• 제목/요약/키워드: 3D Volumes

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Accuracy of virtual models in the assessment of maxillary defects

  • Kamburoglu, Kivanc;Kursun, Sebnem;Kilic, Cenk;Ozen, Tuncer
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제45권1호
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    • pp.23-29
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    • 2015
  • Purpose: This study aimed to assess the reliability of measurements performed on three-dimensional (3D) virtual models of maxillary defects obtained using cone-beam computed tomography (CBCT) and 3D optical scanning. Materials and Methods: Mechanical cavities simulating maxillary defects were prepared on the hard palate of nine cadavers. Images were obtained using a CBCT unit at three different fields-of-views (FOVs) and voxel sizes: 1) $60{\times}60mm$ FOV, $0.125mm^3$ ($FOV_{60}$); 2) $80{\times}80mm$ FOV, $0.160mm^3$ ($FOV_{80}$); and 3) $100{\times}100mm$ FOV, $0.250mm^3$ ($FOV_{100}$). Superimposition of the images was performed using software called VRMesh Design. Automated volume measurements were conducted, and differences between surfaces were demonstrated. Silicon impressions obtained from the defects were also scanned with a 3D optical scanner. Virtual models obtained using VRMesh Design were compared with impressions obtained by scanning silicon models. Gold standard volumes of the impression models were then compared with CBCT and 3D scanner measurements. Further, the general linear model was used, and the significance was set to p=0.05. Results: A comparison of the results obtained by the observers and methods revealed the p values to be smaller than 0.05, suggesting that the measurement variations were caused by both methods and observers along with the different cadaver specimens used. Further, the 3D scanner measurements were closer to the gold standard measurements when compared to the CBCT measurements. Conclusion: In the assessment of artificially created maxillary defects, the 3D scanner measurements were more accurate than the CBCT measurements.

수치사진측량기법을 이용한 문화재의 3차원 모델링에 관한 연구 (The 3D Modelling of Cultural Heritage Using Digital Photogrammetry)

  • 김진수;박운용;홍순헌
    • 한국측량학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.365-371
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    • 2003
  • 고해상도의 디지털 카메라는 근거리 수치사진측량에서 널리 유용하게 사용되고 있으며 점차 활용도가 증가하고 있다. 또한 사진측량 장비의 급속한 발전으로 정밀도가 많이 향상되었고 컴퓨터를 이용한 지형공간정보체계기술의 발달로 더욱 정밀한 3차원 지형의 재현과 면적 및 토공량 산정이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 휴대가 간편하고 수치영상의 자체저장능력을 지닌 디지털 카메라를 이용하여 촬영조건의 다양한 변화에 따른 위치오차를 분석하였으며 광속조정을 통하여 높은 정확도의 화소 좌표를 획득하여 3차원 지형의 모니터링을 위한 기초자료로 사용할 수 있도록 하였다. 또한 근거리 수치사진측량기법의 국부지역모형생성과 문화재의 보존과 복원을 보다 효율적으로 하기 위해 수치 정보 분석에 관한 연구를 수행하여 봉분의 3차원 구현에 대한 활용방안을 모색하였다.

3D 프린팅 활용 교육 프레임워크 제안 및 적용의 탐색적 연구 (An Exploratory Study about the Activity Framework for 3D Printing in Education and Implementation)

