• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4057-4065
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• 2023

Organic scintillators are widely used for neutron/gamma detection. Pulse shape discrimination algorithms have been commonly used to discriminate the detected radiations. These algorithms have several limits, in particular with plastic scintillator which has lower discrimination ability, compared to liquid scintillator. Recently, machine learning (ML) models have been explored to enhance discrimination performance. Nevertheless, obtaining an accurate ML model or evaluating any discrimination approach requires a reference neutron dataset. The preparation of this is challenging because neutron sources are also gamma-ray emitters. Therefore, this paper proposes a pipeline to prepare clean labeled neutron/gamma datasets acquired by an organic scintillator. The method is mainly based on a Time of Flight setup and Tail-to-Total integral ratio (TTT_ratio) discrimination algorithm. In the presented case, EJ276 plastic scintillator and ²⁵²Cf source were used to implement the acquisition chain. The results showed that this process can identify and remove mislabeled samples in the entire ToF spectrum, including those that contribute to peak values. Furthermore, the process cleans ToF dataset from pile-up events, which can significantly impact experimental results and the conclusions extracted from them.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.139-146
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• 2024

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) enables the detection of various types of π-conjugated biological and chemical molecules owing to its exceptional sensitivity in obtaining unique spectra, offering nondestructive classification capabilities for target analytes. Herein, we demonstrate an innovative strategy that provides significant machine learning (ML)-enabled predictive SERS platforms through surface-engineered graphene via complementary hybridization with Au nanoparticles (NPs). The hybridized Au NPs/graphene SERS platforms showed exceptional sensitivity (10^-7 M) due to the collaborative strong correlation between the localized electromagnetic effect and the enhanced chemical bonding reactivity. The chemical and physical properties of the demonstrated SERS platform were systematically investigated using microscopy and spectroscopic analysis. Furthermore, an innovative strategy employing ML is proposed to predict various analytes based on a featured Raman spectral database. Using a customized data-preprocessing algorithm, the feature data for ML were extracted from the Raman peak characteristic information, such as intensity, position, and width, from the SERS spectrum data. Additionally, sophisticated evaluations of various types of ML classification models were conducted using k-fold cross-validation (k = 5), showing 99% prediction accuracy.

• 한국음향학회지
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• 제36권5호
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• pp.345-352
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• 2017

본 논문에서는 잔향과 잡음이 존재하는 실제 환경을 모델링하여 두 개의 마이크로폰을 이용한 음원 위치추정의 정확성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 입력신호에 VAD(Voice Activity Detection)를 적용하여 묵음 구간을 제외한 음성 구간만을 사용하였고, 샘플링 주파수의 제한으로 인한 측정 범위를 벗어나는 프레임은 업샘플링(up-sampling)을 통해 지연시간을 다시 추정하였다. 여기서 계산된 도착 지연 시간은 Time-table을 참조해 주변 후보위치의 지연 값들과의 비교로 최대 파워 값을 갖는 지연 시간을 선택하여 음원 위치의 정확도를 높였다. 또한 프레임간의 상관성을 이용하여 연속된 음성 프레임의 경우 큰 추정 차가 발생하는 곳을 찾아 주변 프레임의 평균값으로 대체함으로써 음원의 위치 추정 성능을 향상시켰다.

• 센서학회지
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• 제20권5호
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• pp.343-350
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• 2011

The compliance and stiffness of artery are closely related with disease of arteries. Pulse wave velocity(PWV) in the blood vessel is a basic and common parameter in the hemodynamics of blood pressure and blood flow wave traveling in arteries because the PWV is affected directly by the conditions of blood vessels. However, there is no standardized method to measure the PWV and it is difficult to measure. The conventional PWV measurement has being done by manual calculation of the pulse wave transmission time between coronary arterial proximal and distal points on a strip chart on which the pulse wave and ECG signal are recorded. In this study, a pressure sensor consisting of strain gauges is used to measure the blood pressure of arteries in invasive method and regular ECG electrodes are used to record the ECG signal. The R-peak point of ECG is extracted by using a reference level and time windowing technique and the ascending starting point of blood pressure is determined by using differentiation of the blood pressure signal and time windowing technique. The algorithm proposed in this study, which can measure PWV automatically, shows robust and good results in the extraction of feature points and calculation of PWV.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.184-187
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• 2018

