• 제목/요약/키워드: Reference Point Location Method

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Generation and Detection of Cranial Landmark

  • Heo, Suwoong;Kang, Jiwoo;Kim, Yong Oock;Lee, Sanghoon
    • Journal of International Society for Simulation Surgery
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    • 제2권1호
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    • pp.26-32
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    • 2015
  • Purpose When a surgeon examines the morphology of skull of patient, locations of craniometric landmarks of 3D computed tomography(CT) volume are one of the most important information for surgical purpose. The locations of craniometric landmarks can be found manually by surgeon from the 3D rendered volume or 2D sagittal, axial, and coronal slices which are taken by CT. Since there are many landmarks on the skull, finding these manually is time-consuming, exhaustive, and occasionally inexact. These inefficiencies raise a demand for a automatic localization technique for craniometric landmark points. So in this paper, we propose a novel method through which we can automatically find these landmark points, which are useful for surgical purpose. Materials and Methods At first, we align the experimental data (CT volumes) using Frankfurt Horizontal Plane (FHP) and Mid Sagittal Plane(MSP) which are defined by 3 and 2 cranial landmark points each. The target landmark of our experiment is the anterior nasal spine. Prior to constructing a statistical cubic model which would be used for detecting the location of the landmark from a given CT volume, reference points for the anterior nasal spine were manually chosen by a surgeon from several CT volume sets. The statistical cubic model is constructed by calculating weighted intensity means of these CT sets around the reference points. By finding the location where similarity function (squared difference function) has the minimal value with this model, the location of the landmark can be found from any given CT volume. Results In this paper, we used 5 CT volumes to construct the statistical cubic model. The 20 CT volumes including the volumes, which were used to construct the model, were used for testing. The range of age of subjects is up to 2 years (24 months) old. The found points of each data are almost close to the reference point which were manually chosen by surgeon. Also it has been seen that the similarity function always has the global minimum at the detection point. Conclusion Through the experiment, we have seen the proposed method shows the outstanding performance in searching the landmark point. This algorithm would make surgeons efficiently work with morphological informations of skull. We also expect the potential of our algorithm for searching the anatomic landmarks not only cranial landmarks.

VRS RTK를 이용한 원거리 표적좌표획득의 정확도 향상에 대한 연구 (Study for Improving Target Coordinate Acquisition Accuracy from Long Distance by VRS RTK)

  • 이동녁;윤근식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.471-480
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    • 2018
  • Accurate target coordinate is very important in military operations especially field artillery's ground-to-ground attack and air-force's air-to-ground attack. DOS(or TAS) is used to acquire target coordinates from long distance. DOS is comprised of LRF and goniometer. LRF measures distance between DOS and target. Goniometer is comprised of azimuth and vertical angular sensors, DMC and internal GPS receiver. DOS must set the position and orientation(finding grid north) before measurement step(target coordinate acquisition). To improve accuracy of target coordinate, VRS RTK and reference point method are proposed in DOS setup step. VRS RTK provides accurate location coordinate with small deviations, providing high accuracy and precision in positioning and orientation. As a result, horizontal coordinate(easting and northing) accuracy is improved from 2.68 mil(C.L. = 0.95) mil to 0.58 mil(C.L. = 0.95).

Updating Smartphone's Exterior Orientation Parameters by Image-based Localization Method Using Geo-tagged Image Datasets and 3D Point Cloud as References

  • Wang, Ying Hsuan;Hong, Seunghwan;Bae, Junsu;Choi, Yoonjo;Sohn, Hong-Gyoo
    • 한국측량학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.331-341
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    • 2019
  • With the popularity of sensor-rich environments, smartphones have become one of the major platforms for obtaining and sharing information. Since it is difficult to utilize GNSS (Global Navigation Satellite System) inside the area with many buildings, the localization of smartphone in this case is considered as a challenging task. To resolve problem of localization using smartphone a four step image-based localization method and procedure is proposed. To improve the localization accuracy of smartphone datasets, MMS (Mobile Mapping System) and Google Street View were utilized. In our approach first, the searching for candidate matching image is performed by the query image of smartphone's using GNSS observation. Second, the SURF (Speed-Up Robust Features) image matching between the smartphone image and reference dataset is done and the wrong matching points are eliminated. Third, the geometric transformation is performed using the matching points with 2D affine transformation. Finally, the smartphone location and attitude estimation are done by PnP (Perspective-n-Point) algorithm. The location of smartphone GNSS observation is improved from the original 10.204m to a mean error of 3.575m. The attitude estimation is lower than 25 degrees from the 92.4% of the adjsuted images with an average of 5.1973 degrees.

