• 제목/요약/키워드: Iterative reconstruction

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퓨리에 급수 근사를 이용한 궤환을 가진 반복 학습제어와 로보트 궤적 추종에의 응용 (Iterative Learning Control with Feedback Using Fourier Series with Application to Robot Trajectory Tracking)

  • 이종운;이학성
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권4호
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    • pp.67-75
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    • 1993
  • The Fourier series are employed to approximate the input/output(I/O) characteristics of a dynamic system and, based on the approximation, a new learing control algorithm is proposed in order to find iteratively the control input for tracking a desired trajectory. The use of the Fourier approximation of I/O renders at least a couple of useful consequences: the frequency characteristics of the system can be used in the controller design and the reconstruction of the system states is not required. The convergence condition of the proposed algorithm is provided and the existence and uniqueness of the desired control input is discussed. The effectiveness of the proposed algorithm is illustrated by computer simulation for a robot trajectory tracking. It is shown that, by adding feedback term in learning control algorithm, robustness and convergence speed can be improved.

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Ray와 Voxel 교차 길이 반복성 기반 고속 Projection 영상 생성 기법 (Fast Computation of Projection Image Based on the Repeated Patterns of Intersection between Ray and Voxel)

  • 이현정;김정태
    • 전기학회논문지
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    • 제66권6호
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    • pp.942-948
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    • 2017
  • Ray-tracing based method for computing projection image calculates the exact amounts of the intersection between voxels and a ray. Among several different implementations of the ray tracing based methods, Siddon's method is the earliest one. Later faster implementation such as Jacobs's method, Zhao's method, were investigated. To our knowledge, Zhao's method is the fastest one among these. We improve the speed of the Zhao's method by predicting the number of the same intersection length between voxel and a ray. In our experiment, the proposed method showed significantly faster computation speed than Zhao's method.

Model-independent constraints on the light-curve parameters and reconstructions of the expansion history from Type Ia supernovae

  • 구한울
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.54.1-54.1
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    • 2019
  • We use iterative smoothing reconstruction method along with exploring in the parameter space of the light curves of the JLA supernova compilation (Joint Light-curve Analysis) to simultaneously reconstruct the expansion history of the universe as well as putting constrains on the light curve parameters without assuming any cosmological model. Our constraints on the light curve parameters of the JLA from our model-independent analysis seems to be closely in agreement with results assuming ΛCDM cosmology or using Chevallier-Polarski-Linder (CPL) parametrization for the equation of state of dark energy. This implies that there is no hidden significant feature in the data that could be neglected by cosmology model assumption. The reconstructed expansion history of the universe and properties of dark energy seems to be in good agreement with expectations of the standard ΛCDM model. Our results also indicate that the data allows a considerable flexibility for expansion history of the universe.

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PET/CT 3차원 영상 획득에서 부분용적효과 감소를 위한 재구성법의 최적화 (The Optimization of Reconstruction Method Reducing Partial Volume Effect in PET/CT 3D Image Acquisition)

  • 홍건철;박선명;곽인석;이혁;최춘기;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.13-17
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    • 2010
  • PVE는 PET/CT 3D 영상 획득에서 발생되는 것으로 평가값이 저평가되어 영상의 정확도를 떨어뜨리는 현상이다. 특히 이는 병소의 크기가 작고 분해능이 저하될수록 더 큰 오차를 초래하여 검사 결과에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 PVE에 영향을 줄 수 있는 매개변수의 변화를 이용하여 최적의 영상 재구성법을 알아보고자 한다. GE Discovery STE16 장비에서 NEMA 2001 IEC phantom을 이용하여 각기 다른 크기의 구체(직경 37, 28, 22, 17, 13, 10 mm)에 $^{18}F$-FDG를 열소와 배후방사능비 4:1로 주입하여 10분간 영상을 획득하였다. 재구성은 반복재구성법(iterative reconstruction)을 사용하였으며, 반복 횟수(iteration) 2~50회, 부분집합 수(subset number) 1~56개로 변화를 주었다. 분석은 영상의 구체부분에 관심영역(ROI)을 설정하고 최대 표준섭취계수($SUV_{max}$)를 이용하여 백분율 차이(% difference)와 신호대잡음비(SNR)를 산출하였다. 반복 횟수 2, 6, 13, 30, 50회 변화를 준 10 mm 구체의 $SUV_{max}$는 2.32, 3.60, 3.88, 3.88, 3.90이고, SNR은 0.36, 0.49, 0.47, 0.43, 0.41이었으며, 백분율 차이는 58.9, 38.5, 34.8, 35.7, 35.4%로 측정되었다. 또한 6회로 고정한 반복 횟수에 2, 5, 8, 20, 56으로 부분집합 수를 변화시킨 평균 $SUV_{max}$는 10mm의 구체에서 1.46, 3.10, 3.10, 3.48, 3.78로 측정되었으며, SNR은 0.19, 0.30, 0.40, 0.48, 0.45로 나타났다. 또한 각 구체의 SNR의 합은 2.73, 3.38, 3.64, 3.63, 3.38로 측정되었다. 반복 횟수 6회부터 20회까지는 평균 백분율 차이($73{\pm}1%$)와 평균 SNR ($3.47{\pm}0.09$)은 비슷한 값을 나타내었으며, 20회 이상에서는 noise의 영향으로 SUV가 저평가되는 현상이 증가하였다. 또한 동일한 반복 횟수의 경우에 부분집합 값의 변화에서 SNR은 8회부터 20회가 높은 구간($3.63{\pm}0.002$)으로 나타났다. 따라서 작은 병소의 PVE를 줄이기 위해서는 재구성 시간을 고려하여 반복 횟수 6회, 부분집합 수 8~20회에서 PVE를 가장 저감할 수 있다.

