• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.60-61
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• 2003

A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권3호
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• pp.105-110
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• 2007

최근 CT, MRI, PET등 영상진단기술 및 방사선치료계획 소프트웨어 등이 획기적으로 발전하였음에도 불구하고 자궁경부암의 강내조사는 아직까지 A점 등 ICRU 38에 근거한 치료계획을 보편적으로 사용하고 있다. CT를 이용한 3차원 강내조사 계획은 종양 및 정상조직의 선량-용적 히스토그람(DVH)에 대한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 CT를 이용하여 표적용적(CTV)에 목표선량을 조사하는 치료계획(CTV 치료계획)과 ICRU38에 근거한 치료계획(ICRU 치료계획)을 시행하고, 각각에 대한 DVH를 분석하여 두 치료계획간의 종양선량, 직장선량, 방광선량 등을 비교하였다. Ir-192 고선량율강내치료(HDR)를 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 강내조사 치료계획은 외부방사선치료를 일일선량 180cGy씩 4문조사(Box technique)로 약 40Gy 시행한 후 수립되었으며 모든 환자에서 CT 모의치료기를 이용한 CT가 시행되었고 치료계획은 PLATO(Nucletron) v.14.2를 이용하였다. CT 영상에 CTV, 직장, 방광 등을 도시한 후 CTV에 100%의 선량을 조사하는 치료계획 및 ICRU 38에 근거하여 A점에 100%를 조사하는 치료계획을 수립하였다. 11명 환자의 CTV 용적(평균${\pm}$표준편차)은 $21.8{\pm}26.6cm^3$, 직장 용적은 $60.9{\pm}25.0cm^3$, 방광용적은 $111.6{\pm}40.1cm^3$이었으며, 100%의 선량이 포함하는 용적은 ICRU 치료계획에서는 $126.7{\pm}18.9cm^3$, CTV 치료계획에서는 $98.2{\pm}74.5cm^3$이었다. (p=0.0001). ICRU 치료계획 시 잔류종양의 크기가 4cm 이상인 1례에서는 CTV 용적 $22.0cm^3$가 100% 등선량곡선에 포함되지 않았으며 잔류종양의 크기가 4cm 미만인 나머지 10례에서는 종양용적 이외의 정상조직 $62.2{\pm}4.8cm^3$이 불필요하게 100% 이상의 선량이 조사되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3%,\;68.7{\pm}26.6%$이었고(p=0.001), 직장선량은 $86.4{\pm}18.3%,\;76.9{\pm}15.6%$이었다(p=0.08). 방광 및 직장선량의 최대 점선량 또한 ICRU 치료계획과 CTV계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1%$ vs $107.6{\pm}47.9%$, (p=0.008), $101.1{\pm}41.8%$ vs $86.9{\pm}30.8%$ (p=0.045) 로서 CTV 치료계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV 치료계획에서 정상조직 선량이 권고 선량보다 현저히 높게 나타났다. 방광 및 직장의 용적선량에서는 투여선량의 80% 이상을 받는 직장용적선량(V80rec)은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$(p=0.02), 방광용적선량(V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다. 다만 잔류종양의 크기가 큰 경우에는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.20-26
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• 2018

본 논문에서는 오인식률 감소를 위한 다중 프레임 특징점 추적 정보 기반 이동 물체 검출 및 추적 알고리즘을 제안한다. 기존의 연구에서는 이동 물체 탐지의 오인식과 추적의 속도 문제가 존재 하였다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 먼저, 카메라 이동 보상과 물체의 추적을 위해 다중 프레임의 코너 특징점과 옵티컬 플로우를 계산한다. 다음으로 다중 프레임 전-후방향 추적으로 옵티컬 플로우의 추적 오류를 감소시키고, 카메라 이동 보상을 위해 호모그래피와 RANSAC 알고리즘 기반으로 추적된 코너 특징점을 배경영역과 이동 물체 후보 영역으로 구분한다. 변환된 코너 특징점들 중 RANSAC에 의해 제거되는 이상점들을 군집화하고 일정 크기 이상의 이상점 군집 영역을 이동 물체 후보군으로 구분한다. 이동 물체 후보군으로 구분된 물체는 라벨 추적 기반 데이터 상관 분석에 따라 라벨 번호를 할당하고 추적한다. 이동 물체 후보군으로 구분된 물체는 라벨 추적 기반 데이터 상관 분석에 따라 라벨 번호를 할당하고 추적한다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 Precision과 Recall 모두 향상됨을 쿼드로터 영상기반 탐지 및 추적 성능 실험으로 확인하였다.