  • 소효정;이지향;계보경
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.451-462
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    • 2017
  • 본 연구는 학교에서 도입가능성이 높다고 판단된 신기술인 3D 프린팅 활용 교육을 연구대상으로 선정하였다. 연구는 크게 3D 프린팅 활용을 위한 학습활동 프레임워크 제안과 3D 프린팅 활용 교육의 현장적용 가능성을 모색하는 두 단계로 실시하였다. 본 연구에서 제안하는 '3D 프린팅 활용 학습활동 프레임워크'는 '문제 해결과정의 복잡성'과 '협동적 상호작용'을 두 축으로 하여, 1단계는 재현을 통한 제작, 2단계는 상상 표현의 수단, 3단계는 근접한 문제 해결, 4단계는 확장된 문제 해결의 네 단계로 활동을 구분하였다. 두 번째 연구목적인 학교현장에서의 사례 연구를 위해 초등학교 6학년 23명의 학습자를 대상으로 수학교과에 3D 프린팅 활동을 접목한 수업을 실시하였다. 학생들은 '1단계 재현을 통한 제작'에 3D 프린팅을 활용하여 다양한 도형의 형태와 부피를 학습하였다. 연구결과 참여 학습자들이 전반적으로 3D 프린팅 기술을 활용한 수업의 효과성에 대해 긍정적인 학습경험을 보였으며 학습경험의 질 및 만족감 또한 높은 것으로 나타났다. 반면, 3D 프린터 및 CAD 프로그램의 사용성에는 개선이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 3D 프린팅 활동 설계를 가이드할 수 있는 거시적 프레임워크를 제안하고, 단순 흥미를 넘어서 교과연계성을 가지는 3D 프린팅 활동의 가능성을 탐색했다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

종양의 움직임과 호흡주기에 따른 체적 변화에 대한 연구: 팬텀 Study (How to Determine the Moving Target Exactly Considering Target Size and Respiratory Motion: A Phantom Study)

  • 김민수;백금문;김대섭;강태영;홍동기;권경태
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.145-153
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    • 2010
  • 목 적: 움직이는 종양의 방사선치료에서 종양의 크기와 호흡에 따른 움직임을 고려한 ITV를 정확하게 결정하기 위하여 나선형 전산화 단층촬영(helical CT)과 호흡동기 전산화 단층촬영(4D CT)으로부터 획득한 영상에 나타난 표적의 용적을 정량적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 지름이 1.5 cm, 3 cm, 6 cm인 아크릴 구를 상 하위로 움직이는 팬텀에 위치하고 LightSpeed $RT^{16}$ CT simulator를 이용하여 영상을 획득하였다. 종양의 움직임에 따른 표적의 정확한 묘사에 대한 영향을 평가하기 위하여 1~4 cm로 종양이 움직이고, 그 호흡주기가 3∼6초인 경우로 설정하여 MIP 영상을 얻어 표적 용적을 비율로써 분석하였다. 결 과: 1.5 cm, 3 cm, 6 cm 표적의 Ratio$_{helical}$은 각각 $32{\pm}14%$, $45{\pm}14%$, $58{\pm}13%$로 나타났고 4D CT로 얻은 Ratio$_{MIP}$는 각각 $98{\pm}8%$, $97{\pm}5%$, $95{\pm}1%$였다. 결 론: 4D CT의 MIP 영상에 묘사된 표적의 체적은 helical CT에서 얻은 체적과 비교할 때 그 궤적을 잘 반영해 주었다. 비록 작고 움직임이 큰 표적은, 예를 들어 1.5 cm 지름의 표적이 4 cm의 거리를 움직일 때, 예상되는 체적의 86%를 나타내어 실제보다 체적이 적게 평가될 수 있었으며, 다른 조건에서는 표적의 크기나 호흡에 의한 움직임에 대하여 체적의 $97.1{\pm}4.4%$를 반영했다. 특히 크기가 작아 신중한 주의를 요하는 초기 병기의 종양에 대하여, 호흡에 의한 움직임이 크고 호흡이 불안정한 경우에 MIP 영상을 이용하여 표적의 체적을 나타내는 것이 적절하다고 사료된다.

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수술 중 촬영된 2D XA 영상과 수술 전 촬영된 3D CTA 영상의 고속 강체 정합 기법 (Rapid Rigid Registration Method Between Intra-Operative 2D XA and Pre-operative 3D CTA Images)

