• Title/Summary/Keyword: fan-beam

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Fan-Beam CT 영상 재구성 알고리즘 성능 비교 (Performance Comparison of Reconstruction Algorithms for Fan-Beam Computerized Tomography)

  • 이상철;조민형;이수열
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.223-229
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    • 2001
  • In this paper, we have compared the direct fan-beam reconstruction method with the rebinning method in terms of computation time and spatial resolution using computer simulation. As a result, the direct fan-beam method is superior to the rebinning method in the spatial resolution though the former needs longer computation time. However, if we adopt the quarter-detector-offset technique to improve the spatial resolution, the rebinning method outperforms the direct fan-beam method. The computation times have been evaluated using the fast algorithms optimized to reduce the number of interpolation calculations at the back-projection, and the spatial resolutions have been compared using the computer generated phantoms.

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부채살 SPECT 데이터를 위한 정칙화된 기댓값 최대화 재구성기법 개발 (Development of Regularized Expectation Maximization Algorithms for Fan-Beam SPECT Data)

  • 김수미;이재성;이수진;김경민;이동수
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.464-472
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    • 2005
  • 목적: 부채살 단일광자단층촬영(SPECT)은 공간분해능과 민감도를 개선하는 것으로 알려져 있다. 보다 정확한 영상을 얻고 인체에 대한 SPECT의 영상화 과정을 정확하게 묘사하기 위하여 평행 데이터로 재배열하는 과정 없이 직접 부채살 데이터를 이용하여 재구성하는 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 다양한 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였고 각 방법의 성능을 비교하였다. 대상 및 방법: 선추적법을 적용하여 부채살 투사기와 이로부터 얻은 데이터를 직접 재구성할 수 있는 FBP, EM, OS-EM과 MAP-EM OSL 알고리즘을 구현하였다. OSL 알고리즘의 경우에는 membrane과 thin plate prior를 사용하였다. 직접 부채살 데이터를 재구성하는 방법의 성능을 평가하기 위해 양방향 최근접 이웃, 양방향 1차와 양방향 3차 보간법을 사용하여 재배열된 평행 데이터를 얻었고 이 데이터를 기존의 평행 데이터에 대한 EM 알고리즘을 사용하여 재구성하였다. Hoffman 두뇌와 Shepp/Logan 팬텀으로부터 얻은 잡음 없는 데이터와 잡음 있는 데이터는 각 방법으로 재구성하였으며 퍼센트 오차를 계산하여 각 재구성된 영상을 비교하였다. 결과: Thin-plate 사전 분포함수를 사용한 OSL 방법이 가장 낮은 오차를 가지며 잡음으로 인한 결과 영상의 불안정성을 효과적으로 제어함을 확인할 수 있었다. 부채살 데이터를 평행 데이터로 재배열시 양방향 1차 보간법이 정확성과 계산 시간 측면에서 가장 효율적인 방법임을 확인하였다. 재배열된 평행 데이터의 EM결과에 비해 직접 부채살 데이터를 재구성하여 얻은 결과영상이 더 정확하게 재구성되었다. 결론: 본 연구에서는 평행 데이터로 재배열한 경우에 비하여 보다 정확한 영상을 재구성하는 직접 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였으며 이는 정량적으로 월등히 개선된 결과를 제공함을 확인하였다.

1-Day Protocol을 사용하는 Brain Perfusion SPECT에서 LEUR 콜리메이터의 유용성 (The Usefulness of LEUR Collimator for 1-Day Basal/Acetazolamide Brain Perfusion SPECT)

