• 제목/요약/키워드: Long range scanner

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XY 스캐너의 아베 오차 최소화를 위한 최적 설계 및 나노 정밀도의 원자 현미경 피치 측정 불확도 평가 (Optimal design of a flexure hinge-based XY AFM scanner for minimizing Abbe errors and the evaluation of pitch measuring uncertainty of a nano-accuracy AFM system)

  • 김동민;이동연;권대갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.96-103
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    • 2006
  • To establish of standard technique of nano-length measurement in 2D plane, new AFM system has been designed. In the long range (about several tens of ${\mu}m$), measurement uncertainty is dominantly affected by the Abbe error of XY scanning stage. No linear stage is perfectly straight; in other words, every scanning stage is subject to tilting, pitch and yaw motion. In this paper, an AFM system with minimum offset of XY sensing is designed. And XY scanning stage is designed to minimize rotation angle because Abbe errors occur through the multiply of offset and rotation angle. To minimize the rotation angle optimal design has performed by maximizing the stiffness ratio of motion direction to the parasitic motion direction of each stage. This paper describes the design scheme of full AFM system, especially about XY stage. Full range of fabricated XY scanner is $100{\mu}m\times100{\mu}m$. And tilting, pitch and yaw motion are measured by autocollimator to evaluate the performance of XY stage. As a result, XY scanner can have good performance. Using this AFM system, 3um pitch specimen was measured. The uncertainty of total system has been evaluated. X and Y direction performance is different. X-direction measuring performance is better. So to evaluate only ID pitch length, X-direction scanning is preferable. Its expanded uncertainty(k=2) is $\sqrt{(3.96)^2+(4.10\times10^{-5}{\times}p)^2}$ measured length in nm.

White light scanner-based repeatability of 3-dimensional digitizing of silicon rubber abutment teeth impressions

  • Jeon, Jin-Hun;Lee, Kyung-Tak;Kim, Hae-Young;Kim, Ji-Hwan;Kim, Woong-Chul
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제5권4호
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    • pp.452-456
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    • 2013
  • PURPOSE. The aim of this study was to evaluate the repeatability of the digitizing of silicon rubber impressions of abutment teeth by using a white light scanner and compare differences in repeatability between different abutment teeth types. MATERIALS AND METHODS. Silicon rubber impressions of a canine, premolar, and molar tooth were each digitized 8 times using a white light scanner, and 3D surface models were created using the point clouds. The size of any discrepancy between each model and the corresponding reference tooth were measured, and the distribution of these values was analyzed by an inspection software (PowerInspect 2012, Delcamplc., Birmingham, UK). Absolute values of discrepancies were analyzed by the Kruskal-Wallis test and multiple comparisons (${\alpha}$=.05). RESULTS. The discrepancy between the impressions for the canine, premolar, and molar teeth were $6.3{\mu}m$ (95% confidence interval [CI], 5.4-7.2), $6.4{\mu}m$ (95% CI, 5.3-7.6), and $8.9{\mu}m$ (95% CI, 8.2-9.5), respectively. The discrepancy of the molar tooth impression was significantly higher than that of other tooth types. The largest variation (as mean [SD]) in discrepancies was seen in the premolar tooth impression scans: $26.7{\mu}m$ (95% CI, 19.7-33.8); followed by canine and molar teeth impressions, $16.3{\mu}m$ (95% CI, 15.3- 17.3), and $14.0{\mu}m$ (95% CI, 12.3-15.7), respectively. CONCLUSION. The repeatability of the digitizing abutment teeth's silicon rubber impressions by using a white light scanner was improved compared to that with a laser scanner, showing only a low mean discrepancy between $6.3{\mu}m$ and $8.9{\mu}m$, which was in an clinically acceptable range. Premolar impression with a long and narrow shape showed a significantly larger discrepancy than canine and molar impressions. Further work is needed to increase the digitizing performance of the white light scanner for deep and slender impressions.

나노급 대행정 직선 스캐너의 설계 및 제어 기법 연구 (Research on the design methodology and control of the nano-long range scanner for ultra-precision equipment)

  • 이영형;이동연
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.409-412
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    • 2011
  • 본 논문에서는 나노 분해능을 가지면서 수mm의 이송능력을 가지는 AFM용 스캐너의 구현을 위하여 새로운 형태의 더블-벤트 유연 가이드를 연구하였다. Castigliano 이론을 이용하여 유연 가이드의 강성을 구하였으며, 모든 과정은 FEA(Finite Element Analysis)를 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 또한, 더블-벤트 유연 가이드의 성능 검증을 위하여 평면 스캐너의 모델링에 응용하여 보았다. 응용된 평면 스캐너의 구성 요소 성분 변수들은 Double-bent 유연 가이드의 나노 분해능 및 이송 변위의 최대화를 구현함과 동시에 빠른 응답 속도를 보장하기 위해 최적화 설계를 통하여 이루어졌다. 더블-벤트 유연 가이드를 적용한 평면 스캐너 역시 FEA를 통한 검증 단계를 거쳤다.

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바코드 모양의 UHF RFID 태그 안테나 설계 (Bar-Code Shape UHF RFID Tag Antenna)

  • 전병돈;정유정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.131-134
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    • 2012
  • 기존 바코드와 RFID가 동시에 인식이 가능한 UHF 대역에서 동작하는 바코드 형태의 RFID 태그 안테나를 은색 도전성 잉크로 설계 및 제작하였다. 바코드는 일반 종이 박스에서 흔히 볼 수 있는 바코드를 샘플 바코드로 사용하였으며, 바코드에서 물품 코드 모양을 활용하여 UHF 대역의 RFID 태그 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작 방법은 도전성 실버 잉크를 사용하여 T-매칭 방식을 채택하여 설계하였다. 제작된 태그는 바코드 인식 환경과 UHF 대역 RFID 인식 환경을 모두 만족할 수 있게 제작하였다. 태그의 반사 계수와 인식 거리의 패턴을 측정하였다. 인식 거리는 111 cm로 만족함을 보였다.

건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성 평가 (Utilization Evaluation of Digital Surface Model by UAV for Reconnaissance Survey of Construction Project)

  • 박준규;엄대용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.155-160
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    • 2018
  • UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

PET/CT 검사 환자의 피폭선량 경감을 위한 연구 (Research on the Reduction of Exposure Dose of a Patient Having a PET/CT Exam)

  • 김봉수;표성재;조용귀;신채호;조진우;김창호
    • 핵의학기술
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    • 제13권3호
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    • pp.10-16
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    • 2009
  • 목적 : 환자의 피폭선량 감소를 위해 PET/CT검사 시Pitch를 조절하여 환자의 피폭선량을 줄일 수 있는 방법에 대해 고려해 보고 Pitch 조정이 CT 영상과 PET의 SUV값에 영향을 주어 변화가 있는지를 살펴 보고자 한다. 방법 : Siemens사의 Biograph Positron Emission Tomography (PET) Scanner (CT 형식 : TRCT-240-130 (WCT-240-130)을 사용하였다. 환자의 피폭선량 평가로는 CT 조사선량 측정기인 PTW-DIADOS 11003/1383를 사용하여 선량을 측정하였고 Pitch 조정이 CT 영상에 미치는 영향을 알아보기 위해 AAPM Standard Phantom을 이용하여 pitch 변화에 따른 CT 영상의 공간 분해능을 측정하여 비교하였다. 그리고, PET source consists of a solid radioactive cylinder phantom을 사용하여 Pitch 변화에 따른 Fusion 영상의 SUV값을 산출하여 PET/CT 영상에서 SUV값이 변하였는지 확인하였다. 결과 : 2slice CT scanner에서는 Pitch가 0.7~1.3까지는 방사선량이 크게 떨어지나 1.5~1.9까지는 방사선량의 감소가 작아졌으며 Pitch값이 커질수록 환자의 피폭선량이 작아지는 것을 알 수 있었다. 그리고 Pitch값의 증가에 따른 SUV값의 변화는 거의 없었으며. Pitch값이 PET SUV값에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다. Pitch의 변화가 CT 영상에도 크게 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 결론 : 위의 결과로 PET/CT를 사용하는 병원은 영상의 왜곡이 없고 PET SUV값에 영향을 주지 않는 범위 내에서 각 병원에 맞는 Pitch값을 찾아서 환자의 피폭 경감을 위해 노력해야 할 것이다. 그리고 Multi-detector를 가진 CT scanner인 경우에 모두 해당 될 것이라 생각되며 향후 다른 장비에서도 이와 같은 실험이 필요하다 하겠다.

