International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권11호
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pp.308-318
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2022
Noise is a serious issue. While sending images via electronic communication, Impulse noise, which is created by unsteady voltage, is one of the most common noises in digital communication. During the acquisition process, pictures were collected. It is possible to obtain accurate diagnosis images by removing these noises without affecting the edges and tiny features. The New Average High Noise Density Median Filter. (HNDMF) was proposed in this paper, and it operates in two steps for each pixel. Filter can decide whether the test pixels is degraded by SPN. In the first stage, a detector identifies corrupted pixels, in the second stage, an algorithm replaced by noise free processed pixel, the New average suggested Filter produced for this window. The paper examines the performance of Gaussian Filter (GF), Adaptive Median Filter (AMF), and PHDNF. In this paper the comparison of known image denoising is discussed and a new decision based weighted median filter used to remove impulse noise. Using Mean Square Error (MSE), Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), and Structure Similarity Index Method (SSIM) metrics, the paper examines the performance of Gaussian Filter (GF), Adaptive Median Filter (AMF), and PHDNF. A detailed simulation process is performed to ensure the betterment of the presented model on the Mini-MIAS dataset. The obtained experimental values stated that the HNDMF model has reached to a better performance with the maximum picture quality. images affected by various amounts of pretend salt and paper noise, as well as speckle noise, are calculated and provided as experimental results. According to quality metrics, the HNDMF Method produces a superior result than the existing filter method. Accurately detect and replace salt and pepper noise pixel values with mean and median value in images. The proposed method is to improve the median filter with a significant change.
본 논문에서는 인지 화질을 고려하기 위해 S-JND 모델 기반의 율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 율 제어 알고리즘은 인간이 가지는 시각 시스템의 특징을 반영하기 위하여 시각적 민감도와 시각적 관심도를 동시에 반영할 수 있도록 제작된 S-JND (Saliency-Just Noticeable Difference) 모델을 사용한다. 율 제어 알고리즘을 통해 비트를 분배하는 과정에서 픽쳐 내에 존재하는 각 CTU (Coding Tree Unit)가 가지는 S-JND threshold를 구한다. 각 CTU의 threshold는 적응적으로 적절한 비트를 분배하는데 사용되고, 따라서 제안하는 비트 분배 모델은 인지 화질을 향상 시킬 수 있다. 제안하는 방법의 성능 검증을 위해서 제안하는 방법을 HM 16.9에 구현하였으며, CTC (Common Test Condition) RA (Random Access), Low-delay B와 Low-delay P의 경우에 Class B와 Class C 영상들에 대해 실험 하였다. 실험 결과, 제안하는 방법은 기존 율 제어 알고리즘 대비 평균 2.3%의 비트율이 감소했고 BD-PSNR은 약 0.07dB 향상이 있었으며 비트 정확도 또한 0.06% 정도 증가하였다. DSCQS (Double Stimulus Continuous Quality Scale) 방법으로 측정한 결과, 제안하는 방법은 기존 방법 대비 0.03 MOS (Mean Opinion Score) 향상을 보였다.
다중검출기전산화단층촬영장치(Multi-Detector Computed Tomography; MDCT)를 이용한 뇌혈관 진단을 위해 뇌혈관전산화단층촬영검사(Brain Computed Tomography Angiography; BCTA)검사 시 동일한 조영제 주입 후 관전압 변화에 따라 변화되는 뇌동맥의 CT Number 값을 통해 방사선량과 영상의 질 변화를 알아보고자 하였다. BCTA검사를 받기 위해 내원한 환자 50명을 대상으로 각 25명씩 두 그룹으로 나누어 관전압(A그룹: 80kVp, B그룹: 120kVp)을 제외한 모든 조건을 동일한 조건[Beam Collimation $128{\times}0.6mm$, Pitch 0.6, Rotation Time 0.5s, Slice Thickness 5.0 mm, Increment 5.0 mm, Delay Time 3.0s, Care Dose 4D(Demension ; D)]으로 하여 검사를 실시하였다. 얻어진 모든 영상에서 좌 대뇌동맥, 우대뇌동맥, 후 대뇌동맥, 뇌 실질조직 등 네 부위에 관심영역(Region of Interest; ROI)을 설정하여 의료영상 저장 전송 시스템(Picture Archiving Communications System; PACS, G3, Infinitt, Korea)에서 CT Number 값을 측정하여 정량적 평가와 정성적 평가, 유효선량을 비교 하였다. BCTA검사에서 얻어진 각각의 영상에서 CT Number를 이용한 영상평가 결과 80kVp로 검사한 영상이 120kVp 검사에 비해 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 18%, 대조도 대 잡음비(Contrast to Noise Ratio; CNR)가 19%이상 높게 나타났다. 그리고 피폭선량의 경우 관전압 80kVp에서 120kVp를 적용한 영상에 비해 50% 이상 감소됨을 확인할 수 있었다. A그룹(25명)은 관전압 80kVp로 촬영을 하였으며 B그룹(25명)은 관전압 120kVp로 검사를 하여 영상의 화질 및 선량을 비교 평가하였다. 기존의 고관전압과 비교하여 관전압을 낮게 설정하여 검사할 경우 진단에 영향 없이 방사선량을 감소시킬 수 있어 매우 유용하리라 판단된다.