• 정보학연구
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• 제2권2호
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• pp.199-215
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• 1999

오늘날 기업들이 전자상거래를 활용함으로써 얻을 수 있는 경제적인 효과는 매우 다양하다. 이에 전자상거래를 활용하는 업체의 효율적인 거래처 선정방법을 위한 정보검색비용절감 정도에 연구하고, 그에 따른 각각의 결과적인 실태를 분석하여 향후 전자상거래 활용기업에게 방향을 제시하고자 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.426-433
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• 2010

H.264/AVC 비디오 압축 표준은 압축 효율을 높이기 위해 다양한 크기의 블록을 사용하여 화면 사이의 움직임 예측을 수행한다. H.264/AVC는 가변적인 블록 크기의 움직임 보상을 통해 세밀한 영역의 움직임까지 예측할 수 있어 잔여 영상을 나타내는 정보량을 효과적으로 줄일 수 있다. 복호를 위해서는 각 블록의 움직임 벡터를 전송해야 하는데, 저비트율 환경에서는 움직임 벡터 정보가 전체 비트스트림의 약 40%를 차지한다. 움직임 벡터 정보량을 줄이기 위해 비디오 부호화 전문가 그룹(VCEG)에서는 다양한 움직임 벡터 예측(Motion Vector Competition) 방법을 제안하였다. 다양한 예측 움직임 벡터를 사용하여 실제 전송해야 할 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)의 크기를 줄이기 때문에 압축 효율을 높일 수 있다. 그러나 다양한 예측 움직임 벡터를 사용하기 때문에 선택된 예측 움직임 벡터의 인덱스 정보를 복호기로 전송해야 한다. 이 논문에서는 인덱스 정보를 효율적으로 전송하기 위해 Phased-in 코드를 기반으로 한 새로운 코드워드 표를 제안했다. 실험을 통해 제안한 방법을 이용하여 동일한 화질에서 평균 약 7.24%의 비트율을 절감할 수 있었고, 동일한 비트율에서는 평균 약 0.36dB의 화질을 향상시킬 수 있었다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 2014

PURPOSE. The accuracy of a gypsum model (GM), which was taken using a conventional silicone impression technique, was compared with that of a polyurethane model (PM), which was taken using an iTero$^{TM}$ digital impression system. MATERIALS AND METHODS. The maxillary first molar artificial tooth was selected as the reference tooth. The GMs were fabricated through a silicone impression of a reference tooth, and PMs were fabricated by a digital impression (n=9, in each group). The reference tooth and experimental models were scanned using a 3 shape convince$^{TM}$ scan system. Each GM and PM image was superimposed on the registered reference model (RM) and 2D images were obtained. The discrepancies of the points registered on the superimposed images were measured and defined as GM-RM group and PM-RM group. Statistical analysis was performed using a Student's T-test (${\alpha}=0.05$). RESULTS. A comparison of the absolute value of the discrepancy revealed a significant difference between the two groups only at the occlusal surface. The GM group showed a smaller mean discrepancy than the PM group. Significant differences in the GM-RM group and PM-RM group were observed in the margins (point a and f), mesial mid-axial wall (point b) and occlusal surfaces (point c and d). CONCLUSION. Under the conditions examined, the digitally fabricated polyurethane model showed a tendency for a reduced size in the margin than the reference tooth. The conventional gypsum model showed a smaller discrepancy on the occlusal surface than the polyurethane model.

