Young Been Han;Seong Jong Hong;Ho-Young Lee;Seong Hyun Song
Nuclear Engineering and Technology
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제55권10호
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pp.3844-3853
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2023
Although radiation and chemotherapy methods for cancer therapy have advanced significantly, surgical resection is still recommended for most cancers. Therefore, intraoperative imaging studies have emerged as a surgical tool for identifying tumor margins. Intraoperative imaging has been examined using conventional imaging devices, such as optical near-infrared probes, gamma probes, and ultrasound devices. However, each modality has its limitations, such as depth penetration and spatial resolution. To overcome these limitations, hybrid imaging modalities and tracer studies are being developed. In a previous study, a multi-modal laparoscope with silicon photo-multiplier (SiPM)-based gamma detection acquired a 1 s interval gamma image. However, improvements in the near-infrared fluorophore (NIRF) signal intensity and gamma image central defects are needed to further evaluate the usefulness of multi-modal systems. In this study, an attempt was made to change the NIRF image acquisition method and the SiPM-based gamma detector to improve the source detection ability and reduce the image acquisition time. The performance of the multi-modal system using a complementary metal oxide semiconductor and modified SiPM gamma detector was evaluated in a phantom test. In future studies, a multi-modal system will be further optimized for pilot preclinical studies.
The performance of a staring infrared imaging system can be characterized based on estimating the modulation transfer function (MTF). The slant edge method is a widely used MTF estimation method, which can effectively solve the aliasing problem caused by the discrete undersampling of the infrared focal plane array. However, the traditional slant edge method has some limitations such as the low precision of the edge angle extraction and using the approximate function to fit the edge spread function (ESF), which affects the accuracy of the MTF estimation. In this paper, we propose a modified slant edge method, including an edge angle extraction method that can improve the precision of the edge angle extraction and an ESF fitting algorithm which is based on the transfer function model of the imaging system, to enhance the accuracy of the MTF estimation. This modified slant edge method presents higher estimation accuracy and better immunity to noise and edge angle than other traditional methods, which is demonstrated by the simulation and application experiments operated in our study.
본 논문에서는 대지, 대공 표적을 포착 추적할 수 있는 적외선 및 가시광 센서가 탑재된 이종센서 영상탐색기의 종합 성능시험을 위해 구축한 HILS(Hardware In-the-Loop Simulation) 시스템 내에 적외선 표적원을 제안한다. 이 통합시스템은 다양한 종류의 표적과 시나리오 기반 이동 표적의 궤적을 모사하기 위해 열원 및 광원을 출력하는 100개의 모듈로 구성하였다. 또한 표적에 대한 위치, 속도, 방향, 배경 클러터와 재밍 환경 등을 모사할 수 있다. 이종센서 영상탐색기의 시험평가를 위해 구축된 HILS 시스템의 전체 시스템 구성과 적외선 표적원의 설계 및 측정 결과를 제시한다. 향후에, 구축된 HILS 시스템에서 모의비행 시나리오 기반으로 동적 실시간 포착 추적에 대한 단일 또는 이종센서가 탑재된 이종센서 영상탐색기의 성능을 시험할 예정이다.
A hyperspectral imaging spectrometer has shown significant advantages in performance over other existing ones for remote sensing applications. It can collect hundreds of narrow, adjacent spectral bands for each image, which provides a wealth of information on unique spectral characteristics of objects. We have developed a compact hyperspectral imaging system that successively shows high spatial and spectral resolutions and fast data processing performance. In this paper, we present an overview of the hyperspectral imaging system including the strucure of geometrical optics and several image processing schemes such as wavelength calibration and noise reduction for image data on Visible and Near-Infrared(VNIR) and Shortwave-Infrared(SWIR) band.
Cho, Steve S.;Teng, Clare W.;Ravin, Emma De;Singh, Yash B.;Lee, John Y.K.
