• 제목/요약/키워드: Volume rendering technique

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파라미터의 변경에 따라 나선형 전산화 단층 촬영의 체적 변화 (Volume Change of Spiral Computed Tomography due to the Changed in the Parameters)

  • 이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.307-311
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    • 2013
  • 본 논문에서는 피폭선량 절감을 위해 기존의 선량보다 낮은 선량으로 CT검사를 했을 경우에 병변의 유무를 충분히 가릴 수 있는지 scan parameter(절편두께, Helical Pitch)와 3차원으로 영상재구성시 threshold값의 설정에 따른 영상의 변화정도를 3차원 영상화를 통하여 시료의 체적 변화를 알아보고, 피폭선량절감을 위한 CT에서 허용 가능한 scan parameter를 찾고자 연구를 시도하였다. 실험방법으로는 실리콘을 이용하여 시료를 제작하였으며, 이때 시료의 크기는 직경이 50, 40, 30, 20, 10mm로 10mm 간격으로 5개의 구형 모형을 제작하였고, 5개의 시료를 관전압, 관전류를 각각 120Kvp, 50mA로 고정하고, 단면두께(1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 7.0mm), Helical Pitch(1.5, 2.0, 3.0)를 각각 변화시켜 Scan 하고 영상 간의 interval은 (1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 7.0mm)로 구성하여, 영상을 workstation으로 전송하고, Volume Rendering Technique를 사용하여 threshold(-200,-50,50 ~1,000) 값을 변화시키면서 3차원 영상으로 재구성하고, 시료의 체적을 측정하였다. 실험결과 Helical pitch가 1.5일 때 체적변화가 가장 적었고, Helical pitch가 3.0일 때 체적변화가 가장 많이 감소하였으며, 절편두께가 증가할수록 시료의 체적도 실측치보다 감소한다는 것을 실험을 통해 확인 할 수 있었다. 또한 3차원 영상재구성시 threshold 범위를 -200~1,000으로 설정한 경우, 시료의 체적의 변화가 가장 적은 것으로 나타났다.

The arterial blood supply of the temporomandibular joint: an anatomical study and clinical implications

  • Cuccia, Antonino Marco;Caradonna, Carola;Caradonna, Domenico;Anastasi, Giuseppe;Milardi, Demetrio;Favaloro, Angelo;De Pietro, Anita;Angileri, Tommaso Maurizio;Caradonna, Luigi;Cutroneo, Giuseppina
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제43권1호
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    • pp.37-44
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    • 2013
  • Purpose: The aim of this study was to analyze three-dimensional images of the arterial supply to the temporo-mandibular joint. Materials and Methods: Ten patients (five men and five women, mean age 36 years) without signs or symptoms of temporomandibular disorders, who underwent contrast-enhanced computed tomographic (CT) scanning with intravenous contrast, were studied. The direct volume rendering technique of CT images was used, and a data set of images to visualize the vasculature of the human temporomandibular joint in three dimensions was created. After elaboration of the data through post-processing, the arterial supply of the temporomandibular joint was studied. Results: The analysis revealed the superficial temporal artery, the anterior tympanic artery, the deep temporal artery, the auricular posterior artery, the transverse facial artery, the middle meningeal artery, and the maxillary artery with their branches as the main arterial sources for the lateral and medial temporomandibular joint. Conclusion: The direct volume rendering technique was found to be successful in the assessment of the arterial supply to the temporomandibular joint. The superficial temporal artery and maxillary artery ran along the lateral and medial sides of the condylar neck, suggesting that these arteries are at increased risk during soft-tissue procedures such as an elective arthroplasty of the temporomandibular joint.

사용자 선호에 기반한 효율적 최대 휘소 가시화 알고리즘의 선택 방법 (Algorithm Selection Method for Efficient Maximum Intensity Projection Based on User Preference)

  • 한철희;계희원
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.87-97
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    • 2018
  • Maximum intensity projection (MIP) is a common visualization technique in medical imaging system. A typical method to improve the performance of MIP is empty space leaping, which skips unnecessary area. This research proposes a new method to improve the existing empty space leaping. In order to skip more regions, we introduce a variety of acceleration strategies that use some tolerance given by the user to take part in image quality loss. Each proposed method shows various image quality and speed, and this study compares them to select the best one. Experimental results show that it is most efficient to add a constant tolerance function when the image quality required by the user is low. Conversely, when the user required image quality is high, a function with a low tolerance of volume center is most effective. Applying the proposed method to general MIP visualization can generate a relatively high quality image in a short time.

