• 제목/요약/키워드: Imaging, three-dimensional

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비정형 구조물의 시공성을 고려한 3차원 디지털 설계 최적화 프로세스 (3D Digital Design Optimization Process Considering Constructability of Freeform Structure)

  • 류한국
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.35-43
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    • 2013
  • 최근 상당기간과 공사비를 최소화할 수 있는 비정형 건축물의 설계와 시공이 새로운 기술로 구현되고 있다. 이는 비정형 건축물의 최적화 설계와 부재화를 통한 공장 생산 시스템과 현장 조립 및 설치 기술로 가능하다. 비정형 건축물의 구현을 위한 연구가 진행되어 왔으나 여전히 비정형 건축물 시공은 설계오류와 시공자의 도면이해 부족, 시공경험 및 공법의 부재 등으로 인하여 시공 품질과 공기, 공사비 증가 등의 잠재적 리스크를 포함하고 있다. 비정형 건축물의 시공품질 향상과 공기단축 및 시공비 상승의 문제점을 해결하기 위한 3D 디지털 설계와 제작 기술을 적용하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 비정형 구조물의 시공성을 고려한 3차원 디지털 설계 최적화 프로세스를 제안한다. 궁극적으로 본 연구는 비정형 구조물의 구조검토, CNC(Computerized Numerical Control) 가공에 의한 부재의 정밀제작, 설치, 시공의 오차관리로 최적 시공의 근간이 되는 비정형 건축물 외피 시스템 구현을 위한 최적화 설계 프로세스를 제시한다.본 연구는 비정형 건축물을 구현한 사례를 살펴보고 디지털 설계 프로세스와 적용 프로그램을 살펴본다. 비정형 건축물의 설계도의 3D 디지털 데이터 구축과 디지털 최적화 구현 사례로 4대강 대표 물문화관(The ARC)을 중심으로 설계단계에서 적용된 최적화 기법을 순차적으로 분석하여 비정형 건축물의 3차원 좌표제어에 대한 방법론을 제시한다.

Dyadic Sorting 방법을 이용한 DT-MRI Regularization에 관한 연구 (A Study on the Dyadic Sorting method for the Regularization in DT-MRI)

  • 김태환;우종형;이훈;김동윤
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권4호
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    • pp.30-39
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    • 2010
  • 자기공명확산텐서영상(diffusion tensor magnetic resonance image, DT-MRI)으로부터 얻어진 확산텐서는 잡음에 민감하므로 주 고유벡터(principle eigenvector, PEV)의 필드에도 잡음이 포함되기 쉽다. 신경다발영상은 잡음에 매우 민감한 PEV로부터 얻어지기 때문에 실제 신경다발의 방향과 다를 수 있다. 따라서 잡음을 제거하기 위한 정규화(regularization) 과정이 필요하다. 본 연구에서는 고유값과 고유벡터를 정규화 하기 위한 방법으로 Dyadic Sorting(DS) 방법을 사용하였고 이를 구현하기 위한 알고리듬을 제시하였다. DS 방법은 $3\times3$ 화소에서의 고유값-고유벡터 쌍의 오버랩 정도를 측정할 수 있는 Intervoxel overlap function을 이용하여 고유값, 고유벡터를 재배열하는 방법이다. 본 연구에서는 이 방법을 3차원으로 적용하여 주 고유 벡터가 $45^{\circ}$인 합성영상과 임상데이터에 적용하였고, 그 결과 임상데이터의 피질척수로에 적용한 경우 제안한 DS 방법이 중간값 필터 방법에 비하여 AAE, AFA가 각각 79.97%~83.64%, 85.62%~87.76% 우수함을 보였다.

종골 길이와 너비의 상관관계를 이용한 종골 너비 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Calcaneal Width Using a Correlation of Calcaneal Length and Width)

