Electron detectors used in scanning electron microscope accept electrons emitted from the specimen and convert them to an electrical signal that, after amplification, is used to modulate the gray-level intensities on a cathode ray tube, producing an image of the specimen. Electron detector is one of the key components dominating the performance of scanning electron microscope so that the development of electron detectors having high performance is indispensable to acquire high quality images using scanning electron microscope. In this paper, we designed and manufactured an electron detector and conducted a couple of image capture experiments using it. In particular, scintillator which generates light photons when it is struck by high-energy electrons was manufactured and experimental studies on the optimization of manufacturing condition was carried out. From experiments to evaluate the performance of our detector, it was verified that the performance of our detector is equivalent to or better than that of the conventional one.
In general, Harris detector is commonly used for finding salient points in watermarking systems using feature points. Harris detector is a kind of combined comer and edge detector which is based on neighboring image data distribution, therefore it has some limitation to find accurate salient points after watermark embedding or any kinds of digital attacks. In this paper, we have used cross reference points which use not data distribution but geometrical structure of a normalized image in order to avoid pointing error caused by the distortion of image data. After normalization, we find cross reference points and take inverse normalization of these points. Next, we construct a group of triangles using tessellation with inversely normalized cross reference points. The watermarks are affine transformed and transformed-watermarks are embedded into not normalized image but original one. Only locations of watermarks are determined on the normalized image. Therefore, we can reduce data loss of watermark which is caused by inverse normalization. As a result, we can detect watermarks with high correlation after several digital attacks.
This paper describes the design principles and methods of electronic processor for thermal imager with 320$\times$240 staring array infrared detector. For the detector's nonuniformity correction and excellent image quality, we have designed the multi-point correction method using the defocusing technique of the optics. And to enhance the image of low contrast and improve the detection capability, the new technique of histogram processing has been designed. Through these image processing techniques, we have developed the high quality thermal imager and acquired a satisfactory thermal image. The result of MRTD(Minimum Resolvable Temperature Difference) is $0.1^{\circ}C$ at 4cycles/mard.
고정식 초점형 격자가 적용된 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 초점-격자간 중심변위와 두부 팬텀의 검출기내 위치 변위가 영상 특성에 미치는 영향을 조사하여, 디지털 의료영상 장비의 올바른 사용 방법을 제안하고자 한다. 고정식 초점형 격자를 적용한 비정질 실리콘 평판형 검출기에서 두부 팬텀을 사용하여 초점-격자간 중심 변위와 두부 팬텀의 위치 변위에 따라 영상을 획득 하였다. 획득된 영상을 NIH(Image J) 영상 분석 프로그램을 이용하여 동일 영역에서의 픽셀값(Pixel value), 히스토그램(Histogram), 도면형상(plot profile), 표면도(Surface plot)등을 분석하고, 표준 촬영 영상과 비교 하였다. 초점-격자간 측 방향 중심 변위와 초점-격자와 두부 팬텀의 이중 변위는 수평, 대각선으로 증가할수록 픽셀의 평균값과 표준편차값이 비례적으로 감소하였다. 또한 높은 픽셀값의 빈도수가 상당히 감소하여 영상의 대조도를 저하시켰고, 변위가 증가할수록 영상 왜곡현상도 증가하였다. 다음으로 두부 팬텀 위치 변위의 픽셀 평균값은 큰 변화가 없었으나 수평, 대각선으로 증가할수록 높은 픽셀값의 빈도수가 감소하는 양상을 보여 영상의 대조도가 저하 되었다. 디지털 검출기의 넓은 관용도와 후처리 능력은 영상의 화소 잡음이 증가하여도 방사선사들이 인지하지 못할 수 있다. 따라서 방사선사는 격자가 장착된 디지털 검출기에서 화소 잡음을 증가시키는 촬영 요인들을 정확히 인지하여 검사에 임해야 할 것이다.
Purpose: This study compared the effectiveness of complementary metal-oxide semiconductors (CMOS) and photostimulable phosphor (PSP) plates as intraoral imaging systems in terms of time efficacy, patient comfort, and subjective image quality assessment in real clinical settings. Materials and Methods: Fifty-eight patients (25 women and 33 men) were included. Patients were referred for a full-mouth radiological examination including 1 bitewing radiograph (left and right) and 8 periapical radiographs for each side (left maxilla/mandible and right maxilla/mandible). For each patient, 1 side of the dental arch was radiographed using a CMOS detector, whereas the other side was radiographed using a PSP detector, ensuring an equal number of left and right arches imaged by each detector. Clinical application time, comfort/pain, and subjective image quality were assessed for each detector. Continuous variables were summarized as mean±standard deviation. Differences between detectors were evaluated using repeated-measures analysis of variance. P<0.05 was accepted as significant. Results: The mean total time required for all imaging procedures with the CMOS detector was significantly lower than the mean total time required for imaging procedures with PSP (P<0.05). The overall mean patient comfort scores for the CMOS and PSP detectors were 4.57 and 4.48, respectively, without a statistically significant difference (P>0.05). The performance of both observers in subjectively assessing structures was significantly higher when using CMOS images than when using PSP images for all regions (P<0.05). Conclusion: The CMOS detector was found to be superior to the PSP detector in terms of clinical time efficacy and subjective image quality.
현재 주로 사용되고 있는 디지털 방사선 검사용 검출기는 평면형의 구조를 가진 검출기로 이루어져 있어 곡률을 가진 검사 대상물의 디지털 방사선 검사 시 완전한 밀착이 불가능 하였다. 본 연구는 산업현장에서 배관 용접부를 대상으로 한 디지털 방사선 투과 검사 시 디지털 영상의 상질 개선을 위하여 곡률에 밀착이 가능한 커브드 형태의 검출기를 제작하였고, 공칭 두께가 각기 다른 6" 배관을 대상으로 평면형 검출기와 커브드 검출기를 사용한 디지털 방사선 영상을 획득하였다. 실험 결과, 평면형 검출기는 배관과 완전한 밀착이 되지 않아 배관 외곽부와 검출기 사이의 틈이 생기게 되고, 이로 인해 불선명도 차이가 생기면서 디지털 영상의 확산이 발생하는 것을 확인하였다. 반면, 커브드형 검출기는 배관 외곽부와 검출기 사이의 틈을 최소화 하여 평면형 검출기에 비해 디지털 영상의 확산이 적은 것을 확인하였다. 영상의 확신이 클수록 상질의 저하 및 판독의 오류가 발생할 수 있기 때문에 검사 대상물과 밀착이 가능한 검출기의 사용시 기존 평면형 검출기 보다 양질의 영상을 획득 가능할 것으로 사료된다.
Among the detector materials available at room temperature, thallium bromide (TlBr), which has a relatively high atomic number and density, is widely used for gamma camera imaging. This study aimed to verify the usefulness of TlBr through quantitative evaluation by modeling detectors of various compound types using Monte Carlo simulations. The Geant4 application for tomographic emission was used for simulation, and detectors based on cadmium zinc telluride and cadmium telluride materials were selected as a comparison group. A pixel-matched parallel-hole collimator with proven excellent performance was modeled, and phantoms used for quality control in nuclear medicine were used. The signal-to-noise ratio (SNR), contrast to noise ratio (CNR), sensitivity, and full width at half maximum (FWHM) were used for quantitative analysis to evaluate the image quality. The SNR, CNR, sensitivity, and FWHM for the TlBr detector material were approximately 1.05, 1.04, 1.41, and 1.02 times, respectively, higher than those of the other detector materials. The SNR, CNR and sensitivity increased with increasing detector thickness, but the spatial resolution in terms of FWHM decreased. Thus, we demonstrated the feasibility and possibility of using the TlBr detector material in comparison with commercial detector materials.
Readout 회로는 검출기에서 발생되는 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환시키는 회로를 말한다. 일반적으로 감지소자와의 임피던스 매칭, 증폭기능, 잡음제거 기능, 및 셀 선택 둥의 기능을 갖추어야하며, 저 전력, 저 잡음, 선형성, 단일성(uniformity),큰 동적 범위(dynamic range), 우수한 주파수 응답 특성 등의 조건을 만족하여야 한다. Focal Plane array (FPA)용 자외선 영상 장비 개발을 위한 기술 요소는 첫째, 자외선 검출기(detector) 재료 및 미세 가공 기술 둘째, detector에서 출력되는 전기신호를 처리하기 위한 ReadOut IC (ROIC) 설계기술 그리고, detector 와 ROIC를 하이브리드 본딩하기 위한 패키지 기술 등으로 구분할 수 있다. ROIC는 영상장비 지능화 및 다기능화를 가능하게 하며, 궁극적으로 고부가가치 상품화를 위한 핵심부품이다. 특히, 고해상도 영상 장비용 ROIC의 개발을 위해서는 검출기 특성, 신호의 동적 범위, readout rate, 잡음 특성, 셀 피치(cell pitch), 전력 소모 등의 설계사양을 만족하는 고집적, 저 전력 회로설계 기술이 필요하다. 본 연구에서는 칩 제작 기간 단축 및 비용의 절감을 위하여 $8\times8$ FPA용 prototype ROIC를 설계 및 제작한다. 제작된 $8\times8$ FPA용 ROIC의 단위블럭 및 전체기능을 테스트하며, ROIC 제어보드 및 영상보드를 제작하여 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 통신으로 PC의 모니터에서 검출된 영상을 확인함으로써, ROIC의 동작을 완전히 검증할 수 있다.
The electron beam machining provides very high resolution up to nanometer scale, hence the E-Beam writing technology is rapidly growing in MEMS and nano-engineering areas. For E-Beam machining, $2^{nd}$ electron detector is required to see a machined sample at the stage. The $2^{nd}$ electron detector is composed of scintillator and photomultiplier with signal amplifier and high voltage power supplier. Since a photomultiplier tube is an extremely high-sensitivity photodetector, the signal light level to be detected is very low and therefore particular care must be exercised in shielding external light. In this paper, the design methodology of $2^{nd}$ electron detector and the image noise removal method are introduced.
Having its roots in medical applications, industrial gamma ray CT has opened up new roads far investigating and modeling industrial processes. Using a line of research related to industrial gamma ray CT, the authors set up a system of single source and detector gamma transmission tomography for wood timber and a packed bed phantom. The hardware of the CT system consists of two servo motors, a data logger, a computer, a radiation source and a radiation detector. One motor simultaneously moves the source and the detector for a parallel beam scanning, whereas the other motor rotates the scan table at a preset projection angle. The image is reconstructed from the measured projections by the filtered back projection method. The phantom was designed to simulate a cross section of a packed bed with a void. The radiation source was 20mCi of Cs-137 and the detector was a 1 inch $\times$ 1 inch NaI (TI) scintillator shielded by a lead collimator. The experimental gamma ray CT image has sufficient resolution to reveal air holes and the density distribution inside the phantom. The system could possibly be applied to a packed bed column or a pipe flow in a petrochemical plant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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