• 제목/요약/키워드: Volumetric Method

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Three-Dimensional Photon Counting Imaging with Enhanced Visual Quality

  • Lee, Jaehoon;Lee, Min-Chul;Cho, Myungjin
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.180-187
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    • 2021
  • In this paper, we present a computational volumetric reconstruction method for three-dimensional (3D) photon counting imaging with enhanced visual quality when low-resolution elemental images are used under photon-starved conditions. In conventional photon counting imaging with low-resolution elemental images, it may be difficult to estimate the 3D scene correctly because of a lack of scene information. In addition, the reconstructed 3D images may be blurred because volumetric computational reconstruction has an averaging effect. In contrast, with our method, the pixels of the elemental image rearrangement technique and a Bayesian approach are used as the reconstruction and estimation methods, respectively. Therefore, our method can enhance the visual quality and estimation accuracy of the reconstructed 3D images because it does not have an averaging effect and uses prior information about the 3D scene. To validate our technique, we performed optical experiments and demonstrated the reconstruction results.

부품 기반한 수퍼쿼드릭 모델을 이용한 기계부품 인식에 관한 연구 (A Study on Assembly Part Recognition Using Part-Based Superquadric Model)

  • 이선호;홍현기;최종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4B호
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    • pp.734-742
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    • 2000
  • 기존의 거리영상을 이용한 모델베이스기반 3차원 물체인식에서는 주로 거리영상 분할과정을 통한 면정합이나 그래프매칭 등의 방법을 이용하였으나, 이러한 방법은 인간의 인식체계와는 동떨어져 있는 경우가 대부분이다. 본 논문에서는 인간의 인식체계와 유사한 체적기반의 수퍼쿼드릭(superquadric) 물체표현과 이를 확장한 물체인식과정을 보인다. 먼저 3차원 물체에 대한 체적특성을 수퍼쿼드릭 계수를 이용한 부품기반 수퍼쿼드릭 모델(PBSM ; part-based superquadirc model) 로 기술하며, 면 특성 및 체적소간의 접합관계 등을 함께 이용하여 물체의 일부 가려짐이나 시점에 의한 비선형적인 형상변화(nonlinear shape change)에도 강건하도록 한다. 입력되는 물체로부터 추출된 수퍼쿼드릭 계수와 모델물체의 계수들간의 매칭을 거쳐 인식에 이른다. 본 논문에서는 실험결과를 통하여 이러한 병합된 방법이 임의의 기계조립 부품의 위치와 자세를 판정하고 인식하는데 유용함을 입증하였다.

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다실린더기관 흡기관내의 압력변동과 체적효율에 관한 연구 (A Study on the Pressure Variation of Intake Pipe and the Volumetric Efficiency in a Multi-Cylinder Engine)

  • 서정일;조진호;김형섭;김병주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.179-188
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    • 1990
  • 본 연구에서는 4사이클, 4실린더기관을 대상으로 하고 흡배기계의 유동특성에 관계되는 인자들을 고려하여 가스교환 과정 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 관내 의 유동현상의 해석에는 압력, 속도의 변화에 대하여 추종성이 좋은 특성곡선법을 이 용하였으며 실험에 있어서 흡기관내의 압력은 직접 제작한 데이터처리장치를, 실린더 내의 압력은 연소압력계측장치를 이용하여 측정하였다. 연구의 목적은 시뮬레이션에 의하여 흡기관내의 압력변동 및 체적효율을 계산한 결과와 실험결과를 비교검토함으로 서 특성곡선법에 의한 본 해석결과의 타당성과 실제기관에의 적용성을 확인하고 흡배 기계의 형상과 치수, 흡배기밸브의 개폐시기, 압축비 등과 체적효율 및 관내의 압력변 동과의 관계를 구명하여 흡기관의 동적효과를 이용할 수 있는 흡기계의 최적설계 및 개선을 위한 자료를 얻고자 한다.

생물학적 칼슘화에 의해 생성된 CaCO3 광물의 정량분석 방법 비교 평가 (Comparative Assessment of Quantitative Methods determining the Amount of Calcium Carbonate Minerals derived from Biocalcification)

  • 안창민;배영신;함종헌;천승규;김창균
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권5호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • This study was performed to develop a method for quantitative analysis obtaining the amount of calcium carbonate minerals formed when Ca salts biomimetically reacted with carbon dioxide. There were two methods compared; 1) volumetric calcimeter method that determining the amount of released carbon dioxide after calcium carbonate minerals were acidified by 4N HCl and 2) Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis (TG-DTA) adopting differential decomposition temperature breaking-up the structural link within calcium carbonate minerals. The comparisons were made by batch experiment (i.e., biocalcification process) along with control (i.e., nominal concentration of $CaCO_3$ prepared). For the control, TG-DTA took a minor root mean square deviation (RMSD) of 1.1~5.9 mg, whereas volumetric calcimeter exposed a greater RMSD of 28.3 mg. For the biocalcification, the amount of $CaCO_3$ was more precisely obtained for TG-DTA rather than that of volumetric calcimeter. It was decided that TG-DTA was more successfully used for quantitative analysis to observe the amount of calcium carbonate minerals derived from biocalcification.

