• 제목/요약/키워드: Virtual Reference

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디지털 스캔을 이용하여 제작된 임플란트 수술가이드의 정확도 (Accuracy assessment of implant placement using a stereolithographic surgical guide made with digital scan)

  • 정승미;방정환;황찬현;강세하;최병호;방일흠;전형태;안성훈
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.111-119
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    • 2015
  • 목적: 인상재와 석고모형을 사용하지 않고 디지털 영상 만을 사용하여 제작된 수술가이드를 이용한 치과 임플란트 수술의 정확도를 평가하고자 하였다. 재료 및 방법: 상하악 부분 무치악 모델 6개 세트를 본 연구에 사용하였다. 모델을 환자 구강구조로 간주하고 부분 무치악 모델을 Trios 구강스캐너로 디지털 인상을 채득하였다. 수술가이드의 정확도 평가를 위해 제작된 Reference plate를 모델의 교합면에 고정한 상태로 CBCT를 촬영하였다. CBCT에서 얻은 영상과 디지털 인상에서 얻은 영상을 정합하고 정합한 영상에서 임플란트 식립위치를 진단하고 수술가이드를 디자인하였다. 제작된 수술가이드를 이용하여 부분 무치악 모델에서 임플란트를 식립하였다. 시술 후, 시술 전과 동일한 방법으로 CBCT를 촬영하여 시술 전 컴퓨터 소프트웨어에서 측정한 수치와 시술 후 CBCT촬영하여 소프트웨어상에서 측정한 시술 후 수치 사이 차이점을 비교하였다. 결과: 평균거리오차가 임플란트 상단 X축에서 0.27 mm, Y축에서 0.29 mm 였으며, 임플란트 하단(Apex)부위에서는 X축에서 0.11 mm, Y축에서 0.14 mm 평균각도오차가 X축에서 $0.26^{\circ}$, Y축에서 $0.26^{\circ}$ 였다. 평균수직오차는 +0.44 mm로 시술 전 계획한 높이보다 평균 0.44 mm 더 위로 임플란트가 식립되었다. 결론: 본 연구의 결과는 인상재와 석고모형을 사용하지 않고 디지털 영상 만을 사용하여 제작된 수술가이드를 사용하여 임플란트를 시술할 경우 계획한 임플란트 식립 위치와 방향으로 높은 정확도를 가지고 임플란트를 식립할 수 있음을 보여 주었다.

Dynamic Control Allocation for Shaping Spacecraft Attitude Control Command

  • Choi, Yoon-Hyuk;Bang, Hyo-Choong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.10-20
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    • 2007
  • For spacecraft attitude control, reaction wheel (RW) steering laws with more than three wheels for three-axis attitude control can be derived by using a control allocation (CA) approach.1-2 The CA technique deals with a problem of distributing a given control demand to available sets of actuators.3-4 There are many references for CA with applications to aerospace systems. For spacecraft, the control torque command for three body-fixed reference frames can be constructed by a combination of multiple wheels, usually four-wheel pyramid sets. Multi-wheel configurations can be exploited to satisfy a body-axis control torque requirement while satisfying objectives such as minimum control energy.1-2 In general, the reaction wheel steering laws determine required torque command for each wheel in the form of matrix pseudo-inverse. In general, the attitude control command is generated in the form of a feedback control. The spacecraft body angular rate measured by gyros is used to estimate angular displacement also.⁵ Combination of the body angular rate and attitude parameters such as quaternion and MRPs(Modified Rodrigues Parameters) is typically used in synthesizing the control command which should be produced by RWs.¹ The attitude sensor signals are usually corrupted by noise; gyros tend to contain errors such as drift and random noise. The attitude determination system can estimate such errors, and provide best true signals for feedback control.⁶ Even if the attitude determination system, for instance, sophisticated algorithm such as the EKF(Extended Kalman Filter) algorithm⁶, can eliminate the errors efficiently, it is quite probable that the control command still contains noise sources. The noise and/or other high frequency components in the control command would cause the wheel speed to change in an undesirable manner. The closed-loop system, governed by the feedback control law, is also directly affected by the noise due to imperfect sensor characteristics. The noise components in the sensor signal should be mitigated so that the control command is isolated from the noise effect. This can be done by adding a filter to the sensor output or preventing rapid change in the control command. Dynamic control allocation(DCA), recently studied by Härkegård, is to distribute the control command in the sense of dynamics⁴: the allocation is made over a certain time interval, not a fixed time instant. The dynamic behavior of the control command is taken into account in the course of distributing the control command. Not only the control command requirement, but also variation of the control command over a sampling interval is included in the performance criterion to be optimized. The result is a control command in the form of a finite difference equation over the given time interval.⁴ It results in a filter dynamics by taking the previous control command into account for the synthesis of current control command. Stability of the proposed dynamic control allocation (CA) approach was proved to ensure the control command is bounded at the steady-state. In this study, we extended the results presented in Ref. 4 by adding a two-step dynamic CA term in deriving the control allocation law. Also, the strict equality constraint, between the virtual and actual control inputs, is relaxed in order to construct control command with a smooth profile. The proposed DCA technique is applied to a spacecraft attitude control problem. The sensor noise and/or irregular signals, which are existent in most of spacecraft attitude sensors, can be handled effectively by the proposed approach.

