• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.89-93
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• 2016

본 논문에서는 정지궤도관측위성의 영상품질 보장과 이에 기반한 성공적 임무수행을 위해 필수불가결한 구성요소인 INR (Image Navigation and Registration) System의 핵심적 기술 요체를 요약하여 기술한다. 이를 위해, 그 원천기술의 모태인 최초 INR System의 근원과 이후 다른 위성시스템들을 통해 부분적 변화를 거쳐 구현된 변천과정을 검토하고, 그 핵심 구성요소와 각 구성요소의 기술적 요체를 기술하며, 이러한 기술적 요체를 포괄적으로 반영하며 과거와 현재 및 미래의 다양한 INR System들에 공통적으로 적용될 수 있는 generic한 INR system 구성을 제안한다. 이는 INR System 개발의 표준적 접근방법을 제시하고 그 핵심적 기술사항과 추가적 발전가능 영역을 규명함으로써 향후의 INR System 개발, 검증 및 운용에 있어 하나의 지표로 삼고자 하기 위함이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권3호
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• pp.235-248
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• 2007

이 연구는 통신해양기상위성의 영상위치유지 (Image Navigation and Registration, INR) 시스템의 시뮬레이션을 위한 프로그램을 개발하고, 영상오차보상(Image Motion Compensation, IMC) 알고리즘의 성능을 비교분석 하였다. 통신해양기상위성 궤도와 자세 요소를 모델링 하고 궤도오차와 자세오차를 계산하여 이러한 궤도 및 자세오차가 영상왜곡에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 영상오차보상을 하지 않았을 경우와 GOES 위성의 영상오차보상 알고리즘을 적용하였을 경우, 그리고 선행 연구를 통해 개발되었던 개량된 영상오차보상 알고리즘을 적용하였을 경우의 영상들을 비교하여 각 알고리즘의 성능을 확인하였다. 개량된 영상오차보상 알고리즘은 GOES위성의 알고리즘보다 효율적으로 영상왜곡을 보상하였다. 이러한 연구는 통신해양기상위성의 INR시스템을 효과적으로 운용하고 그 성능을 향상시킬 수 있는 기술적 토대를 마련하는데 기여할 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.118-125
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• 2016

본 논문에서는 얼굴 영역 수술용 네비게이션을 위한 스테레오 비전과 CT 영상을 이용하여 환자-영상 간 정합(Image to patient registration) 알고리즘의 성능을 평가한다. 환자 영상 간 정합은 스테레오 비전 영상의 특징점 추출과 이를 통한 3차원 좌표 계산, 3차원 좌표와 3차원 CT 영상과의 정합 과정을 거친다. 스테레오 비전 영상에서 3가지 얼굴 특징점 추출 방법과 3가지 정합 방법을 사용하여 생성될 수 있는 5가지 조합 중 정합 정확도가 가장 높은 방법을 평가한다. 또한 머리의 회전에 따라 환자 영상 간 정합의 정확도를 비교한다. 실험을 통해 머리의 회전 각도가 약 20도의 범위 내에서 Active Appearance Model과 Pseudo Inverse Matching을 사용한 정합의 정확도가 가장 높았으며, 각도가 20도 이상일 경우 Speeded Up Robust Features와 Iterative Closest Point를 사용하였을 때 정합 정확도가 높았다. 이 결과를 통해 회전각도가 20도 범위 내에서는 Active Appearance Model과 Pseudo Inverse Matching 방법을 사용하고, 20도 이상의 경우 Speeded Up Robust Features와 Iterative Closest Point를 이용하는 것이 정합의 오차를 줄일 수 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.8-15
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• 2022

In this paper, we proposed the method of virtual reality-based surgical navigation to reproduce the pre-planned position and angle of the pedicle screw in spinal fusion surgery. The goal of the proposed method is to quantitatively save the surgical plan by applying a virtual guide coordinate system and reproduce it in the surgical process through virtual reality. In the surgical planning step, the insertion position and angle of the pedicle screw are planned and stored based on the virtual guide coordinate system. To implement the virtual reality-based surgical navigation, a vision tracking system is applied to set the patient coordinate system and paired point-based patient-to-image registration is performed. In the surgical navigation step, the surgical plan is reproduced by quantitatively visualizing the pre-planned insertion position and angle of the pedicle screw using a virtual guide coordinate system. We conducted phantom experiment to verify the error between the surgical plan and the surgical navigation, the experimental result showed that target registration error was average 1.47 ± 0.64 mm when using the proposed method. We believe that our method can be used to accurately reproduce a pre-established surgical plan in spinal fusion surgery.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.91-98
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• 2016

소나 영상에서 수중 물체의 검출과 분류는 도전적인 과제이다. 본 논문에서는 소나 영상과 영상처리기법을 이용하여 해저의 물체를 식별하는 시스템을 제안한다. 수중 물체의 식별 과정은 수중 물체 후보 영역 검출과 물체 식별의 두 단계로 구성된다. 영상 정합(image registration) 기법을 이용하여 수중 물체 후보 영역을 검출하고, 기존에 획득된 기준 배경 영상과 현재 스캔된 영상 사이의 공통된 특징점을 검출하여 정합한 후, 두 영상의 차 영상(difference image)을 구하여 검출한다. 검출된 물체는 고유벡터와 고유값을 특징으로 사용하여 데이터베이스내의 패턴과 가장 유사한 패턴으로 분류한다. 제안하는 수중 물체 식별 시스템은 최단 소행 항로(Q route) 확보와 같은 응용에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.599-606
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• 2015