뇌경색의 예방 및 치료에 있어서 가장 중요한 요소는 대뇌 혈류량을 증가시키는 것이다. 대뇌 혈류를 증가시키는 방법으로는 기본적으로 약물에 의한 방법과 수술 또는 동맥 내에 의료 기구를 직접 삽입하는 침습적인 시술(NeuroFloTM) 등이 있다. 본 논문에서 제안하는 비 침습적인 대뇌 혈류 증가 장치는 합병증 유발 확률이 적고, 환자의 혈압 상태에 따라 치료 수준을 정할 수 있으므로 환자의 부담을 덜어줄 수 있다. 이러한 비 침습적인 대뇌 혈류 증가 장치 구현에 있어, 환자에게 알맞은 치료 수준을 제공하기 위한 정확한 평균 동맥압 값을 측정하는 것이 중요하다. 따라서 노이즈를 제거하기 위해 아날로그 필터 및 디지털 필터를 사용하였고, 피크 값 검출을 위한 알고리즘, 펌프제어 알고리즘 등을 사용하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권11호
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• pp.1342-1349
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• 1999

본 논문에서는 문서 내의 인접한 두 행 사이에는 일정한 두께의 공백 행이 존재하며 그 공백 행의 기울기는 실제 문서의 기울어진 정도를 반영한다는 사실에 기반하여, 선형적으로 기울어진 문서 영상의 기울기 추정을 위한 고속의 알고리즘을 제안한다. 먼저, 간단한 모폴로지 연산(dilation)을 이용하여 문자행 영역과 공백행 영역을 분리한 후, 이를 일정 간격으로 수직 샘플링하여 수직선 상에 있는 모든 공백행의 중심점(행간점)을 찾는다. 동일한 공백 행 상에 있는 인접한 두 행간점 간에 기울기를 계산하고, 전체 영상으로부터 이들의 분포를 조사하여 최대 빈도를 가지는 기울기를 입력 문서의 기울기로 추정한다. 실험에서는 제안한 알고리즘을 필기체 및 인쇄체를 포함하는 다양한 형태의 가로쓰기 문서에 적용한 결과를 보인다.Abstract In this paper, we propose a fast algorithm to estimate the skew angle of linearly skewed document images. This paper is based on the fact that there is a blank line with uniform thickness between two adjacent text lines and the slope of the line is the same as that of the document. Firstly, we apply a dilation operation to the image to separate blank lines from text lines, and we detect center points of blank lines along the vertically sampled lines. Then we calculate the slope between neighboring center points in the same blank line. Calculated slopes for the entire image are accumulated on the histogram to display the distribution of them. Finally, the peak in the histogram is detected and estimated as the slope of the document image. In the experiments, we adopted a lot of images of various format with hand-printed or machine-printed document to verify our algorithm.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.421-430
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• 2004

임상적으로 의사가 청진기를 이용해 초기 혈전이 생긴 기계식 판막 음향신호의 변화를 구분하기는 쉽지 않다. 기계식 판막의 이상은 환자의 죽음을 의미하기 때문에 기계식 판막의 신뢰성과 초기 혈전 현상을 비관혈적으로 조기 진단하는 방법은 매우 중요하다. 이 논문은 컴퓨터 보조진단 시스템과 음향신호의 주파수 스펙트럼의 이동을 관찰하여 기계식 판막의 혈전 현상을 비관혈적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 혈전 모델은 상용화된 기계식 판막에 폴리우레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 판막의 표면에는 폴리우레세인을 코팅하고, 봉합링에는 실리콘을 코팅하였다. 봉합링의 주위에서 혈전이 발생하고, 20％, 40％, 60％로 자라나는 현상은 실리콘을 이용하여 제작하였다. 실험 시스템에서 판막의 음향 신호는 마이크로폰과 증폭기를 사용하여 측정하였고, 마이크로폰에는 주위잡음을 제거하기 위해 커플러를 장착하였다. 측정된 음향신호는 A/D 컨버터를 이용하여 샘플링하고, 스펙트럼을 분석하였다. 정상적인 판막과 혈전이 형성된 판막의 주파수 구분을 위해 인공신경망을 구성하였고, 연속적으로 판막의 운동 주기성을 확인하기 위하여 return map을 사용하였다. 생체 내 실험에서는 기계식 판막을 사용하는 순환장치를 장착한 동물과 기계식 판막을 치환 받은 지 1년 이내와 1년이 넘은 환자에게서 데이터를 채집하였다. 실험에서 얻은 데이터 스펙트럼은 두 가지 형태의 첨두치를 보였고, 이중에서 두 번째 첨두치는 혈전의 모델에 따라 변화를 보였다. 생체 내, 외 실험에서 얻은 데이터를 인공신경망에 적용한 결과 정상 판막과 혈전이 생성된 판막을 구분하였고, 환자를 대상으로 한 실험에서는 10명 중 1명이 두 번째 첨두치가 이동하는 결과를 보였지만 다른 방법으로 확인하지는 못했다. 본 논문의 결과는 기계식 판막의 혈전현상을 비침습적으로 조기 진단하고, 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2460-2470
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• 2009

