• 제목/요약/키워드: Attenuation ratio

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Image Enhancement Algorithm and its Application in Image Defogging

  • Jun Cao
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권4호
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    • pp.465-473
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    • 2023
  • An image enhancement algorithm and image defogging method are studied in this paper. The formation of fog and the characteristics of fog image are analyzed, and the fog image is preprocessed by histogram equalization method; then the additive white noise is removed by foggy image attenuation model, the atmospheric scattering physical model is constructed, the image detail characteristics are enhanced by image enhancement method, and the visual effect of defogging image is enhanced by guided filtering method. The proposed method has a good defogging effect on the image. When the number of training iterations is 3,000, the peak signal-to-noise ratio of the proposed method is 43.29 dB and the image structure similarity is 0.9616, indicating excellent image defogging effect.

지하수 중 탄소원으로 fumarate 주입과 유전자분석을 통한 질산성질소 자연저감도 평가 (Evaluation of Natural Attenuation by Addition of Fumarate as Carbon Source and Gene Analysis in Groundwater Sample)

  • 박선화;김현구;김소현;이민경;이경미;김영;김문수;김태승
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권4호
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • In the results of monitoring nitrate concentration in more than 8,000 groundwater wells around agro-livestock, the average and maximum nitrate concentration was 9.4 mg/L and 101.2 mg/L, respectively. Since about 31% of the monitoring wells was exceed the quality standard for drinking water, nitrate control such as remediation or source regulation is required to conserve safe-groundwater in South Korea. Typical nitrate-treatment technologies include ion exchange, reverse osmosis, and biological denitrification. Among the treatment methods, biological denitrification by indigenous microorganism has environmental and economic advantages for the complete elimination of nitrate because of lower operating costs compared to other methods. Major mechanism of the process is microbial reduction of nitrate to nitrite and nitrogen gas. Three functional genes (nosZ, nirK, nirS) that encode for the enzyme involved in the pathway. In this work, we tried to develop simple process to determine possibility of natural denitrification reaction by monitoring the functional gene. For the work, the functional genes in nitrate-contaminated groundwater were monitored by using PCR with specific target primers. In the result, functional genes (nosZ and nirK) encoding denitrification enzymes were detected in the groundwater samples. This method can help to determine the possibility of natural-nitrate degradation in target groundwater wells without multiplex experimental process. In addition, for field-remediation application we selected nitrate-contaminated site where 200~600 mg/L of nitrate is continuously detected. To determine the possibility of nitrate-degradation by stimulated-natural attenuation, groundwater was sampled in two different wells of the site and nitrate concentration of the samples was 300 mg/L and 616 mg/L, respectively. Fumarate for different C/N ratio was added into microcosm bottles containing the groundwater to examine denitrification rate depending on carbon concentration. In the result, once 1.5 times more than amount of fumarate stoichiometry required was added, the 616 mg/L of nitrate and 300 mg/L of nitrate were completely degraded in 8 days and 30 days. The nitrite, byproduct of denitrification process, was also completely degraded during the experimental period.

영상 정보 손실을 최소화하는 방사선 차폐체 연구 (Radiation Shielding to Minimize Image Information Loss)

  • 장수한;박상현;주명식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.449-457
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    • 2023
  • 방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.

Distinguishing between Thymic Epithelial Tumors and Benign Cysts via Computed Tomography

  • Sang Hyup Lee;Soon Ho Yoon;Ju Gang Nam;Hyung Jin Kim;Su Yeon Ahn;Hee Kyung Kim;Hyun Ju Lee;Hwan Hee Lee;Gi Jeong Cheon;Jin Mo Goo
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제20권4호
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    • pp.671-682
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    • 2019
  • Objective: To investigate whether computed tomography (CT) and fluorine-18-labeled fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) positron emission tomography (PET) may be applied to distinguish thymic epithelial tumors (TETs) from benign cysts in the anterior mediastinum. Materials and Methods: We included 262 consecutive patients with pathologically proven TETs and benign cysts 5 cm or smaller who underwent preoperative CT scans. In addition to conventional morphological and ancillary CT findings, the relationship between the lesion and the adjacent mediastinal pleura was evaluated qualitatively and quantitatively. Mean lesion attenuation was measured on CT images. The maximum standardized uptake value (SUVmax) was obtained with FDG-PET scans in 40 patients. CT predictors for TETs were identified with multivariate logistic regression analysis. For validation, we assessed the diagnostic accuracy and inter-observer agreement between four radiologists in a size-matched set of 24 cysts and 24 TETs using a receiver operating characteristic curve before and after being informed of the study findings. Results: The multivariate analysis showed that post-contrast attenuation of 60 Hounsfield unit or higher (odds ratio [OR], 12.734; 95% confidence interval [CI], 2.506-64.705; p = 0.002) and the presence of protrusion from the mediastinal pleura (OR, 9.855; 95% CI, 1.749-55.535; p = 0.009) were the strongest CT predictors for TETs. SUVmax was significantly higher in TETs than in cysts (5.3 ± 2.4 vs. 1.1 ± 0.3; p < 0.001). After being informed of the study findings, the readers' area under the curve improved from 0.872-0.955 to 0.949-0.999 (p = 0.066-0.149). Inter-observer kappa values for protrusion were 0.630-0.941. Conclusion: Post-contrast CT attenuation, protrusion from the mediastinal pleura, and SUVmax were useful imaging features for distinguishing TETs from cysts in the anterior mediastinum.

