• 한국광학회지
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• 제19권6호
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• pp.394-399
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• 2008

본 논문에서는 집적영상의 문제점인 깊이감 제한 문제를 해결하기 위해서 편광된 광과 복굴절 매질인 액정 렌즈어레이를 이용한 집적영상 시스템을 제안하고 구현하였다. 제안된 렌즈어레이는 두 개의 유리 렌즈어레이 위에 서로 다른 ZLI-4119와 E-7 액정을 증착하여 구현하였다. 액정은 편광 방향에 따라서 굴절률이 서로 다르기 때문에 두 개의 중심깊이 평면을 얻을 수 있다. 이로 인하여 초점 영역의 변화를 얻을 수 있으며 이로 인해 복원 시 깊이감을 향상시킬 수 있다. $LightTools^{(R)}$ 프로그램을 이용하여 집적영상 시스템을 구현하였고, 굴절률 차에 의한 초점거리 변화를 확인하였다. 액정 디스플레이 공정을 이용하여 소자를 제작하였고, 광학 실험을 통하여 초점거리의 변화를 측정하였다. ZLI-4119 액정 렌즈어레이의 굴절률은 기본 렌즈어레이의 굴절률보다 작기 때문에 실상이 맺히게 되고, 초점거리는 약 680 mm였다. 반면에 E-7 액정 렌즈어레이의 경우에는 허상이 맺히게 되고, 이론적인 초점거리는 -29 mm였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제25권4호
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• pp.218-228
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• 2021

Due to their high degree of freedom to transfer and acquire light, fiber optics can be used in the presence of strong magnetic fields. Hence, optical sensing and imaging based on fiber optics can be integrated with magnetic resonance imaging (MRI) diagnostic systems to acquire valuable information on biological tissues and organs based on a magnetic field. In this article, we explored the combination of MRI and optical sensing/imaging techniques by classifying them into the following topics: 1) functional near-infrared spectroscopy with functional MRI for brain studies and brain disease diagnoses, 2) integration of fiber-optic molecular imaging and optogenetic stimulation with MRI, and 3) optical therapeutic applications with an MRI guidance system. Through these investigations, we believe that a combination of MRI and optical sensing/imaging techniques can be employed as both research methods for multidisciplinary studies and clinical diagnostic/therapeutic devices.

• Journal of Information Display
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• 제11권3호
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• pp.100-108
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• 2010

A multi-user autostereoscopic display based on laser scanning is described in this paper. It does not require the wearing of special glasses; it can provide 3D to several viewers who have a large degree of freedom of movement; and it requires the display of only a minimum amount of information. The display operates by providing regions in the viewing field, referred to as "exit pupils," which follow the positions of the viewers' eyes under the control of a multi-user head tracker. The display incorporates an RGB laser illumination source that illuminates a light engine. The light directions are controlled by a spatial light modulator, and a front screen assembly incorporates a novel Gabor superlens. Its operating principle is explained in this paper, as is the construction of three iterations of the display. Finally, a method of developing the display into one that is suitable for television applications is described.

• 천문학회보
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• 제26권2호
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• pp.54.1-54.1
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• 2001

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.105-113
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• 1998

고에너지 광자선을 발생시키는 의료용선형가속기의 선질은 경우에 따라 변이를 가져오게 된다. 이러한 변이를 정확하게 판정하여 줄 수 있는 방사선측정법의 활용은 매우 중요하다. 보편적으로 광자선의 측정에 있어서 전리함의 사용이 아주 빈번하였으나 전자포탈영상장치(EPID)의 등장은 새로운 방사선측정법에 대한 가능성의 시작을 예견해준다. 실험은 6MV 광자선의 대칭성, Light/Radiation congruence, 그리고 Wedge filter를 통한 간편한 에너지의 변화에측과 위치의 정확도에 대하여 측정을 시행하였다. 사실 방사선측정의 대표적인 방법은 물팬톰-전리함응 이용한 모델인데 본 실험에서는 영상의 화소가 지니는 디지탈 값을 적절한 소프트웨어로 읽어내어서 데이터를 환산하여 결과를 얻었다. 선행실험에서 얻은 상대선량률을 적용하여 대칭성에서는 조사야영역이 l0$\times$10$cm^2$ 일 때 횡축과 종축에서 1.2%, 1.2%로 비교적 오차가 적었다. 그리고 Light/Radiation field congruence 여부는 횡축이 0.3%, 그리고 종축이 0.2%로서 예상한 기대값에 접근하였다. 다음으로 wedge filter를 활용한 에너지의 변이와 위치의 정확도에 대한 움직임을 알 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권1호
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• pp.101-106
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• 2016

A pupil filter is a useful technique for modifying the light intensity distribution near the focus of an optical system to realize depth of field (DOF) extension and superresolution. In this paper, we proposed a new design of the phase only pupil filter by using Zernike polynomials. The effect of design parameters of the new filters on DOF extension and superresolution are discussed, such as defocus Strehl ratio (S.R.), superresolution factor (G) and relative first side lobe intensity (M). In comparison with the other two types of pupil filters, the proposed filter presents its advantages on controlling both the axial and radial light intensity distribution. Finally, defocused imaging simulations are carried out to further demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed pupil filter on DOF extension and superresolution in an optical imaging system.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권2호
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• pp.576-590
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• 2023