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컴퓨터 단층촬영을 이용한 요로결석 검사에서 저선량 CT의 적용에 대한 유용성 평가 (Usability Evaluation of Applied Low-dose CT When Examining Urinary Calculus Using Computed Tomography)

  • 김현진;지태정
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.81-85
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    • 2017
  • 본 연구는 컴퓨터단층촬영을 이용한 요로결석 검사에서 저선량 CT(Low dose Computed Tomography) 프로토콜의 적용에 따른 유용성을 평가하였다. 연구대상은 2016년 6월-12월까지 부산지역 일개 의료기관을 내원한 비뇨기계 환자이며 연구에 이용된 프로토콜은 통계적 반복 재구성법(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction, ASIR)을 50% 적용한 저선량 CT 프로토콜이다. 정량적 분석 결과 횡단면상(Axial image)의 신장의 관심 영역(region of image. ROI) 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $26.21{\pm}7.08$, 저선량 CT 프로토콜 $20.03{\pm}8.16$이며 관상면(Coronal imalge) 영상에서 신장의 관심영역 내 평균 화소 값과 표준편차는 복부촬영 프로토콜 $22.07{\pm}7.35$, 저선량 CT 프로토콜 $21.67{\pm}6.11$이었다. 정성적 분석결과 인공물에 대한 4명의 관찰자 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.14{\pm}0.36$, 저선량 CT 프로토콜 $19.17{\pm}0.43$이며 해상도 및 대조도의 평균값은 복부촬영 프로토콜 $19.35{\pm}0.70$, 저선량 CT 프로토콜 $19.29{\pm}0.58$이었다. 피폭선량 분석 결과 복부촬영 프로토콜의 CTDIvol 평균값은 18.02 mGy, DLP 평균값은 $887.51mGy{\cdot}cm$이며 저선량 CT 프로토콜 CTDIvol 평균값은 7.412 mGy, DLP 평균값은 $361.22mGy{\cdot}cm$이었다. 이로 인한 선량의 감소율은 각 58.82%, 59.29% 이었다.

Low-Tube-Voltage CT Urography Using Low-Concentration-Iodine Contrast Media and Iterative Reconstruction: A Multi-Institutional Randomized Controlled Trial for Comparison with Conventional CT Urography

  • Kim, Sang Youn;Cho, Jeong Yeon;Lee, Joongyub;Hwang, Sung Il;Moon, Min Hoan;Lee, Eun Ju;Hong, Seong Sook;Kim, Chan Kyo;Kim, Kyeong Ah;Park, Sung Bin;Sung, Deuk Jae;Kim, Yongsoo;Kim, You Me;Jung, Sung Il;Rha, Sung Eun;Kim, Dong Won;Lee, Hyun;Shim, Youngsup;Hwang, Inpyeong;Woo, Sungmin;Choi, Hyuck Jae
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제19권6호
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    • pp.1119-1129
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    • 2018
  • Objective: To compare the image quality of low-tube-voltage and low-iodine-concentration-contrast-medium (LVLC) computed tomography urography (CTU) with iterative reconstruction (IR) with that of conventional CTU. Materials and Methods: This prospective, multi-institutional, randomized controlled trial was performed at 16 hospitals using CT scanners from various vendors. Patients were randomly assigned to the following groups: 1) the LVLC-CTU (80 kVp and 240 mgI/mL) with IR group and 2) the conventional CTU (120 kVp and 350 mgI/mL) with filtered-back projection group. The overall diagnostic acceptability, sharpness, and noise were assessed. Additionally, the mean attenuation, signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and figure of merit (FOM) in the urinary tract were evaluated. Results: The study included 299 patients (LVLC-CTU group: 150 patients; conventional CTU group: 149 patients). The LVLC-CTU group had a significantly lower effective radiation dose ($5.73{\pm}4.04$ vs. $8.43{\pm}4.38mSv$) compared to the conventional CTU group. LVLC-CTU showed at least standard diagnostic acceptability (score ${\geq}3$), but it was non-inferior when compared to conventional CTU. The mean attenuation value, mean SNR, CNR, and FOM in all pre-defined segments of the urinary tract were significantly higher in the LVLC-CTU group than in the conventional CTU group. Conclusion: The diagnostic acceptability and quantitative image quality of LVLC-CTU with IR are not inferior to those of conventional CTU. Additionally, LVLC-CTU with IR is beneficial because both radiation exposure and total iodine load are reduced.

