• 제목/요약/키워드: Line-scan imaging

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Fast Spectral Inversion of the Strong Absorption Lines in the Solar Chromosphere Based on a Deep Learning Model

  • Lee, Kyoung-Sun;Chae, Jongchul;Park, Eunsu;Moon, Yong-Jae;Kwak, Hannah;Cho, Kyuhyun
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.46.3-47
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    • 2021
  • Recently a multilayer spectral inversion (MLSI) model has been proposed to infer the physical parameters of plasmas in the solar chromosphere. The inversion solves a three-layer radiative transfer model using the strong absorption line profiles, H alpha and Ca II 8542 Å, taken by the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS). The model successfully provides the physical plasma parameters, such as source functions, Doppler velocities, and Doppler widths in the layers of the photosphere to the chromosphere. However, it is quite expensive to apply the MLSI to a huge number of line profiles. For example, the calculating time is an hour to several hours depending on the size of the scan raster. We apply deep neural network (DNN) to the inversion code to reduce the cost of calculating the physical parameters. We train the models using pairs of absorption line profiles from FISS and their 13 physical parameters (source functions, Doppler velocities, Doppler widths in the chromosphere, and the pre-determined parameters for the photosphere) calculated from the spectral inversion code for 49 scan rasters (~2,000,000 dataset) including quiet and active regions. We use fully connected dense layers for training the model. In addition, we utilize a skip connection to avoid a problem of vanishing gradients. We evaluate the model by comparing the pairs of absorption line profiles and their inverted physical parameters from other quiet and active regions. Our result shows that the deep learning model successfully reproduces physical parameter maps of a scan raster observation per second within 15% of mean absolute percentage error and the mean squared error of 0.3 to 0.003 depending on the parameters. Taking this advantage of high performance of the deep learning model, we plan to provide the physical parameter maps from the FISS observations to understand the chromospheric plasma conditions in various solar features.

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Recent Development in Ultrasonic Guided Waves for Aircraft and Composite Materials

  • Rose, Joseph L.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.525-533
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    • 2009
  • Emphasis in the paper is placed on describing guided wave successes and challenges for applications in aircraft and composite materials inspection. Guided wave imaging methods discussed includes line of sight, tomography, guided wave C-scan, phased array, and ultrasonic vibration methods. Applications outlined encircles lap splice, bonded repair patch, fuselage corrosion, water loaded structures, delamination, and ice detection and de-icing of various structures.

횡축 디콘벌루션에 의한 초음파 B 스캔 연상의 해상력 향상 (Resonution Enhancement of Ultrasonic B-Scan Images by Deconvolution)

  • 정준영;진영민;우광방
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.445-449
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    • 1988
  • Digital processing of measured data offers a powerful means to improve the resolution and quality of ultrasonic imaging. The present research demonstrates that filtering typical B-scan images using Wiener filter enhances lateral resolutions by more than 50 percent. The filter is operated using the measured signal amplitude across the transmitter beam and the beam with. It is optimized for low noise and high resolution By an empirical approach. This bethod for lateral filtering produces a very useful result for the line images with high interference by neighboring lines.

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소형 표적 탐지를 위한 파노라믹 적외선 영상 개선 알고리즘 (Enhancement Algorithm of Panoramic Thermal Imaging Warning System for Small Target Detection)

  • 김기홍;전병균;김주영;김덕규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.400-403
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    • 2003
  • This paper presents the signal processing of the panoramic thermal warning system that detects the small target such as aircraft and helicopter from afar. We develope the all round looking thermal imaging system which can scan all the way. This system acquires the panoramic images to reconstruct the IR images by revolving head of sensor typed line sensor at high speed. For detection, where the object of interest may be small, it is sometimes difficult to specify from object and background by conventional contrast enhancement methods. Therefore we use the adaptive plateau equalization algorithm each region to improve the contrast and make the hardware system which consists of the signal processing board for real-time display. We can verify the proposed method by the computer simulation and the hardware implementation.

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위상배열 초음파기법을 이용한 강구조물의 비파괴 탐상 (Nondestructive Inspection of Steel Structures Using Phased Array Ultrasonic Technique)

  • 신현재;송성진;장유현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.538-544
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    • 2000
  • 강구조물의 내부를 영상화 하여 비파괴 평가를 할 수 있는 위상배열 초음파 탐상 시스템을 의료용 영상진단기를 개조함으로 개발하였다. 선택된 의료용 시스템은 64개의 독립된 송수신채널로 이루어져있으며 최고 128개의 배열초음파 탐촉자를 구동하여 초음파영상을 획득할 수 있도록 되어있다. 개조를 위해 주되게 고려된 사항은 속도의 변화로 인한 시스템의 개조와 강구조물에 적합한 탐촉자의 제작 그리고 비파괴 탐상에서 필요한 A-scan 신호를 획득하는 것이었다. 강구조물에 적합한 배열탐촉자를 설계하고 제작하기위해 경계회절파모델(Boundary Diffraction Wave Model)을 이용하여 초음파의 방사되는 음장을 시뮬레이션 하였다. 그리고 A-scan신호를 획득하기위한 장치를 제작하여 주어진 영상에서 선택된 주사선(scan line)의 RF신호를 획득하도록 하였다. 또한 강구조물에서 적절하게 송수신집속이 될 수 있도록 지연시간을 조절하였다. 개발된 시스템과 제작된 배열 탐촉자의 성능평가를 위해 인위결함 시험편에서 실험한 결과, 시험편의 내부의 영상과 선택한 주사선에 대한 A-scan신호를 실시간으로 획득할 수 있었다.