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고해상도 X-ray CT 를 이용한 토양표면 피막의 공극율 및 포화수리전도도 측정 (Saturated Hydraulic Conductivity of Surface Seals Estimated from Computed Tomography-Measured Porosity)

  • 이상수;;;;;옥용식
    • 한국환경농학회:학술대회논문집
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    • 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.207-222
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    • 2011
  • Relationships between soil saturated hydraulic conductivity ($K_s$) and porosity (${\phi}$) have been developed over many years; however, use of these relationships for evaluating rain-induced seals is limited mainly because of difficulties in estimating seal pore-size characteristics. The objectives of this study were to evaluate the $K_s$ of soil surface seals over a range of thicknesses, where seal thickness was determined using a High-Resolution-Computed-Tomography (HRCT) scanner, and to investigate relationships between $K_s$ and ${\phi}$ of developing seals in samples with equivalent diameters (e.d.) ${\geq}15\;{\mu}m$. A Mexico silt loam soil was packed to a bulk density (${\rho}_b$) of $1.1\;Mg\;m^{-3}$ in cylinders 160-mm i.d. by 160-mm long and subjected to $61-mm\;h^{-1}$ simulated rainfall having a kinetic energy (KE) of $25\;J\;m^{-2}\;min^{-1}$ for 7.5, 15, 30, and 60 min to create a range in seal development. Thicknesses of the seal layers were determined by analysis of HRCT images of seals. The $K_s$ values of the seals were estimated using an effective $K_s$ value ($K_{s-eff}$). The $K_s-{\phi}$ relationship was described by a Kozeny and Carmen equation, $K_s=B{\phi}^n$; where B and n are empirical constants and n = 31. This approach explained 86% of the variation between $K_s$ and ${\phi}$ within the soil seals. Knowledge of surface seal information and hydraulic conductivity can provide useful information to use in management of sites prone to sealing formation.

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The Variation of Tagging Contrast-to-Noise Ratio (CNR) of SPAMM Image by Modulation of Tagline Spacing

  • Kang, Won-Suk;Park, Byoung-Wook;Choe, Kyu-Ok;Lee, Sang-Ho;Soonil Hong;Haijo Jung;Kim, Hee-Joung
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.360-362
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    • 2002
  • Myocardial tagging technique such as spatial modulation of magnetization (SPAMM) allows the study of myocardial motion with high accuracy. Tagging contrast of such a tagging images can affect to the accuracy of the estimation of tag intersection in order to analyze the myocardial motion. Tagging contrast can be affected by tagline spacing. The aim of this study was to investigate the relationship between tagline spacing of SPAMM image and tagging contrast-to-noise ratio (CNR) experimentally. One healthy volunteer was undergone electrocardiographically triggered MR imaging with SPAMM-based tagging pulse sequence at a 1.5T MR scanner (Gyroscan Intera, Philips Medical System, Netherland). Horizontally modulated stripe patterns were imposed with a range from 3.6mm to 9.6mm of tagline spacing. Images of the left ventricle (LV) wall were acquired at the mid-ventricle level during cardiac cycle with FEEPI (TR/TE/FA=5.8/2.2/10). Tagging CNR for each image was calculated with a software which developed in our group. During contraction, tagging CNR was more rapidly decreased in case of short tagline spacing than in case of long tagline spacing. In the same heart phase, CNR was increased corresponding with tag line spacing. Especially, at the fully contracted heart phase, CNR was more rapidly increased than the other heart phases as a function of tagline spacing.

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FPGA 고속병렬처리 구조의 FMCW LiDAR 신호처리 알고리즘 개발 (Development of Parallel Signal Processing Algorithm for FMCW LiDAR based on FPGA)

  • 이종헌;최지은;라종필
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.335-343
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    • 2024
  • 본 논문은 FMCW LiDAR의 실시간 표적 신호처리 기법에 관해 기술하고 있다. FMCW LiDAR는 높은 검출민감도를 가져 낮은 출력만으로 장거리 측정이 가능하면서도 눈, 비, 안개 등 열악한 환경에서 강건한 검출성능을 가져 자율주행자동차용 차세대 LiDAR로 주목받고 있다. 본 논문은 주파수 영역의 신호처리를 위해 필요한 고속 데이터 획득, 전송 및 병렬 신호처리를 위한 하드웨어 구조에 대해 기술하였다. 획득된 시계열 신호로부터 주파수 특성을 분석하기 위하여, 푸리에 변환 연산을 FPGA로 구현하였다. 변환된 주파수영역 데이터로부터 강건한 표적검출 성능을 확보하기 위한 C-FAR 알고리즘에 대해 기술하였다. 표적의 스펙트럼 신호로부터 주파수 측정값의 해상도를 향상하고, 측정된 주파수 값을 표적의 거리 및 속도 정보로 변환하는 과정에 대해 상세히 기술하였다. 스캐너 2D 위치 및 표적의 거리 정보를 활용하여 3차원 영상으로 변환하고 이를 전시하였다. 제안된 FPGA 구조의 병렬 신호처리 알고리즘 적용을 통하여 FMCW LiDAR의 실시간 표적 신호처리 및 고해상도 영상획득 성능을 확인하였다.