동일 평면상의 자연 특징점 검출 및 추적을 이용한 증강현실 시스템 (Augmented Reality System using Planar Natural Feature Detection and Its Tracking)

  • 이아현;이재영;이석한;최종수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권4호
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    • pp.49-58
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    • 2011
  • 일반적으로 사용되는 마커 기반의 증강현실 시스템은 카메라 입력영상 내에 마커가 항상 존재해야 한다는 제한 때문에 사용자의 접근에 불편을 준다. 때문에 최근 배경 영상에서 취득할 수 있는 객체를 자연 마커로 생성한 시스템이나 배경 영상의 특징을 이용해 기하학적 지도를 작성하여 가상의 객체 정합에 이용한 증강현실 시스템들이 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 카메라 입력 영상에서 동일 평면상에 존재하는 특징들을 검출하고, 이를 추적함으로써 카메라 위치 정보를 추정하는 증강현실 시스템을 제안한다. 또한 특징점 추적에 사용된 추적 방법은 카메라에서 취득한 영상 밖으로 특징점이 벗어날 경우 더 이상 추적할 수 없는 문제점을 가지고 있어, 이를 보완하기 위해 새로운 특징점을 재검출하여 객체의 정합을 유지하는 방법도 제시한다. 제안된 방법은 미리 지정된 마커를 사용하지 않기 때문에 사용자의 접근이 편리하고, 특정한 형태의 마커를 사용하지 않는 다른 시스템보다 비교적 간단하게 구현할 수 있어 다양한 모바일 환경에서 유용하게 이용될 수 있다.

소형 휴대기기용 DC-DC 변환기를 위한 전압 보호회로 설계 (Design of a Voltage Protection Circuit for DC-DC Converter of the Potable Device Application)

  • 박호종;허윤석;박용수;김남태;송한정
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권1호
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    • pp.18-23
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    • 2012
  • 본 논문에서 소형 휴대기기용 DC-DC 변환기를 위한 전압보호회로를 설계 하였다. 제안하는 전압보호회는 저전압 보호회로(UVLO)와 고전압 보호회로(OVP) 로 구성되며, 비교기와 바이어스 회로를 사용하여 구현하였다. XFAB $1{\mu}m$ CMOS 공정을 SPICE 모의실험을 통하여 특성 확인을 하였다. 모의실험 결과, 저전압 보호회로(UVLO)는 입력 전압이 4.8 V 이상이 되면 턴-온 되며, 4.2 V 이하가 되면 턴-오프가 되어 저전압의 입력전압이 인가될 때 회로의 오작동을 막을 수 있다. 고전압 보호회로(OVP)는 기준전압 3.8V 이상의 출력전압이 발생하였을 때 회로를 차단하여 소자의 파괴를 막아 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다. 또 가상의 DC-DC 변환기 제어회로에 연결한 결과 전압의 이상에 따른 전압보호회로의 동작여부를 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 전압보호회로는 DC-DC 변환기의 보호회로 셀로 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

