• 제목/요약/키워드: TV-minimization

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Micro-CT 시스템에서 제한된 조건의 Total Variation (TV) Minimization을 이용한 영상화질 평가 (Evaluation of Image Quality in Micro-CT System Using Constrained Total Variation (TV) Minimization)

  • 조병두;최종화;김윤환;이경호;김대홍;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.252-260
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    • 2012
  • 최근 Computed tomography (CT) 조사선량의 인체에 대한 부정적 영향이 부각됨에 따라 선량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있고, 이로 인하여 소 동물에 관한 연구는 점점 임상전의 연구로서 필수적으로 여겨지고 있다. 최근에는 피폭 선량을 줄일 수 있는 방법으로서 이론적으로 투영 데이터가 충분하지 않을 때 정확하게 영상을 재구성 하는 것이 가능한 Total Variation (TV) minimization 알고리즘이 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 micro-CT (DRGem, Harmony80H series, Korea) 시스템에서 획득한 적은 수의 투영 데이터를 가지고 TV minimization에 기초한 반복적 영상 재구성 알고리즘과 기존의 Feldkamp-Davis-Kress (FDK) 알고리즘을 사용하여 영상을 재구성하고 두 알고리즘의 영상 화질을 비교 및 평가하였다. TV minimization 알고리즘의 효과를 평가하기 위해서, 먼저 서로 다른 농도의 조영제, 물, 공기가 들어있는 원통형 팬톰을 제작하였고, micro-CT를 사용하여 영상을 획득하였다. Tube와 검출기 일회전 당 최대 400개의 투영 데이터를 획득할 수 있으며, TV minimization 알고리즘의 영상 복원의 정도를 평가하기 위해서 20, 50, 90, 180장의 적은 투영 데이터를 추출하였다. 영상 비교평가를 위한 참고 영상(FDK-reference 영상)은 마찬가지로 400개의 투영데이터를 이용하여 FDK 알고리즘으로 재구성하였고, 20, 50, 90, 180장의 투영데이터를 가지고 TV minimization 알고리즘, FDK 알고리즘을 이용하여 재구성한 영상과 FDK-reference 영상의 프로파일, Contrast-to-noise ratio (CNR), Universal quality index(UQI)를 각각 비교평가 하였다. 또한, 소 동물에 관한 연구를 위하여 mouse 영상에 관하여 프로파일과 UQI를 분석하여 비교평가 하였다. 결과적으로 90개의 투영데이터를 사용하여 재구성한 원통형 팬톰 영상을 분석하였을 때, TV minimization 영상(TV-90) 및 FDK 영상(FDK-90)의 CNR과 UQI를 비교하였을 때 FDK-90보다 TV-90에서 CNR이 0.21, UQI가 0.18 증가하였다. 원통형 팬톰 영상과 같은 조건에서 mouse 영상을 사용하였을 때, UQI는 FDK-90보다 TV-90에서 0.08 증가하였다. 결론적으로 본 연구결과는 기존의 micro-CT의 투영 데이터의 사분의 일이 되는 투영데이터를 사용하여 영상을 재구성하여 비교평가 한 결과 투영영상 데이터의 수가 제한되는 경우에 FDK 알고리즘보다 TV minimization 알고리즘이 X-ray 조사시간을 줄임으로서 피폭선량을 줄이는데 효과적으로 기여할 것으로 기대된다. 특히, 조사시간의 단축은 물체의 움직임으로 인한 영상 화질의 저하를 감소시키는데 기여할 것으로 사려된다.

반복적 연산으로 얻은 Sparse-view CT 영상에 대한 정량적 평가 (Quantitative Evaluation of Sparse-view CT Images Obtained with Iterative Image Reconstruction Methods)

  • 김혜선;;조민형;이수열
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.257-263
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    • 2011
  • Sparse-view CT imaging is considered to be a solution to reduce x-ray dose of CT. Sparse-view CT imaging may have severe streak artifacts that could compromise the image qualities. We have compared quality of sparseview images reconstructed with two representative iterative reconstruction techniques, SIRT and TV-minimization, in terms of image error and edge preservation. In the comparison study, we have used the Shepp-Logan phantom image and real CT images obtained with a micro-CT. In both phantom image and real CT image tests, TV-minimization technique shows the best performance in error reduction and preserving edges. However, the excessive computation time of TV-minimization is a technical challenge for the practical use.