영상공간에서의 계층구조를 사용한 스플래팅의 속도 향상기법 (A Speed Enhancement Technique for Splatting Using Hierarchical Data Structure)

  • 이래경;임인성
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.33-45
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    • 1998
  • 볼륨 가시화(volume visualization)는 3차원 볼륨 데이터로부터 의미 있는 가시적 정보를 추출하도록 도와주는 연구분야이다. 볼륨 렌더링(volume rendering)은 볼륨 데이터로부터 영상(image)을 얻는 기술을 말하는데, 이러한 렌더링 기법 중 물체공간(object space)에 기반한 스플래팅(splatting) 기법은 볼륨 데이터에 존재하는 응집성(coherence)의 이점을 이용할 수 있는 팔진트리(octree)나 피라미드(pyramid)와 같은 계층구조를 적용하기 쉽다. 본 논문에서는 볼륨 데이터에 팔진트리를 적용한 기존의 스플래팅 기법에 영상공간(image space)에서의 응집성의 이점을 이용하기 위한 계층구조로 4진트리(quadtree)와 범위트리(range tree)를 적용하는 새로운 스플래팅 기법을 제안한다. 이 기법은 볼륨 데이터내의 불투명한 복셀(voxel)들에 의해 가려지는 복셀들에 대한 방문을 가능한 한 피함으로써 전체적인 스플래팅의 속도를 향상시킨다. 이 기법은 잘 알려진 팔진트리, 4진트리 그리고 범위트리를 사용함으로써 그 구현이 쉽고, 추가적으로 많은 메모리를 사용하지 않으면서도 렌더링의 속도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 기법이다.

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피라미드 볼륨 교차기법을 이용한 영상기반의 3차원 형상 복원 (A Image-based 3-D Shape Reconstruction using Pyramidal Volume Intersection)

  • 이상욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.127-135
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    • 2006
  • 영상 기반 3차원 모델링은 카메라로부터 획득된 영상을 입력으로 하여 3차원 그래픽 모델을 생성하는 기술로 고가형 3D 스캐너의 대체 기술로 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 피라미드 볼륨 교차기법을 이용한 영상 기반 3차원 모델링 시스템을 제안한다. 3차원 모델을 생성하기 위한 제안 알고리즘은 카메라 보정 단계, 3차원 형상 복원단계, 3차원 표면 생성 단계로 이루어진다. 카메라 보정 단계에서는 영상 획득용 카메라에 대한 카메라 행렬을 계산하며 3차원 형상 복원 단계에서는 실루엣 기반 피라미드 볼륨 교차 기법에 의해 실 3차원 형상을 생성한다. 3차원 표면 생성 단계에서는 3차원 형상 복원 단계의 결과인 복원 복셀 공간을 그물망 형태의 3차원 표면을 생성시킨다. 실험 결과 제안 알고리즘이 비교적 정확하게 3차원 모델을 생성함을 확인하였다.

브릭 정점을 이용한 GPU 기반 볼륨 광선투사법 가속화 (Accelerating GPU-based Volume Ray-casting Using Brick Vertex)

  • 채수평;신병석
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 최근에 GPU 기반의 볼륨 광선 투사법을 가속화하는 기법들이 많이 연구되고 있다. 하지만 이런 기법들은 CPU-GPU간 데이터 전송 시 병목 현상을 야기하고 계층구조를 표현하기 위한 추가적인 GPU 메모리 공간이 필요할 뿐만 아니라 불투명도 전이 함수가 변경되었을 때 실시간에 대응하지 못하는 문제점들이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 GPU 기반의 효율적인 빈 공간 도약 기법을 제안한다. 브릭(brick) 안에 포함되는 복셀들의 최대 밀도 값을 하나의 정점에 저장하고 불투명도 전이 함수에 의하여 투명하다고 판별된 정점들을 기하 쉐이더에서 삭제한다. 이 정점들을 랜더링 시간에 기하 쉐이더의 입력 값으로 사용해 투명하지 않은 영역의 바운딩 박스를 만들어 광선이 효과적으로 진행하도록 한다. 생성된 정점들은 렌더링 중에 시점의 변화에 무관하게 사용할 수 있지만 불투명도 전이 함수가 변경되면 투명하지 않은 정점들을 다시 생성해야 한다. 이는 기하 쉐이더를 통해서 GPU 안에서 고속으로 생성되기 때문에 대화식 처리가 가능하다. 제안하는 방법은 기존 광선 투사법의 결과와 동일한 영상을 생성하며 렌더링 속도는 기존의 방법에 비해 최대 10배 이상 향상되었다.

