• 제목/요약/키워드: Contrast to Noise Ratio

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비알콜성 지방간환자 평가를 위한 3.0T 고자기장 자기공명분광법을 이용한 PRESS 기법의 유용성 (Usefulness of the PRESS Technique using 3.0T Magnetic Resonance Spectroscopy for Evaluation of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease Patients)

  • 구은회
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5931-5936
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    • 2012
  • 3.0T 고자기장 자기공명분광법에서 비알콜성 지방간 환자 평가를 위해 PRESS 기법과 Biopsy결과의 상관관계를 토대로 PRESS 기법의 임상적 유용성을 알아보았다. 본 실험은 3.0T 고자지장 자기공명영상 장비를 이용하여 실험을 하였고 분광스펙트럼을 적분(peak area integration) 방법으로 면적을 구하여 간지방량에 상대비율에 따른 공명피크의 면적을 이용하여 계산하였다. 비알콜성 지방간환자에서 MR 스펙트럼 피크가 모두 0.9 - 1.6 ppm에서 나타났으며 비알콜성 환자에 대하여 MRS와 Biopsy 결과 민감도 94%와 특이도 80%로 높은 값을 얻었다(p=0.000). 정상(r=0.79, p=0.04) 및 비알콜성 지방간질환 대한 결과( r=0.89, p=0.002) 역시 높은 상관관계를 보여주었다. 따라서 3.0T 고자장 MRS을 적용했을 때 PRESS 기법은 비알콜성 지방간 환자를 평가하는데 있어서 정상부분과 지방간부분의 구별을 가능하게 하였으며 생검검사와 MRS의 상관관계 분석에서 간지방량 비율(%)은 r값이 0.7 이상의 높은 Lipid를 제공하여 PRESS 기법의 임상적 유용성을 권고 할 만하였다.

Effective Adaptive Dynamic Quadrature Demodulation in Medical Ultrasound Imaging

  • Yoon, Heechul;Jeon, Kang-won;Lee, Hyuntaek;Kim, Kyeongsoon;Yoon, Changhan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.468-475
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    • 2018
  • In medical ultrasound imaging, frequency-dependent attenuation downshifts and reduces a center frequency and a frequency bandwidth of received echo signals, respectively. This causes considerable errors in quadrature demodulation (QDM), result in lowering signal-to-noise ratio (SNR) and contrast resolution (CR). To address this problem, adaptive dynamic QDM (ADQDM) that estimates center frequencies along depth was introduced. However, the ADQDM often fails when imaging regions contain hypoechoic regions. In this paper, we introduce a valid region-based ADQDM (VR-ADQDM) method to reject the misestimated center frequencies to further improve SNR and CR. The valid regions are regions where the center frequency decreases monotonically along depth. In addition, as a low-pass filter of QDM, Gaussian wavelet based dynamic filtering was adopted. From the phantom experiments, average SNR improvements of the ADQDM and the VR-ADQDM over the traditional QDM were 1.22 and 5.27 dB, respectively, and the corresponding maximum SNR improvements were 2.56 and 10.58 dB. The contrast resolution of the VR-ADQDM was also improved by 0.68 compared to that of the ADQDM. Similar results were obtained from in vivo experiments. These results indicate that the proposed method would offer promises for imaging technically-difficult patients due to its capability in improving SNR and CR.

시역전 처리에서 센서 배열 최적화에 관한 연구 (Optimization of Array Configuration in Time Reversal Processing)