  • 천동일;황수강;조재호;최성우;김용범;원성훈
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.61-65
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    • 2017
  • Purpose: The purpose of this study was to determine the correlation and ratio between the calcaneal length and width for predicting the width of calcaneus. Materials and Methods: A total of 190 feet (190 patients) were included based on computed tomography scans. The length of calcaneus (CL) was measured on the line connecting the center of a circle tangent to the cortical margin in the anterior and posterior parts of the calcaneus in a sagittal plane (W1, W2). The width of the calcaneus was defined as the horizontal line of each part (W1, W2, W3) on the same axial plane. The relationship between the measurement was determined through a correlation analysis. The reliability was assessed based on intraclass correlation coefficients. Results: The CL and widths of calcaneus (W1, W2, W3) had a good positive correlation (r=0.848 [W1/CL], r=0.738 [W2/CL], r=0.769 [W3/CL]; p<0.001). The mean CL and widths ratios were 0.33 (W1/CL), 0.37 (W2/CL), and 0.37 (W3/CL). Using these ratios to estimate the widths by multiplying each ratio by the measured calcaneal length, we found a difference between the estimated calcaneal widths and the actual measured calcaneal widths values was 0.25 mm, 0.43 mm, and 0.16 mm. All measurements showed good-to-excellent inter- and intraobserver reliability. Conclusion: This study analyzed the correlation and ratio between the length and width of the calcaneus. The results will help orthopedic surgeons fixate screws in a stable manner to prevent iatrogenic injuries to the medial neurovascular structures of the calcaneus.

Assessment of bone density changes following two-jaw surgery using multidetector computed tomography: A pilot study

  • Lee, Youngjoo;Park, Jae Hyun;Chang, Na-Young;Lee, Mi-Young;Kim, Bong Chul;Seo, Hye Young;Mangal, Utkarsh;Chae, Jong-Moon
    • 대한치과교정학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.157-169
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    • 2020
  • Objective: The aim of this retrospective study was to evaluate the pre- and postsurgical bone densities at alveolar and extra-alveolar sites following two-jaw orthognathic surgery. Methods: The sample consisted of 10 patients (mean age, 23.2 years; range, 18.0-27.8 years; 8 males, 2 females) who underwent two-jaw orthognathic surgery. A three-dimensional imaging program (Invivo 5) was used with multidetector computed tomography images taken pre- and postoperatively (obtained 32.3 ± 6.0 days before surgery and 5.8 ± 2.6 days after surgery, respectively) for the measurement of bone densities at the following sites: (1) alveolar bone in the maxilla and mandible, (2) extra-alveolar sites, such as the top of the head, menton (Me), condyle, and the fourth cervical vertebrae (C4). Results: When pre- and postsurgical bone densities were compared, an overall tendency of decrease in bone density was noted. Statistically significant reductions were observed in the densities of cancellous bone at several areas of the maxillary alveolar bone; cortical and cancellous bone in most areas of the mandibular alveolar bone; cortical bone in Me; and cancellous bone in C4. There was no statistically significant difference in bone density in relation to the depth of the alveolar bone. In a comparison of the bone densities between groups with and without genioplasty, there was almost no statistically significant difference. Conclusions: Accelerated tooth movement following orthognathic surgery may be confirmed with reduced bone density. In addition, this study could offer insights into bone metabolism changes following orthognathic surgery, providing direction for further investigations in this field.

구강외과 수술용 스텐트 기반 영상유도 수술 시스템의 개발 (Development and application of stent-based image guided navigation system for oral and maxillofacial surgery)

  • 이우진;김대승;이원진;이삼선;최순철;허민석;허경회;김명진;이지호
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제39권3호
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    • pp.149-156
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    • 2009
  • Purpose : The purpose of this study was to develop a stent-based image guided surgery system and to apply it to oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites. Materials and Methods : We devised a patient-specific stent for patient-to-image registration and navigation. Three-dimensional positions of the reference probe and the tool probe were tracked by an optical camera system and the relative position of the handpiece drill tip to the reference probe was monitored continuously on the monitor of a PC. Using 8 landmarks for measuring accuracy, the spatial discrepancy between CT image coordinate and physical coordinate was calculated for testing the normality. Results : The accuracy over 8 anatomical landmarks showed an overall mean of $0.56{\pm}0.16\;mm$. The developed system was applied to a surgery for a vertical alveolar bone augmentation in right mandibular posterior area and possible interior alveolar nerve injury case of an impacted third molar. The developed system provided continuous monitoring of invisible anatomical structures during operation and 3D information for operation sites. The clinical challenge showed sufficient accuracy and availability of anatomically complex operation sites. Conclusion : The developed system showed sufficient accuracy and availability in oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites.