센싱 및 계측 기술에서의 혁신: 지구물리 탐사를 위한 압축센싱 및 초고해상도 기술 (A Breakthrough in Sensing and Measurement Technologies: Compressed Sensing and Super-Resolution for Geophysical Exploration)

  • 공승현;한승준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권4호
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    • pp.335-341
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    • 2011
  • 탐사 시스템을 포함하여 대부분의 센싱 및 계측 시스템은 중요한 정보를 놓치지 않기 위하여 필요한 정보 보다 높은 샘플주기로 정보를 수집 한다. 이는 경우에 따라 센싱 및 계측 시스템이 비효율적일 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 적은 샘플자료로부터 높은 정밀도의 정보 취득에 관한 새로운 두 가지 연구분야를 소개하고자 한다. 하나는 가능한 적은 샘플로 원래의 정보를 복원하는 압축센싱(Compressed Sensing)기술이며, 또 다른 하나는 이미 얻어진 한정된 샘플로부터 높은 해상도의 정보를 추정하는 초고해상도(Super-Resolution)기술이다. 본 논문에서는 압축센싱 기술의 기본이론과 복원기술에 대해 설명하고, 탐사분야의 적용 사례, 초고해상도 기술의 배경 및 최근의 기술인 FRI (Finite Rate of Innovation) 개념과 LIMS (Least-squares based Iterative Multipath Super-resolution)기술의 적용사례를 소개한다. 결론으로는 이러한 새로운 기술들이 지구물리 탐사분야에 어떻게 활용될 수 있는지 논의한다.

각도 제한 단층영상재구성을 위한 여현 역투사 기반 반복적 데이터 완결 기법 (Iterative Data Completion for Limited Angle Tomography using Filtered Backprojection)

  • 이남용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.372-382
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    • 2009
  • 단층영상재구성에 있어서, 프로젝션 데이터를 제한된 각도에서만 관측할 수 있는 경우에는 불충분한 데이터에 의한 왜곡현상이 발생한다. 이러한 왜곡에 대한 해결책으로 선험적 정보 또는 수학적 외삽법 등을 이용하여 관측하지 않은 각도에서의 프로젝션 데이터를 완결하는 기법이 있으나, 부정확한 추정에 의한 새로운 왜곡이 데이터 완결에 의한 효과를 종종 상쇄한다. 본 논문에서는 각도 제한 단층영상재구성 방법으로 여현 역투사 기반 반복적 데이터 완결방법을 제안한다. 제안된 방법은 반복법으로, 현재의 영상으로부터 관측하지 않은 각도에서의 프로젝션 데이터를 계산하고 이를 관측한 각도에서의 프로젝션 데이터와 Radon 변환의 일관성 조건을 이용하여 결합한 후에, 여현 역투사에 적용하여 다음 단계 영상을 재구성한다. 제안된 방법은 선험적 정보를 필요로 하지 않는다는 것과 함께 기대치 최대화에 비해 그 수렴속도가 현저히 빠르다는 장점이 있다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통해 확인하였다.

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광대역 전자파를 이용한 역산란 해석 연구 (Analysis of Microwave Inverse Scattering Using the Broadband Electromagnetic Waves)

  • 이정훈;정용식;소준호;김준연;장원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.158-164
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시간 영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계 민감도법(design sensitivity analysis)을 이용하여 미지의 유전체 산란체(dielectric scatterer) 복원을 위한 역산란 문제(inverse scattering)의 새로운 해석 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 빠른 수렴을 위하여 목적 함수의 도함수를 이용한 설계 민감도법을 도입하였고, 시간 영역 유한차분법으로부터 직접 설계 민감도 수식을 도출하였다. 해석의 효율성을 위하여 보조 변수법(adjoint variable method)을 도입하여 보조 변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대 경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 미지의 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^z$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.

최근 핵의학 영상 기기 발전 동향 (Recent Developments in Nuclear Medicine Instrumentation)

  • 김준영;최용;김종호;임기천;최연성;이경한;김상은;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.471-481
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    • 1998
  • The goals of developments in nuclear medicine instrumentation are to offer a higher-quality image and to aid diagnosis, prognosis assessment or treatment planning and monitoring. It is necessary for physicists and engineers to improve or design new instrumentation and techniques, and to implement, validate, and apply these new approaches in the practice of nuclear medicine. The researches in physical properties of detectors and crystal materials and advances in image analysis technology have improved quantitative and diagnostic accuracy of nuclear medicine images. This review article presents recent developments in nuclear medicine instrumentation, including scatter and attenuation correction, new detector technology, tomographic image reconstruction methods, 511 keV imaging, dual modality imaging device, small gamma camera, PET developments, image display and analysis methods.

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