뇌졸중 환자의 운전재활 시기 결정을 위한 K-MBI의 임상적 유용성: 예비 연구 (Clinical Usefulness on K-MBI for Decision of Driving Rehabilitation Period in Patients with Stroke: A pilot study)

  • 박명옥
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • 연구배경 및 목적: 수정된 바델지수(MBI)는 지역사회 재활세팅 및 재활 병원에서 흔히 사용되어지는 기본적인 일상생활 평가 도구이다. 선행 연구들에 의하면 노인 혹은 뇌졸중 환자들의 운전 능력과 일상생활활동의 수준은 유의미한 상관성이 있음을 보고된 바 있다. 그러나, 뇌졸중 환자의 운전능력을 예측함에 있어 임상에서 흔히 사용되는 일상생활 활동 기본 평가인 수정된 바델지수의 유용성을 밝힌 연구는 미비하다. 본 연구에서는 한국형 수정된 바델 지수(K-MBI)룰 활용하여 뇌졸중 환자의 운전 가능성을 알아봄으로서 운전 수행 능력을 예측함에 있어 한국형 수정된 바델 지수의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 연구방법: 서울 소재 재활병원에서 재활치료를 받고 있는 뇌졸중 환자 48명이 연구에 참여하였다. 모든 연구 대상자에게 K-MBI 검사를 통해 기본적인 일상생활 활동 수준을 측정하였고 가상현실 운전시뮬레이터를 이용하여 운전 수행능력을 측정하였다. 운전 시뮬레이터상의 운전 수행 검사의 합격/불합격에 따른 K-MBI 점수의 예측 타당도를 ROC curve를 이용하여 검증하였다. 결과: 뇌졸중 이후 운전재활을 권고할 만한 기본적인 일상생활 활동 수준은 K-MBI 점수가 최소 86.5점인 경우가 적절한 것으로 나타났다. 결론: 본 연구는 뇌졸중 환자의 운전 재활을 권고하는 시기를 예측함에 있어 유용한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

Glass dosimeter와 PCXMC Program을 이용한 소아피폭선량 측정 및 분석 (Measurement and Analysis of Pediatric Patient Exposure Dose Using Glass dosimeter and a PC-Based Monte Carlo Program)

  • 김영은;이정화;홍선숙;이관섭
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.9-14
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    • 2012
  • Exposed dose of young child should be managed necessarily. Young child is more sensitive than adult of a Radioactivity, especially, and lives longer than adult. Must reduce exposed dose which follows The ALARA(As Low As Reasonably Achievable)rule is recommended by ICRP(International Commission on Radiological Protection)within diagnostic useful range. Therefore, We have to prepare Pediatric DRL(Diagnostic Reference Level) in Korea as soon as possible. Consequently, in this study, wish to estimate organ dose and effective dose using PCXMC Program(a PC-Based Monte Carlo Program), and measure ESD(Entrance surface dose)and organ dose using Glass dosimeter, and then compare with DRL which follows EC(European Commission)and NRPB(National Radiological Protection Board). Using glass dosimeter and PCXMC programs conforming to the International Committee for Radioactivity Prevention(ICRP)-103 tissue weighting factor based on the item before the organs contained in the Chest, Skull, Pelvis, Abdomen in the organ doses and effective dose and dose measurements were evaluated convenience. In a straightforward way to RANDO phantom inserted glass dosimeter(GD352M)by using the hospital pediatric protocol, and in a indirect way was PCXMC the program through a virtual simulation of organ doses and effective dose were calculated. The ESD in Chest PA is 0.076mGy which is slightly higher than the DRL of NRPB(UK) is 0.07mGy, and is lower than the DRL of EC(Europe) which is 0.1mGy. The ESD in Chest Lateral is 0.130mGy which is lower than the DRL of EC(Europe) is 0.2mGy. The ESD in Skull PA is 0.423mGy which is 40 percent lower than the DRL of NRPB(UK) is 1.1mGy and is 28 percent lower than the DRL of EC(Europe) is 1.5mGy. The ESD in Skull Lateral is 0.478mGy which is half than the DRL of NRPB(UK) is 0.8mGy, is 40 percent lower than the DRL of EC(Europe) is 1mGy. The ESD in Pelvis AP is 0.293mGy which is half than the DRL of NRPB(UK) is 0.60mGy, is 30 percent lower than the DRL of EC(Europe)is 0.9mGy. Finally, the ESD in Abdomen AP is 0.223mGy which is half than the DRL of NRPB(UK) is 0.5mGy, and is 20 percent lower than the DRL of EC is 1.0mGy. The six kind of diagnostic radiological examination is generally lower than the DRL of NRPB(UK)and EC(Europe) except for Chest PA. Shouldn't overlook the age, body, other factors. Radiological technician must realize organ dose, effective dose, ESD when examining young child in hospital. That's why young child is more sensitive than adult of a Radioactivity.