• 한국인구학
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• 제25권1호
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• pp.51-82
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• 2002

본 논문은 60년대 이후 한국 가족의 구조적 변동을 가져온 핵심 요인으로 가족계획사업을 통한 국가의 가족정치(family politics) 과정을 주목하였다. 국가의 용의주도한 기획 아래 가족의 '계획'이 이루어졌으며, '계획합리성(plan rationality)'에 의해 인위적이고 강압적으로 새로운 가족이 만들어진 것이다 가족계획사업의 진행과정에서 국가의 가족정치는 매우 다양하게 나타났다. 사업의 정당성 확보를 위해 근대 가족의 이미지를 동원하는가 하면, 사업의 효율적인 추진을 위해 미시적 감시망 속에 가족을 묶어두기도 했다. 소자녀가족에 대한 경제적 사회적 지원을 통해 근대 핵가족을 유도하기도 했으며, 의료적 기술을 통해 강압적인 구조변동을 이끌기도 했다. 이에 따라 사업 이후 40년 동안 우리 가족은 규모의 축소와 구성의 단순화, 전반적인 근대적 가족행동 및 가치의 증가를 경험하게 되었다. 사업을 통해 국가는 가족을 공적 영역으로 끌어내고. 근대화 기획에 걸맞는 가족 유형과 규범을 만들어 갔다. 그러나 그 과정에서 나타난 가족 문제는 아주 심각하다. 그럼에도 국가는 다시 신자유추의 정치담론을 통해 가족을 국가복지의 대리인이 될 것을 강요하고 있다. '가족을 통한 복지'로 국가복지의 취약성을 대신하려 한다. 가족은 복지의 대상이지 복지의 주체가 아니다. 국가의 가족정치는 바로 이러한 복지 대상으로서 가족을 만들어 가는 노력으로 바뀌어져야 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_3호
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• pp.1415-1425
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• 2018

다목적실용위성 5호는 국내 최초로 영상레이더(SAR)가 탑재된 지구관측위성이다. SAR 영상은 위성에 부착된 안테나로부터 방사된 마이크로파가 물체로부터 반사된 신호를 수신하여 생성된다. SAR는 대기 중의 입자의 크기에 비해 파장이 긴 마이크로파를 사용하기 때문에 구름이나 안개 등을 투과할 수 있으며, 주야간 구분 없이 고해상도의 영상을 얻을 수 있다. 하지만, SAR 영상에는 색상 정보가 부재하는 제한점이 존재한다. 이러한 SAR 영상의 제한점을 극복하기 위해, 도메인 변환을 위해 개발된 딥러닝 모델인 Cycle GAN을 활용하여 SAR 영상에 색상을 대입하는 연구를 수행하였다. Cycle GAN은 unpaired 데이터셋 기반의 무감독 학습으로 인해 학습이 불안정하다. 따라서 Cycle GAN의 학습 불안정성을 해소하고, 색상 구현의 성능을 향상하기 위해 다중 크기 식별자를 적용한 MS Cycle GAN을 제안하였다. MS Cycle GAN과 Cycle GAN의 색상 구현 성능을 비교하기 위하여 두 모델이 Florida 데이터셋을 학습하여 생성한 영상을 정성적 및 정량적으로 비교하였다. 다양한 크기의 식별자가 도입된 MS Cycle GAN은 기존의 Cycle GAN과 비교하여 학습 결과에서 생성자 및 식별자 손실이 대폭 감소되었고, 나뭇잎, 강, 토지 등의 영역 특성에 부합하는 색상이 구현되는 것을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.163-170
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• 2021

