Nearfield acoustic holography is known as a powerful tool to study sound radiation from a structure. In this work, the so called backward propagation of sound pressure field is studied to obtain the structure velocity distribution. The results, which were obtained using FFT algorithms, are presented for a finite plate excited at the frequencies above and below coincidence. These results illustrate the effect of stand-off distance and noise. An optimum cutoff frequency in wavenumber domain was suggested to reduce the effects of evanescent wave in the backward propagation. The experimental results were also included for a plate to demonstrate the effectiveness of the suggested cutoff frequency. The optimum cutoff frequency to exclude the unwanted noise in the process of reconstruction of the velocity field gives the good results in both simulations and experiments.
본 연구에서는 경험적으로 측정점 사이의 간격과 구경의 크기를 정하는 방법 에 대하여 살펴보았다.이에 반하여 둘러싸기 오차(wraparound error)는 이산화된 파수 성분 데이타의 처리 과정에서 발생하게 되는데, 이를 줄이기 위한 방법의 일환으 로 본 논문에서는 제로패딩(zero padding)방법을 도입하였다. 또한 둘러싸기 오차 (wraparound error)의 크기를 정량화하여 신뢰할 수 있는 예측결과의 범위를 살펴보았 다.
This paper proposes a method of separately determining three intrinsic mechanical parameters of an unknown object in the framework of ultrasound inverse scattering tomography. Those parameters are the speed of sound, density, and absorption whose values are given as the solution of an inhomogeneous Helmholtz wave equation. The separate reconstruction method is mathematically formulated, the integral equations are discretized using the sinc basis functions, and the Newton-Raphson method is adopted as a numerical solver in a measurement configuration where the object is insonified by an incident plane wave over 360˚ and the scattered field is measured by detectors arranged in a rectangular fashion around it. Two distinct frequencies are used to separate each parameter of three Gaussian objects that are either located at the same position or separately from each other. Computer simulation results show that the separate reconstruction method is able to separately reconstruct the three mechanical parameters. The absorption parameter turns out to be a little difficult to reconstruct as compared with the other two parameters.
Digital holographic reconstruction method [W. A. Veronesi, et al, 1989, JASA, Vol. 85, pp. 588∼598] reconstructs a whole sound field by using measured sound pressure. This paper reports numerical errors of the method that occur at specific frequencies. The errors occur due to the truncation errors included in the calculation of transfer matrixes. The frequencies of the errors depend on the size of boundary element surfaces. Moreover, a modified calculation technique is proposed in the paper. The technique prevents the truncation errors by employing an indirect calculation procedure.
A new approach to silent MR imaging using a rotating DC gradient has been explored and experimentally studied. As is known, acoustic or sound noise has been one of the major problems in handling patients, mainly due to the fast gradient pulsings in interaction with the main magnetic field. The sound noise is also proportionally louder as the magnetic field strength becomes larger. In this article, we have described a new imaging technique using a mechanically rotating DC gradient coil as an approach toward silent MR imaging, i.e., a mechanically rotated DC gradient effectively replaces both the phase encoding as well as the readout gradient pulsings and data obtained in this manner provides a set of project ion data which later can be used or the projection reconstructionorwithsomeinterpolation techniques one can also perform conventional 2-D FFT (Fast Fourier Transform) image reconstruction. We found, with this new technique, that the sound noise intensity compared with the conventional imaging technique, such as spin echo sequence, is reduced down to -20.7 dB or about 117.5 times. The experimental pulse sequence and its principle are described and images obtained by the new silent MR imaging technique are reported.
This paper shows the use of wavelet transformation combined with inverse acoustics to reconstruct the surface velocity of a noise source. This approach uses the boundary element analysis based on the measured sound pressure at a set of field points, the Helmholtz integral equations and wavelet transformation for reconstructing the normal surface velocity field. The reconstructed field can be diverged due to the small measurement errors in the case of nearfield acoustic holography (NAH) using an inverse boundary element method. In order to avoid this instability in the inverse problem, the reconstruction process should include some form of regularization for enhancing the resolution of source images. The usual method of regularization has been the truncation of wave vectors associated with small singular values, although the order of an optimal truncation is difficult to determine. In this paper, a wavelet transformation is applied to reduce the computation time for inverse acoustics and to enhance the reconstructed vibration field. The computational speed-up is achieved, with solution time being reduced to $14.5\%$.