실내 위치 측위 시스템을 위한 기하학적 접근 기법 (A Geometric Approach for the Indoor Localization System)

  • 임유진;박재성;안상현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.97-104
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    • 2008
  • 위치 기반 서비스는 위치 측위 기술을 통해 사용자의 위치를 파악하고 이에 따라 각종 정보나 서비스를 제공하는 서비스이다. 그러나 기존의 실외 측위 시스템은 보다 높은 측위 정확도를 요구하는 실내 환경에 적용하기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 무선 PAN(personal area network) 환경에서 삼각법을 이용한 실내 측위 시스템에 초점을 맞추며 기준점과 단말기 사이의 거리 예측을 위하여 RSS(received signal strength)를 사용한다. 실내 위치 측위 시스템 구축을 위하여 본 논문에서는 위치 측위 정확도를 극대화할 수 있는 최적의 기준점을 선택하는 기법과 선택된 기준점과 단말기 사이의 거리 예측을 위하여 전파 환경 변화에 적응력있는 거리 예측 기법을 제안한다. 시스템 구현을 통하여 위치 정확도 측면에서 제안 기법의 성능을 검증하였다.

"동의보감"에 기재된 인체 용어 관계를 이용한 검색효율성 향상 방법 (Method for improving search efficiency using relation of anatomical structure from Donguibogam(東醫寶鑑))

  • 송인우;이병욱
    • 대한한의학원전학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.105-113
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    • 2012
  • Objectives : Acquiring information from symptoms is one of the important method to gain clinically available information in korean medicine. Therefore, up to now, study of symptom terms was frequently implemented in promotion of various information project. In data extraction methods using symptom information from DB, information search using synonym and method using ontology is studied and utilized. However, considering concept of symptom has essential information of appeared body area and phenomenon we think that extending synonym and ontology relationship in symptom terms can be useful for search and set to this study. Methods : We collect terms relevant to human body area and structure described in Donguibogam. Synonymous relationship between collected terms is organized. Relationship between collected terms is build to human-body-knowledge table which has form of Concept+Relation+Concept. Type of relationship is limited on a range of expressing content about parts of human body. Result & Conclusion : Search condition is generated automatically using relationship of the upper area in knowledge table contents. Information of next and previous acupuncture point, upper and lower acupuncture point, left and right acupuncture point can be searched using information of acupuncture point location, order, relative position in area, direction in knowledge table contents.

로봇 사이버나이프에서 위치인식시스템을 이용한 Targeting Error값 보정의 정확성 평가 (Evaluation on the Accuracy of Targeting Error Correction Through the Application of Target Locating System in Robotic CyberKnife)

  • 정영준;정재홍;임광채;조은주
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 목 적: 로봇 사이버나이프에서 환자의 움직임에 의한 기준점의 위치변화 오차가 위치인식시스템(target location system, TLS) 을 통하여 targeting error값이 정확히 보정(correction)되는지 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 실험은 targeting의 정확성을 분석하기 위해 head and neck팬텀에 Gafchromic 필름(MD-55)을 삽입한 후, 사이버나이프(CyberKnife Robotic Radiosurgery System G4, Accuray, US)의 6 MV X선을 조사하였다. 필름 분석은 Accuray사에서 제공하는 End to End (E2E) 프로그램을 이용하였다. 기준점의 위치에서 x, y, z방향으로 $0{\pm}0.2\;mm$, roll, pitch, yaw방향으로 $0{\pm}0.2^{\circ}$ 이내로 유지하여 12회 조사한 대조군과 인위적으로 움직임을 주어 실험을 시행한 6회의 실험군의 targeting 오차를 구하고, 대조군과 실험군의 평균값에 대한 유의성을 t-검정을 통해 분석하였다. 또한, gamma-index method (dose difference: 3%)를 통해 2차원적 선량분포의 일치성을 distance to agreement (DTA)를 각각 1 mm, 1.5 mm, 2 mm로 달리하여 정량화하고, 비교 분석하였다. 결 과: E2E test 시행 결과, 기준 필름의 targeting 평균오차 0.405 mm, 표준편차 0.069 mm, 실험 필름의 평균오차 0.413 mm, 표준편차 0.121 mm으로 나왔으며, t-검정 결과 유의확률 P=0.836 (신뢰구간 95%)으로 두 집단에서 유의한 차이를 볼 수 없었다. 또한, DTA를 각각 1 mm, 1.5 mm, 2 mm로 선량분포의 일치성을 비교한 결과 기준필름 3,314개 위치에서 axial필름 평균은 각각 95.04%, 97.56%, 98.13%, sagittal필름 평균은 각각 95.47%, 97.68%, 98.47% 일치하였다. 실험필름과 비교한 결과 3,323개 위치에서 axial필름 평균은 각각 96.38%, 97.57%, 98.04%, sagittal필름 평균은 각각 95.50%, 97.87%, 98.36% 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 결 론: 로봇 사이버나이프는 치료 시 환자의 움직임에 의해 발생하는 기준점의 위치변화 오차를 실시간 추적하여 보정하며, targeting 오차를 1 mm 이내, 선량분포는 95% 이상 일치하는 정확성을 확인할 수 있었다.