  • 최진욱;김수미;이형진;김진의;김현주;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.94-100
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    • 2011
  • 1-day protocol method는 DIAMOX 영상에서 basal 영상을 감산시키는 방법으로 혈관 예비능을 평가하는데 있어서 매우 유용한 검사지만, 검사시간이 길기 때문에 움직임에 의한 불가피한 재검사율이 높다. 기하학적으로 차이가 있는 fan-beam 콜리메이터와 parallel 콜리메이터 중 임상적으로 1-day protocol method에 가장 효율적인 콜리메이터가 무엇인지 알아보았다. 삼중 헤드 감마카메라인 triad XLT 9 (TRIONIX)와 세 가지 콜리메이터(low energy high resolution-parallel beam: LEHR-par, ultra resolution-fan beam: LEUR-fan, super fine-fan beam: LESR-fan)를 사용하였다. PET/SPECT performance phantom, Hoffman 3D phantom, volunteer 실험을 실시하여 세 가지 콜리메이터의 감도, 대조도, 해상력, 영상의 질을 비교 측정하였다. Pixel size를 fan-beam 콜리메이터와 동일하게 하기 위하여 parallel 콜리메이터 실험 시 zoom factor를 2.0으로 변경하였다. Scan time은 50 kcounts/frame을 만족하게 하였으며 filtered back projection (FBP)의 재구성 방법을 사용하였고 각 콜리메이터 별 최적의 영상을 위하여 cut off 값을 변화하면서 비교 측정하였다. 총 획득 계수가 동일한 조건에서 해상력과 percent background variability는 LESR과 LEUR이 LEHR보다 우수한 결과를 나타내었고, 영상의 육안평가에서 선호도는 LESR, LEUR, LEHR 순이었다. 영상 획득 시간은 LESR이 낮은 감도로 인하여 LEUR과 LEHR보다 약 2배 더 길게 소요됐다. Volunteer 실험의 결과 LESR을 사용할 때보다 LEUR 또는 LEHR을 사용 할 때 약 10-14분 정도 시간이 감소했다. 1-day protocol method는 단 한 번의 움직임에도 재검사가 불가피하기 때문에 적절한 분해능뿐만 아니라 높은 감도의 유지를 위해 적절한 검사 방법의 확립이 중요하다 할 수 있다. 본 연구에서 동일한 계수를 획득할 경우 LEUR은 LESR보다 2배의 시간을 감소시킬 수 있었고 영상의 육안평가나 해상력도 LESR과 임상적으로 큰 차이를 보이지 않았으므로 Brain SPECT의 1-day protocol method에 가장 적합할 것으로 사료된다.

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Fan-Beam Microstrip Array Antenna for X-B and Radar

  • Park, Jung-Ryul;Kim, Gue-Chol
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.483-486
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    • 2011
  • In this study, a fan-beam microstrip array antenna for an X-band radar was designed and fabricated using a novel technique. A microstrip array structure was used to obtain a high-gain and narrow horizontal beam-width. The feeding point is located at the center of the antenna because of its $360^{\circ}$ rotational characteristic. The measured results indicate a gain of 23dBi, and a horizontal and vertical beamwidth of $3.57^{\circ}$, $26.12^{\circ}$, respectively. The proposed antenna performed adequately and managed to meet the specifications.

Sidescan Sonar용 Narrow Beam의 설계 (Design of the Narrow Beam for Sidescan Sonar)

  • 이종무;이종식
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.107-113
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    • 1993
  • Sidescan sonar uses the fan type beam which has horizontally narrow and vertically somewhat wide beam pattern. To construct such a beam we will use an array of transducers. In case of using single transducer it must have a high frequency to have the fan type beam, but in case of using an array it must have to be high frequency. We are planning to use 30 kHz transducers for our sidescan sonar under development. This paper shows ways of designing a narrow beam for the sidescan sonar system by illustrating various shapes of the beam patterns.

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Comparison of Parallel and Fan-Beam Monochromatic X-Ray CT Using Synchrotron Radiation

  • Toyofuku, Fukai;Tokumori, Kenji;Kanda, Shigenobu;Ohki, Masafumi;Higashida, Yoshiharu;Hyodo, Kazuyuki;Ando, Masami;Uyama, Chikao
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.407-410
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    • 2002
  • Monochromatic x-ray CT has several advantages over conventional CT, which utilizes bremsstrahlung white x-rays from an x-ray tube. There are several methods to produce such monochromatic x-rays. The most popular one is crystal diffraction monochromatization, which has been commonly used because of the fact that the energy spread is very narrow and the energy can be changed continuously. The alternative method is the use of fluorescent x-ray, which has several advantages such as large beam size and fast energy change. We have developed a parallel-beam and a fan-beam monochromatic x-ray CT, and compared some characteristics such as accuracy of CT numbers between those systems. The fan beam monochromatic x-rays were generated by irradiating target materials by incident white x-rays from a bending magnet beam line NE5 in 6.5 GeV Accumulation Ring at Tukuba. The parallel beam monochromatic x-rays were generated by using a silicon double crystal monochromator at the bending magnet beam line BL-20BM in Spring-8. A Cadmium telluride (CdTe) 256 channel array detector with 512mm sensitive width capable of operating at room temperature was used in the photon counting mode. A cylindrical phantom containing eight concentrations of gadolinium was used for the fan beam monochromatic x-ray CT system, while a phantom containing acetone, ethanol, acrylic and water was used for the parallel monochromatic x-ray CT system. The linear attenuation coefficients obtained from CT numbers of those monochromatic x-ray CT images were compared with theoretical values. They showed a good agreement within 3%. It was found that the quantitative measurement can be possible by using the fan beam monochromatic x-ray CT system as well as a parallel beam monochromatic X-ray CT system.

