• 한국안광학회지
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• 제17권2호
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• pp.127-133
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• 2012

목적: 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경을 측정할 수 있는 방법에 관하여 조사하고자 한다. 방법: 각막곡률계의 전면부에 -9.50 D ~ -11.50 D의 시력검사용 시험렌즈를 부착한 후 안경렌즈를 각막곡률계의 전면부에서 약 25 cm 가량 떨어진 곳에 설치한다. 안경렌즈의 위치를 조금씩 변경시키며 선명한 마이어상을 관찰하여 곡률반경을 측정한 후, 구면계를 이용하여 곡률반경의 보정공식을 만든다. 결과: 전면부에 시험렌즈를 부착한 각막곡률계를 이용하여 곡률반경 측정이 성공적으로 수행되었다. 측정한 곡률반경은 구면계 데이터를 이용하여 보정값으로 변환 되었으며, 보정값을 만드는 직선의 방정식 5가지를 얻었다. 임의의 여러 가지 렌즈들을 전면부에 시험렌즈가 부착된 각막곡률계로 측정한 후 직선의 방정식을 이용하여 계산한 결과 3.5% 미만의 오차로 측정이 가능함을 알았다. 결론: 전면부에 시험렌즈를 부착한 각막곡률계를 이용하여 비접촉식으로 안경렌즈의 곡률반경을 측정하는 것이 가능하며, 그 정확도는 렌즈메져보다 오히려 높은 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권3호
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• pp.134-138
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• 2007

현재의 PET/CT 시스템은 양질의 CT 영상을 추가함으로 인하여 기존의 PET 만의 시스템에 비하여 정확한 병소 위치의 지정으로 인한 진단적 가치를 높인 뛰어난 장비로 알려져 있다. 대부분의 PET/CT 시스템은 기존의 PET시스템에서 감쇠 지도를 만들기 위하여 사용하던 $^{68}Ge$ 또는 $^{137}Cs$ 등의 투과선원이 아닌 CT data를 감쇠 지도로 사용함으로 인하여 감쇠보정을 위한 획득시간을 획기적으로 줄여주었다. 그러나 이 감쇠 보정용 CT의 사용은 환자의 피폭선량을 증가시키는 결과를 초래하였다. 본 연구의 목적은 PET/CT 시스템에서 PET 영상의 감쇠지도로 쓰이는 CT를 수행할 경우 원하는 화질을 유지할 수 있는 상태에서의 최저의 관전류값을 평가하는 것이었다. 영상 획득을 위한 기기로는 GE DSTe PET/CT 시스템을 사용하였다. 본 연구를 위하여 3D 호프만 팬텀과 원통형 팬텀에 1.190 mCi의 $^{18}F-FDG$를 주입하여 PET 영상 및 CT 영상을 획득하였으며 관전류를 140 kVp, 조사시간을 8초로 고정한 상태에서 CT의 관전류 값을 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA로 바꾸어가면서 영상을 획득하여 감쇠지도를 만든 후 그 data를 이용하여 재구성한 각각의 PET 영상의 질을 평가하였다. 영상평가를 위한 지표로는 CT 영상의 표준편차와 PET 영상에서의 회백질과 백질과의 비의 값을 이용하였다. 연구 결과 호프만 팬텀을 이용한 PET 영상에서의 회백질과 백질의 비율은 감쇠지도용 CT의 사용 관전류 95 mA, 45 mA, 40 mA, 35 mA, 30 mA, 25 mA, 20 mA, 15 mA, 10 mA에서 각각 3.79:1, 3.79:1, 3.78:1, 3.78:1, 3.77:1, 3.72:1, 3.72:1, 3.76:1, 3.76:1로 측정되었다. 이를 통하여 GE DSTe PET/CT 시스템의 경우 기기가 수행할 수 있는 최저의 관전류로 영상을 재구성하여도 PET 영상의 질에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 GE DSTe PET/CT 시스템에 한정되어 수행된 연구로서 본 연구에서 사용된 시스템뿐만 아니라 다른 시스템에서도 지속적인 연구를 하여 환자에 대한 피폭을 최소화하기 위한 영상 획득방식의 최적화가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권4호
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• pp.387-396
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• 2024