이 연구의 목적은 Roadmap 영상에서 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위한 것으로, 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate를 변화하여 연구를 하였다. 화질의 정량적인 평가를 위해, 아크릴를 이용하여 3mm 혈관모형의 Water Phantom을 자체 제작하였고, 자체 제작한 혈관모형의 Water Phantom으로 Roadmap 영상을 획득하고, SNR(Signal to Noise Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 분석하였다. CM : N/S 희석률 변화에 대한 연구에서 CM : N/S 희석률을 (100%~10% : 100%)로 변화를 주었으며, 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 촬영한 Roadmap 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과 CM에 N/S 희석률이 높아질수록 SNR의 측정값이 점차적으로 낮아짐을 나타났고, CNR의 측정값도 점차적으로 낮아짐을 나타났다. 결론적으로 CM : N/S의 희석률이 높아질수록 SNR과 CNR 낮아짐을 확인하였고, CM : N/S의 희석률(100%~70 : 30%)에서 유의한 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다. Collimation Field 변화에 대한 연구에서 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Colimation Field를 혈관모형 중심으로 좌, 우 2 cm 간격으로 좁히면서 0 cm, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm 10 cm, 12 cm으로 각각 변화를 주었으며, Roadmap을 촬영한 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과는 Collimation Field를 혈관모형 중심으로 좁힐수록 SNR과 CNR의 측정값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Flow rate 변화에 대한 연구에서 Autoinjector의 Volume을 15로 일정하게 하고, Flow Rate를 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로 각각 변화를 주었다. 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Roadmap 영상을 촬영한 이미지의 SNR과 CNR의 측정 결과 Flow Rate를 증가했을 때, SNR의 측정값이 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 SNR의 측정값이 점차적 증가를 보였고, CNR의 측정값도 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 CNR의 측정값이 점차적으로 증가를 보였다. 그러나 ROI Mean 값과 Background Mean 값으로 SNR과 CNR의 상관관계를 확인할 수 없었다. 상관관계를 확인하기 위해 Flow Rate 변화에 따른 Roadmap 연구는 향후 더 많은 연구로 확인해야 할 것으로 사료된다. 결론적으로 Roadmap 영상의 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위해 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate 변화에 대한 연구에서 조영제에 N/S의 희석률이 증가할수록 SNR과 CNR이 낮아져 화질과 대조도가 낮아지는 것을 확인하였으며, Collimation Field를 좁힐수록 SNR과 CNR이 증가하여 화질과 대조도가 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 Flow Rate 변화에 대한 연구에서는 상관관계를 확인할 수 없었다. 검사 및 시술을 할 때 신장의 영향을 최소화하기 위해 적절한 조영제 농도 선택과 대조도 향상 및 피폭 감소를 위한 적절한 Collimation Field를 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.
최근 MPEG-2와 갇은 비디오 압축기술과 디지털 전송기술의 발전으로 기존의 일정 비트율 (constant bit rate: CBR) 채널을 통하여 디지털 압축된 다수의 비디오 프로그램들이 전송 가능하다. 본 논문은 이러한 환경에서 전송되는 모든 비디오 프로그램들의 전송률의 합은 일정하지만 각 비디오 프로그램에 대해서는 가변 비트율 (variable bit rate: VBR)을 허용함으로써 VBR 압축의 장점을 얻을 수 있는 결합 비디오 부호화 방식을 제시한다. 본 논문은 다음 두 가지 관점에서 기여한다. 첫째, MPEG-2 비디오에 대한 비트율-왜곡 추정 방식을 제안하는데, 이로 인하여 부호화에 사용되는 양자화 스텝 크기에 따른 한 영상에서 발생하는 비트량과 왜곡을 예측하거나 역으로 발생하는 비트량이나 왜곡에 대한 양자화 스텝 크기를 예측할 수 있다. 제안된 추정 방식의 장점은 실제의 비디오 부호화 응용에 적용할 수 있을 만큼 계산량이 적고 정확하다는 것이다. 둘째, 제안된 비트율-왜곡 추정 결과를 이용한 효율적이고도 정확한 결합 부호화 방식을 제시하고, 실험을 통하여 성능을 검증한다. 실험 결과 제안된 부호화 방식은 소수의 비디오 프로그램이 결합 부호화되어도 한 프로그램뿐만 아니라 프로그램들간에도 일관된 화질이 유지되고, 동일한 채널대역에 추가적인 프로그램의 전송과 같은 두드러진 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.