  • 박태용;신용빈;임선혜;이정진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1454-1464
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    • 2013
  • 본 논문에서는 수술 중 촬영된 2D XA(X-ray Angiogram) 영상에 수술 전 촬영된 3D CTA (Computed Tomography Angiography) 영상 정보를 융합 가시화하기 위한 고속의 강체 정합 기법을 제안한다. 본 논문에서는 두 혈관 사이의 특징점 정보를 이용하여 예측 투영 위치 지점을 추정하는 삼각 측정을 통한 추정치 예측 기법을 제안하여 빠르고 견고한 초기 정합이 가능하다. 이에 더하여 주축을 생성하여 정렬시킨 후 경계 상자를 이용하여 혈관의 형태를 비교하는 방법으로 더욱 정확한 초기 정합이 가능하다. 다음으로 정밀정합은 선택적 거리 측정을 통하여 각 영상에서의 혈관들의 거리 차이가 최소인 위치로 영상을 정합한다. 실험으로 5명의 환자 데이터에 대하여 영상정합을 하였고, 기존 기법과 수행 속도와 정확성, 견고성 측면에서 비교 평가하였다. 실험 결과 제안 기법은 기존 기법에 비하여 최적의 위치로 빠르고 견고하게 정합되었다.

실시간 볼륨 광선 투사법을 위한 자료구조 (A Data Structure for Real-time Volume Ray Casting)

  • 임석현;신병석
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.40-49
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    • 2005
  • Several optimization techniques have been proposed for volume ray casting, but these cannot achieve real-time frame rates. In addition, it is difficult to apply them to some applications that require perspective projection. Recently, hardware-based methods using 3D texture mapping are being used for real-time volume rendering. Although rendering speed approaches real time, the larger volumes require more swapping of volume bricks for the limited texture memory. Also, image quality deteriorates compared with that of conventional volume ray casting. In this paper, we propose a data structure for real-time volume ray casting named PERM (Precomputed dEnsity and gRadient Map). The PERM stores interpolated density and gradient vector for quantized cells. Since the information requiring time-consuming computations is stored in the PERM, our method can ensure interactive frame rates on a consumer PC platform. Our method normally produces high-quality images because it is based on conventional volume ray casting.

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압전 변압기의 정상상태 특성과 고효율 냉 음극 방전램프용 인버터 설계 (Steady-state Characteristics of the Piezoelectric Transformer and the Design of the Piezoelectric Inverter for Cold Cathode Fluorescent Lamp)

  • 권기현;임영철;양승학;정영국
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권4호
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    • pp.175-182
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    • 2000
  • The back-light inverter used in the laptop computer is designed in this paper. It has been difficult for electromagnetic transformer to enhance the efficiency and compact profile of the inverter. In this paper, (1) the piezoelectric transformer (PT) is used for reducing the loss; (2) the volumes of core and winding coil are used in electromagnetic transformer, and (3) the half-bridge series parallel resonant circuit is used in the driver of the inverter. The modified PT for this paper and the equivalent circuit are supported by the simulation program. The result of the experiment shows more than 91% improvement in terms of the efficiency.

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Growth Characteristics of Ultrahigh-density Microalgal Cultures

  • Richmond, Amos
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제8권6호
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    • pp.349-353
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    • 2003
  • The physiological characteristics of cultures of very high cell mass (e.g. 10g cell mass/L), termed“ultrahigh cell density cultures”is reviewed. A close relationship was found between the length of the optical path (OP) in flat-plate reactors and the optimal cell density of the culture as well as its areal (g m$\^$-2/ day$\^$-1/) productivity. Cell-growth inhibition (GI) unfolds as culture density surpasses a certain threshold. If it is constantly relieved, a 1.0cm OP reactor could produce ca. 50% more than reactors with longer OP, e.g. 5 or 10cm. This unique effect, discovered by Hu et al. [3], is explained in terms of the relationships between the frequency of the light-dark cycle (L-D cycle), cells undergo in their travel between the light and dark volumes in the reactor, and the turnover time of the photosynthetic center (PC). In long OP reactors (5cm and above) the L-D cycle time may be orders of magnitude longer than the PC turnover time, resulting in a light regime in which the cells are exposed along the L-D cycle, to long, wasteful dark periods. In contrast, in reactors with an OP of ca. 1.0 cm, the L-D cycle frequency approaches the PC turnover time resulting in a significant reduction of the wasteful dark exposure time, thereby inducing a surge in photosynthetic efficiency. Presently, the major difficulty in mass cultivation of ultrahigh-density culture (UHDC) concerns cell growth inhibition in the culture, the exact nature of which is awaiting detailed investigation.

