• 제목/요약/키워드: Scan motion

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영역카메라를 이용한 이송중인 제재목의 화상처리시스템 개발 (The Development of Image Processing System Using Area Camera for Feeding Lumber)

  • 김병남;이형우;김광모
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.37-47
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    • 2009
  • 최근 목재산업계에서는 사람의 시각을 대체하는 기계시각을 이용한 화상처리시스템을 도입하여 제재목 등급 판정의 자동화, 제품의 품질향상 및 재단 최적화 등에 활용하고 있다. 본 연구에서는 국내산 소나무 제재목을 대상으로 표면결함검출을 위한 화상처리시스템을 개발하고자 하였으며, 주로 이용되고 있는 라인스캔카메라를 대신하여 비교적 저가의 영역카메라를 이용하였을 때 발생되는 문제점을 해결하고자 하였다. 벨트컨베이어의 불균일한 이송속도에 따른 문제점을 해결하기 위해 화상의 특징점을 이용한 결과 효과적인 화상병합을 할 수 있었다. 일반적인 영역카메라는 송재속도 15.7 m/min 이상에서는 모션블러에 의한 화상의 품질저하로 인하여 화상처리가 어려웠고 화상처리에 적합한 송재속도는 13.8 m/min였으며 추후 송재속도를 향상시키기 위해서는 전자셔터 속도가 빠른 카메라의 사용이 요구되었다. 녹색 컨베이어벨트상의 제재목 화상의 배경과의 분리를 위해서는 RGB필터의 red 채널을 이용하면 효과적이었다. 옹이검출을 위한 문턱값 판정법은 화상분석형인 문턱값 감소법이 우수하였으며 히스토그램분석형 중에서는 엔트로피법이 적합하였다.

A cosmic ray muons tomography system with triangular bar plastic scintillator detectors and improved 3D image reconstruction algorithm: A simulation study

  • Yanwei Zhao;Xujia Luo;Kemian Qin;Guorui Liu;Daiyuan Chen;R.S. Augusto;Weixiong Zhang;Xiaogang Luo;Chunxian Liu;Juntao Liu;Zhiyi Liu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.681-689
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    • 2023
  • Purpose: Muons are characterized by a strong penetrating ability and can travel through thousands of meters of rock, making them ideal to image large volumes and substances typically impenetrable to, for example, electrons and photons. The feasibility of 3D image reconstruction and material identification based on a cosmic ray muons tomography (MT) system with triangular bar plastic scintillator detectors has been verified in this paper. Our prototype shows potential application value and the authors wish to apply this prototype system to 3D imaging. In addition, an MT experiment with the same detector system is also in progress. Methods: A simulation based on GEANT4 was developed to study cosmic ray muons' physical processes and motion trails. The yield and transportation of optical photons scintillated in each triangular bar of the detector system were reproduced. An image reconstruction algorithm and correction method based on muon scattering, which differs from the conventional PoCA algorithm, has been developed based on simulation data and verified by experimental data. Results: According to the simulation result, the detector system's position resolution is below 1 ~ mm in simulation and 2 mm in the experiment. A relatively legible 3D image of lead bricks in size of 20 cm × 5 cm × 10 cm used our inversion algorithm can be presented below 1× 104 effective events, which takes 16 h of acquisition time experimentally. Conclusion: The proposed method is a potential candidate to monitor the cosmic ray MT accurately. Monte Carlo simulations have been performed to discuss the application of the detector and the simulation results have indicated that the detector can be used in cosmic ray MT. The cosmic ray MT experiment is currently underway. Furthermore, the proposal also has the potential to scan the earth, buildings, and other structures of interest including for instance computerized imaging in an archaeological framework.

관상동맥질환에서 심장풀 스캔의 육안적 평가에 대한 ROC 분석 (ROC Analysis of Visual Assessments Made in Gated Blood Pool Scans of Patients with Coronary Artery Disease)

