근사한 3차원 모형을 하기 위하여 입체항공사진으로부터 빌딩 모형을 제작하였으며 또한 건물의 지붕과 벽의 텍스쳐는 각각 정사항공영상 및 지상사진을 이용하여 생성하였다. 본 연구는 ArcGIS, ArcObjects 및 Visual Basic을 이용하여 구현되었으며 3차원 기하학적 모형과 자료 구조, 텍스쳐 생성 및 이들을 병합한 3차원 도심 모형의 생성 기법을 제시하였다. 그 결과 미국 퍼듀대학 캠퍼스를 현실감있는 3차원 시각화를 구현하였다.

3차원 전산화 단층촬영영상과 2차원 X-선 투시영상간 표식기 기반 고속 정합 (Fast Marker-based Registration of 3D CT and 2D X-ray Fluoroscopy Images)

  • 김계현;박성진;홍헬렌;신영길
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권3호
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    • pp.335-343
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    • 2006
  • 본 논문에서는 수술 전에 획득한 전산화 단층촬영영상에서 추출한 3차원 정보를 수술 중에 획득한 2차원 X-선 투시영상에 실시간으로 표시하기 위하여 표식기 기반 고속 2차원-3차원 영상정합 방법을 제안한다. 정합과정은 전처리 과정과 실시간 정합 과정으로 나누어진다. 전처리 과점에서 가장 많은 계산량을 필요로 하는 DRR의 생성을 그래픽 하드웨어를 이용하여 고속으로 생성하고, 표식기를 부착한 심장 모형데이타에서 자동으로 표식기를 탐색 추출 한다. 실시간 정합 과정은 주축 정합을 이용한 평면 내부 정합과 구좌표계에서 최소 오차 탐색 방법을 이용한 평면 외부 정합 방법으로 분리하여 계층적으로 정합하여 탐색 범위를 6자유도에서 2자유도로 개선하였다. 본 제안방법은 실시간 계산을 최소화함으로써 정확성을 유지하면서 정합의 효율성을 개선하였다.

동영상을 이용한 부유구조물 모형의 변위 관측 (Displacement Measurement of a Floating Structure Model Using a Video Data)

  • 한동엽;김현우;김재민
    • 한국측량학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.159-164
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    • 2013
  • 움직이는 한 개의 카메라 동영상으로부터 개체의 3차원 위치를 추출할 수 있다고 알려져 있다. 이로부터 캠코더 측정시스템을 이용하여 부유체 모형에 대한 영상기반 모니터링을 수행하였다. 규칙파 및 비규칙파 실험조건에서의 디지털 캠코더 동영상으로부터 프레임 영상을 추출하고, 특징점을 정합하여, 상대적인 3차원 좌표를 획득하였다. 수정된 SURF 기반 정합의 영상 변환 정확도와 규칙파에서 부유체 모델의 영상기반 변위 관측 정확도를 평가하였다. 규칙파의 경우 조파기의 설정값은 3.0sec이고, 영상기반 변위에 의한 주기는 2.993sec이었다. 기계적 오차를 고려할 때 이 두 값은 유사한 결과로 여겨진다. 시각적으로도 X Y Z축으로의 1차원 투영결과나 3차원 공간에서의 결과에서 규칙파의 형상을 볼 수 있었다. 결과적으로 30fps의 일반 디지털 캠코더 동영상을 이용하여 근실시간으로 위치변동을 계산할 수 있었다.

단사진 정사영상을 이용한 문화재 3차원 모니터링 (The 3D Monitoring of Cultural Asset Using the OrthoImage of Single Photo)

  • 강준묵;배상호;주영은
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2001년도 국제세미나 및 추계학술발표회 논문집
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 자동화 공정의 수행에 의한 항공사진이나 위성영상의 획득과는 달리 지상사진측량에 의한 영상의 획득은 대상물의 요구정확도와 해석 범위에 따라 각기 다른 번거로운 수행 과정을 거쳐야 한다. 이에, 본 연구에서는 무반사경 자동형 토털 스테이션을 사용하여 대상물에 대한 3차원 위치성과를 획득하여 수치표고모형을 생성하고 해석 대상면에 대한 단사진 영상을 사용하여 정사영상을 도출하였다. 이는 입체 영상의 획득과 도화의 어려움을 배제하고 관련 문제점을 보완할 수 있어, 문화재 기념물의 도면 작성이나 사면측정의 안정성 검토를 위한 측정방법으로 그 활용이 가능할 것이다.

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3차원 광학 스캐너와 콘빔CT에서 생성된 디지털 모형의 비교 (Comparison of digital models generated from three-dimensional optical scanner and cone beam computed tomography)

  • 권혁진;김각균;이원진
    • 구강회복응용과학지
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    • 제32권1호
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    • pp.60-69
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    • 2016
  • 목적: 본 연구에서는 실제 환자의 석고모형의 콘빔CT (Cone Beam Computed Tomography)이미지로 디지털 모델을 제작하고 이 디지털 모델을 동일한 석고모형을 3차원 광학 스캐너로 스캔 하여 얻은 디지털 모델과 비교하였다. 연구 재료 및 방법: 총 11쌍의 석고모형에 대하여 실험을 진행 하였다. 콘빔CT를 이용하여 CT 영상을 촬영하여 디지털 모델을 제작 하였고 3차원 광학 스캐너를 사용해 대조군이 되는 디지털 모델을 제작하였다. 이를 이용해 각 석고모형에 대하여 콘빔CT와 3차원 광학 스캐너를 이용하여 만든 디지털 모델을 한 쌍으로 묶어 상, 하악 11개의 비교 쌍을 구성하고 각 쌍에 대하여 차이점을 분석하였다. 결과: 대조군과 비교 시 콘빔CT 영상으로부터 구성된 디지털 모델이 대조군 보다 과다 추정된 부분인 양의 오차의 평균은 0.059 - 0.117 mm, 과소 추정된 부분인 음의 오차의 평균은 0.066 - 0.146 mm의 범위 내에 존재했다. 또한 유의수준 0.05에서 양의 오차의 평균은 $70-100{\mu}m$, 음의 오차의 평균은 $100-120{\mu}m$ 내에 존재 함을 확인하였다. 결론: 석고모형의 콘빔CT 영상으로부터 구성된 디지털 모델은 최종 수복물 제작에는 부적합하나 임시수복물 제작 및 교정 진단 과정에 활용될 수 있는 가능성이 있다.