M/W 중계 시스템 망의 주파수 조정을 위한 보호비 계산에 대한 연구 (A Study on Calculation of Protection Ratio for Frequency Coordination in Microwave Relay System Networks)

  • 서경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.139-147
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    • 2006
  • 본 논문에서는 마이크로파 중계 시스템 망의 주파수 조정에 적용할 수 있는 효율적인 보호비 산출 방법을 제안하고 결과를 제시한다. 또한 인접 채널 보호비를 계산하기 위해 송신 스펙트럼 마스크와 수신 필터 특성에 관련된 통합 필터 변별도(NFD)를 고찰하였다. 보호비는 변조 방식에 따른 신호-대-잡음 비, 잡음-대-간섭 비, 다중 간섭 허용, 다중 경로 또는 강우 감쇠의 페이드 마진, 통합 필터 변별도의 변수들로 구성된다. 주파수 6.7 GHz, 64-QAM, 거리 60 km, BER $10^{-6}$에서 계산된 페이드 마진 및 보호비는 각각 41.1 및 75.2 dB를 얻을 수 있었다. 채널 대역폭 40 MHz의 NFD는 첫 번째 인접 채널에서 28.9 dB가 되며, 이로부터 첫 번째 인접 채널의 보호비는 46.3 dB가 됨을 알 수 있었다. 또한 실제 중계망의 적용을 위해 채널 대역폭 20 및 40 MHz를 갖는 이종 시스템간의 NFD 및 보호비도 고찰하였다. 제안된 방법은 계산의 용이성과 체계적 확장, 그리고 밀리미터파 중계망의 주파수 조정에도 동일한 개념을 적용할 수 있는 장점을 갖는다.

SPECT/CT에서 서로 다른 에너지의 방사성동위원소 사용시 영상보정기법의 유용성 평가 (The Evaluation of Image Correction Methods for SPECT/CT in Various Radioisotopes with Different Energy Levels)

  • 신병호;김승정;윤석환;김태엽;임정진;우재룡;오소원;김유경
    • 핵의학기술
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    • 제17권2호
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    • pp.53-58
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    • 2013
  • 본 연구에서는 각기 다른 에너지의 방사성동위원소를 이용하여 CT를 기초로 한 attenuation correction (AC)과 scatter correction (SC)을 적용했을 때 영상의 질을 비교분석하고 영상보정기법의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. Resolution 평가를 위해 사용된 spatial resolution phantom 내부에 물을 채우고 각각의 동위원소 $^{99m}Tc$ (140 keV, 2.22 kBq), $^{201}Tl$ (70 keV, 2.22 kBq), $^{131}I$ (364 keV, 2.22 kBq)을 line에 주입하여 제작하였다. Contrast 평가를 위해 이용한 Jaszczak phantom은 배후방사능과 열소원통의 비율이 1:8이 되도록 각각의 동위원소를 주입하여 제작하였다. GE Infinia Hawkeye4 SPECT/CT (GE Medical System, USA)로 영상을 획득하고, non-correction (NC), AC, SC, AC와 SC가 동시에 적용된(ACSC) 4가지 조건으로 OSEM (2 iterations, 10 subsets)을 이용하여 영상을 각각 재구성하였다. FWHM값은 paired samples t-test를 통하여 유의수준 관계를 분석하였고, percent contrast (%)값은 MATLAB (Ver.7.0)$^{(R)}$과 MRIcro$^{(R)}$를 이용하여 각각의 수치를 비교하였다. $^{99m}Tc$의 resolution test에서 NC, AC, SC, ACSC를 각각 적용했 을 때 FWHM (mm)값은 각각 $4.97{\pm}0.46$, $4.73{\pm}0.27$, $49.7{\pm}0.39$, $4.60{\pm}0.26$, $^{201}Tl$에서는 $5.26{\pm}0.28$, $5.14{\pm}0.21$, $5.25{\pm}0.25$, $5.05{\pm}0.23$, $^{131}I$에서는 $6.24{\pm}0.73$, $5.84{\pm}0.57$, $6.24{\pm}0.69$, $5.98{\pm}0.52$의 값을 얻을 수 있었다. 각 방사성 동위원소의 결과 값에서 NC와 비교하여 AC, ACSC를 적용했을 때 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), SC만을 적용했을 때는 유의한 차이가 없음을 보여주었다(P>0.05). Contrast test에서는 percent contrast(%) 를 4개의 원통에 대한 값을 구했고, NC와 비교했을 때 AC, SC, ACSC의 percent difference (%)가 $^{99m}Tc$은 24.73, 38.10, 67.31, $^{201}Tl$은 30.90, 51.82, 86.02, $^{131}I$에서는 18.60, 46.26, 73.67의 차이를 보였다. 본 연구의 결과에 따르면 $^{99m}Tc$, $^{201}Tl$ 과 같은 낮은 에너지를 가진 핵종에 대해서는 ACSC를 동시에 적용한 영상에서 resolution 향상이 가장 크게 나타났지만, $^{131}I$ 같은 높은 에너지의 핵종에서는 AC만 적용되었을 때 ACSC를 적용했을 때보다 영상의 질이 더 향상됨을 알 수 있었다. 그러므로 SPECT/CT 검사 시 사용되는 핵종의 에너지에 따라 적절한 영상보정기법을 적용한다면 정확한 진단을 위한 최적의 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