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2.4 GHz 대역 무선 랜을 위한 지하철 터널 환경에서 Fan Beam 의 전파특성 (Propagation Characteristics of Fan Beam in Subway Tunnel Environment for 2.4 GHz Band Wireless LAN)

  • 박노준;고거다;송문규;강영진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.298-301
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    • 2003
  • 본 논문에서는 2.4 [GHz] 대역에서 1(equation omitted)2 마이크로스트림 배열 안테나를 이용한 지하철 터널내의 전파특성을 고찰하였다. 445 [m]의 터널구간에서 협대역 측정결과 LOS (Line-of-Sight)구간에 비하여 NLOS(Non-Line-of-Sight)구간에서는 수신 전력 레벨이 급격히 감소 하였으며, 10단 길이의 PN Sequence를 이용한 광대역 채널 측정에서는 Fan Beam의 평균과도지연과 RMS 지연확산이 각각 3.5736 [ns]과 11.7327 [ns]로서 원편파와 지향성 빔에 비하여 우수함을 확인하였다. 또한 전체 측정구간에 대한 평균과도지연과 RMS 지연확산의 중간값과 표준편차를 구하였고 각각의 빔에 대하여 비교하였다.

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필터보정역투영 CT 영상재구성방법에서 잡음 특성 (Noise Properties for Filtered Back Projection in CT Reconstruction)

  • 천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.357-364
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    • 2014
  • 전산화단층촬영장치의 영상재구성방법으로 필터보정역투영법이 광범위하게 사용되고 있다. 평행빔과 부채살빔의 재구성에 사용되는 투영에 잡음이 포함되었을 때 재구성 된 영상의 잡음을 살펴보았다. 평행빔과 부채살 구조에서 각각 360개, 720개의 투영으로 $512{\times}512$ 크기로 Visual C++을 이용하여 영상재구성하였고, 원본 Shepp-Logan 두부 모형을 매우 잘 복원한다는 것을 확인하였다. 필터보정역투영법의 현실적인 접근(유한한 투영 개수)으로 인해 입력 잡음이 없어도 영상재구성 과정에서 잡음이 발생하였다. 입력 잡음비 0.5% 이하에서 잡음이 빠르게 증가하기 때문에 CT 장치의 잡음 제거 기술 및 영상처리 기법의 개발이 필요할 것이다.

Side Scan Sonar 실무이론과 현장조사에 적용 (Practical theory and ocean survey application of side scan sonar)

  • 김성렬;이용국;정백훈
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.201-204
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    • 2006
  • In the side scan sonar method, use is made of the back-scattering, at low grazing angles of incidence to the seabed, of relatively high-frequency acoustic waves radiated in a fan-shaped beam from a transducer contained in a towed body. The fan beam is oriented so that the wider angle is in the vertical plane (scan range) and the narrower angle in the horizontal plane (beam width) with the axis of the beam normal to the ship track. The display of the returns is usually realized as a series of closely spaced intensity-modulated lines on a paper recorder or computer screen display. In this way a two-dimensional picture of the seabed is build up.

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High performance metal-only fan-beam reflectarray with a delta source applicable for an electromagnetic fence

  • Cho, Yong-Heui
    • International Journal of Contents
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    • 제7권4호
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    • pp.44-49
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    • 2011
  • The scattering solutions for multiple rectangular metallic gratings in a perfectly conducting plane excited by the TE and TM delta sources are presented using an overlapping T-block method. A reflectarray composed of rectangular metallic gratings shows fanbeam radiation patterns that are useful for an electromagnetic fence. The scattering characteristics of multiple rectangular gratings were computed in terms of total radiated power and antenna directivity. The design method of a fan-beam reflectarray to obtain high directivity was also compared with superdirective radiation and parabolic reflector phase.