• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권11호
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• pp.308-318
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• 2022

Noise is a serious issue. While sending images via electronic communication, Impulse noise, which is created by unsteady voltage, is one of the most common noises in digital communication. During the acquisition process, pictures were collected. It is possible to obtain accurate diagnosis images by removing these noises without affecting the edges and tiny features. The New Average High Noise Density Median Filter. (HNDMF) was proposed in this paper, and it operates in two steps for each pixel. Filter can decide whether the test pixels is degraded by SPN. In the first stage, a detector identifies corrupted pixels, in the second stage, an algorithm replaced by noise free processed pixel, the New average suggested Filter produced for this window. The paper examines the performance of Gaussian Filter (GF), Adaptive Median Filter (AMF), and PHDNF. In this paper the comparison of known image denoising is discussed and a new decision based weighted median filter used to remove impulse noise. Using Mean Square Error (MSE), Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), and Structure Similarity Index Method (SSIM) metrics, the paper examines the performance of Gaussian Filter (GF), Adaptive Median Filter (AMF), and PHDNF. A detailed simulation process is performed to ensure the betterment of the presented model on the Mini-MIAS dataset. The obtained experimental values stated that the HNDMF model has reached to a better performance with the maximum picture quality. images affected by various amounts of pretend salt and paper noise, as well as speckle noise, are calculated and provided as experimental results. According to quality metrics, the HNDMF Method produces a superior result than the existing filter method. Accurately detect and replace salt and pepper noise pixel values with mean and median value in images. The proposed method is to improve the median filter with a significant change.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권2호
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• pp.89-97
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• 2023

With the introduction of the D.R system, the grid with high removal rate of scattered radiation is selected and used without considering the grid performance evaluation. Despite the high removal rate of scattered radiation belonging to high grid ratio, it is also possible to see the cut-off phenomenon in which the primary ray involved in the formation of image could be removed as well. Thus, the purpose of this study is to provide the basic data for researches on the usefulness of using the grid by presenting the appropriate grid ratio in the D.R system through the measurement of image in grid such as non-grid, 6:1, 8:1, 10:1, 12:1. The equipments used for this study were radiation generator with grid in 12:1, 10:1, 8:1, 6:1, indirect-type detector, and acryl phantom. As the study for image evaluation, this study measured the SNR, PSNR, MSE, and Entropy. In the results of this study, the PSNR was the highest in 6:1 and the lowest in 8:1. The SNR was high in 6:1 and 8:1, and the lowest in 12:1. In case of Entropy, it was high in 8:1 and 10:1, and the lowest in 12:1. Therefore, when the grid is used, it would be more proper to choose the grid in 8:1 or 10:1 with less loss in information content of primary ray rather than the high grid ratio showing the increased patient exposure dose.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3907-3912
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• 2023

Radiation portal monitors (RPMs) installed at airports and harbors to prevent illicit trafficking of radioactive materials generally use large plastic scintillators. However, their energy resolution is poor and radionuclide identification is nearly unfeasible. In this study, to improve isotope identification, a RPM system based on a multi-array plastic scintillator and convolutional neural network (CNN) was evaluated by measuring the spectra of radioactive sources. A multi-array plastic scintillator comprising an assembly of 14 hexagonal scintillators was fabricated within an area of 50 × 100 cm². The energy spectra of ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, ²²⁶Ra, and ⁴K (KCl) were measured at speeds of 10-30 km/h, respectively, and an energy-weighted algorithm was applied. For the CNN, 700 and 300 spectral images were used as training and testing images, respectively. Compared to the conventional plastic scintillator, the multi-arrayed detector showed a high collection probability of the optical photons generated inside. A Compton maximum peak was observed for four moving radiation sources, and the CNN-based classification results showed that at least 70% was discriminated. Under the speed condition, the spectral fluctuations were higher than those under dwelling condition. However, the machine learning results demonstrated that a considerably high level of nuclide discrimination was possible under source movement conditions.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.327-335
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• 2016

