• 제목/요약/키워드: Signal distortion

검색결과 951건 처리시간 0.026초

JPEG 표준안을 이용한 의료 영상 압축 (Medical Image Compression Using JPEG International Standard)

  • 안창범;한상우;김일연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
    • /
    • pp.504-506
    • /
    • 1993
  • JPEG(Joint Photographic Experts Group) 표준안은 디지털 정지 압축을 위하여 국제표준화기구(ISO/SC29/WG10)와 국제전신전화 자문회의(CCITT SG VIII)에 의해서 제안되었다. JPEG 표준안은 전자영상, 컴퓨터 그래픽, 멀티미디어 등과 관련하여 널리 응용되고 있으나, 의료 영상분야에서는 JPEG 압축의 손실 특성 때문에 사용이 매우 제한적이었다. 본 논문에서는 JPEG 표준안을 핵자기 공명 단층 영상 (256 gray levels, $256{\times}256$ size) 압축에 적용하여 그 성능을 조사하였다. 이를 위하여 JPEG 표준안 중 DCT에 기반을 둔 순차식 부호화 압축을 C-Cube Microsystems의 CL550 chip을 사용하여 구현하였고, 점진식 및 무손실 부호화 방식은 특별한 Hardware 없이 Software로 구현하여 실험하였다. 본 실험을 통하여 핵자기 공명 단층 시험 영상에 대해 거의 왜곡없이 약 10-20 정도의 압축률이 얻어짐을 확인할 수 있었다. 특히 JPEG으로 압축하였을 경우 재구성한 영상과 원영상과의 에러 신호가 random noise에 가깝게 나타남으로써 특별한 artifact가 없는 것도 JPEG의 큰 장점으로 부각된다. 한편 JPEG의 점진식 및 게층식 부호화 방식은 압축률과 신호대 잡음비에 있어서는 순차식과 동일하나, 거대한 영상 데이터 베이스 내에서의 빠른 탐색과 비교적 속도가 느린 공중망을 통한 원격 진단에 유용한 특성을 갖는다.

  • PDF

스케일러블 비디오 부호화에서 선택적 계층간 차분 신호 부호화 및 공간적 향상 계층에서의 모드 결정 (Selective Inter-layer Residual Prediction Coding and Fast Mode Decision for Spatial Enhancement Layers in Scalable Video Coding)

  • 이범식;함상진;박창섭;박근수;김문철
    • 방송공학회논문지
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.596-610
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 스케일러블 비디오 부호화기의 복잡도 감소를 위해, 공간 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하고 그 정보를 바탕으로 향상 계층에서 모드를 고속으로 결정하는 방법에 대해 소개한다. 계층간 잔차 신호 부호화는 스케일러블 비디오 부호화에서 공간 계층간 상관도를 이용하여 계층간의 두 잔차 신호에 대한 차 신호를 부호화하는 방법으로서 부호화 효율을 증대 할 수 있는 장점이 있으나 향상 계층의 모든 화면간 모드에 대해 율-왜곡 비용을 계산하기 때문에 부호화기의 복잡도를 크게 증가시키는 주요 요인이 된다. 제안 알고리듬은 하위 계층으로부터 업샘플된 잔차 신호와, 하위 계층의 움직임 벡터, 참조 화면 정보를 이용하여 향상 계층에서 얻은 잔차 신호의 SAD값을 통해 정수 변환 계수의 특징을 미리 판별하여 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하는 방법이다. 제안 알고리듬에서는 계층간 잔차 영상의 차 신호에 대한 SAD값에 양자화 계수와 시간 계위에 따라 문턱치 값을 적응적으로 적용시키면서 SAD가 적응적으로 설정된 문턱치 보다 작을때는 잔차 블록에 대한 정수변환 계수가 매우 작다고 판단하여 그 블록에 대해서는 선택적으로 계층간 잔차 부호화를 수행하고 역시 공간적 향상 계층에서 $16{\times}16$블록에 대해서만 율-왜곡 최적화를 수행한다. 따라서 계층간 차분 신호에 대한 SAD값만으로 정수변환계수의 특성을 양자화 계수와 시간 계위에 따라 분류하여 고속의 부호화를 달성함으로써 SVC 부호화기의 복잡도 및 부호화 시간을 크게 감소 시켰다. 제안 알고리듬을 적용하면 다양한 특성을 갖는 영상에 대하여 부호화 시간을 원래의 SVC 참조 소프트웨어 대비 평균 51.5%의 부호화 속도를 향상하였음에도 이에 따른 PSNR의 감소는 평균 0.03dB, 비트율의 증가는 0.64%로 무시할 수 있을 정도로 작았다.