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In-vitro study on the accuracy of a simple-design CT-guided stent for dental implants

  • Huh, Young-June;Choi, Bo-Ram;Huh, Kyung-Hoe;Yi, Won-Jin;Heo, Min-Suk;Lee, Sam-Sun;Choi, Soon-Chul
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제42권3호
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    • pp.139-146
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    • 2012
  • Purpose: An individual surgical stent fabricated from computed tomography (CT) data, called a CT-guided stent, would be useful for accurate installation of implants. The purpose of the present study was to introduce a newly developed CT-guided stent with a simple design and evaluate the accuracy of the stent placement. Materials and Methods: A resin template was fabricated from a hog mandible and a specially designed plastic plate, with 4 metal balls inserted in it for radiographic recognition, was attached to the occlusal surface of the template. With the surgical stent applied, CT images were taken, and virtual implants were placed using software. The spatial positions of the virtually positioned implants were acquired and implant guiding holes were drilled into the surgical stent using a specially designed 5-axis drilling machine. The surgical stent was placed on the mandible and CT images were taken again. The discrepancy between the central axis of the drilled holes on the second CT images and the virtually installed implants on the first CT images was evaluated. Results: The deviation of the entry point and angulation of the central axis in the reference plane were $0.47{\pm}0.27$ mm, $0.57{\pm}0.23$ mm, and $0.64{\pm}0.16^{\circ}$, $0.57{\pm}0.15^{\circ}$, respectively. However, for the two different angulations in each group, the $20^{\circ}$ angulation showed a greater error in the deviation of the entry point than did the $10^{\circ}$ angulation. Conclusion: The CT-guided template proposed in this study was highly accurate. It could replace existing implant guide systems to reduce costs and effort.

도로분야 IFC 확장을 위한 도로시설의 구성요소 도출 (Extraction of Road Structure Elements for Developing IFC(Industry Foundation Classes) Model for Road)

  • 문현석;최원식;강인석;나혜숙
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1195-1203
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    • 2014
  • 최근 표준으로 등록된 IFC(Industry Foundation Classes)4는 건축시설의 형상요소 표현에 한정될 뿐 도로, 교량 및 터널 등의 토목시설에 대한 형상표준을 정의하고 있지 않아 여전히 토목 형상모델의 교환을 위한 상호운용성에 제약이 있다. 특히 도로시설은 중심선형에 따라 모델링되는 선형적 특성을 가지며, 프로젝트 별로 형상이 서로 상이하여 표준화된 도로정보모델을 구축하는 것이 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 도로의 형상정보모델 개발을 위해 3차원 설계 프로세스 관점에서 도로를 구성하는 구조요소 및 속성을 도출하는 것이 목적이다. 이를 위해 본 연구는 도로설계를 위해 활용되는 도로설계편람, 지침, 시방서 및 기하설계 기준 등의 정보를 분석하여 도로 구조물의 형상 요소와 속성을 추출한다. 도출된 형상은 엔티티(Entity) 항목으로 정의하고 가상 도로모델을 통해 정의된 도로 형상모델의 위계구조를 검토한다. 도출된 도로의 세부 구조 요소 및 속성은 인프라 분야의 BIM(Building Information Modeling)환경을 구축하기 위한 3차원 형상정보로 활용되며, 도로의 구체적인 형상, 타입 및 속성을 세분화하여 도로분야의 IFC로 확장하기 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

ATM망을 위한 가입자 인터페이스 관리 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Subscriber Interface Management System in ATM Network)