정보통신기술의 발달로 기존의 방식과는 달리 다양한 플랫폼에서 풀 브라우징 서비스를 통해 영상 콘텐츠의 제공이 가능하게 되었다. 이러한 패러다임의 변화는 소비자의 수용태도에 변화를 줄 뿐만 아니라, 영상 콘텐츠 제작 방식에도 변화를 요구한다. 하지만 영상 콘텐츠의 많은 부분이 모바일 플랫폼에 맞추어 적당히 변형되거나 사이즈 변환과 같은 기본적인 변환으로 수용자들에게 서비스되고 있다. 이것은 모바일 특성에 맞는 콘텐츠 유형 및 제작이 아닌 사용자에게 전달되는 방식으로의 변화만을 의미하므로, 모바일 콘텐츠 특성에 맞는 영상제작 및 편집과 같은 미학적인 면에서의 제작방식에 변화가 요구되어진다. HD영상의 전환으로 인하여 카메라 앵글, 구도, 조명등과 같이 제작 방식에 변화가 생긴 것과 마찬가지로 풀브라우징 서비스에 맞는 영상제작 기법으로 변화되어야 한다. 본 연구는 HD 영상제작에 따른 제작 방식 변화를 바탕으로 스마트 폰 시장 확장에 따른 모바일 기기에 적합한 동영상 편집기법에 대한 방향을 제안하고자 한다. 이를 위해, 현재 이러닝 제작에 사용되고 있는 화면 전환기법과 편집기법을 영상제작에 응용하거나, 종횡비의 변화, 다중화면 기법 등과 같은 다양한 편집기법을 이용하여 스마트 폰 플랫폼에 적합한 영상 변환 및 편집 방법을 제시하고자 한다. 이러한 새로운 시도들은 기존의 웹이 가지고 있었던 개방성, 적시성과 같은 특성들을 모바일에 적용하여 줌으로써 새로운 패러다임을 이끌고 가며 플랫폼으로써 자리를 잡아갈 것이다. 또한 개인 문화 영역으로 확대되어 단순 의사전달도구에서 벗어나 표현도구와 놀이도구로써 자리 잡을 것이다.
의료 정보통신기술의 발달은 병원이 주변 환경에 맞춰 비용을 줄이고 의료의 질을 향상시키는 의료정보시스템, 의료영상저장전송시스템(PACS), 처방전달시스템, 전자의무기록시스템 등으로 개발되고 있다. 특히 최근의 유비쿼터스 및 관련기술은 의료정보시스템을 관련 정보시스템들과 통합되는 방향으로 진화해가고 있으며, 앞으로도 그 가속도는 더 할 전망이다. 이런 변화와 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 의료정보산업 발달은 의료정보시스템의 근본적인 변화를 요구한다. PACS 컴포넌트는 기존에 의료정보 환경에서 구축되었던 병원의 시스템을 RFID 미들웨어와 모바일 환경으로 구축하는 것을 말한다. 그러므로 언제, 어디서든지 의료진의 접근이 가능하게 됨으로써 진료 서비스 강화 및 업무의 효율 향상과 실시간 업무 처리 및 유지보수 비용의 절감을 통한 수익성 증대에도 중대한 역할을 하게 된다. 본 논문은 모바일 환경에서의 RFID 기반의 서버 및 모바일 클라이언트 의료정보시스템을 구현하고, 실제 병인내의 여러 디바이스가 연결된 데이터 베이스를 통합적으로 관리하는 환자진료 및 실시간 원무 관리의 자동화를 위한 태그 매니저와 기존 시스템의 호환을 위한 데이터 베이스 서버와의 연동을 위한 에이전트를 설계 및 구현하였다. 다양한 의료정보시스템에서 모바일 환경의 PACS 응용 컴포넌트 구현은 환자의 진료카드에 태그를 부착하여 기본적인 환자의 접수, 진료, 검사시간의 단축을 위한 데이터를 처리한다.