  • 이경한;최윤호;이범우;문대혁;궁성수;정준기;이명철;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.175-181
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    • 1989
  • Visual assessment of regional wall motion abnormality (RWMA) by gated blood pol scan (GBPS) serves as an useful parameter in the diagnosis, functional evaluation, and follow up in various clinical settings, but are still subject to some inherent limitations. On important problem may be the interobserver as well as intraobsever variation that may well be present due to the subjective nature of the interpretations. This study was carried out to determine the reliability and reproducibility of visual assessments made in GBPSs, and to observe the degree to which the results would be influenced by observer variation. Fifty two patients with coronary heart disease had resting GBPS and contrast ventriculography within 4 days appall. Contrast ventriculography-showed normal wall motion in 6 patients and the remaining 46 had RWMA in one or more segments. The anterior and left anterolateral views of all 52 GBPSs were analyzed by three independent observers, who selected from 5 scales, their level of confidence that there was RWMA in that segment. Reciever operating characteristic (ROC) curves for each analysis was plotted and the area under the curve $(\theta)$ was used as a parameter representing each observer's performance in his interpretations. The findings of contrast ventriculographies were used as the standard for RWMA. The apical and inferoapical segments showed the best correlation with contrast ventriculography ($\theta=0.90-0.94$, 0.81-0.94, respectively), and the inferior wall showed the poorest correlation $(\theta=0.70-0.74)$. The interpretations of the inferior, septal, apical, and posteroinferior, segments showed no difference between the observers, but there was significantly better performance in assessment by observer A compared to that by B or C for the anterolateral segments ($\theta=0.87$, 0.78, 0.76, respectively. p<0.01 for A vs B, p<0.05 for A vs C), as well as when all segments were considered altogether ($\theta=0.88$, 0.83, 0.82, respectively. both p<0.05). This was also true for the infero-apical segment between A and C ($\theta=0.09$, 0.81, p<0.05). The intraobserver variation, however, did not appear significant, with only the inferior segment for observer B showing any significant difference when observer A and B repeated the analysis 10 days latter. There was no difference in assessing dyskinesia, with all observers showing a high performance ($\theta=0.98$, 0.87, 0.97, respectively). The visual assessment of left ventricular ejection fraction by all three observers correlated well with the calculated value from a semiautomated method (Spearman's r = 0.91, 0.83, 0.83. p<0.01, p<0.05, p < 0.05). The assessment of LV and RV size also correlated well between the three observers (Kendall's w = 0.80, 0.51, p<0.01 for both left and right ventricles). The above findings suggest that RWMA visually assessed by GBPS correlates well with that done by contrast ventriculography. And although the observer's experience or skill may influence the results in certain segments, visual analysis of GBPS may serve as a reliable and reproducible means for evaluating ventricular function.

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호흡동조 정위체부방사선치료에서 Gated Cone-beam CT의 유용성 평가 (Evaluation of usefulness of the Gated Cone-beam CT in Respiratory Gated SBRT)

  • 홍성윤;이충환;박제완;송흥권;윤인하
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제34권
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    • pp.61-72
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    • 2022
  • 목 적: 기존의 CBCT(Cone-beam Computed-tomography)는 호흡에 의한 움직임의 영향을 받는 부위에서 장기의 움직임으로 표적용적에 오차가 발생했다. 본 논문의 목적은 호흡동조방사선치료를 시행할 때 오차를 감소시켜주는 Gated CBCT(Gated Cone-beam Computed-Tomography)기능을 이용하여 정확성과 소요시간의 각각 유용성을 평가하고 위상에 따른 적절성에 대해 고찰하고자 한다. 대상 및 방법: Gated CBCT의 유용성을 평가하기 위해 Truebeam STxTM에서 QUASARTM 호흡 움직임 팬텀과 납 표지자 삽입물(lead marker inserts)을 이용하여 전체 위상(Full Phase), 20~80% 위상, 30~70% 위상, 40~60% 위상마다 5회씩 Gated CBCT를 촬영하여 납 표지자의 번짐(Blurring) 길이를 측정하고 투시 촬영(fluoroscopy)의 Trigger mode를 사용하여 최고 위상(Top Phase)에서 구간이 끝나는 지점까지 납 표지자가 움직이는 거리를 5회씩 측정하여 비교하였다. 삼나무 고체 종양 삽입물(Cedar Solid Tumor Inserts)을 이용하여 4차원 전산화단층촬영(4-Dimentional Computed-tomography, 4DCT)을 촬영하여 전체 위상, 20~80% 위상, 30~70% 위상, 40~60% 위상마다 표적 용적을 설정하고 축 방향(S-I방향)으로 5회씩 길이를 측정하였고 동일하게 Gated CBCT를 5회씩 촬영하고 영상의 CT 값(CT number)을 분석하여 표적이 움직인 거리를 측정하여 비교하였다. 결 과: 납 표지자 삽입물을 이용하여 촬영한 Gated CBCT에서 전체 위상은 평균 4.46 cm, 20~80% 위상은 평균 3.11 cm, 30~70% 위상은 평균 1.94 cm, 40~60% 위상은 평균 0.90 cm가 측정되었다. 투시 촬영에서 납 표지자의 축방향 움직임 거리는 평균 4.38 cm였고 Trigger mode를 이용하여 최고 위상부터 Beam off 구간까지의 거리는 20~80% 위상은 평균 3.342 cm, 30~70% 위상은 평균 2.04 cm, 40~60% 위상은 평균 0.84 cm가 측정되었다. 두 결과를 비교하였을 때 전체 위상은 0.08 cm, 20~80% 위상은 0.23 cm, 30~70% 위상은 0.10 cm, 40~60% 위상은 0.07 cm의 차이가 확인되었다. 삼나무 고체 종양 삽입물을 이용하여 촬영한 4차원 전산화단층촬영 영상으로 윤곽 묘사(contouring)한 내부표적용적(Internal Target Volume, ITV)과 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV) 윤곽의 길이는 전체 위상에서 6.40 cm, 7.40 cm, 20~80% 위상에서 4.96 cm, 5.96 cm, 30~70% 위상에서 4.42 cm, 5.42 cm, 40~60% 위상에서 2.95 cm, 3.95 cm가 측정되었고 촬영한 Gated CBCT에서 Full 위상은 평균 6.35 cm, 20~80% 위상은 평균 5.25 cm, 30~70% 위상은 평균 4.04 cm, 40~60% 위상은 평균 3.08 cm가 측정되었다. 두 결과를 비교하였을 때 내부표적용적에서 ±8.5% 이내의 오차로 일치하는 것을 확인하였다. 결 론: 기존의 CBCT는 호흡에 의한 움직임의 영향을 받는 부위에서 장기의 움직임으로 오차가 발생하는 문제가 있었지만 본 연구를 통해서 Gated CBCT를 이용하여 설정한 위상의 표적 용적과 비슷한 영상을 얻어 정확한 영상유도를 시행하여 유용성을 확인하였다. 하지만 설정한 위상이 줄어들수록 영상 촬영소요시간이 길어진다. 따라서, 촬영소요시간과 위상의 오차를 고려했을 때 30~70% 위상 이상의 넓은 위상을 사용하는 호흡동조 정위체부방사선치료 환자에게 적용하는 것이 적절하다고 생각한다.