본 연구는 인체 친화적인 소재로 여드름균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 먼저 여드름균을 운모 디스크에 흡착시켜 생장시킨 후 원자현미경을 통해 바이오필름이 제대로 성장하였는지를 확인하였다. 이미지 상으로 형태가 둥글게 변하였고 사이즈도 평균 17% 정도 길어졌으며 물질을 구분하는 공명주파수의 위상 값이 단일값으로 관찰된 것을 볼 때 세균막이 운모디스크 전체를 덮어서 자란 바이오필름을 확인할 수 있었다. 이렇게 바이오필름을 생성시킨 여드름균에 여러 가지 아미노산 50 mM을 각각 처리하여 관찰한 결과 valine, serine, argine, leucine을 처리하였을 때 여드름균의 농도가 감소한 것을 발견하였다. 나노인덴터와 AFM 컨택모드로 스캔을 한 결과 valine (Val)을 처리한 여드름균 바이오필름의 강도가 증가해 있는 것을 확인하였다. 이것은 균을 보호하는 외곽의 세균막이 형성 억제됨으로써 세균막보다 더 높은 강도일 수 있는 균을 측정했기 때문일 수 있다. 여드름균과 Val을 처리한 여드름균에 균과 바이오필름 내부의 세균막을 볼 수 있는 형광물질을 각각 태깅하고 형광 이미지를 관찰한 결과 저농도 Val을 처리한 여드름균에서는 세균막이 관찰되었으나 10 mM 이상의 Val을 처리할 때부터 여드름균의 세균막이 형성 억제됨을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 Val 10 mM 이상의 농도에서는 여드름균 전체의 농도도 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉, 세균막이 형성 억제됨으로써 약화된 여드름균의 결합력에 의해서 여드름 균의 농도가 감소한 것으로 볼 수 있다. 마침내 Val의 투입은 세균막 생성을 억제함으로써 여드름균을 제거하는 효능이 있음을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권1호
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• pp.31-36
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• 2000

방사선치료시 환자자세의 변화에 따라 방사선조사영역이 불일치하게 되어 주변의 정상조직에 불필요한 방사선조사가 생길수 있다. 본 연구에서는 골반부위 방사선 치료환자를 대상으로 Elecrtronic portal imaging device(EPID)로 고정기구를 사용한 방사선조사영역의 영상을 획득하여 고정기구사용에 따른 조사영역변화에 대한 오차를 분석하고자 한다 충남대학교병원 치료방사서과에서 1998년 8월부터 1999년 8월까지 21명의 골반부위 방사선치료환자를 대상으로 하였다. 환자들은 모두 앙와위자세를 유지하면서 치료를 받았고 고정기구를 사용하지 않은 11명과 고정기구를 사용한 10명으로 각각 나누어서 연구를 실행하였다 고정기구는 스터로폼을 이용하였다. 전체 치료과 정중 EPID를 이용하여 전면조사시 x(right-left)축, y(longitudinal)방향을, 측면조사는 z축(vertical) y축(longitudinal)방향을 대상으로 영상을 얻었다. 전체 치료과정중 얻은 영상들을 모의치료시 촬영한 기준필름과 matching기법을 이용하여 오차를 측정하였다. 고정기구를 사용하지 않은 11명 환자의 전면 조사영역의 경우 x축, y축으로의 평균이동값은 각각 0.19 mm, 0.48 mm이었고 계통이동과 우연이동은 평균이동으로부터 표준편차가 x축, y축으로 각각 2.38 mm, 2.19 mm와 1.92 mm, 1.29 mm이었다. 측면조사영역에서 z축, y축으혹의 평균이동값은 각각 -3.61 mm, 2.07 mm이었고 계통이동과 우연이동은 표준편차가 z축, y축므로 각각 3.20 mm, 2.29 mm와 2.73 mm, 1.62 mm이었다. 한편 고정기구를 사용란 10명 환자의 전면 조사영역에서 x축, y축으로의 평균이동값은 각각 0.71 mm, -1.07 mm이었고 계통이동과 우연이동은 표준편차가 x축, y축으로 각각 1.80 mm, 2.26 mm와 1.56 mm, 1.27 mm이었다. 측면조사영역에서 z축, y축으로의 평균이동값은 각각 -1.76 mm 1.08 mm 이었고 계통이동과 우연이동은 평균이동으로부터 표준편차가 x축, y축으로 각각 1.87 mm 2.83 mm와 1.68 mrn, 1.65 mm이었다. 본 연구에서는 고정기구를 사용한 환자군의 조사영역의 오차는 고정기구를 사용하지 않은 환자군의 조사영역의 오차에 비해 약간 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 두그룹간의 우연오차는 감소하고 계통오차는 크게 변화하지 않는 경향을 보였다. 그러므로 골반부위 방사선 치료사 고정기구를 사용함으로써 방사선 조사영역에 대한 오차유발의 원인을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.