Regularized Multichannel Blind Deconvolution Using Alternating Minimization

  • James, Soniya;Maik, Vivek;Karibassappa, K.;Paik, Joonki
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권6호
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    • pp.413-421
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    • 2015
  • Regularized Blind Deconvolution is a problem applicable in degraded images in order to bring the original image out of blur. Multichannel blind Deconvolution considered as an optimization problem. Each step in the optimization is considered as variable splitting problem using an algorithm called Alternating Minimization Algorithm. Each Step in the Variable splitting undergoes Augmented Lagrangian method (ALM) / Bregman Iterative method. Regularization is used where an ill posed problem converted into a well posed problem. Two well known regularizers are Tikhonov class and Total Variation (TV) / L2 model. TV can be isotropic and anisotropic, where isotropic for L2 norm and anisotropic for L1 norm. Based on many probabilistic model and Fourier Transforms Image deblurring can be solved. Here in this paper to improve the performance, we have used an adaptive regularization filtering and isotropic TV model Lp norm. Image deblurring is applicable in the areas such as medical image sensing, astrophotography, traffic signal monitoring, remote sensors, case investigation and even images that are taken using a digital camera / mobile cameras.

TIT 기반에 IP-TV 플랫폼의 재생 소실 시간 최소화에 관한 연구 (A Study of minimization of Playback Loss Time on IP-TV Platform based on TIT)

  • 서상진;진현준;박노경
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 1994년 미국에서 최초의 디지털 방송인 DirectTV 서비스를 시작하여, 현재 다양한 방송 서비스 분야로 확산되고 있다. 국내에서는 새마을 열차, 지하철 일부 구간에 TIT(Tranport Information Technology) 기술 기반의 IP-TV 방송 서비스를 제공하고 있다. 그러나, 구동 S/W가 교차형 연동 실행되어 프로그램의 실행이 정지되거나, 교차 실행 시간 구간에서 메모리 누수 및 오버플로우가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 실행시 발생되는 시스템 Fault는 재생 손실 시간을 가중시켜 방송 서비스의 신뢰성 약화의 주요한 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 물리적 실행 환경이 열악한 TIT 기반의 IP-TV 플랫폼을 감시하기 위해 모니터링 시간 구간을 형식화하고, S/W 기반의 TIT Monitor를 설계 및 구현하였다. 그리고 적용 실험을 통해 14.3%의 재생 시간이 향상되었음을 알 수 있었다.

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Exterior 투영데이터를 이용한 Region-of-Interest CT의 반복적 영상재구성 방법 (An Iterative Image Reconstruction Method for the Region-of-Interest CT Assisted from Exterior Projection Data)

  • 진승오;권오경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.132-141
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    • 2014
  • In an ordinary CT scan, a large number of projections with full field-of-view (FFOV) are necessary to reconstruct high resolution images. However, excessive x-ray dosage is a great concern in FFOV scan. Region-of-interest (ROI) CT or sparse-view CT is considered to be a solution to reduce x-ray dosage in CT scanning, but it suffers from bright-band artifacts or streak artifacts giving contrast anomaly in the reconstructed image. In this study, we propose an image reconstruction method to eliminate the bright-band artifacts and the streak artifacts simultaneously. In addition to the ROI scan for the interior projection data with relatively high sampling rate in the view direction, we get sparse-view exterior projection data with much lower sampling rate. Then, we reconstruct images by solving a constrained total variation (TV) minimization problem for the interior projection data, which is assisted by the exterior projection data in the compressed sensing (CS) framework. For the interior image reconstruction assisted by the exterior projection data, we implemented the proposed method which enforces dual data fidelity terms and a TV term. The proposed method has effectively suppressed the bright-band artifacts around the ROI boundary and the streak artifacts in the ROI image. We expect the proposed method can be used for low-dose CT scans based on limited x-ray exposure to a small ROI in the human body.