  • 이병기;조국현
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제5권6호
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    • pp.782-792
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    • 1999
  • 효과적인 ATM 망의 관리는 연결 지향 환경, 다양한 서비스 등급, 대규모 트래픽, 가상 망 구성 그리고 여러가지 트래픽 유형 등과 같은 다양한 ATM 특성을 다룰 수 있어야만 한다. 이를 위해 ATM 포럼에서는 ATM 장치, 사설망, 공중망 및 그들간의 상호작용을 지원하기 위한 ATM 망 관리 참조 모델을 정의하였으며, 그 중 하나가 서로 다른 판매자로부터의 ATM 장비들간의 상호동작성을 보장하기 위해 SNMP 기반 망 관리 프로토콜을 통해 상호 연결된 인터페이스를 관리할 수 있도록 정의된 통합 지역 관리 인터페이스(ILMI) 프로토콜이다. ILMI의 목적은 두 인접한 ATM 장치로 하여금 그들 간에 공통의 ATM 링크에 대한 동작 파라메타를 자동적으로 구성할 수 있도록 함으로서, 관리자에 의해 수동 구성이 아닌 ATM 장치 상호간의 플러그 앤 플러그 기능을 지원하는데 있다. 본 논문에서는 이러한 ILMI 기술을 바탕으로 공중망 ATM 교환기에 연결된 가입자의 물리 인터페이스, ATM 계층 인터페이스, VPC 및 VCC의 구성 및 상태 정보를 효율적으로 관리하며, 가입자 시스템의 ATM 주소를 자동으로 등록, 관리할 수 있도록 하는 가입자 인터페이스 관리 시스템(SIMS)을 설계하고, 구현하였다. Abstract An effective ATM management must address the various features of ATM such as connection-oriented environment, varying class of service, large scale traffic, virtual network configurations and, and multiple traffic types. For this, ATM network management reference model defined by ATM Forum describes the various types of network management needed to support ATM devices, private networks, public networks, and the interaction between them. One of these types is Integrated Local Management Interface (ILMI) defined to manage interconnected interface through SNMP-based network management protocol for ensuring the interoperability of ATM devices from different vendors. The purpose of ILMI is to enable two adjacent ATM devices to automatically configure the operation parameters of the common ATM link between them and then to provide a Plug and Plug function to any ATM devices with not a passive configuration by manager but a automatic configuration. This paper design and implement a Subscriber Interface Management System (SIMS) which provide automatic registration and management of ATM address of subscriber system and efficiently manages physical interface of subscriber who is connected to public ATM switch, ATM layer interface, configuration information and status information of VPC and VCC.

수정된 화소 값 분해를 사용하여 한글 비밀 메시지를 숨기는 방법 (An Approach to Conceal Hangul Secret Message using Modified Pixel Value Decomposition)

  • 지선수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.269-274
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    • 2021
  • 비밀 통신에서 스테가노그래피는 제3자에게 인지되지 않으면서 비밀 메시지를 송수신한다. 공간 영역 방법에서 비트화 된 정보가 이미지의 분해된 화소 값의 가상 비트 평면에 삽입된다. 즉 비트화 된 비밀 메시지는 커버 매체인 이미지의 최하위 비트(LSB)에 순차적으로 삽입된다. 표준 LSB는 간단하게 적용할 수 있지만 제3자에 의해 쉽게 탐지될 수 있는 단점이 있다. 보안성을 높이기 위해 상위 비트 평면을 이용할 경우 이미지 품질이 떨어질 수 있다. 이 논문에서 lo번째 비트 평면과 수정된 화소 강도 값 분해에 기반한 이미지 스테가노그래피에 한글 비밀 메시지를 은닉하는 방법을 제시한다. 이때 은닉하려는 한글 메시지를 초성, 중성, 종성으로 분해한 후 혼합과정을 적용하여 기밀성과 견고성을 높인다. 제안된 방법의 효율성을 확인하기 위해 PSNR을 이용하였다. 제시된 기법은 상위 비트 평면에 비밀 메시지를 삽입할 경우 BCD와 Fibonacci를 적용한 방법보다 이미지 품질에서 적은 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 기준값과 비교했을 때 제안한 방법의 PSNR 값이 적절한 것을 확인하였다.