전파 신호를 이용하여 목표물에 대한 영상을 제공하는 합성개구 레이다(SAR, Synthetic Aperture Radar)는 기상조건과 무관하게 전천후 감시가 가능하다. 본 논문에서는 시험 항공기에 SAR 시스템을 탑재하여 육상과 해상에서 SAR 원시 데이터를 확보하였고 역투영 알고리즘을 이용한 영상형성 결과를 나타내었다.
Tomography is a method to reconstruct three-dimensional structure of an optically thin object. We can obtain the three-dimensional information by combining a number of projected images at different angles. Solar rotational tomography (SRT) is the tomographic method to estimate the coronal structures using the solar rotation. There are a few practical difficulties in solar coronal observation. One of the most crucial difficulty is handling the blocking area by the occulter or the Sun itself. So we have to use the iterative reconstruction for the SRT which can resolve that problem by using the forward modeling. In this study, we propose an alternative method to reconstruct the solar coronal structure: the filtered backprojection (FBP) algorithm. The FBP algorithm is based on the simple analytic solution. Thus it is easy to understand, and the computing cost is much cheaper than that of the iterative reconstruction. Recently we found a solution for the FBP algorithm to the problem of the blocking area in the solar EUV observations. We introduce how to apply the FBP algorithm to the SRT, and show the initial results of the performance test.
While Compton imaging is recognized as a valuable 3-D technique in nuclear medicine, reconstructing an image from Compton scattered data has been of a difficult problem due to its computational complexity. The most complex and time-consuming computation in Compton camera reconstruction is to perform the conical projection and backprojection operations. To alleviate the computational burden imposed by these operations, we investigate a rebinning method which can convert conical projections into parallel projections. The use of parallel projections allows to directly apply the existing deterministic reconstruction methods, which have been useful for conventional emission tomography, to Compton camera reconstruction. To convert conical projections into parallel projections, a cone surface is sampled with a number of lines. Each line is projected onto an imaginary plane that is mostly perpendicular to the line. The projection data rebinned in each imaginary plane can then be treated as the standard parallel projection data. To validate the rebinning method, we tested with the representative deterministic algorithms, such as the filtered backprojection method and the algebraic reconstruction technique. Our experimental results indicate that the rebinning method can be useful when the direct application of existing deterministic methods is needed for Compton camera reconstruction.
반복법을 사용한 영상재구성은 기존의 여과역투사 방법에 비해 윌등한 장점을 가지고 있으므로 방출 전산화단층촬영에 있어 매우 중요한 역할을 해왔다. 그러나, 반복법을 사용한 영상재구성법은 데이터의 투사 및 역투사 계산의 반복으로 이루어져 있으므로 한 영상을 재구성하는데 필요한 계산량은 알고리즘의 구현을 위해 사용된 투사기 및 역투사기의 성능에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 투사기 및 역투사기를 구현하기 위한 대표적 방법들의 성능을 정량적으로 비교한다. 각 구현방법에 있어서 투사-역투사 계산에 필요한 연산량을 줄이기 위해 이전에 계산된 결과들을 재사용함으로써 불필요하게 반복되는 연산들을 최소화하도록 하는 방법에 고찰한다. 실험결과에 의하면 선추적법은 연산속도 면에서 다른 방법에 비해 우수할 뿐 아니라, 정확성이 높은 개선된 영상을 제공하는 것으로 나타났다.
지금까지 마이크로웨이브 영상은 주로 파수영역의 해석에 의해 2차원 푸리에 역변환으로 물체의 영상을 재현하였다. 본 논문에서는 공간영역에서 코히어런트 단층촬영 방법으로 영상을 제한할 수 있는 새로운 식을 유도하고 X-ray 단층촬영에 널리 이용되고 있는 filtered-backprojection 알고리듬을 적용하여 line 및 원통 도체에 대한 영상을 수치계산에 의해 재현하였다. 제시된 공간영역의 해석은 기존의 파수영역의 문제점인 interpolation 및 원점에 대칭인 도체의 영상재현시 나타나는 영상의 artifact을 완전히 해결할 수 있음은 물론, 보다 좋은 영상의 질을 얻을 수 있었다. 또한 파수영역의 해석과는 달리, 모멘트 방법을 적용하여 좁은 주파수 대역폭으로도 초고해상도를 얻을 수 있는 가능성을 line 물체의 영상을 통해 보였다.