토요일 출근자 및 휴무자의 활동참여 및 통행행태 분석 (Analysis of Activity Participation and Travel Behavior at Weekend)

  • 김대훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2D호
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    • pp.171-179
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    • 2008
  • 본 연구는 토요일에 생계활동에 참여하는 출근자와 생계활동에 참여하지 않고 여가활동만 참여하는 휴무자를 대상으로 활동참여 및 통행행태간의 관계를 분석하였다. 분석결과 각각의 활동참여는 통행을 유발시켜 통행시간이 발생되며, 통행시간이 모여 통행량이 발생하는 3단계의 인과구조를 이루고 있음을 확인하였다. 출근자의 경우 생계활동시간과 여가활동시간의 관계를 보면, 부(-)의 관계를 가짐에 따라 생계활동시간이 길어질 때 여가활동시간이 짧아짐을 알 수 있다. 이는 시간적인 제약(time budget)으로 인해 생계활동시간이 증가할 때 여가활동에 투입되는 시간이 짧아짐에 따라 나타나는 현상이다. 생계활동시간과 통행시간, 생계활동시간과 통행수 관계 역시 부(-)의 관계를 가짐에 따라 생계활동시간이 증가할 때 통행시간과 통행수가 감소한다. 여가활동시간과 통행시간 및 통행수의 관계를 보면 출근자 및 휴무자 모두 양(+)의 관계를 보인다. 따라서 여가활동시간이 길어진다는 것은 많은 여가활동에 참여하는 것으로 이에 따라 통행시간 및 통행수가 증가한다.

삼각 섬유성 연골(TFCC) 손상 환자의 자기공명영상 검사 시 Fat Suppressed 3D FSPGR T1 강조 기법에 대한 Fat Suppressed Isotropic 3D FSE T1 강조 기법의 비교 분석 및 유용성에 관한 평가 (The Comparative Analysis Study and Usability Assessment of Fat Suppressed 3D FSPGR T1 Technique and Fat Suppressed Isotropic 3D FSE T1 Technique when Examining MRI of Patient with Triangular Fibrocartilage Complex (TFCC) Tear)

  • 강성진;조용근;이성수
    • 한국자기학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.105-114
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    • 2016
  • 삼각 섬유성 연골(TFCC) 손상 환자의 평가를 위하여 fat suppressed 3D fast spoiled gradient recalled T1 기법과 fat suppressed Isotropic 3D fast spin echo T1 기법을 이용하여 영상을 획득하였다. 정량적 평가를 위해 각각의 영상에서 signal to noise ratio 및 contrast to noise ratio 값을 측정하고, Mann-Whitney U 검정으로 두 기법 간의 통계적 유의성을 검증하였다. 또한 정성적 평가를 위해 영상의학의 2명이 각각의 영상을 관찰하여, TFCC의 형태, 영상 내 인공음영, 병변의 묘사 정도의 3가지 항목을 선정한 후 이를 4점 척도(0: 진단 불가, 1: 부족함, 2: 충분함, 3: 좋음)로 평가하였고, Kappa-value 검정을 이용하여 두 관찰자 간의 일치도 검증을 하였다. 영상획득에는 3.0 Tesla MR 장비와 8-channel RF coil을 사용하였다. 정량적 평가 결과, 모든 영상 단면에서 signal to noise ratio 및 contrast to noise ratio 값이 Isotropic 3D fast spin echo T1 기법이 높게 나타났으며, Mann-Whitney U 검정을 이용한 두 영상기법 간의 검증도 통계적으로도 유의하였다(p < 0.05). 정성적 평가 결과, 관찰자 1, 2 모두에서 Isotropic 3D fast spin echo T1 기법의 평가 결과가 더 높게 나타났으며, Kappa-value 검증을 이용한 두 관찰자 간 평가 결과의 일치도 검증도 통계적으로 유의하였다(p < 0.05). 결론적으로 TFCC 손상 환자의 자기공명영상 검사 시 fat suppressed Isotropic 3D fast spin echo T1 기법의 적용은 TFCC 병변의 감별에 보다 유용한 진단적 정보를 제공 할 수 있을 것이라 생각된다.