  • 주재훈;김재수;지윤희;정재학;김덕영
    • 한국음향학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.411-421
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    • 2010
  • 수중음향에서 시역전 처리는 잔향음 제거 및 표적반향음 향상, 수중감시, 수중통신 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, 근래에 활발히 연구되는 수중통신에서 시역전 처리를 이용해 신호를 시-공간적으로 집속함으로써 신호 대 잡음 비를 증가시켜 전송거리를 높임과 동시에 비트 오차율을 상당히 개선하였다. 본 논문에서는 시역전 처리에서의 센서 배열 최적화에 대한 두 가지 이슈를 다루었다. 먼저, 다양한 해양환경에서의 센서 배열에 대한 최적 센서 수에 대해 연구하였다. 두번째는 주어진 센서 수에 대해 최적의 센서 배치를 결정하는 알고리즘을 개발하였다. 센서 배열 최적화 알고리즘을 집속점과 관심영역에서 음향에너지 대비를 최대화시키는 센서 위치와 수를 목적함수로 하는 유전알고리즘을 기초로 하여 구체화하였다. 또한, 시역전과 신호처리 과정이 동일한 원리로 수행되는 정합장 처리를 이용하여 모의실험 결과에 대한 타당성을 실제 해양 실험데이터를 통해 검증 하였다. 최적화의 결과로 집속점에서 음향에너지가 기존의 센서배치 보다 최대 3 dB정도 향상되는 것을 확인하였다.

Reduction of Radiation Dose to Eye Lens in Cerebral 3D Rotational Angiography Using Head Off-Centering by Table Height Adjustment: A Prospective Study

  • Jae-Chan Ryu;Jong-Tae Yoon;Byung Jun Kim;Mi Hyeon Kim;Eun Ji Moon;Pae Sun Suh;Yun Hwa Roh;Hye Hyeon Moon;Boseong Kwon;Deok Hee Lee;Yunsun Song
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권7호
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    • pp.681-689
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    • 2023
  • Objective: Three-dimensional rotational angiography (3D-RA) is increasingly used for the evaluation of intracranial aneurysms (IAs); however, radiation exposure to the lens is a concern. We investigated the effect of head off-centering by adjusting table height on the lens dose during 3D-RA and its feasibility in patient examination. Materials and Methods: The effect of head off-centering during 3D-RA on the lens radiation dose at various table heights was investigated using a RANDO head phantom (Alderson Research Labs). We prospectively enrolled 20 patients (58.0 ± 9.4 years) with IAs who were scheduled to undergo bilateral 3D-RA. In all patients' 3D-RA, the lens dose-reduction protocol involving elevation of the examination table was applied to one internal carotid artery, and the conventional protocol was applied to the other. The lens dose was measured using photoluminescent glass dosimeters (GD-352M, AGC Techno Glass Co., LTD), and radiation dose metrics were compared between the two protocols. Image quality was quantitatively analyzed using source images for image noise, signal-to-noise ratio, and contrast-to-noise ratio. Additionally, three reviewers qualitatively assessed the image quality using a five-point Likert scale. Results: The phantom study showed that the lens dose was reduced by an average of 38% per 1 cm increase in table height. In the patient study, the dose-reduction protocol (elevating the table height by an average of 2.3 cm) led to an 83% reduction in the median dose from 4.65 mGy to 0.79 mGy (P < 0.001). There were no significant differences between dose-reduction and conventional protocols in the kerma area product (7.34 vs. 7.40 Gy·cm2, P = 0.892), air kerma (75.7 vs. 75.1 mGy, P = 0.872), and image quality. Conclusion: The lens radiation dose was significantly affected by table height adjustment during 3D-RA. Intentional head off-centering by elevation of the table is a simple and effective way to reduce the lens dose in clinical practice.

이물 객체 탐지 성능 개선을 위한 딥러닝 네트워크 기반 저품질 영상 개선 기법 개발 (Development of deep learning network based low-quality image enhancement techniques for improving foreign object detection performance)

