• 제목/요약/키워드: iterative reconstruction algorithm

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A Volume Reconstruction Algorithm and a Coordinate Calibration of an X-ray Three Dimensional Imaging System

  • Roh, Young-Jun;Cho, Hyung-Suck;Jeon, Hyoung-Jo;Kim, Hyeong-Cheol
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.63.3-63
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    • 2001
  • Inspection and shape measurement of three-dimensional objects are widely needed in industries for quality monitoring and control. In this paper, we propose a three dimensional volume reconstruction method, which is an iterative method and as uniform and simulated algebraic reconstruction technique (USART). In this method, two or more x-ray images projected from different views are needed, and also the geometry of the imaging system need to be a priori identified well. That is to say, the relative locations between the x-ray source, imaging plane and the object should be determined exactly by calibration. To achieve this, we propose a series of coordinate calibration methods of the x-ray imaging system using grid pattern images. Some experimental results of these calibrations is presented and discussed in detail ...

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Structural Dynamic System Reconstruction for Modal Parameter Estimation

  • Kim, H. Y.;W. Hwang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.150-150
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    • 2000
  • We as modal parameter estimation technique by developing a residual based system reconstruction and using the system matrix coordinate transformation. The modal parameters can be estimated from and residues of the system transfer functions expressed in modal coordinate basis, derived from the state space system matrices. However, for modal parameter estimation of multivariable and order structural systems over broad frequency bands, this non-iterative algorithm gives high accuracy in the natural fre- and damping ratios. From vibration tests on cross-ply and angle-ply composite laminates, the natural frequencies and damping ratios on be estimated using tile coordinates of the structural system reconstructed fro the experimental frequency response. These results are compared with those of finite element analysis and single-degree-of-freedom curve-fitting.

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Structural Dynamic System Reconstruction for Model Parameter Estimation

  • Kim, H. Y.;W. Hwang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.527-527
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    • 2000
  • Wean modal parameter estiimation technique by developing a residual based system reconstruction and using the system matrix coordinate transformation. The modal parameters can be estimated from and residues of the system transfer functions expressed in modal coordinate basis, derived from the state space system matrices. However, for modal parameter estimation of mllltivariable and order structural systems over broad frequency bands, this non-iterative algorithm gives high accuracy in the natural fre and damping ratios. From vibration tests on cross-ply and angle-ply composite laminates, the natural frequencies and damping ratios can be estimated using the coordinates of the structural system reconstructed from the experimental frequency response. These results are compared with those of finite element analysis and single-degree-of-freedom curve-fitting..

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부정확한 부화소 단위의 위치 추정 오류에 적응적인 정규화된 고해상도 영상 재구성 연구 (Regularized Adaptive High-resolution Image Reconstruction Considering Inaccurate Subpixel Registration)

  • 이은실;변민;강문기
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.19-29
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    • 2003
  • 기존의 영상 획득 시스템들이 어느 정도의 엘리어싱을 허용하도록 제작되어왔음에도 불구하고, 고해상도 영상에 대한 요구는 점점 더 증가하고 있다. 본 논문에서는 부정확한 부화소 단위의 위치 추정 오류를 고려한 고해상도 재구성 알고리즘을 제안한다. 부정확한 부화소 위치 추정 오류로 인해 생기는 불량위치문제(ill-posedness)를 해결하기 위해 정규화 반복 연산법을 적용하였다, 특히 여러 장의 저해강도 영상들을 개별적으로 고려하기에 적합한 다중채널 영상 재구성 방법을 도입하였다. 각 저해상도 영상에서 발생하는 움직임 추정오류는 서로 다른 경향성을 나타내므로, 정규화 파라미터들은 각 채널에 맞게 결정되어야 한다. 이를 위해 정규화 파라미터들을 자동으로 결정하는 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 움직임 추정 오류에 매우 안정하며, 원 영상과 잡음에 대한 사전정보를 필요로 하지 않는다. 또한 주관적인 측면과 객관적인 측면에서 모두 우수한 결과를 실험적으로 보인다.