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Network RTK GNSS방법 중 FKP와 VRS 관측 방법의 정확도 평가 (FKP and VRS among Network RTK GNSS methods Accuracy Evaluation of Observation Methods)

  • 김재우;문두열;김영종
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.200-209
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    • 2022
  • 실시간 위치 정보를 제공하는 것이 국가산업의 주요한 목표로 부상하고 있는 실정이다. 이러한 실시간 위치 정보(3차원 공간 정보)를 제공하기 위해서는 위성 측위 방법의 기술 발달이 필수적이다. 그래서 국가에서는 Network RTK GNSS방식을 도입하여, 수요자의 요구에 만족도를 증가시키는 노력을 지속적으로 하고 있다. 본 연구에서는 국토지리정보원에서 제공하고 있는 Network RKT GNSS(Global Navigation Satellite System) 방식 중 VRS(Virtual Reference Station)과 FKP(Flachen-Korrektur Parameter)을 이용하여 통합기준점에서 연속 관측과 단독 관측을 측량하여 정확도 평가를 하였다. 또한 현장에서 급속하게 증가하고 있는 Network RTK GNSS 방법에 대하여 정확도를 제시하여 효율성을 극대화하고자 한다.

A numerical method for improving the reliability of knee translation measurement in skin marker-based motion analysis

  • Wang, Hongsheng;Zheng, Nigel
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권4호
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    • pp.269-277
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    • 2014
  • In skin-marker based motion analysis, knee translation measurement is highly dependent on a pre-selected reference point (functional center) on each segment determined by the location of anatomical landmarks. However, the placement of skin markers on palpable anatomical landmarks (i.e., femoral epicondyles) has limited reproducibility. Thus, it produces large variances in knee translation measurement among different subjects, as well as across studies. In order improve the repeatability of knee translation measurement, in this study an optimization method was introduced, by which the femoral functional center was numerically determined. At that point the knee anteroposterior translation during the stance phase of walking was minimized. This new method was tested on 30 healthy subjects during walking in gait lab with motion capture system. Using this new method, the impact of skin marker position (at anatomical landmarks) on the knee translation measurement has been minimized. In addition, the ranges of anteroposterior knee translations during stance phase were significantly (p<0.001) smaller than those measured by conventional method which relies on a pre-selected functional center ($11.1{\pm}3.5mm$ vs. $19.9{\pm}5.5mm$). The results of anteroposterior translation using this new method were very close to a previously reported knee translation (12.4 mm) from dual fluoroscopic imaging technique. Moreover, this new method increased the reproducibility of knee translation measurement by 50%.

도로정보를 활용한 UAV 기반 3D 포인트 클라우드 공간객체의 위치정확도 향상 방안 (A Study on the Improvement of UAV based 3D Point Cloud Spatial Object Location Accuracy using Road Information)

  • 이재희;강지훈;이세원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권5_1호
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    • pp.705-714
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    • 2019
  • 고해상도 UAV 영상의 다양한 활용을 위해서는 정밀한 위치보정이 필요하다. 이를 위해 지상기준점을 선정하는 것이 일반적이지만 긴급상황이나 지상기준점 선정이 어려운 경우에는 지상기준점없이 촬영을 수행해야 한다. 본연구에서는 지상기준점 없이 생성된 UAV 기반 3차원 point cloud 데이터의 x, y 좌표에 대한 위치 정확도 향상방법을 제안하였다. 위치정확도 향상을 위한 기준 데이터로 공공데이터포털에서 제공하는 벡터파일 중 도로 정보를 이용하였다. 2차원 정사보정 영상의 기하보정을 먼저 수행하고, 이 과정에서 산출된 변환행렬을 3차원 point cloud에 적용하는 방법을 채택하였다. 보정 전 약 34.54 m의 직선 거리 차이가 보정 후 약 1.21 m 로 감소하였다. 지상기준점 선정없이 획득된 UAV영상의 2차원 및 3차원 영상의 위치정확도 향상이 가능함을 확인함에 따라 타 공간정보 데이터와의 연계 및 호환 등이 가능해져 point cloud 데이터에서 획득된 3차원 공간 객체의 활용 범위의 확대를 기대한다.

로봇 위치 예측에 기반을 둔 ICP 알고리즘을 이용한 지도 작성 (Map Building Using ICP Algorithm based a Robot Position Prediction)

  • 노성우;김태균;고낙용
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.575-582
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    • 2013
  • 본 논문에서는 로봇 위치 예측 기반을 둔 ICP 알고리즘을 이용한 지도를 작성한다. 제안한 방법은 데드레크닝으로 로봇 위치를 예측하고 ICP 알고리즘으로 지도를 작성 한다. 기존 방법은 기준데이터와 새 데이터의 센서 값만을 이용하여 로봇의 위치와 지도를 작성한다. 기존 방법은 현재 데이터와 기준 값과의 간격의 차이가 조금만 멀어져도 보정하기가 어렵다. 하지만 제안한 방법으로 지도를 작성할 경우에는 지도의 틀어진 정도가 기존 방법으로는 지도를 보정 할 수 없지만 제안한 방법은 지도 보정을 할 수 있음을 실제 실험을 통해 나타내었다.