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일 지역 종합병원 영상의학과 MDCT선량에 대한 연구 (The study of MDCT of Radiation dose in the department of Radiology of general hospitals in the local area)

  • 신정섭
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.281-290
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    • 2012
  • 경상북도에 소재한 3개 종합병원 영상의학과의 MDCT 검사 중 두부, 복부, 흉부 각 10건씩 30건을 대상으로 CTDIl, DLP, Slice 수, DLP/Slice 수를 조사하여 병원 간 프로토콜의 차이로 인한 MDCT의 피폭선량의 차이를 분석하였고, CT검사의 가장 많은 검사건수를 차지하고 프로토콜이 비교적 단순한 두부 CT를 Helical Scan과 Normal Scan으로 2회 실시하여 영상의 화질, CTDI, DLP, 안구의 피폭선량, 갑상선의 피폭선량의 차이를 분석하였다. 두부CT에서 조사대상 병원의 3분의 2에서 CTDI 참조준위(IAEA 50mGy, 우리나라 60mGy)를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). DLP에서 조사병원의 3분의 1은 참조준위 IAEA 1,050mGy.cm, 우리나라 1,000mGy.cm의 권고량 보다 높았고, 3분의 2가 우리나라의 권고량을 초과하고 있었다. 참조준위를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). Abdomen CT에서도 3분의 1은 CTDI 참조준위 IAEA 25mGy, 우리나라 20mGy보다 높은 119mGy를 보였고, DLP에서는 모든 조사대상 병원이 우리나라 권고량 700mGy.cm보다 높았다. 조사대상 병원 중 모든 검사에서 높은 선량을 보인 C병원은 MPR, 3D 검사의 비중이 높아 낮은 pitch, 높은 관전류 검사로 인한 피폭선량이 높았다. Scan 방법에 따른 피폭선량의 차이를 분석하고자 동일환자의 두부CT를 Normal scan과 Helical scan으로 각각 실시하여 분석한 결과 CTDI 및 DLP에서 Helical CT가 Normal scan에 비해 63.4%, 93.7% 높은 선량을 보였다(p<0.05, p<0.01). 그러나 갑상선의 피폭선량은 Normal scan이 87.26% 높았다(p<0.01). Helical CT의 선속은 종심부와 변연부의 모양이 종의 형태를 취하고 있어 두부CT에서 갑상선은 중심선속에서 벗어난 적은 선량으로 피폭된다. 또한 Helical scan시 Gantry 각을 수직으로 사용하였고, Normal scan시에는 Orbitomeatal line에 평행으로 정렬된 Gantry 각을 사용하여 Helical scan에서 갑상선은 피폭선량이 감소하였다. 그러나 본 연구에서 사용된 프로토콜은 식약청의 표준준위에 비해 높은 피폭선량을 보여 식약청의 권고량을 지키기 위해서는 낮은 관전류 높은 Pitch의 사용이 요구되었다. 이번 연구에서 Normal scan과 Helical scan에 따른 화질의 차이는 없는 것으로 분석되어 특별한 경우가 아니면 Normal scan의 표준화된 프로토콜을 사용하고 갑상선의 보호장구를 사용하는 것이 필요하였다. 이번 연구는 일지역의 CT검사 중 일부를 조사하여 분석하였으므로 CT검사의 전체를 평가하는데 무리가 있었다. 그러나 경우에 따라 환자피폭선량의 가이드 권고량을 초과하고 있음을 알 수 있었고, 병원 간의 피폭선량 편차도 있음을 확인 할 수 있었다. 이것을 개선하기 위하여 영상의학과 의사 및 방사선사는 CT 방사선량을 줄이는 최적화된 프로토콜로 CT검사를 시행해야 하고, 환자의 알권리를 위하여 피폭선량은 공개되어야 한다. 그러나 아직 많은 의사들과 방사선사는 이에 대한 인식이 부족하므로 개선을 위하여 CT선량 저감화의 교육프로그램, CT검사에 따른 피폭선량의 공개, 병원의 서비스평가 및 병원인증제 평가항목에 CT검사 피폭선량관리 및 공개항목을 추가 등의 관련기관의 노력과 의료종사자가 CT검사에서 행위의 최적화를 실현하는 최선의 프로토콜을 사용하는 노력이 필요하였다.