본 연구는 IEC에서 제시하는 영상품질을 평가하는 조건으로는 임상적인 환경에서 디지털 방사선영상시스템(Digital Radiography System)에서의 검출기에 대한 영상품질평가를 시행하기에는 환경적인 제한점이 있기에 IEC에서 제시하는 조건과 임상검사조건을 조합한 각각의 선질에 대하여 영상품질평가를 시행한 연구입니다. 첫째, 네 가지 선질을 사용하여 MTF, NPS 영상품질평가를 하였으며, MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 선질들에 대한 스펙트럼을 분석하여 입자 플루언스를 산정한 후 최종적으로 DQE 영상품질평가를 하였다. 둘째, 네 가지 선질들의 MCNPX 시뮬레이션을 이용하여 방사선속 밀도와 에너지, 물질의 질량에너지 흡수계수를 이용하여 전자 1 개당 공기, 물, 근육, 뼈에 대한 흡수선량률을 평가하였다. 영상품질을 평가한 결과, 네 가지 선질들의 MTF는 1.13 ~ 2.91 lp/mm 공간주파수를 나타내어 일반 X선 촬영의 진단 주파수 영역인 1.0 ~ 3.0 lp/mm를 만족하였다. NPS는 부가필터를 사용하면, 공간 주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 증가하다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 부가필터 미사용하면, 공간주파수가 0.5 lp/mm 기준으로 NPS가 감소하다가 이후, 일정한 NPS 결과 값을 나타내었다. DQE는 70 kVp / unuesd added filter(21mm Al) / SID 150 cm에서 공간주파수 1.5 lp/mm 기준으로 일정한 값을 나타내다가 이후, 감소하는 경향성을 나타내었다. 나머지 선질들은 공간주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향성을 나타내었다. 흡수선량 평가결과는 공기 < 물 < 근육 < 뼈 순서로 흡수선량이 증가함을 나타내었다. 본 연구결과를 바탕으로 다양한 임상환경에서 디지털 방사선영상시스템의 영상품질평가 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.245-252
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• 2020

본 연구에서는 병원 등급에 따른 X선조사야와 광조사야 간의 면적 차이와 중심점 오차를 측정하여 비교함으로써 피폭을 낮추고 화질 향상을 위해 정도관리의 중요성을 인식하고자 하였다. 00광역시에 소재한 10개 병원의 디지털 일반촬영장치 12대를 대상으로 X선조사야와 광조사야의 중심점을 측정하였다. 병원 등급별로는 대학병원(university hospital) 3대, 종합병원(general hospital) 3대, 병원(hospital) 4대, 의원(clinic)에서 2대를 실시하였다. 표준화된 모눈종이 위에 투명 플라스틱판을 붙인 후 철사(0.8mm)를 이용하여 각각 다른 넓이로 팬텀을 제작하였고, 팬텀 중앙에 철사로 중심을 표시하였다. 디지털 일반촬영장치 테이블 위에 팬텀을 위치시킨 후 수직으로 각 조사야 별로 노출 시킨 후 영상을 얻었다. 모든 영상은 SSD 100cm에서 동일한 노출 조건으로 획득하였고, 의료영상저장전송시스템(PACS, picture archiving communication system)을 이용하여 조사야 및 오차 길이를 측정하고 비교하였다. 측정 데이터는 평균과 표준오차로 나타낸 후 SPSS ver. 22.0을 이용하여 분석하였다. 의원이 X선조사야와 광조사야 간에 면적차이가 가장 적었고, 그다음 대학병원, 병원, 종합병원이 가장 컸다. 중심점 오차가 가장 적은 대학병원을 기준으로 의원 간에 통계학적인 유의한 중심점 오차 차이를 보였다(p=0.024). 중심점 오차는 36개월 미만 그룹이 36개월 그룹보다 통계학적으로 유의하게 적은 오차를 보였다(0.26 vs. 0.88, p=0.036). X선조사야와 광조사야 간에 면적 차이는 의원이 가장 적었고, 중심점 오차는 대학병원이 가장 적었다. 또한, 정도관리 후 사용기간이 짧은 병원이 중심점 오차가 적은 것으로 나타나 정도관리 항목에 따른 수시정도관리 도입이 필요하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.19-31
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• 2005

