본 논문에서는 집적 영상의 획득과 복원을 이용하여 왜곡에 강인한 물체를 인식하는 방법을 연구한다. 해당 화소들의 확률적 특성인 평균과 표준편차를 이용하여 3차원 공간에서 물체를 복원하고 거리를 추정한다. 표적인식은 Fisher 선형판별법(linear discriminant analysis, LDA)과 주성분 분석법(principal component analysis, PCA) 기술을 결합한 통계적 분류기(statistical classifier)로 수행한다. Fisher 선형판별법은 클래스 간의 판별력을 최대로 하고 주성분 분석법은 Fisher 선형판별법을 수행하기 위한 차원축소를 실행한다. 주성분 분석법은 차원축소 후 복원된 벡터와 원 벡터의 오차를 최소화하는 기술로 알려져 있다. 실험 및 시뮬레이션을 통하여 면외(out-of-plane) 회전된 표적을 본 논문에서 제안한 방법으로 분류한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권5호
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pp.2273-2286
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2018
This paper describes transformations between elemental image arrays and a RGBD image for three-dimensional integral imaging and transmitting systems. Two transformations are introduced and analyzed in the proposed method. Normally, a RGBD image is utilized in efficient 3D data transmission although 3D imaging and display is restricted. Thus, a pixel-to-pixel mapping is required to obtain an elemental image array from a RGBD image. However, transformations and their analysis have little attention in computational integral imaging and transmission. Thus, in this paper, we introduce two different mapping methods that are called as the forward and backward mapping methods. Also, two mappings are analyzed and compared in terms of complexity and visual quality. In addition, a special condition, named as the hole-free condition in this paper, is proposed to understand the methods analytically. To verify our analysis, we carry out experiments for test images and the results indicate that the proposed methods and their analysis work in terms of the computational cost and visual quality.
Purpose: The goal of this study was to investigate the feasibility for the early diagnosis of inflammatory arthritis by the reconstruction of three-dimensional photoacoustic imaging with a tissue phantom. Methods: Q-switched Nd:YAG laser (l = 532 nm) was applied to a tissue phantom to generate photoacoustic waves, and the acquired photoacoustic signals at different positions around the sample were used to recombine the distribution of the optical absorption and the images were subsequently generated through a reconstruction algorithm. Results: From the acquired photoacoustic signals, the surface andinner core of the phantom was clearly distinguished. Furthermore, the back-projection algorithm was able to reconstruct two-dimensional and three-dimensional photoacoustic images that contained the optical absorption property information of the tissue phantom. Conclusion: The results indicate that the photoacoustic imaging technique has many advantages such as high optical contrast and high acoustic resolution. The acquired images can be used for the early diagnosis of inflammatory arthritis by the structural information obtained from the region of interest.
In this study, we develop a three-dimensional (3D) terahertz time-of-flight (THz-TOF) imaging technique with a large depth range, based on asynchronous optical sampling (ASOPS) methods. THz-TOF imaging with the ASOPS technique enables rapid scanning with a time-delay span of 10 ns. This means that a depth range of 1.5 m is possible in principle, whereas in practice it is limited by the focus depth determined by the optical geometry, such as the focal length of the scan lens. We characterize the spatial resolution of objects at different vertical positions with a focal length of 5 cm. The lateral resolution varies from 0.8-1.8 mm within the vertical range of 50 mm. We obtain THz-TOF images for samples with multiple reflection layers; the horizontal and vertical locations of the objects are successfully determined from the 2D cross-sectional images, or from reconstructed 3D images. For instance, we can identify metallic objects embedded in insulating enclosures having a vertical depth range greater than 30 mm. For feasible practical use, we employ the proposed technique to locate a metallic object within a thick chocolate bar, which is not accessible via conventional transmission geometry.
Background: Three-dementional imaging with spiral CT(3D spiral CT) is a well established imaging modality which has been investigated in various clinical settings. However the 3D spiral CT in upper airway disease is rarely reported and its results are still obscure. Objectives: To access the usefulness of 3D spiral CT imaging in patients with upper airway diseases. Materials and Methods We performed 3D spiral CT in fourteen patients In whom upper airway diseases were clinically suspected. Nine of these patients had upper airway stenosis, two had laryngeal cartilage fracture, and three had laryngo-hypopharyngeal cancer. For evaluation of location and extent of the lesions, we compared the findings of 3D imaging with those of air tracheogram, conventional 2D CT images, endoscopic and operative findings. Results: In case of stenosis, 3D spiral CT provide significant useful information, particularly the site and length of the stenotic segment. But, it was difficult to define the fracture of the laryngeal framework and to detect the cartilagenous invasion by head and neck cancer using the 3D imaging. Conclusion : The 3D spiral CT was an useful adjunctive method to assess some kind of upper airway disease but not in others. So, we should compare the findings of 3D images with those of other diagnostic tools for accurate diagnosis of the upper airway disease.
Purpose: The goal of this study was to assess the accuracy and reliability of a low-cost portable scanner (Scanify) for imaging facial casts compared to a previously validated portable digital stereophotogrammetry device (Vectra H1). This in vitro study was performed using 2 facial casts obtained by recording impressions of the authors, at King's College London Academic Centre of Reconstructive Science. Materials and Methods: The casts were marked with anthropometric landmarks, then digitised using Scanify and Vectra H1. Computed tomography (CT) scans of the same casts were performed to verify the validation of Vectra H1. The 3-dimensional (3D) images acquired with each device were compared using linear measurements and 3D surface analysis software. Results: Overall, 91% of the linear Scanify measurements were within 1 mm of the corresponding reference values. The mean overall surface difference between the Scanify and Vectra images was <0.3mm. Significant differences were detected in depth measurements. Merging multiple Scanify images produced significantly greater registration error. Conclusion: Scanify is a very low-cost device that could have clinical applications for facial imaging if imaging errors could be corrected by a future software update or hardware revision.
