• Current Optics and Photonics
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• 제1권6호
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• pp.598-603
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• 2017

Traditional three-dimensional (3-D) laser imaging systems are based on real aperture imaging technology, whose resolution decreases as the range increases. In this paper, we develop a novel 3-D imaging technique based on the synthetic aperture technology in which the imaging resolution is significantly improved and does not degrade with the increase of the range. We consider an imaging laser radar (ladar) system using the floodlight transmitting mode and multi-beam receiving mode. High 3-D imaging resolutions are achieved by matched filtering the linear frequency modulated (LFM) signals respectively in range, synthetic aperture along-track, and the real aperture across-track. In this paper, a novel 3-D imaging signal model is given first. Because of the motion during the transmission of a sweep, the Doppler shift induced by the continuous motion is taken into account. And then, a proper algorithm for the 3-D imaging geometry is given. Finally, simulation results validate the effectiveness of the proposed technique.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.2037-2042
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• 2012

Synthetic aperture 집적 영상 (SAII) 기술은 다수의 카메라를 이용하여 고해상도의 요소 영상을 획득할 수 있는 유망한 3D 이미징 기술이다. 본 논문에서는 SAII 기술을 이용하여 집적 영상 디스플레이를 수행하는 공간 3D 영상을 표시하는 방법을 제안한다. SAII로부터 얻어지는 요소 영상은 직접적으로 공간 3D 영상으로 사용될 수 없기 때문에 깊이 지도를 추출하여 새로운 디스플레이용 요소 영상으로 변환하여 공간 3D 영상을 표시한다. 제안하는 방법의 유용함을 보이기 위해서 장난감 3D 물체를 사용하여 기초적인 실험을 수행하고, 또한 공간 3D 영상이 구현된 실험 결과를 제시한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.501-504
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• 2000

The classical image reconstruction for stripmap SAR is the range-Doppler imaging. However, when the spotlight SAR system was envisioned, range-Bowler imaging fumed out to fail rapidly in this SAR imaging modality. What is referred to as polar format processing, which is based on the plane wave approximation, was introduced for imaging from spotlight SAR data. This paper has been studied for the raw data processing schemes in the spotlight-mode synthetic aperture radar. we apply the wavefront reconstruction scheme that does not utilize the approximation in spotlight-mode SAR imaging modelity, and compare the performance of target imaging with the polar format inversion scheme.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권8호
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• pp.1352-1368
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• 2021

Objective: For an accurate dynamic contrast-enhanced (DCE) MRI analysis, exact baseline T1 mapping is critical. The purpose of this study was to compare the pharmacokinetic parameters of DCE MRI using synthetic MRI with those using fixed baseline T1 values. Materials and Methods: This retrospective study included 102 patients who underwent both DCE and synthetic brain MRI. Two methods were set for the baseline T1: one using the fixed value and the other using the T1 map from synthetic MRI. The volume transfer constant (K^trans), volume of the vascular plasma space (v_p), and the volume of the extravascular extracellular space (v_e) were compared between the two methods. The interclass correlation coefficients and the Bland-Altman method were used to assess the reliability. Results: In normal-appearing frontal white matter (WM), the mean values of K^trans, v_e, and v_p were significantly higher in the fixed value method than in the T1 map method. In the normal-appearing occipital WM, the mean values of v_e and v_p were significantly higher in the fixed value method. In the putamen and head of the caudate nucleus, the mean values of K^trans, v_e, and v_p were significantly lower in the fixed value method. In addition, the T1 map method showed comparable interobserver agreements with the fixed baseline T1 value method. Conclusion: The T1 map method using synthetic MRI may be useful for reflecting individual differences and reliable measurements in clinical applications of DCE MRI.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권1호
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• pp.31-35
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• 2005

A novel synthetic aperture method for real-time three-way dynamic focusing is proposed, which provides lateral beam patterns represented as the product of Fourier transforms of transmit subaperture, receive subaperture, and a synthetic window function. In the proposed method, all array elements are fired individually and for each firing echo signals are recorded from all elements of a receive subaperture moving along an array with the transmit element. The three-way dynamic focusing is then achieved by employing a synthetic aperture algorithm for two-way dynamic focusing and a synthetic focusing method for transmit dynamic focusing. Both theoretical analysis and computer simulation results show that the proposed method produces ultrasound beams with improved lateral resolution at all depths compared to the conventional phased array imaging and synthetic aperture focusing methods.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권4호
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• pp.321-330
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• 2001