Machine learning is widely used in various academic fields, and recently it has been actively applied in the medical research. In the medical field, machine learning is used in a variety of ways, such as speeding up diagnosis, discovering new biomarkers, or discovering latent traits of a disease. In the respiratory field, a relative regional air volume change (RRAVC) map based on quantitative inspiratory and expiratory computed tomography (CT) imaging can be used as a useful functional imaging biomarker for characterizing regional ventilation. In this study, we seek to predict RRAVC using various regular machine learning models such as extreme gradient boosting (XGBoost), light gradient boosting machine (LightGBM), and multi-layer perceptron (MLP). We experimentally show that MLP performs best, followed by XGBoost. We also propose several relative coordinate systems to minimize intersubjective variability. We confirm a significant experimental performance improvement when we apply a subject's relative proportion coordinates over conventional absolute coordinates.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.13-19
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• 2023

카메라 센서의 한계로 인하여 촬영 장면에 따라 한 번의 촬영으로 모든 영역의 밝기가 적절하게 촬영되지 않는 경우가 존재한다. 이러한 센서의 한계는 하이 다이나믹 레인지 이미징 기술을 통해서 극복이 가능하다. 한 장면을 다양한 노출 설정으로 여러 번 촬영하는 브라케팅은 움직이는 피사체를 찍기에 적절하지 않으며 촬영 시간이 길다는 단점이 있다. 본 연구는 한 번의 촬영으로 서로 다른 노출의 이미지를 얻을 수 있는 소형 라이트필드 카메라를 제안한다. 라이트필드 카메라는 대표적으로 두 가지 형태가 있는데, 첫 번째는 여러 대의 카메라를 어레이로 배치한 라이트필드 카메라 시스템이며, 두 번째는 대물렌즈 뒤에 마이크로 렌즈 어레이를 배치한 카메라이다. 본 연구에서 제작된 초박형 라이트필드 카메라는 센서 위에 마이크로 렌즈어레이가 부착되어있는 형태의 카메라로 각 렌즈 조리개 크기를 다르게 설계하여 한 번의 촬영으로 다른 노출의 촬영 결과를 얻을 수 있게 설계되었다. 촬영된 단일 영상들을 전처리 하여 이미지 품질을 높인 이후, HDR 알고리즘을 통해 각 단일 이미지들보다 다이나믹 레인지가 넓은 이미지를 획득하도록 구현하였다. 또한 노출 시간을 기준으로 설계된 식을 수정하여 조리개값에 따라 다른 가중치를 둘 수 있도록 바꾸었고, 이를 통해 단 한 번의 촬영을 통한 HDR 이미징을 구현하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권4호
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• pp.420-429
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• 2022

In this paper, the details and design process of an optical system for space target detection cameras are introduced. The whole system is divided into three structures. The first structure is a short-focus visible light system for rough detection in a large field of view. The field of view is 2°, the effective focal length is 1,125 mm, and the F-number is 3.83. The second structure is a telephoto visible light system for precise detection in a small field of view. The field of view is 1°, the effective focal length is 2,300 mm, and the F-number is 7.67. The third structure is an infrared light detection system. The field of view is 2°, the effective focal length is 390 mm, and the F-number is 1.3. The visible long-focus narrow field of view and visible short-focus wide field of view are switched through a turning mirror. Design results show that the modulation transfer functions of the three structures of the system are close to the diffraction limit. It can further be seen that the short-focus wide-field-of-view distortion is controlled within 0.1%, the long-focus narrow-field-of-view distortion within 0.5%, and the infrared subsystem distortion within 0.2%. The imaging effect is good and the purpose of the design is achieved.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2592-2598
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• 2022

Research groups in the field of PET instrumentation are studying time-of-flight(TOF) technology to improve the signal-to-noise ratio of PET images. Scintillation light transport and collection plays an important role in improving the coincidence resolving time(CRT) of PET detector based on a pixelated crystal array. Four crystal arrays were designed by the different optical reflection configuration such as external reflectors and surface treatment on the CRT and compared with the light output, energy resolution and CRT. The design proposed in the study was composed of 8 × 8 LYSO crystal array consisted of 3 × 3 × 15 mm³ pixels. The entrance side was roughened while the other five surfaces were polished. Four sides of all crystal pixels were wrapped with ESR-film, and the entrance surface was covered by Teflon-tape. The design provided an excellent timing resolution of 210 ps and improved the CRT by 16% compared to the conventional method using a polishing treatment and ESR-film. This study provided a method for improving the light output and CRT of a pixelated scintillation crystal-based brain TOF PET detector. The proposed configuration might be an attractive detector design for TOF brain PET requiring fast timing performance with high cost-effectiveness.