배관결함 검출을 위한 EMAT 시스템 개발 (Development of an EMAT System for Detecting flaws in Pipeline)

  • 안봉영;김영주;김영길;이승석
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제24권1호
    • /
    • pp.15-21
    • /
    • 2004
  • EMAT(electromagnetic-acoustic transducer)는 비접촉식 초음파 탐촉자이므로 초음파의 송수신을 위하여 접촉매질이 필요하지 않기 때문에 탐촉자를 시험 대상체의 표면을 따라 움직이면서 결함 검출이 가능하며, 코일의 설계와 배열에 따라 표면파와 판파 등 원하는 모드의 유도초음파를 손쉽게 송수신할 수 있기 때문에 두께가 얇은 배관의 탐상에 알맞는 초음파 탐촉자이다. 본 논문에서는 표면초음파 발생을 위한 EMAT와 $A_1$ 모드의 판파, $S_1$ 모드의 판파를 선택적으로 발생시키기 위한 EMAT를 설계 제작하였다. 1.5MHz의 표면초음파는 분산이 없어서 신호 왜곡 없이 높은 신호 대 잡음비로 배관을 진햄함을 보였다. 반면에 800kHz의 $S_1$ 모드의 판파와 940 KHz의 A1 모드의 판파는 분산 특성이 있어서 배관을 따라 진행하면서 신호 왜곡이 생김을 확인할 수 있었으며, EMAT에 공급하는 펄스의 폭을 넓히면 판파의 모드 선택성이 향상되었다. 내경 256mm, 두께 5.5mm인 강관에 가공된 인공결함에 대한 각 모드의 결함 검출능을 서로 비교하였다.

집중형 분산 제어 시스템에서 NRZ 변조 형식 대 RZ 변조 형식 (NRZ versus RZ Modulation Format in Lumped Dispersion Managed Systems)

  • 이성렬;조성언
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.328-335
    • /
    • 2008
  • 집중형 분산 제어(DM; dispersion management)와 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)가 적용된 WDM 전송 시스템에서 NRZ 형식과 RZ 형식의 시스템 성능을 비교하였다. OPC만 적용된 경우에서보다 OPC와 결합한 집중형 DM 기술이 적용된 WDM 전송 시스템에서 NRZ와 RZ 형식의 눈 열림 패널티(EOP; eye opening penal) 모두 크게 개선되는 것을 알 수 있었다. WDM 채널들의 최상의 성능 개선을 위한 집중형 DM에서 RZ 형식의 경우 최적의 전체 잉여 분산량(NRD; net residual dispersion)은 경로 평균 분산 계수가 0에 가까지도록 매우 작게 결정되어야 하는 반면 NRZ 형식의 경우에는 매우 크게 결정되어야 하는 것을 확인하였다. 그리고 OPC와 결합한 최적의 NRD로 설계된 집중형 DM에서 NRZ 형식의 경우보다 RZ 형식의 경우 더 큰 EOP 개선 효과를 얻을 수 있는 것을 확인하였다. 이는 OPC와 결합한 집중형 DM이 RZ 형식 전송에서 발생되어 성능을 저하시키는 채널 내 4-광파 혼합현상(IFWM; intrachannel four-wave mixing)과 채널 내 상호 위상 변조(IXPM; intrachannel cross phse modulation) 현상에 의한 신호 왜곡을 억제시키기 때문이다. 즉 본 논문에서 제안한 OPC와 결합한 집중형 DM은 RZ 형식의 WDM 전송 시스템에서 채널 내 비선형성 감소에 큰 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

An Assessment of the Usefulness of Time of Flight in Magnetic Resonance Angiography Covering the Aortic Arch