In this paper, we propose a new synthetic aperture focusing scheme for improving the lateral resolution which is one of the most important factors determining the quality of ultrasound imaging. The proposed scheme enables full round-trip dynamic focusing with approximately limited property. This properties are obtained through transmitting plane waves of which the traveling angle varies with the receive subaperture position, as opposed to stepping the spherical wave source across an array in other synthetic aperture focusing schemes, and employing dynamic focusing in receive. In this paper, the properties of the proposed scheme is analyzed in which a hypothetical infinite line source is used to transmit the plane waves and verified through computer simulation results. Also, we show that the proposed scheme is realizable with an array transducer with a finite aperture size. In summary, it is shown through comparison between the field contours of the proposed scheme and the conventional scheme that the proposed scheme can improve greatly the lateral resolution of ultrasound imaging.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-251
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• 2002

합성 싱크 음장은 선형지연을 가지는 펄스 평면파를 송신한다. 송신집속은 각각 다른 시간에 송신된 진행방향이 다른 평면파들에 대한 수신신호를 모두 저장하고 있다가 합성집속 방법을 이용한다 이러한 송신 집속 방법은 송신시 전체의 소자를 동시에 사용함으로 높은 SNR을 얻을수 있고. 양방향 동적집속이 가능하다. 본 논문에서는 합성싱크음장 집속방법을 구현하기위한 문제점을 고찰하고, 5MHz의 선형변환기를 이용한 초음파 영상진단기에서 펜텀과 인체의 영상에 대하여 합성싱크음장 집속방법을 실험으로 검증하였다 펜텀 영상의 경우 기존의 방법에 비하여 더 좋은 해상도로 더 깊이 영상화 할 수 있었다. 인체 영상의 경우 인체의 움직임과 위상수차(phase aberration) 등으로 인한 효과로 해상도는 떨어지지만. 기존의 집속방법에 대하여 5배 이상의 frame 율의 속도로 영상을 얻어도 기존의 방법과 비슷한 해상도를 얻을 수 있었다

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권6호
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• pp.803-810
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• 2007

Although synthetic aperture focusing techniques can improve the spatial resolution of ultrasound imaging, they have not been employed in a commercial product because they require a real-time N-channel beamformer with a tremendously increased hardware complexity for simultaneous beamforming along M multiple lines. In this paper, a hardware-efficient beamformer architecture for synthetic aperture focusing is presented. In contrast to the straightforward design using NM delay calculators, the proposed method utilizes only M delay calculators by sharing the same values among the focusing delays which should be calculated at the same time between the N channels for all imaging points along the M scan lines. In general, synthetic aperture beamforming requires M 2-port memories. In the proposed beamformer, the input data for each channel is first upsampled with a 4-fold interpolator and each polyphase component of the interpolator output is stored into a 2-port memory separately, requiring 4M 2-port memories for each channel. By properly limiting the area formed with the synthetic aperture focusing, the input memory buffer can be implemented with only 4 2-port memories and one short multi-port memory.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권4호
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• pp.503-513
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• 1999

본 논문에서는 일반적인 합성구경기법에 대한 통합 모형을 제시하고 수학적인 해석을 통하여 합성구경 기법들에 대한 초음파 빔패턴의 단일 표현식을 유도하였다. 이 결과를 이용하여 기존의 합성구경 기법들에 대한 성능을 분석하고 비교하였으며, 선형주사 영상에 적합한 새로운 합성구경 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 모든 영상점에서 양방향 동적 집속이 가능하며, 이를 실제 영상에 적용하여 의료용 초음파 B-모드 영상의 해상도를 획기적으로 개선할 수 있다. 제안된 방법에 의하여 집속된 초음파 빔패턴은 기존의 방식과 비교하여 주엽의 폭이 절반으로 감소하고 측엽의 크기는 유사하다. 컴퓨터 모사실험을 통하여 본 논문의 해석결과와 제안된 합성구경 기법의 타당성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권1호
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• pp.130-138
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• 2003

Stripmap-mode 합성개구레이더의 고전적인 영상 복원기술은 Range-Doppler 알고리즘이다. 하지만 고해상도 Spotlight-mode 합성개구레이더 시스템에서는 Range-Doppler 알고리즘을 적용했을 때 성능이 상당히 나빠지므로 Spotlight-mode에 맞는 별도의 Inversion 알고리즘이 연구되어왔다. 본 논문에서는 Spotlight-mode 합성개구레이더에서 Raw-data를 처리하기 위한 알고리즘 연구를 통해 기존의 평면파 근사 방법을 이용하고 있는 Polar format 알고리즘과 근사 방법을 사용하지 않는 Wavefront Reconstruction 기법에 대한 성능분석을 시도하였다. 이 때 Source 신호의 Carrier 주파수, 합성 개구면 Size, 그리고 표적물의 위치에 따라 두 Inversion기법의 결과 영상을 비교함으로써 Wavefront Reconstruction 기법의 우수성을 입증하였다. Spotlight-mode 합성 개구 레이더 시스템을 시뮬레이션하여 Raw-data를 생성시키고 각 알고리즘에 적용하여 역변환을 통해 영상화된 표적물의 형태로 성능을 비교 분석하였다.