Accuracy Analysis of Magnetic Resonance Angiography and Computed Tomography Angiography Using a Flow Experimental Model

  • Heo, Yeong-Cheol;Lee, Hae-Kag;Park, Cheol-Soo;Cho, Jae-Hwan
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권1호
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    • pp.40-46
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    • 2015
  • This study investigated the accuracy of magnetic resonance angiography (MRA) and computed tomography angiography (CTA) in terms of reflecting the actual vascular length. Three-dimensional time of flight (3D TOF) MRA, 3D contrast-enhanced (CE) MRA, volume-rendering after CTA and maximum intensity projection were investigated using a flow model phantom with a diameter of 2.11 mm and area of $0.26cm^2$. 1.5 and 3.0 Tesla devices were used for 3D TOF MRA and 3D CE MRA. CTA was investigated using 16 and 64 channel CT scanners, and the images were transmitted and reconstructed by volume-rendering and maximum intensity projection, followed by conduit length measurement as described above. The smallest 3D TOF MRA measure was $2.51{\pm}0.12mm$ with a flow velocity of 40 cm/s using the 3.0 Tesla apparatus, and $2.57{\pm}0.07mm$ with a velocity of 71.5 cm/s using the 1.5 Tesla apparatus; both images were magnified from the actual measurement of 2.11 mm. The measurement with the 16 channel CT scanner was smaller ($3.83{\pm}0.37mm$) than the reconstructed image on maximum intensity projection. The images from CTA from examination apparatus and reconstruction technique were all larger than the actual measurement.

계층적 자료구조와 그래픽스 하드웨어를 이용한 적응적 메쉬 세분화 데이타의 대화식 가시화 (Interactive Visualization Technique for Adaptive Mesh Refinement Data Using Hierarchical Data Structures and Graphics Hardware)

  • 박상훈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권5_6호
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    • pp.360-370
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    • 2004
  • 적응적 메쉬 세분화(AMR)는 여러 과학과 공학 분야에서 이용되는 보편적인 계산 시뮬레이션기법이다. AMR 데이타가 계층적인 다중해상도 데이타 구조로 이뤄져 있음에도 불구하고, 어떤 적절한 자료구조로의 변형 없이, 이 데이타를 광선추적법이나 스플래팅과 같은 전통적인 볼륨 가시화 알고리즘들을 이용하여 가시화 하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 AMR 데이타로부터 생성된 k-d 트리와 팔진트리를 이용하는 계층적 다중해상도 스플래팅에 대해 설명한다. 이 기법은 최신의 범용 PC 그래픽스 하드웨어를 이용하여 AMR 데이타의 가시화를 구현하는데 적합하다. 대화식으로 변환함수와 뷰잉 / 렌더링 파라메터를 설정할 수 있는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스에 대해서도 설명한다. nVIDIA GeForce3 그래픽스 카드를 내장한 범용의 PC를 이용해 얻은 실험 결과로부터, 제안된 기법을 이용해 AMR 데이타를 대화식으로(초당 20프레임 이상의 속도로) 렌더링 할 수 있음을 보인다. 본 기법은 시간 가변 AMR 데이터의 병렬 렌더링에도 쉽게 적응될 수 있을 것이다.

PC 기반의 3차원 의료영상 재구성 시스템의 고속화 설계 (Speed Optimization Design of 3D Medical Image Reconstruction System Based on PC)

  • 배수현;김선호;유선국
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.546-549
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    • 1997
  • 3D medical image reconstruction techniques are useful to figure out complex 3D structure from the set of 2D sections but their implementations are difficult due to processor's limitation and their computational complexity. In this paper, we propose a new speed optimization technique or accelerating the volume rendering algorithm. In addition, the whole procedure or reconstructing the medical images are constructed by using Visual C++ 5.0 under PC environment. They include classification, shading and ray-casting.

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의료 단층 영상의 분석을 위한 쿼리 시스템 (Query System for Analysis of Medical Tomography Images)

  • Kim, Tae-Woo;Cho, Tae-Kyung;Park, Byoung-Soo
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.38-43
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    • 2004
  • We designed and implemented a medical image query system, including a relational database and DBMS (database management system), which can visualize image data and can achieve spatial, attribute, and mixed queries. Image data used in querying can be visualized in slice, MPR(multi-planner reformat), volume rendering, and overlapping on the query system. To reduce spatial cost and processing time in the system. brain images are spatially clustered, by an adaptive Hilbert curve filling, encoded, and stored to its database without loss for spatial query. Because the query is often applied to small image regions of interest(ROI's), the technique provides higher compression rate and less processing time in the cases.

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