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스텝 Perturbation의 영향에 따른 주기적 스텝 임피던스 링 공진기의 해석 및 이중 모드 대역 통과 필터의 적용 (Analysis of Periodic Stepped Impedance Ring Resonator by the Effect of Step Perturbation and Application of Dual-Mode Bandpass Filter)

  • 이주갑;이우성;류재종;문연관;김하철;최현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.739-747
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    • 2007
  • 스텝 임피던스 비를 조정한 스텝 perturbation을 가지는 주기적 스텝 임피던스 링 공진기를 이용하여 이중 모드 대역 통과 필터를 설계하였다. 주기적 스텝 임피던스 링 공진기는 특성 임피던스의 비를 변경함으로써 크기 감소와 2차 하모닉 억압 효과를 얻을 수 있다. 이중 모드의 발생을 위한 perturbation 또한 특성 임피던스의 비로 쉽게 조정하였으며, 그 영향에 따른 이중 모드 공진 주파수 및 감쇄 극 주파수의 변화를 분석하였다. 입출력 결합은 칩 커패시터를 사용하였으며, 결합 커패시턴스와 스텝 perturbation의 영향에 따른 중심 주파수의 변화 또한 고려되었다. 그 결과로부터 $14{\times}14mm^2$ 크기 내에서 서로 다른 감쇄 극과 대역폭을 가지는 두 종류의 2 GHz 이중 모드 대역 통과 필터들을 제작하였다 제안된 대역 통과 필터들의 측정 결과는 계산된 예상과 매우 유사함을 보였으며 각각 2.52, 0.52 dB의 삽입 손실과 4.03, 15.02 %의 3 dB 대역폭을 가진다.

초음파 반사 패턴과 주파수 대역 분할 신호처리를 이용한 다층구조인 노내 간극 측정 (Multi-layered Gap Measurement on In-Vessel Cerium Retention Using Ultrasonic Wave Reflective Pattern Analysis and Frequency Diversity Signal Processing)

  • 구길모;심철무;김종환;김상백;김희동;박치승
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.314-321
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    • 2000
  • 모의 원자로내 용융물 냉각 실증 실험 결과 용융물 $Al_2O_3/Fe$ thermite 와 lower head vessel사이에 간극이 발생된다. 간극을 정량적으로 측정하기 위한 기존의 초음파 방법은 구조물의 복잡성과 $2300^{\circ}C$ 에서 용융되는 thermite $Al_2O_3/Fe,\;Al_2O_3$의 영향으로 발생되는 lower head의 열영향부위(HAZ)의 금속학적인 결정입자 크기의 변화로 결정 계면으로부터 발생되는 잡음신호와 초음파 산란, 감쇠, 모드 변환 등이 발생되어 신뢰성이 떨어지고 있다. 간극을 정량적으로 측정하기 위해서 thermite와 lower head 사이에 물이 채워진 형태의 즉 고체, 액체, 고체의 다층구조에서 초음파의 진행 및 반사 형태를 분류 및 분석하였다. 결정립의 잡음을 억제하기 위하여 주파수대역의 확률 처리 방식인 PT(polarity threshold) 알고리즘을 이용하여 약 6dB 신호 대 잡음비의 개선효과를 가져왔다.