대부분의 고해상도 위성영상은 rational polynomial coefficients (RPC) 정보를 제공하여 지상좌표와 영상좌표 간 변환을 수행한다. 그러나 초기 RPC에는 기하학적 오차가 존재하여 ground control points (GCPs)와의 정합을 통해 보정을 수행하여야 한다. GCP chip은 항공정사영상에서 추출한 높이 정보가 포함된 작은 영상 패치(patch)이다. 많은 선행연구에서는 영역 기반 정합 기법을 사용하여 고해상도 위성영상과 GCP chip 간 정합을 수행하였다. 계절적 차이나 변화된 지역이 존재하는 영상에서는 화소값에 의존하는 정합이 어렵기 때문에 윤곽 정보를 추출하여 정합을 수행하기도 한다. 그러나 일반적으로 사용하는 canny 기법으로 정합에 용이한 윤곽을 추출하기 위해서는 위성영상의 분광 특성에 적절한 임계치를 설정해주어야 하는 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 위성영상의 지역별 특성에 둔감한 윤곽 정보를 활용하여 RPC 보정을 위한 정합을 수행하고자 한다. 이를 위해 딥러닝 기반 윤곽 정보 추출 네트워크인 pixel difference network (PiDiNet)를 활용하여 위성영상과 GCP chip의 윤곽맵(edge map)을 각각 생성하였다. 그 후 생성된 윤곽맵을 normalized cross-correlation과 relative edge cross-correlation의 입력데이터로 대체하여 영역 기반의 정합을 수행하였다. 마지막으로 RPC 보정에 필요한 변환모델 계수를 도출하기 위하여 data snooping 기법을 반복적으로 적용하여 참정합쌍을 추출하였다. 오정합쌍을 제거한 참정합쌍에 대해 root mean square error (RMSE)를 도출하고 기존에 사용하던 상관관계 기법과 결과를 정성적으로 비교하였다. 실험 결과, PiDiNet은 약 0.3~0.9 화소의 RMSE 값 분포를 보였으나 canny 기법에 비해 두꺼운 윤곽을 나타내어 일부 영상에서 미세하게 정확도가 저하되는 것을 확인하였다. 그러나 위성영상 내 특징적인 윤곽을 일관적으로 나타냄으로써 정합이 어려운 지역에서도 정합이 잘 수행되는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 윤곽 기반 정합 기법의 강인성을 개선하여 다양한 지역에서의 정합을 수행할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.155-164
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• 2005

연안은 바다와 인접하여 태풍으로 인한 해일, 해수범람, 침식 등으로 매년 반복되는 피해가 발생하는 재해 취약 지역이다. 이에 Web GIS를 이용하여 연안시설물 및 위험취약지역을 관리할 수 있는 정보시스템을 개발함으로써 피해지역의 위치를 가시화하여 연안재해 정보에 대한 효과적인 연안관리업무를 수행할 수 있는 객관성 있고 과학적인 의사결정 자료로 활용하고자 하였다. 아울러 효율적 개발을 통한 정보화 기반 마련과 시간 및 비용이 절감되는 효과를 가져 올 것으로 사료된다. 이를 위해 본 연구에서는 전국 연안지역을 대상으로 태풍, 해일, 범람, 침식 등의 피해 자료를 수집하고, GIS분석 기법과 고해상위성영상 등의 공간정보기술을 이용하여 실시간으로 Web상에서 3차원 위성영상 및 공간정보관리를 수행할 수 있는 3차원 Web GIS기반 연안위험취약지역 정보시스템을 개발하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2011

다목적 실용위성 3호, 5호, 3-A호 등 다양한 고해상도 센서를 탑재한 국산 위성이 곧 발사될 예정에 있을 뿐 아니라, 기후변화에 의한 재난재해 빈발 등 각종 범지구적 문제 발생에 따른 세계 각국의 지구 관측 활동이 활성화되면서 우리나라도 침체되어 있는 위성영상정보 활용의 범위와 깊이를 확대하기 위한 노력을 시작하고 있다. 본 연구에서는 이를 위한 첫 번째 단계로 국외의 위성영상정보 활용 관련 기술개발 현황 및 시장전망에 대한 분석과 함께 국내 위성영상정보 활용자들을 대상으로 위성영상정보 수요 및 활용 제약 요인들에 대한 온라인 설문조사와 인터뷰를 수행하였다. 조사결과 전처리과정의 표준화와 함께 각종 관련 기술 자료들의 공개, 신속하고 체계화된 자료 배급체계의 구축이 매우 시급한 것으로 나타났으며, 이러한 분석 결과는 향후 수립될 예정으로 있는 위성영상정보 활용 확대 방안의 기초 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.259-263
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• 2010

본 논문에서는 무인 크레인의 자동화 시스템 구축을 위하여 작업 공간 상에 있는 Slab와 Coil의 형상 판별 및 3차원 위치 좌표를 산업현장의 환경에 구애받지 않고 정확하게 추출할 수 있는 통합 비전 시스템을 개발하였다. 기존의 연구에서 Laser Scanner의 경우 산업현장의 환경에 영향을 많이 받기 때문에 정확한 물체의 형상 판별 및 위치 데이터를 추출 할 수 없는 경우가 빈번히 발생하였다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 본 논문에서는 Laser Scanner와 CCD 카메라를 정합하여 Slab와 Coil의 형상을 판별하고 3차원 위치좌표를 추출하는 통합 비전 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 무인 크레인의 자동화 시스템 구축에 상당한 도움이 될 것으로 기대 된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1373-1387
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• 2021