An Efficient Channel Selection and Power Allocation Scheme for TVWS based on Interference Analysis in Smart Metering Infrastructure

  • Huynh, Chuyen Khoa;Lee, Won Cheol
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권1호
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    • pp.50-64
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    • 2016
  • Nowadays, smart meter (SM) technology is widely effectively used. In addition, power allocation (PA) and channel selection (CS) are considered problems with many proposed approaches. In this paper, we will suggest a specific scenario for an SM configuration system and show how to solve the optimization problem for transmission between SMs and the data concentrator unit (DCU), the center that collects the data from several SMs, via simulation. An efficient CS with PA scheme is proposed in the TV white space system, which uses the TV band spectrum. On the basic of the optimal configuration requirements, SMs can have a transmission schedule and channel selection to obtain the optimal efficiency of using spectrum resources when transmitting data to the DCU. The optimal goals discussed in this paper are the maximum capacity or maximum channel efficiency and the maximum allowable power of the SMs used to satisfy the quality of service without harm to another wireless system. In addition, minimization of the interference to the digital television system and other SMs is also important and needs to be considered when the solving coexistence scenario. Further, we propose a process that performs an interference analysis scheme by using the spectrum engineering advanced Monte Carlo analysis tool (SEAMCAT), which is an integrated software tool based on a Monte-Carlo simulation method. Briefly, the process is as follows: The optimization process implemented by genetic evolution optimization engines, i.e., a genetic algorithm, will calculate the best configuration for the SM system on the basis of the interference limitation for each SM by SEAMCAT in a specific configuration, which reaches the solution with the best defined optimal goal satisfaction.

PFC 회로의 과도 특성을 고려한 출력 커패시터 용량 최소화 방안 (A method of minimization of output capacitor Considering transient characteristics of PFC circuit)

  • 주성용;강정일
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.151-153
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    • 2020
  • PFC( Power Factor Corrector)회로의 목적은 입력전류의 역률 개선을 목적으로 널리 사용되고 있다. 그리고 입/출력 파워의 균형을 위해 대용량의 출력Cap이 사용되며 주로 전해액이 포함된 부품을 사용한다. 그러나 사용 되는 전해Cap은 AC-DC 변환회로의 수명시간을 결정지으며 이를 사용하는 전자제품의 전체 수명을 반영하게 된다. 본 연구는 출력Cap용량을 최소와시키며 이를 대체 할 수 있는 Film Cap을 사용하여 제품의 전체 수명시간을 개선시키는데 목적이 있으며 다이나믹 특성의 부하와 서지성 낙뢰 및 과전압 대책에 대한 해결방안을 실제 시스템에서 구현하고자 한다. 또한 입력 서지 및 다이나믹 부하에 대한 개선 회로를 확인하고 이론적 결과는 200W LED TV에서 검증한다.

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TFT-LCD용 휘도 성능을 향상시키는 나노 와이어 그리드 편광 필름의 제작 (Fabrication of a Nano-Wire Grid Polarizer for Brightness Enhancement in TFT-LCD Display)

  • 허종욱;남수용
    • 한국인쇄학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.105-124
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    • 2011
  • TFT-LCD consists of LCD panel on the top, circuit unit on the side and BLU on the bottom. The recent development issues of BLU-dependent TFT-LCD have been power consumption minimization, slimmerization and size maximization. As a result of this trend, LED is adopted as BLU instead of CCFL to increase brightness and to reduce thickness. In liquid crystal displays, the light efficiency is below 10% due to the loss of light in the path from a light source to an LCD panel and presence of absorptive polarizer. This low efficiency results in low brightness and high power consumption. One way to circumvent this situation is to use a reflective polarizer between backlight units and LCD panels. Since a nano-wire grid polarizer has been known as a reflective polarizer, an idea was proposed that it can be used for the enhancement of the brightness of LCD. The use of reflective polarizing film is increasing as edge type LED TV and 3D TV markets are growing. This study has been carried out to fabrication of the nano-wire grid polarizer(NWGP) and investigated the brightness enhancement of LCD through polarization recycling by placing a NWGP between an c and a backlight unit. NWGPs with a pitch of 200nm were fabricated using laser interference lithography and aluminum sputtering and wet etching. And The NWGP fabrication process was using by the UV imprinting and was applied to plastic PET film. In this case, the brightness of an LCD with NWGPs was 1.21 times higher than that without NWGPs due to polarization recycling.