진폭 기반 호흡연동 체적변조회전방사선치료의 선량학적 평가 (Dosimetric Evaluation of Amplitude-based Respiratory Gating for Delivery of Volumetric Modulated Arc Therapy)

  • 이창열;김우철;김헌정;박정훈;민철기;신동오;최상현;박승우;허현도
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권3호
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    • pp.127-136
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 진폭 기반 호흡연동 체적변조회전방사선치료의 선량학적인 평가를 하고자 한다. 이 치료를 받은 환자의 호흡 Log 파일을 획득하여 분석하였으며, 4D CT 호흡 형태의 40%~60% 위상 영상 구간 진폭을 기준으로 치료 Log 파일 호흡 진폭의 구간이 4D CT의 진폭 구간과 일치하는 호흡 형태(CBP)와 일치하지 않는 호흡 형태(IBP)로 구분하였다. 상대적인 등선량 분포는 EBT3 필름을 사용하여 측정하였으며, 절대 선량 측정은 PTW $0.6cm^3$ 이온전리함을 이용하여 측정하였다. 감마 인덱스 3%/3 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 93.18%, 91.16%, 95.46%이며, 환자 1, 2, 3의 IBP 호흡인 경우 각각 66.77%, 48.79%, 40.36%으로 분석되었다. 또한 감마 인덱스 2%/2 mm을 적용한 환자 1, 2, 3의 CBP 호흡인 경우 각각 73.05%, 67.14%, 86.85%이며, IBP 호흡인 경우 각각 46.53%, 32.73%, 36.51%으로 분석되었다. 모든 CBP호흡인 경우의 이온전리함 측정값은 치료계획 시스템에서 계산된 값과 평균 3.5% 이내로 일치하였으며, 정적인 팬톰 조사와의 차이는 평균 2.0% 이내로 일치하였다. 환자 3의 IBP 호흡인 경우 이온전리함 측정값과 계산된 값과의 차이가 평균 56%로 큰 차이를 보였다. 이는 4D CT의 진폭 구간과 치료시의 진폭 구간의 차이가 크기 때문인 것으로 사료되며, 4D CT 모의 치료시와 환자 치료시의 진폭의 크기를 일정하게 유지하는 것이 중요하다고 판단된다.