산불은 지표 에너지 균형, 사회 및 환경에 중대한 위협을 미치며, 사회경제적 손실을 일으킨다. 한편, 현재까지 널리 사용되고 있는 다중분광 위성 영상 기반 산불 피해 탐지 알고리즘은 구름으로 인한 반사도 오염으로 인해 시의적절한 산불 정보를 얻기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 구름에 영향을 받지 않는 유럽우주국의 Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료로부터 2019년 4월 초에 발생한 남한 강원도의 강릉·동해, 고성·속초 및 인접한 북한의 두 산불 발생 지역을 대상으로 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA)을 포함하는 일련의 전 처리 및 K-means clustering을 이용하여 산불 피해 면적을 탐지하였다. 추정된 산불 면적은 국립산림과학원에서 남한의 두 산불에 대해 제공한 산불 피해 면적 및 강도 참조자료 및 산불 피해 탐지에 널리 사용되는 dNBR (differenced Normalized Burn Ratio)을 사용하여 검증하였다. 국립산림과학원의 참조자료 기반 검증에서 강릉·동해와 고성·속초 산불에 대해 평균 약 86%의 정확도를 보였다. dNBR을 사용한 검증에서는 남한 및 북한의 지역 모두에 대해 평균 약 84%의 정확도를 보였다. 이때, 산불 강도가 강할수록 산불 면적 탐지 성능이 높고 반대로 산불 강도가 약할수록 산불 면적 탐지 성능이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증된 SAR 영상을 이용한 PCA 및 K-means clustering 기반 탐지 알고리즘이 추후 구름의 영향이 크고 작은 산불이 빈번하게 발생하는 한반도에 대하여 신속한 산불 피해 면적 탐지에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권4호
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• pp.397-413
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• 2017

Precast concrete (PC) members are currently being employed for general construction or partial replacement to reduce construction period. As assembly work in PC construction requires connecting PC members accurately, measuring the 6-DOF (degree of freedom) relative displacement is essential. Multiple planar markers and camera-based displacement measurement systems can monitor the 6-DOF relative displacement of PC members. Conventional methods, such as direct linear transformation (DLT) for homography estimation, which are applied to calculate the 6-DOF relative displacement between the camera and marker, have several major problems. One of the problems is that when the marker is partially hidden, the DLT method cannot be applied to calculate the 6-DOF relative displacement. In addition, when the images of markers are blurred, error increases with the DLT method which is employed for its estimation. To solve these problems, a hybrid method, which combines the advantages of the DLT and MCL (Monte Carlo localization) methods, is proposed. The method evaluates the 6-DOF relative displacement more accurately compared to when either the DLT or MCL is used alone. Each subsystem captures an image of a marker and extracts its subpixel coordinates, and then the data are transferred to a main system via a wireless communication network. In the main system, the data from each subsystem are used for 3D visualization. Thereafter, the real-time movements of the PC members are displayed on a tablet PC. To prove the feasibility, the hybrid method is compared with the DLT method and MCL in real experiments.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제4권4호
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• pp.218-226
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• 2012

PURPOSE. The purpose of this study was to propose finite element (FE) modeling methods for predicting stress distributions on teeth and mandible under chewing action. MATERIALS AND METHODS. For FE model generation, CT images of skull were translated into 3D FE models, and static analysis was performed considering linear material behaviors and nonlinear geometrical effect. To find out proper boundary and loading conditions, parametric studies were performed with various areas and directions of restraints and loading. The loading directions are prescribed to be same as direction of masseter muscle, which was referred from anatomy chart and CT image. From the analysis, strain and stress distributions of teeth and mandible were obtained and compared with experimental data for model validation. RESULTS. As a result of FE analysis, the optimized boundary condition was chosen such that 8 teeth were fixed in all directions and condyloid process was fixed in all directions except for forward and backward directions. Also, fixing a part of mandible in a lateral direction, where medial pterygoid muscle was attached, gave the more proper analytical results. Loading was prescribed in a same direction as masseter muscle. The tendency of strain distributions between the teeth predicted from the proposed model were compared with experimental results and showed good agreements. CONCLUSION. This study proposes cost efficient FE modeling method for predicting stress distributions on teeth and mandible under chewing action. The proposed modeling method is validated with experimental data and can further be used to evaluate structural safety of dental prosthesis.