Wrist PA-grip view는 주변 인대들의 손상을 쉽게 진단할 수 있기 때문에 삼각섬유연골 파열 진단에 시행한다. 그러나 의료장비 기술의 발전에도 불구하고 기하학적 요소에 따른 영상의 왜곡은 아직까지도 많은 제한점이 있다. 본 논문에서는 정확한 Wrist PA-grip view 검사를 위해 현재 사용되고 있는 검사방법에서 발생되는 왜곡을 분석하여 영상의 왜곡을 최소한으로 감소시킬 수 있는 검사방법을 제시하고자 한다. Wrist PA-grip view를 재현하기 위하여 인체모형 팬텀을 사용하였고 source of image distance (SID)는 110 cm와 임의로 정해놓은 130 cm, 150 cm로 설정하였다. 각 SID에 따라서 손목 팬텀을 x축 방향 및 y축 방향으로 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10 cm 이동하였다. 정량적 평가를 하기 위해 손목 팬텀의 이동 시 마다 자뼈와 노뼈의 먼쪽관절면의 거리의 차이를 picture archiving and communication system (PACS) system을 통해 측정하였다. 정성적 평가로는 방사선사 20명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. SID에 따라 나뉜 세 그룹 간의 x축과 y축 방향의 움직임에 따른 왜곡도를 비교하기 위해 Kruskal Wallis test 통계기법을 시행하였으며 사후검정으로 Tukey test를 시행하였다. 정량적 평가 결과에서 x축 방향으로 이동하여 얻은 측정값은 모든 그룹에서 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). y축 방향으로 이동하여 얻은 측정값은 대부분의 그룹에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 영상에서 왜곡이 임상적 진단과 수술에 많은 영향을 미치는 검사의 경우, 보다 정확한 진단을 위해 영상 후처리로 영상의 질을 유지하는 한도 내에서 기존의 SID인 110 cm 보다는 150 cm에서 검사하여 왜곡을 감소시키기를 제안하는 바이다.
이 연구는 부모의 독서 활동이 자녀의 독서 활동에 영향을 미치는지 알아보기 위해 어린이 독서문화 운동단체 회원·회원 자녀와 일반인·일반인 자녀로 나누어 조사하였다. 전국 5개 특별광역시 초등학생 477명, 학부모 483명을 대상으로 설문 조사하여 독서행태를 조사하였다. 독서행태는 독서 빈도, 도서 선택정보원, 독서 인식, 선호도서 측면에서 조사한 결과 어린이 독서문화 운동단체의 회원·회원 자녀와 일반인·일반인 자녀 사이에 차이가 나는 것을 확인하였다. 어린이 독서문화 운동단체 회원·회원 자녀가 일반인·일반인 자녀보다 양질의 독서행태를 보여 독서 빈도가 높고, 도서선택 정보원을 활용하였다. 독서 인식에서는 어린이 독서문화 운동단체 회원·회원 자녀가 독서 목적에서 학습보다는 즐거움으로 인식을 하였다. 선호도서에서는 어린이 독서문화 운동단체 회원·회원 자녀가 우리 창작동화, 그림책 위주의 도서를 선택하였으며 일반인·일반인 자녀는 우리 창작동화, 그림책, 학습만화를 선택했다. 이러한 연구 결과를 볼 때 장기적인 측면에서 건강한 독서문화 환경을 만들기 위해서는 일반인에 대한 보다 적극적인 독서 참여 방법의 개발이 요구된다.
본 연구는 진단용 X-선 촬영에서 부가필터 두께에 따라 피폭 선량 및 의료영상저장전송시스템에 저장된 영상을 비교 평가하여 환자에게 가장 적은 방사선 피폭을 주면서 진단에 적절한 영상을 얻을 수 있는 촬영 조건을 알아보고자 하였다. 그 결과 면적선량($mGy{\cdot}cm^2$)과 입사표면선량($mGy$)은 1 mmAl+0.2 mmCu의 부가필터에서 가장 낮은 피폭 선량값을, 그리고 0 mmAl (No Filter)에서 가장 높은 피폭 선량 값을 보였다. 그러나 의료영상저장전송시스템으로 전송된 영상을 수치 해석 소프트웨어(MATLAB)로 구현한 히스토그램 결과 영상의 질에는 크게 영향을 미치지 않았다. 따라서 진단용 X-선 촬영 장치를 이용한 영상의학적 검사에서 영상의 질에 영향을 미치지 않고 피폭선량을 경감할 수 있는 최적의 부가필터를 사용함으로서 환자의 피폭 선량을 예측하고 검사 조건을 조절하는 데 있어 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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