목적 : 방사선치료 시 자세 및 치료부위의 재현성을 유지하기 위해 Port film을 통한 정도관리가 이루어져 왔으며 Mega Voltage Imaging (MVI) System(mvis)이 출현한 이후로 많은 발전을 이루어 현재는 필름과 Electronic portal Image Device(EPID)를 통한 정도관리가 함께 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 현재 사용하고 있는 EPID 시스템의 소개와 amorphous silicon (aSi) type EPID가 Intersity Modulated Radiation Therapu(IMRT)에서 film dosimetry를 대체할 수 있는지에 대한 가능성을 분석하였다. 대상 및 방법 : Varian 21EX의 aSi type EPID와 Varian 6EX의 LC type EPID를 통해 FDD, Gantry 회전에 따른 재현성 분석과 EPID 출/입시 FDD에 따른 시간분석을 하였으며 Alderson Rando phantom을 이용하여 Couch & Gantry rotation에 따른 영상획득 가능범위를 분석하였다. aSi type EPID를 대상으로 Las Vegas phantom과 물팬텀으로 공간분해능과 대조도 분해능을 비교하였으며 Dynamic Multileaf collimator(DMLC)영상에 대해 저감도 측정용 필름과 EPID로 분석하여 IMRT의 정도관리 적용가능성을 시험하였다. 결과 : aSi type EPID와 LC type EPID 재현성은 출/입시 1mm 이내로 우수하게 나타났으나 Gantry 회전에 따른 재현성은 각각 ${\pm}3\;mm,\;{\pm}2\;mm$였으며 EPID의 출/입시 focus detector distance(FDD)에 따른 시간분석은 14초에서 17초로 측정되었다. Las Vegas phantom을 이용한 공간분해능과 대조도분해능 비교 시 표면과 물 팬텀 10, 20 cm 깊이에서 측정해 보았을 때 EPID가 선량율과 영상획득시간, 영상획득방법, frame수에 따라 달라짐을 확인할 수 있었으며, EPID로 영상획득 가능 범위를 분석해보면 film보다 손쉬운 측정이 가능한 것으로 나타났다. 저감도측정용 필름과 EPID를 통해 DMLC측정을 통한 IMRT 정도관리 결과 필름과 같은 값을 나타내었다. 결론 : EPID에 관한 여러 가지 평가를 통한 적절한 정보제공을 통해 EPID 사용, 관리 시 필요한 정보를 획득 할 수 있었으며 EPID를 통해 얻은 영상이 digital data라는 점에 착안해 적절한 정도관리가 어려운 IMRT의 분야에서 필름을 통한 주기적 점검의 대체수단으로 사용가능성이 있음을 알 수 있었다. 특히 point-dose 측정시 사용하는 diode나 전리조(lonization chamber)를 통해 평가하기 어려운 IMRT의 sliding window영상에 대한 적절한 평가와 MLC에서 leaf사이의 누설선량과 소조사면에서의 DMLC 움직임에 대한 정확한 평가가 기대된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.509-521
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• 2016

본 논문에서는 파킨슨 병 진단 및 바이오 표지자 검출을 위한 극한 기계학습을 결합하는 새로운 균형 표본 유전 알고리즘(SBGA-ELM)을 제안하였다. 접근법은 정확한 파킨슨 병 진단 및 바이오 표지자 검출을 위해 공개 파킨슨 병 데이터베이스로부터 22,283개의 유전자의 발현 데이터를 사용하며 다음의 두 가지 주요 단계를 포함하였다 : 1. 특징(유전자) 선택과 2. 분류단계이다. 특징 선택 단계에서는 제안된 균형 표본 유전 알고리즘에 기반하고 파킨스병 데이터베이스(ParkDB)의 유전자 발현 데이터를 위해 고안되었다. 제안된 제안 된 SBGA는 추가적 분석을 위해 ParkDB에서 활용 가능한 22,283개의 유전자 중에서 강인한 서브셋을 찾는다. 특징분류 단계에서는 정확한 파킨슨 병 진단을 위해 선택된 유전자 세트가 극한 기계학습의 훈련에 사용된다. 발견 된 강인한 유전자 서브세트는 안정된 일반화 성능으로 파킨슨 병 진단을 할 수 있는 ELM 분류기를 생성하게 된다. 제안된 연구에서 강인한 유전자 서브셋은 파킨슨병을 관장할 것으로 예측되는 24개의 바이오 표지자를 발견하는 데도 사용된다. 논문을 통해 발견된 강인 유전자 하위 집합은 SVM이나 PBL-McRBFN과 같은 기존의 파킨슨 병 진단 방법들을 통해 검증되었다. 실시된 두 가지 방법(SVM과 PBL-McRBFN)에 대해 모두 최대 일반화 성능을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1250-1259
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• 2012