Ye, Linlin;Xue, Yanling;Wang, Yudan;Qi, Juncheng;Xiao, Tiqiao
Journal of Ginseng Research
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제41권3호
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pp.290-297
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2017
Background: The use of X-ray phase-contrast microtomography for the investigation of Chinese medicinal materials is advantageous for its nondestructive, in situ, and three-dimensional quantitative imaging properties. Methods: The X-ray phase-contrast microtomography quantitative imaging method was used to investigate the microstructure of ginseng, and the phase-retrieval method is also employed to process the experimental data. Four different ginseng samples were collected and investigated; these were classified according to their species, production area, and sample growth pattern. Results: The quantitative internal characteristic microstructures of ginseng were extracted successfully. The size and position distributions of the calcium oxalate cluster crystals (COCCs), important secondary metabolites that accumulate in ginseng, are revealed by the three-dimensional quantitative imaging method. The volume and amount of the COCCs in different species of the ginseng are obtained by a quantitative analysis of the three-dimensional microstructures, which shows obvious difference among the four species of ginseng. Conclusion: This study is the first to provide evidence of the distribution characteristics of COCCs to identify four types of ginseng, with regard to species authentication and age identification, by X-ray phase-contrast microtomography quantitative imaging. This method is also expected to reveal important relationships between COCCs and the occurrence of the effective medicinal components of ginseng.
Purpose : This study was to evaluate the influence of slice thickness of computed tomography (CT) and rapid protyping (RP) type on the accuracy of 3-dimensional medical model. Materials and Methods: Transaxial CT data of human dry skull were taken from multi-detector spiral CT. Slice thickness were 1, 2, 3 and 4 mm respectively. Three-dimensional image model reconstruction using 3-D visualization medical software (V-works /sup TM/ 3.0) and RP model fabrications were followed. 2-RP models were 3D printing (Z402, Z Corp., Burlington, USA) and Stereolithographic Apparatus model. Linear measurements of anatomical landmarks on dry skull, 3-D image model, and 2-RP models were done and compared according to slice thickness and RP model type. Results: There were relative error percentage in absolute value of 0.97, 1.98,3.83 between linear measurements of dry skull and image models of 1, 2, 3 mm slice thickness respectively. There was relative error percentage in absolute value of 0.79 between linear measurements of dry skull and SLA model. There was relative error difference in absolute value of 2.52 between linear measurements of dry skull and 3D printing model. Conclusion: These results indicated that 3-dimensional image model of thin slice thickness and stereolithographic RP model showed relative high accuracy.
Dynamic contrast enhanced (DCE) magnetic resonance (MR) imaging plays an important role in non-invasive detection and characterization of primary and metastatic lesions in the liver. Recently, efforts have been made to improve spatial and temporal resolution of DCE liver MRI for arterial phase imaging. Review of recent publications related to arterial phase imaging of the liver indicates that there exist primarily two approaches: breath-hold and free-breathing. For breath-hold imaging, acquiring multiple arterial phase images in a breath-hold is the preferred approach over conventional single-phase imaging. For free-breathing imaging, a combination of three-dimensional (3D) stack-of-stars golden-angle sampling and compressed sensing parallel imaging reconstruction is one of emerging techniques. Self-gating can be used to decrease respiratory motion artifact. This article introduces recent MRI technologies relevant to hepatic arterial phase imaging, including differential subsampling with Cartesian ordering (DISCO), golden-angle radial sparse parallel (GRASP), and X-D GRASP. This article also describes techniques related to dynamic 3D image reconstruction of the liver from golden-angle stack-of-stars data.
Objective: To investigate the feasibility of cine three-dimensional (3D) balanced steady-state free precession (b-SSFP) imaging combined with a non-local means (NLM) algorithm for image denoising in evaluating cardiac function in children with repaired tetralogy of Fallot (rTOF). Materials and Methods: Thirty-five patients with rTOF (mean age, 12 years; range, 7-18 years) were enrolled to undergo cardiac cine image acquisition, including two-dimensional (2D) b-SSFP, 3D b-SSFP, and 3D b-SSFP combined with NLM. End-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), stroke volume (SV), and ejection fraction (EF) of the two ventricles were measured and indexed by body surface index. Acquisition time and image quality were recorded and compared among the three imaging sequences. Results: 3D b-SSFP with denoising vs. 2D b-SSFP had high correlation coefficients for EDV, ESV, SV, and EF of the left (0.959-0.991; p < 0.001) as well as right (0.755-0.965; p < 0.001) ventricular metrics. The image acquisition time ± standard deviation (SD) was 25.1 ± 2.4 seconds for 3D b-SSFP compared with 277.6 ± 0.7 seconds for 2D b-SSFP, indicating a significantly shorter time with the 3D than the 2D sequence (p < 0.001). Image quality score was better with 3D b-SSFP combined with denoising than with 3D b-SSFP (mean ± SD, 3.8 ± 0.6 vs. 3.5 ± 0.6; p = 0.005). Signal-to-noise ratios for blood and myocardium as well as contrast between blood and myocardium were higher for 3D b-SSFP combined with denoising than for 3D b-SSFP (p < 0.05 for all but septal myocardium). Conclusion: The 3D b-SSFP sequence can significantly reduce acquisition time compared to the 2D b-SSFP sequence for cine imaging in the evaluation of ventricular function in children with rTOF, and its quality can be further improved by combining it with an NLM denoising method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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