GSIS의 자료기반 구축을 위한 SPOT 위성영상으로부터의 수치표고모형 생성 (A Generation of Digital Elevation Model for GSIS using SPOT Satellite Imagery)

  • 유복모;박홍기;정수;김원대
    • 대한공간정보학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.141-152
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    • 1993
  • 본 연구에서는 지형공간정보체계의 자료기반의 구축, 수치도면 제작 등 이용도가 확대되고 있는 수치표고모형을 수치위성영상자료를 이용하여 제작하고자 하였다. 위성영상의 공액 상좌표 취득에는 영상정합기법을 도입하였으며 취득된 지상좌표의 정확도를 분석하여 수치표고모형 제작의 연산법을 제시하였다. 위성영상의 외부표정요소는 광속조정법을 이용하여 결정하였고 좌우 수치영상상에서 동일점을 탐색하기 위한 영상정합방법으로는 표준상관기법을 적용하였다. 영상정합기법을 적용에 있어서는 기준영역의 크기를 결정하기 위해 기준영역의 크기를 다양하게 변화시켜 적절한 크기를 결정하고자 하였다. 영상정합의 정확도를 향상시키고 계산속도를 증가시키기 위하여 다양한 좌표변환식을 적용하고 이 결과를 통계학적으로 분석한 후 안전율을 고려하여 탐색영역을 결정하였다. 본 연구에서 제작된 수치표고모형의 정확도는 5000분의 1 지형도상에서 일정한 간격으로 추출하여 제작된 수치표고모형을 이용하였으며, 정확도를 평가한 결과 수치위성영상을 이용한 수치표고모형을 생성하는 연산법을 제시할 수 있었으며, 지형공간정보체계의 자료기반 구축에 필요한 대단위 지역에 대한 수치표고모형의 생성에 수치위성영상을 적용하는 효율적인 방법을 제시할 수 있었다.

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3차원 GIS 기법을 이용한 비행안전구역 모형 생성 및 장애 식별 (Flying Safety Area Model Creation and Obstruction Identification using 3D GIS Techniques)

  • 박완용;허준;손홍규;이용웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3D호
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    • pp.511-517
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    • 2006
  • 본 논문은 우리나라 민 군 겸용 비행장의 고도제한의 기준이 되는 군용항공기지법을 중심으로 비행안전구역을 분석하기 위한 방법을 연구하여 개발사업 시행시에 제한 지역을 분석할 수 있는 효과적인 방법을 제시하고 최근 대두되고 있는 비행장 주변지역의 고도제한에 따른 문제 해결에 도움을 주고자 한다. 이를 위해서 지리정보체계(GIS) 기법을 활용하여 항공기 지법에서 규정하고 있는 비행안전구역의 3차원 모형을 효과적으로 생성하기 위한 방법을 제시하고, 비행안전구역 내에서 자연지형 및 인공지물로 인한 장애지역과 대상을 자동으로 식별하기 위한 기법을 제시하였다. 제시한 방법을 실제적으로 적용해보기 위하여 실험지역으로 선정한 비행장에 대하여 상용의 수치지도 자료와 위성영상을 기반으로 지형공간정보를 생성하기 위한 단계적인 방법을 제시하였으며 실험지역 비행장의 비행안전구역 모형을 생성하고, 장애지역과 대상을 식별하여 비행장 비행안전구역 분석을 위한 통합 모형을 가시화함으로써 제시한 방법들의 활용성을 보였다.

양측 심방 연결을 형성하는 부분 폐정맥 환류 이상의 3D 프린팅 모델 (Three-Dimensional Printed Model of Partial Anomalous Pulmonary Venous Return with Biatrial Connection)

  • 김명경;김성목;김은경;장성아;전태국;최연현
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권6호
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    • pp.1523-1528
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    • 2020
  • 부분 폐정맥 환류 이상은 드문 선천성 폐정맥 기형의 한 종류로 진단 시 종종 간과될 수 있다. 대부분의 경우 비 침습적인 영상검사인 심장 초음파, CT 또는 MRI로 진단을 하게 되는데, 2D 모니터를 이용한 영상진단은 삼차원적으로 복잡한 심장의 구조를 이해하는데 제한이 있다. 최근에는 CT와 MRI에서 얻은 의료 영상 데이터를 기반으로 3D 프린팅 기술을 이용하여 심장의 모형을 만드는 기술이 소개되어 점차 이용이 증가되고 있다. 본 증례 보고에서 저자들은 우측 상 폐정맥과 우측 중 폐정맥이 상대정맥으로의 각각 배출되며 우측 중 폐정맥을 통해 양측 심방 간의 연결이 이루어진 환자의 CT 영상 및 3D 프린팅 모델에 대해 보고하고자 한다.