제로터 펌프의 설계 및 배제용적 특성 실험 (Design of a Gerotor Pump and Experimental Investigation of Its Volumetric Displacement Characteristics)

  • 김대명;김성동;구지석;오성진;함영복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1383-1389
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    • 2011
  • 제로터 펌프는 용적식 펌프로서 유압 및 수압장치에 적합하며, 다양한 분야에서 널리 사용되어지고 있다. 이러한 이유로 많은 연구자들에 의해 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 선행연구자들에 의해 연구되어진 제로터의 이론적 설계 방법을 토대로 설계식의 타당성을 검증해보고 곡선족의 포락선으로 부터 로터 프로파일을 설계하는 방법을 설명하고 CAD기법을 이용한 계산과 실험을 통하여 설계 프로파일과 배제용적 산출 방법의 타당성을 비교 검증 하였다. 제로터 펌프의 특성실험을 통하여 성능을 확인하고 제로터 펌프의 디자인과 배제용적 산출 방법을 설명하였다.

3D 볼류메트릭 모델의 동적 복원 알고리즘 (Dynamic Reconstruction Algorithm of 3D Volumetric Models)

  • 박병서;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.207-215
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    • 2022
  • 최신 볼류메트릭 기술이 제공하는 높은 기하학적 정확도와 사실성은 실제 객체와 캡춰된 3D 모델 간 높은 일치도를 보장한다. 그럼에도 불구하고 이렇게 획득된 3D 모델은 프레임 간 완전히 독립적인 3D모델로 시퀀스를 구성하고 있다는 측면에서, 매 프레임 모델 표면 구조(Geometry)의 일관성이 보장 되지 않으며, 정점(Vertex)의 밀도가 매우 높고 정점 간 연결 노드(Edge)가 매우 복잡해지는 특징을 확인 할 수 있다. 이 기술을 통해 생성된 3D 모델은 영화나 비디오 게임 제작 파이프라인에서 제작된 모델과는 본질적으로 다르며, 실시간 렌더링, 애니메이션 및 시뮬레이션, 압축과 같은 응용 분야에서 직접 사용하기에 적합하지 않다. 이와는 대조적으로 우리의 방법은 프레임 간 3D 모델 표면 구조의 높은 일관성을 확보하는 리메싱(Remeshing)과 비강체 표면(Non-rigid Shape)의 대응(Correspondences) 및 매칭(Matching)을 통한 점진적 변형(Deformation) 과정 및 텍스쳐 전달(Texture Transfer) 과정을 연결함으로서 볼류메트릭 3D 모델 시퀀스 품질의 일관성을 유지하며, 후 처리 과정의 자동화를 제공한다.

극사실적 메타휴먼을 위한 3D 볼류메트릭 캡쳐 기반의 동적 페이스 제작 (3D Volumetric Capture-based Dynamic Face Production for Hyper-Realistic Metahuman)

  • 오문석;한규훈;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.751-761
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    • 2022
  • 디지털 기술의 발전에 따라 메타버스가 콘텐츠 시장의 주요 트렌드로 자리하면서 고품질의 3D(dimension) 모델을 생성하는 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 이에 따라 디지털 휴먼으로 대표되는 고품질 3D 가상 인간의 제작과 관련된 다양한 기술적 시도가 이루어지고 있다. 3D 볼류메트릭 캡처는 기존의 3D 모델 생성 방식보다 빠르고 정밀한 3D 인체모형을 생성할 수 있는 기술로 각광 받고 있다. 본 연구에서는 볼류메트릭 3D 및 4D 모델 생성 분야에서 적용되는 기술들과 콘텐츠 제작의 애로사항에 대해 실제 사례를 바탕으로 3D 고정밀 페이셜 제작 기술의 분석을 시도한다. 그리고 실제 볼류메트릭 캡처를 통한 모델의 구현 사례를 바탕으로 3D 가상인간의 얼굴 제작에 대한 기술들을 고찰하고 효율적인 휴먼 페이셜 생성을 위한 그래픽스 파이프라인을 활용하여 새로운 메타휴먼을 제작하였다.