평행 빔 SPECT는 평행구멍 모양의 조준기와 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 평행 빔 SPECT의 프로젝션 데이터는 광자의 검출방향을 고정하는 조준기의 점선원 반응 함수의 부정확성 때문에 거리 의존적 흐트러짐의 영향을 받게 되어, 이를 해결하기 위한 효과적인 구경보정이 필요하다. 이 논문에서는 반복적 구경보정 방법의 시간적 제약과 주파수-거리 관계를 이용한 방법의 성능상의 제약을 극복하기 위한 방법으로 거리 의존적 역투사를 이용한 구경보정을 제안한다. 제안된 방법은 직접적 영상재구성에서 적용하는 거리 독립적 역투사를 거리 의존적 역투사로 대체하여 구경보정 효과와 함께 영상을 신속히 재구성 할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법과 비교하기 위해 여러 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과를 통해 제안된 방법이 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법에 비해 공간분해능을 향상시키고 잡음에 강건함을 확인할 수 있었다.
SAR SLC 영상을 취득하기 위해 원시 자료로부터 BPA 기반 영상복원을 수행할 때 정확한 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보를 획득하는 것은 중요하다. BPA 기반 영상복원을 수행한 연구에서 기기 오차 보정을 위해 Kalman Filter를 적용하였으나, 대부분 1회 적용하여 효과적으로 오차를 제거하였는지 판단하기 어렵다. 본 연구에서는 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보에 Kalman Filter를 복수회 적용한 뒤 BPA를 이용하여 영상복원을 수행하여 기기 오차 보정에 효과적인 필터링 횟수를 평가하고자 하였다. 이를 위해 2회의 항공기 실험을 진행하여 SAR 원시 자료를 취득하였고, 이들에 해당하는 GNSS-INS 센서 정보에 대해 실질적이고 연속적으로 Kalman Filter를 적용하였다. 본 연구를 통해 상이한 이동 경로를 가지는 GNSS-INS 정보가 상응하는 FMCW-SAR 영상의 BPA 기반 최적 영상복원에 필요한 Kalman Filter 적용 횟수에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다.
TRISO (Tri-Isotropic)-coated fuel particle is widely applied due to its higher stability at high temperature and its efficient retention capability for fission products in the HTGR (high temperature gas-cooled reactor), one of the highly efficient Generation IV reactors. The typical ball-type TRISO-coated fuel particle with a diameter of about 1 mm is composed of a nuclear fuel particle as a kernel and of outer coating layers. The coating layers consist of a buffer PyC, inner PyC, SiC, and outer PyC layer. In this study, a digital image processing algorithm is proposed to automatically measure the thickness of the coating layers. An FBP (filtered backprojection) algorithm was applied to reconstruct the CT image using virtual X-ray radiographic images for a simulated TRISO-coated fuel particle. The automatic measurement algorithm was developed to measure the coating thickness for the reconstructed image with noises. The boundary lines were automatically detected, then the coating thickness was circularly by the algorithm. The simulation result showed that the measurement error rate was less than 1.4%.
본 논문은 비디오 연속 영상에서 얼굴의 위치를 추적하는 알고리즘에 관하여 기술한다. 컴퓨터 비젼에서 대량의 비디오 연속 영상내 물체 추적은 실시간에 처리되는 빠른 알고리즘이 요구된다. 기존의 방법은 형태에 기반한 알고리즘으로 물체의 회전, 크기 변화, 겹침 등에 대한 문제에 민감하여 여러 가지 어려움이 발생한다. 그러나 칼라를 이용한 알고리즘은 이러한 문제에 대하여 둔감하여 훨씬 효과적이다. 본 논문은 칼라 3D 히스토그램을 이용한 Swain과 Ballard의 역 투사(backprojection) 방법을 적용하여 비디오 연속 영상에서 얼굴의 위치를 빠르고 정확히 추적하는 알고리즘을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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