  • 엄기열;민병석
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.99-107
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    • 2024
  • 경제성장과 산업 발전에 따라 반도체 제품부터 SMT 제품, 전기 배터리 제품에 이르기 까지 많은 전자통신 부품들의 제조과정에서 발생하는 철, 알루미늄, 플라스틱 등의 이물질로 인해 제품이 제대로 동작하지 않거나, 전기 배터리의 경우 화재를 발생하는 문제까지 심각한 문제로 이어질 가능성이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 초음파나 X-ray를 이용한 비파괴 방법으로 제품 내부에 이물질이 있는지 판단하여 문제의 발생을 차단하고 있으나, X-ray 영상을 취득하여 이물질이 있는지 판정하는 데에도 여러 한계점이 존재한다. 특히. 크기가 작거나 밀도가 낮은 이물질들은 X-Ray장비로 촬영을 하여도 보이지 않는 문제점이 있고, 잡음 등으로 인해 이물들이 잘 안 보이는 경우가 있으며, 특히 높은 생산성을 가지기 위해서는 빠른 검사속도가 필요한데, 이 경우 X-ray 촬영시간이 짧아지게 되면 신호 대비 잡음비율(SNR)이 낮아지면서 이물 탐지 성능이 크게 저하되는 문제를 가진다. 따라서, 본 논문에서는 저화질로 인해 이물질을 탐지하기 어려운 한계를 극복하기 위한 5단계 방안을 제안한다. 첫번째로, Global 히스토그램 최적화를 통해 X-Ray영상의 대비를 향상시키고, 두 번째로 고주파 영역 신호의 구분력을 강화하기 위하여 Local contrast기법을 적용하며, 세 번째로 Edge 선명도 향상을 위해 Unsharp masking을 통해 경계선을 강화하여 객체가 잘 구분되도록 한다, 네 번째로, 잡음 제거 및 영상향상을 위해 Resdual Dense Block(RDB)의 초고해상화 방법을 제안하며, 마지막으로 Yolov5 알고리즘을 이용하여 이물질을 학습한 후 탐지한다. 본 연구에서 제안하는 방식을 이용하여 실험한 결과, 저밀도 영상 대비 정밀도 등의 평가기준에서 10%이상의 성능이 향상된다.

Newly-designed adaptive non-blind deconvolution with structural similarity index in single-photon emission computed tomography

  • Kyuseok Kim;Youngjin Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권12호
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    • pp.4591-4596
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    • 2023
  • Single-photon emission computed tomography SPECT image reconstruction methods have a significant influence on image quality, with filtered back projection (FBP) and ordered subset expectation maximization (OSEM) being the most commonly used methods. In this study, we proposed newly-designed adaptive non-blind deconvolution with a structural similarity (SSIM) index that can take advantage of the FBP and OSEM image reconstruction methods. After acquiring brain SPECT images, the proposed image was obtained using an algorithm that applied the SSIM metric, defined by predicting the distribution and amount of blurring. As a result of the contrast to noise ratio (CNR) and coefficient of variation evaluation (COV), the resulting image of the proposed algorithm showed a similar trend in spatial resolution to that of FBP, while obtaining values similar to those of OSEM. In addition, we confirmed that the CNR and COV values of the proposed algorithm improved by approximately 1.69 and 1.59 times, respectively, compared with those of the algorithm involving an inappropriate deblurring process. To summarize, we proposed a new type of algorithm that combines the advantages of SPECT image reconstruction techniques and is expected to be applicable in various fields.

PET/CT 팬텀의 3D 프린팅 소재 적용 가능성 평가 (Evaluation of the Applicability of PET/CT Phantom as a 3D Printing Material)

  • 이주영;김지현;박훈희
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권5호
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    • pp.423-431
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    • 2022
  • The purpose of this study is to present objective information in applying 3D printing technology for PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) performance evaluation and use it as a basic research that can be applied to various purposes in the future. Phantoms were manufactured with step wedge of ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) and ACR(Acrylic acid) material. The counts for each ROI(Region of Interest) were analyzed through image acquisition in PET/CT. And the variation rate of counts and CNR(Contrast Noise Ratio) was evaluated. In the counts analysis, the effect of thickness occurred. In addition, in the variation rate analysis, the thickness setting of steps wedge 4 to 5 levels should be considered first. These results minimize quantitative and qualitative changes in the phantom manufactured based on 3D printing, and enable more stable PET/CT performance evaluation. Based on 3D printing in PET/CT, various phantoms are expected to be produced in the future. If the characteristics of each material are considered and applied through the basic research such as this research, the result of the phantom manufactured through 3D printing can be more meaningful and will be used in a wide range.