효율적인 Simulated Annealing 알고리듬을 이용한 이진 위상 컴퓨터형성 홀로그램의 합성 (Synthesis of binary phase computer generated hologram by usngin an efficient simulated annealing algorithm)

  • 김철수;김동호;김정우;배장근;이재곤;김수중
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권2호
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    • pp.111-119
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    • 1995
  • In this paper, we propose an efficient SA(simulated annealing) algorithm for the synthesis of binary phase computer generated hologram. SA algorithm is a method to find the optimal solution through iterative technique. It is important that selecting cost function and parameters within this algorithm. The aplications of converentional SA algorithm to synthesize parameters within this algorithm. The applications of conventional SA algorithm to synthesize binary hologram have many problems because of inappropriate paramters and cost function. So, we propose a new cost function and a calculation technique of proper parameters required to achieve the optimal solution. Computer simulation results show that the proposed method is better than conventional method in terms of diffraction efficiency and reconstruction error. Also, we show the reconstructed images by the proposed method through optical esperiment.

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Pin Power Reconstruction of HANARO Fuel Assembly via Gamma Scanning and Tomography Method

  • Seo, Chul-Gyo;Park, Chang-Je;Cho, Nam-Zin;Kim, Hark-Rho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제33권1호
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    • pp.25-33
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    • 2001
  • To determine the pin power distribution without disassembling, HANARO fuel assemblies are gamma-scanned and then the distribution is reconstructed tv using the tomography method. The iterative least squares method (ILSM and the wavelet singular value decomposition method (WSVD) are chosen to solve the problem. An optimal convergence criterion is used to stop the iteration algorithm to overcome the potential divergence in ILSM. WSVD gives better results than ILSM , and the average values from the two methods give the best results. The RMSE (root mean square errors) to the reference data are 5.1, 6.6, 5.0, 6.5, and 6.4% and the maximum relative errors are 10.2, 13.7, 12.2, 13.6, and 14.3%, respectively. It is found that the effect of random positions of the pins is important. Although the effect can be accommodated by the iterative calculations simulating the random positions, the use of experimental equipment with a slit covering the whole range of the assembly horizontally is recommended to obtain more accurate results. We made a new apparatus using the results of this study and are conducting an experiment in order to obtain more accurate results.

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PET/CT 검사에서 SharpIR 재구성 방법의 평가 (Evaluation of SharpIR Reconstruction Method in PET/CT)

  • 김정열;강천구;박훈희;임한상;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제16권1호
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    • pp.12-16
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    • 2012
  • 서론: 종래의 PET 영상 재구성에 있어서 FBP 등에 비해 3차원 반복 재구성 방법이 일반적으로 대체하고 있으며, 이것은 검출기 기하학적 특성과 완벽한 3차원 산란 평가 및 저잡음 randoms 평가 등의 더 진보된 재구성 알고리즘을 제공하고 활용되고 있다. 최근에 SharpIR알고리즘은 3차원 반복 재구성 알고리즘으로 PET 검출기 응답 정보를 통합하여 PET 영상의 잡음을 효과적으로 감소시켜 대조도를 향상 시키기 위한 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 새로운 반복 시스템 모델인 SharpIR에 대한 성능 평가와 임상에서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 실험재료 및 방법: 검출기 응답에 대한 분해능을 측정하기 위해 유리관(내경 1.1 mm, 두께 0.2 mm)에 $^{18}F$-FDG (250 MBq/mL)을 주입하여 축 방향 시야의 중심과 축 방향으로 5, 10, 15, 20 cm만큼 떨어진 지점에서 획득하였고 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하여 각각의 영상에서 반치폭을 구하였다. 또한 영상품질평가로 image quality phantom (NU2-2001)을 이용하여, 여러 개의 각각 다른 반지름을 가지는 원형구에 cold (직경 28, 37 mm)와 ho (직경 10, 13, 17, 22 mm)부분을 나누어 배경잡음을 주고 영상의 대조도를 평가하였다. 획득된 영상은 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성을 하였다. 임상실험에서는 전신검사를 시행받은 환자 중 병소가 있는 환자 10명을 대상으로 VUE point HD와 VUE point HD-SharpIR로 재구성하였다. 이때 iterations을 1~10까지 변경하여 병소 부위와 간 부위에 관심영역을 설정하여 대조도를 평가하였다. 결과: VUE point HD로 재구성한 영상에서는 시야 중심으로부터 축방향 거리 증가와 함께 반치폭이 함께 증가하였지만 VUE point HD-SharpIR로 재구성한 영상에서는 거리가 증가하여도 일정한 반치폭을 나타냈다. 대조도는 팬텀 실험과 임상 실험에서 VUE point HD-SharpIR이 VUE point HD보다 대조도의 향상을 나타냈다. 결론: 검출기 시스템 응답에 대한 더 많은 정보를 포함시킴으로써 SharpIR 알고리즘은 VUE point HD에서 사용되는 기본 모델의 정확성을 향상시켰다. 또한 SharpIR은 VUE point HD보다 각각의 복셀에 관련된 더 많은 측정 위치를 가지는 시스템 모델이기 때문에 더욱 정교한 재구성 모델의 결과를 나타내기 위해 더 많은 반복이 걸린다. 결론적으로 SharpIR은 PET 영상에서 대조도를 향상시켰고 임상에서 적용할 수 있는 최적화된 재구성 조건을 알아보기 위해 종단적 연구를 통해 적용한다면 임상에서 유용하게 사용될 것이다.