ATSC 지상파 DTV 시스템의 등화형 디지털 동일 채널 중계기를 위한 디지털 신호 처리 기술 (Digital Signal Processing Techniques for the Equalization Digital On-Channel Repeater in the ATSC Terrestrial DTV System)

  • 박성익;음호민;이용태;김흥묵;서재현;김형남;김승원
    • 방송공학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.357-370
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    • 2004
  • 본 논문에서는 ATSC 디지털 TV (DTV) 시스템의 등화형 동일 채널 중계기(Equalization Digital On-Channel Repeater)를 위한 복조, 등화, 그리고 재변조로 구성된 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing: DSP) 기술들을 제안한다. EDOCR에서의 신호처리 과정에 의해 발생기는 시스템 지연은 기존 수신기의 수신 성능 저하를 야기할 수 있기 때문에 가능한 그 지연을 최소화 하여야 한다. 본 논문에서 제안한 DSP 기술들은 EDOCR의 성능 저하를 최소화 하면서 시간 지연을 줄일 수 있도록 하였다. 또한, 본 논문에서는 전산 실험을 통해 하드웨어 구현에 적합한 필터의 탭 수를 다양하게 제시한다.

폐가전제품의 재이용 및 재활용 활성화 방안에 관한 연구 (A Study on the Improvement Strategy of Reuse and Recycling of Home Appliances Waste)

  • 박찬혁;정재춘;이재웅;김영준;최석순
    • 유기물자원화
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    • 제11권2호
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    • pp.74-85
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    • 2003
  • 본 연구는 폐가전제품의 회수 및 처리 현황을 파악하고 이를 통해 재이용 및 재활용 활성화를 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 대형폐기물중 가전제품의 배출량은 냉장고가 30.7%, TV가 37.8%, 세탁기가 22.9%, 에어컨이 8.5%이며 품목별 회수량은 냉장고가 38.7%, TV가 14.3%. 세탁기가 36.8%, 에어컨이 0.3%로 나타났다. 회수주체별 회수량은 지자체가 46.2%, 생산자대리점 및 물류센타가 49.7%, 재활용센터가 4.1%이며, 폐가전제품의 처리 현황은 재이용이 17%, 유가물 회수가 65%, 매립 및 소각이 18%로 밝혀졌다. 대형폐기물중 폐가전제품의 재활용을 촉진시키기 위해서는 먼저 재이용을 민간 재이용 및 재활용 조직을 활성화 할 수 있는 제도를 확립하는 것이 중요하다고 본다. 또한, 생산자에게 생산단계에서의 제품에 대한 책임을 강화 및 폐가전제품에 대한 회수 체계의 확립이 필요하다. 가전제품의 재활용 혹은 적절한 처리에 필요한 재원으로 활용될 수 있는 폐기물예치금제도의 개선이 필요하며, 제품의 내구연한 연장을 유도할 수 있도록 내구연한의 범위를 정해서 융통성있게 운영함이 필요하다. 마지막으로 폐기물 발생억제 측면에서의 소비패턴을 유도할 수 있도록 소비자를 대상으로 한 교육 홍보가 지속적으로 이루어져야 하고, 대형폐기물의 회수와 처리장소 및 처리 비용의 일부는 자치단체가 부담하고 민간대형업체가 파쇄 재활용처리하는 방식의 도입이 필요하다.

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