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라인스캔 카메라를 이용한 3차원 정밀 측정 (3D Precision Measurement of Scanning Moire Using Line Scan Camera)

  • 김현주;윤두현;김학일
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.376-380
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    • 2008
  • 본 논문에서는 라인스캔 카메라를 통해 모든 영역의 영상을 획득하는 연구를 제안한다. 이 방법은 기존의 면적 카메라를 이용했던 방법에 비해 투영격자의 이동 횟수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 그로 인해 측정시간이 매우 빠르고 측정정밀도도 뛰어난 장점을 가진다. 본 논문의 스캐닝 모아레 측정 방법은 넓은 영역의 3차원 형상 정보를 얻는데 매우 유익하며, 대면적의 대상물 측정 시 일반적으로 사용하는 stitching 기법을 사용할 필요가 없으므로 한번에 전 영역의 3차원 형상의 복원이 가능하여 보다 빠른 속도로 3차원 형상 정보를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 투영격자 하나만을 이용한 영사식 모아레 방식을 이용하여 작은 높이 단차를 갖는 물체의 3차원 형상을 복원하고 그 높이를 용이하게 측정 할 수 있다. 본 연구는 양산환경(Mass production)의 웨이퍼 범프 높이 검사 및 FC-CSP나 FC-BGA 범프 높이 검사 등에 활용 할 수 있으며, 실험을 통해 기존의 방법에 비해 투영격자의 이동횟수 및 측정 속도가 향상되었음을 확인하였다.

수중초음속제트의 불안정성에 대한 실험적 고찰 (Experimental Observation of Instability of Supersonic Submerged Jets)

  • 정재권;이대훈;차홍석;박승오;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.45-52
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    • 2002
  • 2차원 수중 초음속 제트의 구조 및 유동 불안정성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 제트의 구조 및 시간에 따른 변화를 관찰하기 위하여 고속 디지털 카메라 촬영과 정압을 측정하였다. 공기 유량의 변화에 따른 제트의 구조를 초고속 촬영하여 이로부터 얻어진 장면에서 확산각을 구했다. 일련의 제트의 주기적인 특성에 따른 구조를 관찰하였고 불안정성의 초당 주기 발생 횟수가 5-6회 정도로 측정되었다. 세 가지 특성 길이 $L_1$, $L_2$, $L_3$를 정의하였다. $L_1$은 불안정적 주기가 발생할 경우 최대제트의 폭 스케일, $L_2$는 2차적인 유동이 유입되는 곳의 제트의 폭 스케일, $L_3$는 노즐 출구로부터 2차적으로 유도된 유동이 유임되는 곳까지의 길이다. $L_1$/$L_2$는 전압 즉, 탱크 압력이 증가함에 따라 감소하는 경향성을 가지고 있고 $L_3$는 전압이 증가함에 따라 증가하는 경향성을 띄었다. 시간에 따른 정압 변화를 측정하였으며 FFT결과를 통해서 불안정성으로 인해 발생하는 주파수와 유사한 값인 5Hz에서 고유진동이 발생하는 것을 확인하였다.

자외선B 조사에 의한 모발 외부와 내부의 광산화에 관한 분광학적 비교 (Spectroscopic Comparison of Photo-oxidation of Outside and Inside of Hair by UVB Irradiation)

  • 하병조
    • 공업화학
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    • 제31권2호
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    • pp.220-225
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    • 2020
  • 모발은 여러 가지 아미노산들을 포함하는 단백질로 이루어져 있다. 자외선(UV)은 태양광선중에서 모발손상에 가장 큰 영향을 미치며 모발 노화에 주된 역할을 한다. 본 연구의 목적은 전자현미경(SEM), 공초점현미경(CLSM) 및 적외선 현미경분광법(IR micro spectroscopy)을 이용하여 정상모발에 UVB를 조사한 후 특징적인 형태학적 및 화학적 구조변화를 알아보는 것이다. 에너지 분산형 X선 분광기가 부착된 전자현미경은 자외선 조사모발의 표면이 정상모발과 비교했을 때 거칠고 높은 산소원소의 함량을 보였다. 형광 및 3차원 위상 이미지를 CLSM으로 분석한 결과 정상모발의 초록색 형광방출이 UVB 조사모발에 비해 매우 높았다. 또한 fluorescamine 형광 염색법을 통해 UVB 조사모발은 정상모발에 비해 펩타이드 결합의 파괴로 생성된 자유 아미노기가 많음을 확인할 수 있었다. UVB 조사모발의 강한 푸른색 형광은 아미노기의 함량이 높다는 것을 의미하며, 이는 CLSM에서도 관찰되었다. 따라서 fluorescamine은 UVB 조사모발에서 펩타이드 결합의 파괴를 관찰하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 정상모발과 UVB 조사모발의 단면을 IR micro-spectroscopy를 통해 이미지 맵핑(mapping)한 결과, UVB 조사모발은 정상 모발에 비해 모발의 표면은 물론 내부에 걸쳐 디설파이드 결합(disulfide bond)의 산화가 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 분광학적 방법은 단독 또는 다른 분석법과 함께 모발화장품의 개발에 응용될 수 있을 것이다.