본 논문에서는 저전압 고해상도 축차근사형 아날로그-디지털 변환기를 위한 시간-도메인 비교기를 제안한다. 제안하는 시간-도메인 비교기는 클럭 피드-스루 보상회로를 포함한 전압제어지연 변환기, 시간 증폭기, 그리고 바이너리 위상 검출기로 구성된다. 제안하는 시간-도메인 비교기는 작은 입력 부하 캐패시턴스를 가지며, 클럭 피드-스루 노이즈를 보상한다. 시간-도메인 비교기의 특성을 분석하기 위해 다른 시간-도메인 비교기를 가지는 두 개의 1V 10-bit 200-kS/s 축차근사형 아날로그-디지털 변환기가 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS 공정에서 구현된다. 11.1kHz의 아날로그 입력신호에 대해 측정된 SNDR은 56.27 dB이며, 제안된 시간-도메인 비교기의 클럭 피드-스루 보상회로와 시간 증폭기가 약 6 dB의 SNDR을 향상시킨다. 구현된 10-bit 200-kS/s 축차근사형 아날로그-디지털 변환기의 전력소모와 면적은 각각 10.39 ${\mu}W$와 0.126 mm2 이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권4호
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• pp.94-101
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• 2009

본 논문은 냉각형 적외선(infrared focal plane array; IRFPA) 영상시스템에서 하드웨어 뉴럴 네트워크를 이용한 실시간 고정패턴잡음 제어를 위해 고속 DSP & FPGA 기반의 H/W 설계 방법을 제안한다. 고정패턴잡음은 검출기의 불균일 보정처리후에도 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생한다. 이것은 열상 화질의 저하뿐만 아니라 다른 응용에도 문제되는 중요한 요소이다. 냉각형 적외선 영상시스템의 신호처리구조는 저온, 상온, 고온의 3개 테이블을 기준으로 이득(gain) 값과 편차(offset) 값을 연산한다. 제안된 방법은 3개 편차 테이블에서 각각 교차되는 영역을 세분화하여 가상의 테이블을 만들고, 입력 영상의 구분된 3개 영역에서 영상의 평균값으로 하드웨어 뉴럴 네트워크의 가중치 값을 조정하여 최적의 온도구간을 선정한다. 이와 같은 방법은 영상의 평균값으로부터 저온, 상온, 혹은 고온의 이득, 편차 테이블을 연산하고, 운용 중에 지속적으로 편차 보상을 적용하지 않아도 된다. 따라서 제안된 방법은 실시간 처리로 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생하는 고정패턴잡음을 제어하여 영상화질의 개선된 결과를 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권3호
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• pp.433-441
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• 2017

골 모델제작에 사용되는 3차원 프린팅 선택적 레이저 소결(selective laser sintering; SLS) 방식과 광 경화 조형(stereo lithography apparatus; SLA) 방식은 정밀도와 해상도는 좋으나 프린터가 고가이며 운용에 전문지식이 필요하고, 전산화단층 DICOM(digital imaging and communications in medicine)영상을 STL(stereolithography)로 변환하는 프로그램도 고가여서 3차원 프린팅 업체에서 모델을 제작하여 많은 시간과 비용이 소요되므로 일반적으로 골절수술에 사용하지 못하고 있다. 골절환자의 골 모델을 제작하려면 3차원 영상변환프로그램과 3차원 프린팅시스템의 사용이 편리하고 구입 및 운용비용이 저렴해야 하며 큰 골 모델제작이 가능하여야 수술에 사용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 DICOM Viewer OsiriX와 와이어형태의 열가소성 재료를 사용하는 용융적층조형(Fused Deposition Modeling; FDM) 방식의 3차원 프린터를 이용하여 출력 크기에 제한이 없고 적은 비용으로 유지와 제작을 할 수 있도록 일반화하여 많은 병원에서 골절수술에 사용할 수 있도록 골절수술환자의 맞춤형 골 모델을 제작할 수 있는 3차원 프린팅 시스템을 개발하였으며 정형외과학의 교육, 연구, 진료의 전 분야에 걸쳐 광범위하게 응용될 것으로 예상되며, 대학병원뿐 아니라 일반병원에서도 편리하게 사용될 것으로 기대된다.