사용자 친화적 시스템 구성을 위한 LED 보드 최적화 설계 (LED Board Optimization Design for User-Friendly System Configuration)

  • 박주안;한창우;유희상;이붕주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.859-866
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    • 2023
  • 본 논문은 MCU와 LED 드라이버를 활용한 감마 보정, 논 플리커, 구동 소음 제거 등의 개선 방안을 적용하여 LED 시스템의 사용자 친화적 시스템을 구성하는 데 초점을 맞추고 있다. 실험 결과, LED 드라이버의 22kHz PWM 모드는 가청 주파수 바깥 영역에서 소음이 발생하여 사용자는 실질적으로 소음을 인지할 수 없었으며, 정상 동작 구간인 지연율 5% 이내의 풀업 저항 값은 3kHz PWM 모드 시 1kΩ ~ 10kΩ 이며, 22kHz PWM 모드는 1kΩ ~ 2kΩ 로 확인되었다. 또한, 감마 보정을 통해 비선형적인 인간의 시각 시스템에 맞게 최적화하여 정확한 대비와 명암을 표현할 수 있으며, 결과적으로 기존의 LED 시스템보다 더 자연스럽고 정확한 표현이 가능한 LED 시스템의 개발과 사용자의 시각적인 경험을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

Wavelet 변화을 이용한 우리별 수신영상 압축기법 (REMOTELY SENSEDC IMAGE COMPRESSION BASED ON WAVELET TRANSFORM)

  • 이흥규;김성환;김경숙;최순달
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제13권2호
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    • pp.198-209
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    • 1996
  • 본 논문에서는 인공위성을 통하여 수신되는 다중대역 영상을 압축하기 위한 방법을 제시한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 다대역 영상에서 보이는 대역간 상관성 및 대역내에서 각 화소간의 상관성을 줄이는 목표를 가지고, 화소간 상관성을 줄이기 위해서는 wavelet 변환을 사용하고, 대역간 상관성을 줄이기 위해서는 대역간 데이타블럭의 화소값간의 상관관계를 1차식으로 모델링하고 회귀(regression) 방법을 이용하여 대역간 화소 차이을 가깝게 하여 데이타 압축율을 향상시킨다. 변환계수는 데이타 압축율을 높이기 위해 변형된 힐버트 커브와 RLE 그리고 허프만 코딩을 이용하였다. 제안된 알고리듬은 우리별 1호 영상과 LANDSAT MSS 영상을 이용하여 실험하였으며, 성능평가 척도로는 원영상과 복원된 영상의 PSNR과 ISODATA를 이용할 때의 분류 능력을 비교하였다.

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Speckle Reduction in Near-field Image of Multimode Fiber with a Piezoelectric Transducer

  • Ha, Woo-Sung;Lee, Se-Jin;Oh, Kyung-Hwan;Jung, Yong-Min;Kim, Jun-Ki
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권3호
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    • pp.126-130
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    • 2008
  • We propose and experimentally demonstrate an effective method to reduce near-field speckle noise at the output of a 50 ${\mu}m$ graded index multimode fiber using a short cylindrical piezoelectric transducer(PZT) vibrating in the radial direction. The fiber was coiled as tightly as possible around the mandrel of the PZT and a periodic stretching effect was caused by the radial oscillations of the actuator. The output of the optical fiber using the He-Ne laser source was intensively observed by a CCD camera. By counting all the pixels corresponding to relative intensity graded into 256 levels in the selected area and by calculating standard deviation and mean value of the intensity, we could measure the speckle contrast and vibration effect quantitatively with reduction ratio of pixels and line profile of the illuminated region. It was clearly observed that the characteristics of the speckle pattern in the vibration-on state were significantly improved over that of the vibration-off state due to time-averaged smoothing.