본 연구에서는 마취 단계에서 마취 심도 평가를 위한 파라미터 추출을 수행하였다. 연구대상은 평균 나이 $42{\pm}9.13$세, 신체등급 분류상 1 또는 2 등급에 속하는 산부인과 수술 환자를 선택하였다. 투약제로는 Enflurane으로 전신 마취를 시행하였다. HRV 신호는 ECG 신호로부터 R 피크치 검출 알고리즘에 의해 획득 되었다. HRV 데이터는 전처리 단계를 거쳤고, 마취 단계별 마취심도 평가 파라미터를 개발하기 위하여 마취단계를 마취 전, 마취유도, 수술중, 각성, 마취 후 등으로 구분하여 시행하였다. 본 연구에서는 마취단계에서 웨이브렛 변환을 이용한 HRV신호 분석 알고리듬이 제안되었다. 세 종류의 웨이브렛 함수를 적용한 PSD 분석 결과 마취 단계에 따라 모두 비슷한 양상을 나타내었으나, 이들 중 Daubeches 10의 실험 결과가 보다 양호하게 관측되어 마취 단계별 마취심도를 평가할 수 있는 특징 파라미터로서 가장 적절하다는 판단하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.45-52
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• 2003

최근 터빈 로타 디스크 키웨이에서 많은 응력부식균열이 발견되었으며, 터빈설비의 중대한 파손을 예방하기 위해 이러한 균열은 조기에 검출 및 평가되어야 한다. 본 연구에서는 초음파탐상의 RF(radio frequency) 신호를 역전파 알고리즘에 근거한 신경회로망에 적용하여 키웨이 주변의 균열에 대한 위치, 크기 및 방향성을 평가하였다. 각 반사영역에서 수신된 여러개의 피크로 나타나는 RF 신호를 각 반사영역에 대해 하나의 최대 피크를 가지도록 처리한 후, 트랜스듀서의 위치 정보와 각 반사파의 도달시긴이 들어있는 주사 데이터를 작성하였다. 이 주사 데이터로부터 각 반사영역 사이의 시간차이와 트랜스듀서의 위치 정보를 신경회로망에 적용한 결과 키웨이에서 시작된 균열의 위치, 크기 및 방향성을 평가하는데 유용함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.515-522
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• 2021

본 논문에서는 관형 철탑의 용접부 결함을 상시적으로 감시하기 위하여 초음파 탐상 신호에 대한 기계학습 알고리즘의 적용 방법을 제시하고 분석하였다. 기계학습 방법으로는 유전자 알고리즘에 의한 특징 선택과 서포트 벡터머신을 이용한 탐상 신호 분류 방법을 사용하였다. 특징 선택에서는 30개의 후보 특징들 가운데 피크, 히스토그램 하한 경계, 정규 음로그우도가 선택되었으며, 이들은 결함의 깊이에 따른 신호의 차이를 명확하게 나타내었다. 또한, 선택된 특징들을 서포트 벡터 머신에 적용한 결과 정상 부위와 결함 부위를 완벽하게 분류할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 향후 초음파 신호 기반 결함 성장 조기 감지시스템의 개발과 이를 통한 에너지 송전 관련 산업에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.