PET/CT 검사에서 호흡법에 따른 PET과 CT 영상의 정합오차 (A Study on Matched Errors between PET and CT Images in PET/CT Examination According to Breathing Protocols)

  • 김상언;곽동우;박현수;방성애;박영재;이인원
    • 핵의학기술
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    • 제17권1호
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    • pp.7-10
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    • 2013
  • PET/CT 검사에서 피검자의 호흡에 의한 움직임은 PET과 CT의 정합오차를 유발하여 영상의 질 저하와 판독의 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. PET/CT 검사에서 CT 영상 획득 시 자유호흡과 호기 시 잠시 멈춤 상태에서 획득하는 두 가지 호흡법을 이용하여 각 호흡법이 PET과 CT 영상의 정합결과에 끼치는 영향을 평가하였다. 환자 200명을 대상으로 두 집단으로 나누어 CT 영상 획득 시 평소대로 호흡하거나 호기 시 멈추도록 지도하였다. PET과 CT가 정합된 전신영상 관상단면에서 횡경막-간 경계의 정합오차를 길이로 측정하였으며 각 호흡법에 따른 성별, 연령, 상병의 정합오차를 비교하였다. 자유호흡과 호기 시 잠시 멈춤 상태에서 정합오차의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 호흡법에 따른 정합차이가 99%이상이 5 mm이하였다. 호흡법, 연령, 상병에 따른 정합오차의 차이가 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 본 연구를 통하여 PET/CT 검사시 호흡법에 의한 PET와 CT영상의 정합차이가 없음을 증명하였다. 호흡에 의한 motion artifact를 줄이기 위해서는 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.

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소아기 골 감염의 진단방법에 관한 조사 (Diagnostic Methods Used in the Bone Infections in Children)

  • 이은실;최광해
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제4권2호
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    • pp.210-217
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    • 1997
  • 목 적 : 골 감염의 조기 진단 및 적절한 치료는 감염의 만성화와 영구적 신체 장애를 예방하는데 중요하며, 조기 진단에는 동위 원소 검사가 가장 도움이 된다고 알려져 있다. 이에 저자는 세균학적으로 확진된 소아기 골 감염 환자들의 진단에 이용되었던 방법들을 검토하여 골 감염의 조기 진단에 가장 유용하였다고 생각되는 방법을 찾아 보고자 하였다. 방 법 : 1991년 1월부터 1997년 6월까지 6년 5개월간 영남대학교 의과대학 부속병원에 골 감염을 의심하여 입원했던 소아 환아 중 압통 부위 천자 후 검체를 배양하여 세균학적으로 증명된 급성 화농성 골수염 및 급성 화농성 관절염을 가졌던 29명을 대상으로 병록지 검토와 방사선학적 검사 및 동위원소 검사의 결과를 분석하는 후향적 연구를 시행하였다. 결과: 1) 대상 환아 29명의 연령 분포는 생후 4주 이내의 신생아가 5례(17.2%), 4주에서 l년 이내의 영아가 l례(3.4%), 1 세에서 15세 미만이 23례(79.3%)였고 남녀비는 1.4:1 이었다. 2) 진단시 진찰 소견으로는 국소 압통이 29례(100.0%) 전례에서 관찰되어 가장 흔한 소견이었고 그 외 환부종창, 관절 운동 제한, 열, 국소 열강 등의 순으로 많았으며 병적 골절도 1례에서 있었다. 3) 증상 발현 후 1주 이내 내원한 경우가 15례(51.7%)였고 29례(100.0%) 모두는 15일 이내에 내원하였다. 4) 검사소견으로 입원 당시 말초혈액 총 백혈구 수는 증가된 경우는 17례(58.6%)에 불과하였으나, 적혈구 침강 속도가 증가된 경우는 28례(96.6%)였고 CRP는 27례(93.1 %)에서 증가되었다. 5) 천자한 검체에사 배양된 균주는 Staphylococcus aureus가 전체 29례중에서 25례(86.0%)로 가장 많았다. 6) 단순 방사선 소견이 정상이거나 연부조직 종창만 보인 경우가 15례(51.7%), 골의 변화를 동반한 경우가 14례(48.3%)였다. 단순 방사선 소견이 정상이었던 환아 중에서 동위원소 검사를 시행했던 경우가 6례 있었으며, 이 중 동위 원소의 흡수 증가가 관찰된 경우가 5례였다 단순 방사선 검사상 비특이적 소견만 보인 1 례에서 시행한 골 자기 공명 촬영에서 골막하 농양이 관찰되었다. 결 론 : 골 감염의 조기 진단시 단순 방사선 검사에서 특이 소견을 관찰할 수 있는 경우는 48.3%에 지나지 않았고 동위 원소 검사 역시 6례 중 1례에서는 음성 소견을 보였다. 따라서 소아에서 임상적으로 골 감염이 의심되는 경우에는 압통 부위의 천자를 시행하여 세균학적 검사를 시행한 후 즉시 치료를 시작하는 것이 골 감염의 진단과 치료에 유용하다고 생각되며, 방사성 동위 원소 검사와 자기 공명 촬영이 조기 진단에 도움이 되는 검사이기는 하나 진단이 모호할 경우 치료를 시작한 후 시행해도 무방할 것으로 생각된다.

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