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광대역 전자파를 이용한 역산란 해석 연구 (Analysis of Microwave Inverse Scattering Using the Broadband Electromagnetic waves)

  • 이정훈;정용식
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.169-174
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계민감도법(Design Sensitivity Analysis)을 이용하여 유전체 산란체(Dielectric Scatterer)를 복원하기 위한 역산란문제(Inverse Scattering의 새로운 해석기법을 제안하였다. 이때 복원의 빠른 수렴을 위하여 도함수를 이용한 설계민감도법을 도입하였고 본 연구에서는 시간영역 유한차분법으로부터 직접 설계민감도 수식을 도출하였다. 계산의 효율성을 위하여 보조변수법(Adjoint Variable Method)을 도입하여 보조변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^2$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.

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더해지는 기준신호를 이용한 위성복원: I. 이론 (Phase Retrieval Using an Additive Reference Signal: I. Theory)

  • Woo Shik Kim
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권5호
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    • pp.26-33
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    • 1994
  • Phase retrieval is concerned with the reconstruction of a signal from its Fourier transform magnitude (or intensity), which arises in many areas such as X-ray crystallography, optics, astronomy, or digital signal processing. In such areas, the Fourier transform phase of the desired signal is lost while measuring Fourier transform magnitude (F.T.M.). However, if a reference 'signal is added to the desired signal, then, in the Fourier trans form magnitude of the added signal, the Fourier transform phase of the desired signal is encoded. This paper addresses uniqueness and retrieval of the encoded Fourier phase of a multidimensional signal from the Fourier transform magnitude of the added signal along with the Fourier transform magnitude of the desired signal and the information of the additive reference signal. In Part I, several conditions under which the desired signal can be uniquely specified from the two Fourier transform magnitudes and the additive reference signal are presented. In Part II, the development of non-iterative algorithms and an iterative algorithm that may be used to reconstruct the desired signal(s) is considered.

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퓨리에 급수 근사를 이용한 궤환을 가진 반복 학습제어와 로보트 궤적 추종에의 응용 (Iterative Learning Control with Feedback Using Fourier Series with Application to Robot Trajectory Tracking)

  • 이종운;이학성
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권4호
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    • pp.67-75
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    • 1993
  • The Fourier series are employed to approximate the input/output(I/O) characteristics of a dynamic system and, based on the approximation, a new learing control algorithm is proposed in order to find iteratively the control input for tracking a desired trajectory. The use of the Fourier approximation of I/O renders at least a couple of useful consequences: the frequency characteristics of the system can be used in the controller design and the reconstruction of the system states is not required. The convergence condition of the proposed algorithm is provided and the existence and uniqueness of the desired control input is discussed. The effectiveness of the proposed algorithm is illustrated by computer simulation for a robot trajectory tracking. It is shown that, by adding feedback term in learning control algorithm, robustness and convergence speed can be improved.

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