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원자력급 흑연의 산화 정도에 따른 초음파특성 변화 및 초음파탐상의 타당성 연구 (Feasibility of Ultrasonic Inspection for Nuclear Grade Graphite)

  • 박재석;윤병식;장창희;이종포
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.436-442
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    • 2008
  • 최근 VHTR(very high temperature reactor)에 대한 연구에서 흑연이 노심내 구조재, 반사재, 감속재로서 가장 적절한 재료로 인식되고 있다. 운전온도는 약 $900^{\circ}C$로 원자로 내부에 유입되는 소량의 불순물에도 흑연은 산화되기 쉬우며 산화된 흑연은 공극률이 증가하며 구조재료로서 가져야 할 파괴인성이 낮아진다. 본 연구에서는 산화 전후의 흑연에 대하여 초음파특성을 측정하고, 이를 기반으로 흑연에 대한 초음파탐상검사의 유효성을 타진하였다. 흑연의 초음파특성 측정 결과 초음파속도는 탄소강의 약 1/2, 음파 감쇠는 5배 이상, 신호대잡음비는 약 1/3로 측정되었다. 산화 후, 초음파속도는 as-received 상태에 비하여 미소하게 감소되었으나 초음파감쇠는 200% 이상으로 그 차이가 두드러지게 나타났다. 신호대잡음비에 기반하여 POD (probability of detection)을 산출한 결과, 100 mm 미만의 깊이를 가지는 측면공(SDH; side drilled hole)는 산화 전후에 큰 차이를 나타내지 않으므로 해당 깊이를 가지는 결함에 대해서 초음파탐상검사는 비교적 신뢰성 있는 검사를 수행할 수 있다고 판단된다. 상용 자동초음파탐상 장비에서의 테스트 결과 80 mm이하의 깊이에서는 인적오류가 크지 않을 것으로 예상할 수 있었으며, 위상배열 초음파 기법을 통한 검사를 수행한 결과 역시 양호한 신호대잡음비로 측면공들을 모두 검출할 수 있었다.

Fatty liver associated with metabolic derangement in patients with chronic kidney disease: A controlled attenuation parameter study

  • Yoon, Chang-Yun;Lee, Misol;Kim, Seung Up;Lim, Hyunsun;Chang, Tae Ik;Kee, Youn Kyung;Han, Seung Gyu;Han, In Mee;Kwon, Young Eun;Park, Kyoung Sook;Lee, Mi Jung;Park, Jung Tak;Han, Seung Hyeok;Ahn, Sang Hoon;Kang, Shin-Wook;Yoo, Tae-Hyun
    • Kidney Research and Clinical Practice
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    • 제36권1호
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    • pp.48-57
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    • 2017
  • Background: Hepatic steatosis measured with controlled attenuation parameter (CAP) using transient elastography predicts metabolic syndrome in the general population. We investigated whether CAP predicted metabolic syndrome in chronic kidney disease patients. Methods: CAP was measured with transient elastography in 465 predialysis chronic kidney disease patients (mean age, 57.5 years). Results: The median CAP value was 239 (202-274) dB/m. In 195 (41.9%) patients with metabolic syndrome, diabetes mellitus was more prevalent (105 [53.8%] vs. 71 [26.3%], P < 0.001), with significantly increased urine albumin-to-creatinine ratio (184 [38-706] vs. 56 [16-408] mg/g Cr, P = 0.003), high sensitivity C-reactive protein levels (5.4 [1.4-28.2] vs. 1.7 [0.6-9.9] mg/L, P < 0.001), and CAP (248 [210-302] vs. 226 [196-259] dB/m, P < 0.001). In multiple linear regression analysis, CAP was independently related to body mass index (${\beta}=0.742$, P < 0.001), triglyceride levels (${\beta}=2.034$, P < 0.001), estimated glomerular filtration rate (${\beta}=0.316$, P = 0.001), serum albumin (${\beta}=1.386$, P < 0.001), alanine aminotransferase (${\beta}=0.064$, P = 0.029), and total bilirubin (${\beta}=-0.881$, P = 0.009). In multiple logistic regression analysis, increased CAP was independently associated with increased metabolic syndrome risk (per 10 dB/m increase; odds ratio, 1.093; 95% confidence interval, 1.009-1.183; P = 0.029) even after adjusting for multiple confounding factors. Conclusion: Increased CAP measured with transient elastography significantly correlated with and could predict increased metabolic syndrome risk in chronic kidney disease patients.