CMOS x-ray 라인 스캔 센서 설계 (Design of a CMOS x-ray line scan sensors)

  • 허창원;장지혜;김려연;허성근;김태우;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.2369-2379
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    • 2013
  • 본 논문에서는 의료영상 뿐만 아니라 비파괴검사 등에 활용되고 있는 CMOS x-ray 라인 스캔 센서를 설계하였다. x-ray 라인 스캔 센서는 512열${\times}$4행의 픽셀 어레이(pixel array)를 갖고 있으며, DC-DC 변환기(converter)를 내장하였다. Binning 모드를 이용하여 픽셀 사이즈가 $100{\mu}m$, $200{\mu}m$, $400{\mu}m$이 되도록 선택할 수 있도록 하기 위해 no binning 모드, $2{\times}2$ binning 모드와 $4{\times}4$ binning 모드를 지원하는 픽셀 회로를 새롭게 제안하였다. 그리고 power supply noise와 입력 common mode noise에 둔감한 이미지 신호인 fully differential 신호를 출력하도록 설계하였다. $0.18{\mu}m$ x-ray CMOS 이미지 센서 공정을 이용하여 설계된 라인 스캔 센서의 레이아웃 면적은 $51,304{\mu}m{\times}5,945{\mu}m$ 이다.

구강 내 촬영용 센서의 정량적 평가 (Quantitative Analysis for Digital Intraoral Sensor)

  • 정재호;정재은;강희두;나극환
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.109-114
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    • 2009
  • Carried out an experiment for quantitative evaluation about intraoral sensor among oral dental imaging equipments in PACS environment. For evaluation, testing environment & evaluation criteria are established that refer to the 'IEC 62220-1-2' and experimented with set up the standard radiation penetration that correspond with RQA-3(IEC 61267). Results of experiments using the image J, derived the ESF(edge spread function), LSF (line spread function) and calculated the MTF(modulation transfer function) finally. As a result, the MTF that 0.1, 0.2sec are 10% about 10 lp/mm and 0.32 sec is the 10% about 9 lp/mm in level represents the value of the MTF. Change of scan condition in dental environmental, according to the MTF value taken note that no changes can be seen enough. However, the dimensions of each other size $1(1200{\times}1600)$, size $2(1440{\times}1920)$ intraoral sensors for 3 lp/mm, respectively 40%, 90% of the note might have been the difference between the value of MTF, in accordance with standard sensors might note differences could be observed.

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Stress Fracture of the Capitate

  • Cho, Hyung Joon;Hong, Ki Taek;Kang, Chang Ho;Ahn, Kyung-Sik;Kim, Yura;Hwang, Sung Tae
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권2호
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    • pp.135-139
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    • 2018
  • Most capitate fractures occur in association with additional carpal injuries, particularly scaphoid fractures. Isolated fractures of the capitate account for only 0.3% of carpal injuries, and stress fractures are one form of this fracture. We report the case of a 20-year-old male who had a stress fracture of the capitate after serving as an honor guard in the military. Conventional radiographs and computed tomography of the right wrist revealed a minimally displaced fracture line located at the midcarpal aspect of the right capitate. A magnetic resonance imaging scan demonstrates a subarticular capitate fracture with diffuse bone marrow edema, small osteophytes, and irregularity of the midcarpal articular cartilage. We also review the carpal kinematics which possibly caused the stress fracture. Although stress fractures of the capitate are rare, they should also be accounted for with patients who perform repetitive motions of the wrist to a considerable extent.

Super-resolution Microscopy with Adaptive Optics for Volumetric Imaging

  • Park, Sangjun;Min, Cheol Hong;Han, Seokyoung;Choi, Eunjin;Cho, Kyung-Ok;Jang, Hyun-Jong;Kim, Moonseok
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권6호
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    • pp.550-564
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    • 2022
  • Optical microscopy is a useful tool for study in the biological sciences. With an optical microscope, we can observe the micro world of life such as tissues, cells, and proteins. A fluorescent dye or a fluorescent protein provides an opportunity to mark a specific target in the crowd of biological samples, so that an image of a specific target can be observed by an optical microscope. The optical microscope, however, is constrained in resolution due to diffraction limit. Super-resolution microscopy made a breakthrough with this diffraction limit. Using a super-resolution microscope, many biomolecules are observed beyond the diffraction limit in cells. In the case of volumetric imaging, the super-resolution techniques are only applied to a limited area due to long imaging time, multiple scattering of photons, and sample-induced aberration in deep tissue. In this article, we review recent advances in super-resolution microscopy for volumetric imaging. The super-resolution techniques have been integrated with various modalities, such as a line-scan confocal microscope, a spinning disk confocal microscope, a light sheet microscope, and point spread function engineering. Super-resolution microscopy combined with adaptive optics by compensating for wave distortions is a promising method for deep tissue imaging and biomedical applications.