청자상감운학문매병 제작 재료의 물리화학적 특성 및 제작 단계별 형상학적 특성 변화 (Physicochemical properties of the materials used for the production of celadon maebyeong inlaid with cloud-and-crane designs and changes in their morphological properties by production stage)

  • 김지혜;하지향;한민수
    • 박물관보존과학
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    • 제25권
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    • pp.63-84
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    • 2021
  • 본 연구는 전통도자기의 제작 전과 후, 소성 전과 후에 기물의 내부에서 일어나는 다양한 물리화학적 변화를 알아보고자 청자상감운학문매병의 재현품을 성형 → 조각 → 상감 → 초벌 → 유약 → 재벌 등의 6단계로 제작하여 과학적 조사 및 3차원의 정밀한 투과 이미지 촬영으로 획득한 이미지를 세부 영역별로 분석하였다. 재현편의 제작 재료는 각각의 재료가 가진 성분에 따라 다른 광물상이 존재하며, 산화철(Fe2O3)의 함량이 높은 흑상감은 어두운 색을 나타냈고, 알루미나(Al2O3)의 함량이 높은 백상감은 백색이 나타나는 것과 같이 색상에도 영향을 준다. 재현편의 색도와 전암대자율, 주요성분 등의 물리화학적 특성을 CT이미지를 통해 밀도의 차이로 확인할 수 있었으며, 미세조직과 흡수율, 겉보기기공률, 주요구성광물 등의 번조에 따른 특성 변화는 영상 분석에서 기물 내부의 기공 유무와 존재량, 균열의 발달과 확장으로 파악하였다.

Volume and Mass Doubling Time of Lung Adenocarcinoma according to WHO Histologic Classification

  • Jung Hee Hong;Samina Park;Hyungjin Kim;Jin Mo Goo;In Kyu Park;Chang Hyun Kang;Young Tae Kim;Soon Ho Yoon
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권3호
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    • pp.464-475
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    • 2021
  • Objective: This study aimed to evaluate the tumor doubling time of invasive lung adenocarcinoma according to the International Association of the Study for Lung Cancer (IASLC)/American Thoracic Society (ATS)/European Respiratory Society (ERS) histologic classification. Materials and Methods: Among the 2905 patients with surgically resected lung adenocarcinoma, we retrospectively included 172 patients (mean age, 65.6 ± 9.0 years) who had paired thin-section non-contrast chest computed tomography (CT) scans at least 84 days apart with the same CT parameters, along with 10 patients with squamous cell carcinoma (mean age, 70.9 ± 7.4 years) for comparison. Three-dimensional semiautomatic segmentation of nodules was performed to calculate the volume doubling time (VDT), mass doubling time (MDT), and specific growth rate (SGR) of volume and mass. Multivariate linear regression, one-way analysis of variance, and receiver operating characteristic curve analyses were performed. Results: The median VDT and MDT of lung cancers were as follows: acinar, 603.2 and 639.5 days; lepidic, 1140.6 and 970.1 days; solid/micropapillary, 232.7 and 221.8 days; papillary, 599.0 and 624.3 days; invasive mucinous, 440.7 and 438.2 days; and squamous cell carcinoma, 149.1 and 146.1 days, respectively. The adjusted SGR of volume and mass of the solid-/micropapillary-predominant subtypes were significantly shorter than those of the acinar-, lepidic-, and papillary-predominant subtypes. The histologic subtype was independently associated with tumor doubling time. A VDT of 465.2 days and an MDT of 437.5 days yielded areas under the curve of 0.791 and 0.795, respectively, for distinguishing solid-/micropapillary-predominant subtypes from other subtypes of lung adenocarcinoma. Conclusion: The tumor doubling time of invasive lung adenocarcinoma differed according to the IASCL/ATS/ERS histologic classification.