시변 볼륨 데이터에서의 등위면 콤포넌트 추적 및 시각화 (Isosurface Component Tracking and Visualization in Time-Varying Volumetric Data)

  • 손봉수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.225-231
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    • 2009
  • 본 논문에서는 시간이 변하는 볼륨 데이터로부터 등위면 콤포넌트를 계산하고 그 움직임을 추적하는 새로운 시각화 알고리즘을 기술한다. 등위면 시각화는 볼륨 데이터를 효과적으로 보여주기 위한 가장 흔한 방법 중 하나이다. 그러나 대부분의 기존 등위면 시각화 알고리즘들은 시간이 정지되어 있는 정적 볼륨 데이터에 국한하여 적용되어왔다. 이미징 기술과 시뮬레이션 기술이 발전함에 따라 대용량의 시변 볼륨 데이터들이 생성되고 있어 이러한 시변볼륨 데이터의 동적인 특성을 이용할 수 있는 효과적인 시변 등위면 시각화 알고리즘이 필요하게 되었다. 우리는 우선 두 연속되는 시변 볼륨 데이터에서 정의되는 등위면 컴포넌트들간의 시간적 일치성을 정의한다. 이 정의에 기반하여 컨투어 트리를 이용하여 얻어진 등위면 컴포넌트로부터 그것과 일치되는 그 다음 시간단계에서의 컴포넌트들을 추적하는 알고리즘을 수행한다. 이러한 과정을 매 시간단계에서 반복하면, 선택된 등위면 컴포넌트의 동적인 변형 모습을 보여주어 효과적인 시각화를 이룰수 있다.

Volumetric quantification of bone-implant contact using micro-computed tomography analysis based on region-based segmentation

  • Kang, Sung-Won;Lee, Woo-Jin;Choi, Soon-Chul;Lee, Sam-Sun;Heo, Min-Suk;Huh, Kyung-Hoe;Kim, Tae-Il;Yi, Won-Jin
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제45권1호
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    • pp.7-13
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    • 2015
  • Purpose: We have developed a new method of segmenting the areas of absorbable implants and bone using region-based segmentation of micro-computed tomography (micro-CT) images, which allowed us to quantify volumetric bone-implant contact (VBIC) and volumetric absorption (VA). Materials and Methods: The simple threshold technique generally used in micro-CT analysis cannot be used to segment the areas of absorbable implants and bone. Instead, a region-based segmentation method, a region-labeling method, and subsequent morphological operations were successively applied to micro-CT images. The three-dimensional VBIC and VA of the absorbable implant were then calculated over the entire volume of the implant. Two-dimensional (2D) bone-implant contact (BIC) and bone area (BA) were also measured based on the conventional histomorphometric method. Results: VA and VBIC increased significantly with as the healing period increased (p<0.05). VBIC values were significantly correlated with VA values (p<0.05) and with 2D BIC values (p<0.05). Conclusion: It is possible to quantify VBIC and VA for absorbable implants using micro-CT analysis using a region-based segmentation method.

고해상도 전정색 영상과 다중분광 영상을 활용한 그림자 분석기반의 3차원 건물 정보 추출 (Extraction of 3D Building Information by Modified Volumetric Shadow Analysis Using High Resolution Panchromatic and Multi-spectral Images)

  • 이태윤;김윤수;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.499-508
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    • 2013
  • 각종 센서 정보에 기반한 3차원 건물 정보 추출 방법은 건물 형태를 보다 상세하게 묘사할 수 있지만 많은 비용 및 복잡한 처리가 요구된다. 단일 고해상도 영상에 기반한 방법은 추출할 수 있는 3차원 건물 정보가 비교적 제한적이지만 낮은 비용과 단순한 처리 과정으로 건물 정보를 추출할 수 있다는 장점을 갖는다. 단일 고해상도 위성영상만을 이용한 건물 정보 추출 방법 중에서도 Volumetric Shadow Analysis(VSA)는 그림자나 건물 밑 바닥이 일부분 가려져도 해당 건물의 높이와 바닥 위치 정보를 추출할 수 있다. 최근에는 반자동 VSA가 제안되었으나 이 방법은 주변 객체 형태와 그림자 영역 추출 정확도, 영상 노이즈 등에 큰 영향을 받는다. 반자동 VSA를 개선하기 위해서 본 논문은 단일 고해상도 전정색 영상과 다중분광 영상을 이용한 3차원 건물 정보 추출 방법을 제안한다. 제안된 방법은 각 밴드 영상에 반자동 VSA를 각각 적용하고 이를 통해서 계산된 파라미터로 비용함수를 구성한다. 비용함수로 계산된 값이 최대인 건물 높이를 실제 건물 높이로 결정한다. 제안된 방법의 성능평가를 위해서 Kompsat-2 영상이 사용되었으며 반자동 VSA와 제안된 방법으로 추출된 건물 정보를 비교 분석하였다. 그 결과는 제안된 방법이 보다 높은 성공률로 비교적 정확한 건물 정보를 추출할 수 있음을 보여준다.