  • Yoo, Yeong-Jun;Choi, Sung-Hyun;Dong, Kyung-Rae;Ji, Yun-Sang;Choi, Ji-Won;Ryu, Jae-Kwang
    • 방사선산업학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.325-332
    • /
    • 2018
  • Carotid angiography covering the aortic arch includes contrast-enhanced magnetic resonance angiography (CEA), which is applied to a large region and usually employs contrast media. However, the use of contrast media can be dangerous in infants, pregnant women, and patients with chronic renal failure (CRF). Follow-up patients informed of a lesion may also want to avoid constant exposure to contrast media. We aimed to apply time-of-flight (TOF) angiography to a large region and compare its usefulness with that of CEA. Ten patients (mean age, 58 years; range, 45~75 years) who visited our hospital for magnetic resonance angiography (MRA) participated in this study. A 3.0 Tesla Achieva magnetic resonance imaging (MRI) system (Philips, Netherland) and the SENSE NeuroVascular 16-channel coil were employed for both methods. Both methods were applied simultaneously to the same patient. Three TOF stacks were connected to cover the aortic arch through the circle of Willis, and CEA was applied in the same manner. For the quantitative assessment, the acquired images were used to set the regions of interest (ROIs) in the common carotid artery (CCA) bifurcation, internal carotid artery, external carotid artery, middle cerebral artery, and vertebral artery, and to obtain the signal-to-noise ratio (SNR) and the contrast-to-noise ratio (CNR) for the soft tissues. Three radiologists and one radiological resident performed the qualitative assessment on a 5-point scale - 1 point, "very bad"; 2 points, "bad"; 3 points, "average"; 4 points, "good"; and 5 points, "very good" - with regard to 4 items: (1) sharpness, (2) distortion, (3) vein contamination, and (4) expression of peripheral vessels. For the quantitative assessment, we estimated the mean SNR and CNR in each of the 5 ROIs. In general, the mean SNR was higher in TOF angiography (166.1, 205.2, 154.39, 172.23, and 161.95) than in CEA(92.05, 95.43, 84.76, 73.69, and 88.3). Both methods had a similar mean CNR: 67.62, 106.71, 55.9, 73.74, and 63.46 for TOF angiography, and 67.82, 71.19, 60.52, 49.45, and 64.07 for CEA. In all ROIs, the mean SNR was statistically significant (p<0.05), whereas the mean CNR was insignificant (p>0.05). The mean values of TOF angiography and CEA for each item in the qualitative assessment were 4.2 and 4.28, respectively for item 1; 2.93 and 4.55, respectively, for item 2; 4.6 and 3.13, respectively, for item 3; and 2.88 and 4.65, respectively, for item 4. Therefore, TOF angiography had a higher mean for item 3, and CEA had a higher mean for items 2 and 4; there was no significant difference between the two methods for item 1. The results for item 1 were statistically insignificant (p>0.05), whereas the results for items 2~4 were statistically significant (p<0.05). Both methods have advantages and disadvantages and they complement each other. However, CEA is usually applied to a large region covering the aortic arch. Time-of-flight angiography may be useful for people such as infants, pregnant women, CRF patients, and followup patients for whom the use of contrast media can be dangerous or unnecessary, depending on the circumstance.

천무 발사대 방향성 오류현상 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Directional Errors for K-MLRS Launcher)

  • 김혜은;김민창;유한준;배공명;오은빈
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.705-713
    • /
    • 2021
  • 케이지 조립체는 발사대의 사격 플랫폼 역할을 하므로 목표물에 대한 사격 정확성을 확보하기 위한 정확한 조준이 필수적이다. 그러나 천무 발사대의 방향성 오류로 인한 케이지의 비정상적인 회전으로 장비에 대한 품질 문제가 지속적으로 발생하였다. 이러한 무기체계의 품질문제는 우리 군의 전력 손실에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 현재 운용중인 천무 발사대 케이지의 방향성 오류 현상을 대상으로 결함 고찰 및 원인분석을 수행하여, 개선방안을 도출하였다. 또한 케이지 방향 결정 신호 흐름 구성 분석을 통해 방향성 오류 발생이 가능한 예상 원인을 모두 도출하여 소프트웨어 방어 설계를 통해 방향성 상실 문제를 완전 차단하고자 하였다. 본 연구를 통해 데이터의 불특정한 신호를 방지하여 레졸버의 신호오류를 개선하였다. 또한 데이터의 왜곡을 최소화하기 위하여, 방향성 판단방식을 개선하였다. 마지막으로 케이지 회전방향에 대한 데이터가 저장오류나 통신오류로부터 영향을 받지 않도록 방향성 저장공간과 확인방식을 개선하였다. 개선사항에 대한 신뢰성은 체계 적용성 검증을 수행하여 입증되었다. 본 연구는 향후 유사무기체계에 대한 고장분석 및 설계에 참고자료가 될 것으로 기대된다.

치과의사를 위한 노이즈 필터링 이어플러그의 청력 보호 효과에 관한 연구 (A Study on the Hearing Protection Effect of Noise-Filtering Earplugs for Dentists)

  • 조다영;김익환;이태양;신승호;정진세;박원서;송제선
    • 대한소아치과학회지
    • /
    • 제50권3호
    • /
    • pp.239-251
    • /
    • 2023
  • 이 연구는 소음이 유발되는 진료 시 노이즈 필터링 기능이 있는 이어플러그를 착용하고 업무를 시행하여 노이즈 필터링 이어플러그가 치과의사의 청력에 미칠 수 있는 영향에 대해 조사하였다. 연구 대상자의 청력을 평가하기 위해 순음 청력 검사와 변조이음향방사 검사를 첫 내원 시와 1년 후 측정하였다. 연구 결과, 이어플러그를 착용하지 않은 군에 비해 이어플러그를 착용한 군의 순음 청력 역치 평균값이 유의미하게 감소하여 청력이 호전되는 모습을 보였다. 그러나 변조이음향검사의 신호대잡음비는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 노이즈 필터링 이어플러그가 청력 손실을 예방하는 데 일부 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 1년간의 관찰 기간은 청력 변화를 충분히 확인하기에 어려울 수 있으므로, 추적 기간을 늘린 후속 연구가 필요할 것으로 보인다.

센서 노드 응용을 위한 저전력 8비트 1MS/s CMOS 비동기 축차근사형 ADC 설계 (Design of a Low-Power 8-bit 1-MS/s CMOS Asynchronous SAR ADC for Sensor Node Applications)

  • 손지훈;김민석;천지민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.454-464
    • /
    • 2023
  • 본 논문은 센서 노드 응용을 위한 1MS/s의 샘플링 속도를 가지는 저전력 8비트 비동기 축차근사형(successive approximation register, SAR) 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)를 제안한다. 이 ADC는 선형성을 개선하기 위해 부트스트랩 스위치를 사용하며, 공통모드 전압(Common-mode voltage, VCM) 기반의 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (capacitor digital-to-analog converter, CDAC) 스위칭 기법을 적용하여 DAC의 전력 소모와 면적을 줄인다. 외부 클럭에 동기화해서 동작하는 기존 동기 방식의 SAR ADC는 샘플링 속도보다 빠른 클럭의 사용으로 인해 전력 소비가 커지는 단점을 가지며 이는 내부 비교를 비동기 방식으로 처리하는 비동기 SAR ADC 구조를 사용하여 해결할 수 있다. 또한, 낮은 해상도의 설계에서 발생하는 큰 디지털 전력 소모를 줄이기 위해 동적 논리 회로를 사용하여 SAR 로직를 설계하였다. 제안된 회로는 180nm CMOS 공정으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 1.8V 전원전압과 1MS/s의 샘플링 속도에서 46.06𝜇W의 전력을 소비하고, 49.76dB의 신호 대 잡음 및 왜곡 비율(signal-to-noise and distortion ratio, SNDR)과 7.9738bit의 유효 비트 수(effective number of bits, ENOB)를 달성하였으며 183.2fJ/conv-step의 성능 지수(figure-of-merit, FoM)를 얻었다. 시뮬레이션으로 측정된 차동 비선형성(differential non-linearity, DNL)과 적분 비선형성(integral non-linearity, INL)은 각각 +0.186/-0.157 LSB와 +0.111/-0.169 LSB이다.

음질향상을 위해 비선형 함수와 사전 음성부재확률을 이용한 최소통계법의 잡음전력편의 보상방법 (Noise-Biased Compensation of Minimum Statistics Method using a Nonlinear Function and A Priori Speech Absence Probability for Speech Enhancement)

  • 이수정;이강성;김순협
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.77-83
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 비정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 비선형 함수와 사전 음성부재 확률을 이용한 최소 통계치(MS) 방법의 잡음전력편의 보상 방법을 제안한다. 비정상 잡음환경에서 잡음전력추정을 위해 최소 통계치 방법이 잘 알려져 있지만, 예측된 잡음전력 추정 값은 실제 잡음 전력 값보다 하향 편의 되는 특성을 나타낸다. 제안한 방법은 비선형 함수를 적용한 적응보상파라미터와 사전 음성부재 확률 값을 혼용하는 잡음전력편의 보상방법이다. 특히, 적응보상 파라미터는 사후 SNR을 이용한 비 선형함수를 적용하여 잡음수준의 증감에 따라 파라미터 값을 조절한다. 또한, 사전 음성부재확률 값이 1로 수렴할 경우, 적응보상파라미터 값은 각 주파수별로 최대치까지 증가하지만, 확률 값이 0에 가까워지면 반대의 특성을 나타낸다. 제안한 알고리즘의 잡음전력추정 및 음질향상의 성능평가를 위해 다양한 종류의 잡음과 비정상적인 극심한 잡음환경을 설정하여 실험하고, 음질향상을 위해 주파수 차감법과 결합하였다. 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경의 신호 대 잡음비 (SNR)와 Itakura-Saito 음질왜곡 평가법을 이용하여 기존 최소 통계치 (MS)방법에 비해 우수한 결과를 나타냈다.

반자성 물질을 이용한 자기공명영상검사에서의 인공물 감소 (Reduction of Artifacts in Magnetic Resonance Imaging with Diamagnetic Substance)

  • 최우전;김동현
    • 한국방사선학회논문지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.581-588
    • /
    • 2019
  • 자기공명영상검사는 조직의 대조도 와 해상력이 우수하지만, 인공물이 발생 될 경우 진단에 영향을 주어 판독이 불가능한 영상을 생성하기도 한다. 치아에 삽입된 금속은 강자성체 또는 상자성체로 되어있는 경우가 대부분이며 자화율 차이로 인하여 기하학적 왜곡을 유발하여 영상진단에 저해되는 경우가 많으며 이를 저감시킬 필요가 있다. 이에 본 연구는 반자성 물질을 사용에 따른 금속 인공물 분석을 실시하고자 한다. 자성 물질로는 치아교정용 와이어와 브라켓인 스테인리스 스틸이 사용되었고 반자성 물질은 구리, 아연, 비스무트를 사용하였다. 검사장비는 1.5T, 3T가 사용되었으며 사용된 시퀀스는 SE, TSE, GE, EPI을 사용하여 측정하였다. 자체 제작된 팬텀을 물질은 균등한 신호를 위하여 아가로스 겔(10%)을 사용하였으며 인공물 유발 물질은 스테인리스 스틸은 팬텀의 정중앙에 위치시켜 검사하고 각 길이 10mm의 정 육면체 반자성 물질의 씌워 검사하였다. 인공물 측정은 Image J를 사용하여 순수한 팬텀 영상에서 자성물질을 포함한 영상을 감산하여 얻은 영상에서 Low Threshold 값을 10으로 설정 한 후 Wand tool을 사용하여 인공물 영역설정 후 면적을 구하였다. 스테인리스 스틸에서 발생한 금속 인공물은 반자성 물질 중 비스무트를 사용한 영상에서 금속 인공물이 가장 많이 감소하였으며 구리와 아연은 약간은 감소하지만, 그 정도의 차이는 크지 않다고 하겠다. 이러한 이유는 비스무트의 반자성 자화율이 가장 작아서 강자성체에서의 자화율을 가장 많이 상쇄하였기 때문이라고 생각된다. 1.5T 와 3T 모두에서 비스무트를 사용한 영상의 인공물이 가장 적게 나왔다. 시퀀스별 인공물 감소는 1.5T에서는 TSE에서 가장 많이 인공물이 감소하였으며 3T에서는 SE에서 가장 많은 인공물이 감소하였다. 따라서 반자성물질의 따른 인공물 변화의 결과는 자화율(${\chi}$)이 가장 낮은 비스무트를 사용한 영상에서 금속인공물이 기준인 Implant 인공물 보다 줄어든 양상을 보여 자화율이 낮은 물질일수록 금속 인공물이 줄어든다는 것을 알 수 있었으며, 기존 금속 인공물의 해결 방법의 단점으로 지적되어온 스캔 시간의 증가 등이 나타나지 않으면서도 인공물을 줄일 수 있는 방법으로 향후 치아 교정 물질뿐만 아니라 치아 보철물 전체에 대한 금속 인공물 저감에 관한 연구의 기초 자료로 사용될 것으로 사료된다.