초음파 의료 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능은 초음파 탐촉자의 성능에 의해 크게 좌우된다. 탐촉자의 성능 특성 정보는 보통 제작자가 제공하는 반사원의 초음파 R/F 신호와 주파수 특성에 의해 기술된다. 그러나 집속형 초음파 탐촉자의 경우, 두 자료로는 선명한 C-Scan 이미지를 얻을 수 있다는 것을 보증할 수는 없다. 그래서 집속형 초음파 탐촉자의 성능 평가를 위한 새로운 척도로 상대 초점크기 및 상대 유효초점영역의 모양을 제안한다. 상대 초점의 크기와 상대 유효초점영역의 모양은 쇠구슬로부터 획득된 초음파 R/F 신호를 가상 3차원 영상 복원 프로그램으로 처리하여 얻는다. 제시된 방법은 기존 자료로는 알 수 없었던 탐촉자 성능을 정확히 평가할 수 있었으며, 방법도 간단하여 실제 탐촉자 제작시 불/양품을 쉽게 가려 낼 수 있으며, 탐촉자 경년열화에 따른 성능 저하도 검출할 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로 초음파 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능을 담보할 수 있다.
역문제에 기반한 음향 온도 측정법에서는 단면의 음속 분포 계산이 필수적이며, 이를 위하여 단면 외곽에 위치한 센서들 간의 지연시간을 계측하고, 이를 입력으로 하는 전달행렬과 계수 벡터를 이용한 역문제를 이용하여 음속 분포를 예측한다. 그러나, 센서 개수의 부족으로 인하여 충분한 수의 음향 경로가 확보되지 못하면, 지연시간 벡터의 개수가 한정될 수 있다. 지연시간 벡터의 개수는 공간 해상도와 관련 있으며, 부족한 지연시간 벡터의 개수는 공간 해상도의 저하를 초래하여 정확한 온도 재구성 결과를 얻지 못할 수 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위하여, 실제 측정된 지연시간으로부터 온도장을 재구성 한 뒤, 임의의 경로에 해당하는 지연시간을 재구성 된 온도장으로부터 재형성하여 지연시간 벡터의 개수를 증가시켰다. 측정된 지연시간 벡터와 재형성 된 지연시간 벡터를 함께 사용할 경우, 음향 경로의 개수가 증가하므로 공간 분해능의 향상을 기대할 수 있다. 임의의 온도 분포를 가지는 2차원 단면을 수치 예제로서 채택하였고, 측정된 지연시간만을 이용한 결과와 재형성 된 지연시간을 함께 사용한 재구성 결과를 비교하였다. 그 결과, 재형성 된 지연시간과 측정된 지연시간을 함께 사용한 경우의 온도 재구성 오차가 측정된 지연시간만을 사용한 온도 재구성 오차보다 최대 15 % 감소하였다.
Bahk, Sujin;Rhee, Seung Chul;Cho, Sang Hun;Eo, Su Rak
Archives of Reconstructive Microsurgery
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제24권1호
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pp.32-36
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2015
The reconstruction of recurrent pressure sores is challenging due to a limited set of treatment options and a high risk of flap loss. Successful treatment requires scrupulous surgical planning and a multidisciplinary approach. Although the tensor fascia lata flap is regarded as the standard treatment of choice-it provides sufficient tissue bulk for a deep trochanteric sore defect-plastic surgeons must always consider the potential of recurrence and accordingly save the second-best tissues. With the various applications of anterolateral thigh (ALT) flaps in the reconstructive field, we report two cases wherein an alternative technique was applied, whereby pedicled ALT fasciocutaneous island flaps were used to cover recurrent trochanteric pressure sores. The postoperative course was uneventful without any complications. The flap provided a sound aesthetic result without causing a dog-ear formation or damaging the lower-leg contour. This flap was used as an alternative to myocutaneous flaps, as it can cover a large trochanteric defect, recurrence is minimized, and the local musculature and lower-leg contour are preserved.
본 연구에서는 복잡한 형상을 가진 음원으로부터 방사하는 음장을 등가음원법 (equivalent source method)을 이용하여 재구성한다. 일반적인 등가음원법의 기본 원리는 진동하는 물체의 표면 또는 내부에 등가음원을 분포시켜서 등가음원의 강도를 계산하는 방법이다. 각 등가음원의 강도는 음원의 경계 조건이나 측정된 음장 음압을 통해서 구할 수가 있으며 사용된 등가음원의 차수, 개수 그리고 위치 등은 고려되어야 할 중요한 변수들이다. 기존의 HELS (Helmholtz equation least square) 방법은 한 곳의 위치에 다양한 차수로 이루어진 등가음원을 사용하여 각 차수의 계수를 구하는 방법으로써 구형에 가까운 음원에 대해서 좋은 결과를 보이나 음장의 결과가 최대 차수의 선택에 따라서 큰 오차를 유발하는 문제점이 있다. 따라서 정규화 기법을 사용하여 음장을 재구성하기 위해 필요한 등가음원의 최적 차수를 구하고, 음원 내부에 최적 차수로 이루어진 등가음원을 여러 개의 점에 위치시켜서 재구성 정확도를 향상시켰다. 정규화된 등가음원법의 타당성 검증을 위하여 표면 일부가 진동하는 구에 대한 수치 해석 및 청소기 모델에 대한 음장 재구성 실험 을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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