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제65권4호
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pp.572-581
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2022
Objective : Compared to microscopes, exoscopes have advantages in field-depth, ergonomics, and educational value. Exoscopes are especially well-poised for adaptation into fluorescence-guided surgery (FGS) due to their excitation source, light path, and image processing capabilities. We evaluated the feasibility of near-infrared FGS using a 3-dimensional (3D), 4 K exoscope with near-infrared fluorescence imaging capability. We then compared it to the most sensitive, commercially-available near-infrared exoscope system (3D and 960 p). In-vitro and intraoperative comparisons were performed. Methods : Serial dilutions of indocyanine-green (1-2000 ㎍/mL) were imaged with the 3D, 4 K Olympus Orbeye (system 1) and the 3D, 960 p VisionSense Iridium (system 2). Near-infrared sensitivity was calculated using signal-to-background ratios (SBRs). In addition, three patients with brain tumors were administered indocyanine-green and imaged with system 1, with two also imaged with system 2 for comparison. Results : Systems 1 and 2 detected near-infrared fluorescence from indocyanine green concentrations of >250 ㎍/L and >31.3 ㎍/L, respectively. Intraoperatively, system 1 visualized strong near-infrared fluorescence from two, strongly gadolinium-enhancing meningiomas (SBR=2.4, 1.7). The high-resolution, bright images were sufficient for the surgeon to appreciate the underlying anatomy in the near-infrared mode. However, system 1 was not able to visualize fluorescence from a weakly-enhancing intraparenchymal metastasis. In contrast, system 2 successfully visualized both the meningioma and the metastasis but lacked high resolution stereopsis. Conclusion : Three-dimensional exoscope systems provide an alternative visualization platform for both standard microsurgery and near-infrared fluorescent guided surgery. However, when tumor fluorescence is weak (i.e., low fluorophore uptake, deep tumors), highly sensitive near-infrared visualization systems may be required.
Temperature distribution and heating characteristic of the panel heater for infrared heating have been investigated. The temperature variation with time is firstly measured with the thermocouple to figure out the response time of the heater to the power input. The heater reaches faster to the steady state in comparison to the ceramic heater. The infrared thermal imaging system is utilized to investigate the temperature distribution over the heater surface. The measured thermal images show that the thermal boundary layer induced by the free convection near the heater surface affects the temperature distribution on the surface. The images also show the fairly good uniformity of the temperature distribution in the core region of the surface.
With the rapid development of the national industry, the importance of electrical safety was recognized because of a lot of new electrical equipment are installing and the electrical accidents have been occurring annually. Today, the electrical equipments is inspect by using the portable Infrared thermal imaging camera. but the most negative element of using the camera is inspected for only state of heating, the reliable diagnosis is depended with inspector's knowledge, and real-time monitoring is impossible. This paper present the infrared thermal imaging safety diagnosis system. This system is able to monitor in real time, predict the state of fault, and diagnose the state with analysis of thermal and power data. The system consists of a main processor, an infrared camera module, the power data acquisition board, and a server. The diagnostic algorithm is based on a mathematical model designed by analyzing the Pearson's Correlation Coefficient between temperature and power data. To test the prediction algorithm, the simulations were performed by damaging the terminals or cables on the switchboard to generate a large amount of heat. Utilizing these simulations, the developed prediction algorithm was verified.
We have constructed a near-infrared imaging camera which is attached to the prime focus of 105cm Schmidt telescope at Kiso Observatory. The camera is equipped with a 1040$\times$1040 PtSi CSD array developed by Mitsubishi Electric Co. The combination of Kiso Schmidt and the array gives a wide field of view of 18.4'$\times$18.4' with a reasonable spatial resolution of 1.06' /pixel. The system performances of the camera have been evaluated through laboratory and observational tests. Low noise, good cosmetics(no defect pixels), and good stability of the camera system show an excellent performance for astronomical use.
Airborne infrared techniques have been used in wild land fire management for decades. This paper describes a kind of infrared scanning system based on a rotating drum with a tilted porthole underside the plane nose. This design increases the stability of the mechanism system, reduces air resistance and protects inner parts. Aberration characteristics of a tilted ellipsoid porthole are analyzed and an effective solution is invented which makes the system achieve $30^{\circ}$ field of regard. The system's ultimate value of modulation transfer function is near the diffraction limit, which indicates that the performance of the rotating optical system meets the imaging requirements.
본 논문은 지능형 교통시스템(intelligent transportation system)에 적용될 수 있는 방안으로써, 안정된 영상신호를 제공하여 자동으로 차량안의 승객을 탐지하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 높은 대역(upper-band)과 낮은 대역(lowe.-band)의 스펙트럼 강도를 조합하는 근적외선(Near-Infrared) 카메라를 이용하여 안정된 영상신호를 획득할 수 있었으며, 실험결과를 통해 제안된 방법의 효율성을 입증할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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