국제 수로기구(IHO)에서는 해양분야에 범용으로 사용 가능한 국제 GIS 표준으로 S-100 표준규격을 채택하였다. 이에 따라 GIS 표준기술 기반의 차세대 항행정보 지원시스템에 대한 기술이 개발되고 있으며, 현재 CCTV 영상에 항행정보를 덧입혀 항행에 지원할 수 있는 증강현실 기반의 항행정보시스템이 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 이 시스템을 효과적으로 지원할 수 있는 방안으로 투명 디스플레이에서의 적용을 고려하였다. 투명 디스플레이 적용 시 시계확보를 위한 광각 렌즈사용으로 인한 영상왜곡, 사용자 위치에서의 CCTV 영상과 투명 디스플레이 투영 이미지의 불일치로 인하여 사용자가 실제 바라보는데 이질감이 발생하므로, 이를 해결하기 위한 시계정합 및 영상보정 방법에 대한 연구를 진행하였으며, 이를 프로토타입으로 개발하여 기술적용의 가능성을 입증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권1호
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• pp.29-38
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• 2006

이 논문에서는 통신해양기상위성 1호기의 영상위치유지를 위한 영상오차보상 알고리즘을 설계하였다. 영상오차보상 알고리즘은 관측영상의 위치결정 및 위치유지를 위한 INR시스템의 핵심요소이다. 궤도와 자세에 대한 다양한 섭동 때문에 위성체의 움직임에 변화가 생기고, 이로 인해 영상기의 포인팅 어긋남이 발생하며, 그 결과로 관측영상의 일그러짐이 유발된다. 포인팅 어긋남을 바로잡기 위하여 보정해 야할 스캔 거울의 각도를 GEOS 위성과 다른 방법으로 계산하였다. 새로 설계된 영상오차보상 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 미국의 기상위성 GOES의 INR시스템에 적용된 영상오차보상 알고리즘과 비교평가를 하였다. 설계된 영상오차보상 알고리즘은 영상기의 포인팅 어긋남을 효과적으로 보상함으로써 약 40% 이상의 지향정밀도를 향상시킬 수 있었다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제37권
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• pp.43.1-43.5
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• 2015

Image-guided surgery potentially enhances intraoperative safety and outcomes in a variety of craniomaxillofacial procedures. We explore the efficiency of one intraoperative navigation system in a single complex craniofacial case, review the initial and recurring costs, and estimate the added cost (e.g., additional setup time, registration). We discuss the potential challenges and benefits of utilizing image-guided surgery in our specific case and its benefits in terms of educational and teaching purposes and compare this with traditional osteotomies that rely on a surgeon's thorough understanding of anatomy coupled with tactile feedback to blindly guide the osteotome during surgery. A 13-year-old presented with untreated syndromic multi-suture synostosis, brachycephaly, severe exorbitism, and midface hypoplasia. For now, initial costs are high, recurring costs are relatively low, and there are perceived benefits of imaged-guided surgery as an excellent teaching tool for visualizing difficult and often unseen anatomy through computerized software and multi-planar real-time images.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권2호
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• pp.199-206
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• 2024

The GEO-KOMPSAT-2A (GK2A) satellite, which was launched in December 2018, carries weather observation payloads and uses the image navigation and registration system to calibrate the observation images. The calibration system requires accurate orbit prediction data and depends on the accuracy of the orbit determination accuracy. In order to find a possible way to improve the current orbit determination accuracy of the GK2A flight dynamic subsystem module, orbit determination software was developed to independently evaluate the orbit determination accuracy. A comprehensive satellite dynamic model is applied for a batch-type least squares filter. When determining the orbit, thrust firing during station-keeping maneuvers and wheel-off loading maneuvers is taken into account. One month of GK2A ranging data were processed to estimate the satellite position on a daily basis. The orbit determination error was evaluated by comparing estimates during overlapping estimation intervals.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제39권3호
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• pp.149-156
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• 2009

Purpose : The purpose of this study was to develop a stent-based image guided surgery system and to apply it to oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites. Materials and Methods : We devised a patient-specific stent for patient-to-image registration and navigation. Three-dimensional positions of the reference probe and the tool probe were tracked by an optical camera system and the relative position of the handpiece drill tip to the reference probe was monitored continuously on the monitor of a PC. Using 8 landmarks for measuring accuracy, the spatial discrepancy between CT image coordinate and physical coordinate was calculated for testing the normality. Results : The accuracy over 8 anatomical landmarks showed an overall mean of $0.56{\pm}0.16\;mm$. The developed system was applied to a surgery for a vertical alveolar bone augmentation in right mandibular posterior area and possible interior alveolar nerve injury case of an impacted third molar. The developed system provided continuous monitoring of invisible anatomical structures during operation and 3D information for operation sites. The clinical challenge showed sufficient accuracy and availability of anatomically complex operation sites. Conclusion : The developed system showed sufficient accuracy and availability in oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites.