• 제목/요약/키워드: modulation-transfer function (MTF)

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이동식 터널 스캐닝 시스템의 이미지 품질 평가 기법의 적용성 분석 (Analysis of the application of image quality assessment method for mobile tunnel scanning system)

  • 이철희;김동구;김동규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.365-384
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    • 2024
  • 인력기반의 점검보다 안전하고 효율적인 자동화 점검을 위하여 스캐닝 기술 개발이 가속화되고 있다. 컴퓨터비전 기술을 활용하여 수집된 이미지로부터 시설물 손상을 자동으로 검출하는 연구도 증가하고 있다. 이미지의 픽셀 크기, 품질 및 수량은 손상 자동 검출을 위한 딥러닝이나 이미지 처리 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 딥러닝기반 손상 자동 검출을 위한 이동식 터널 스캐닝 시스템의 카메라 성능과 고품질의 원시 이미지 데이터 취득을 위한 기초연구로, 이미지의 품질을 정량적으로 평가하기 위한 기법을 제안하려고 한다. 40 km/h의 이동속도 모사가 가능한 패널 장치에 테스트차트를 부착하고 국제표준 ISO 12233방법으로 실내시험을 수행하였다. 기존의 이미지 품질 평가기법들을 적용하여 실내실험에서 얻어진 이미지의 품질을 평가하였다. 카메라의 셔터스피드는 이미지에 발생하는 모션블러와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단되었다. 이미지 품질 평가 기법 중 하나인 modulation transfer function (MTF)는 이미지 품질을 객관적으로 평가할 수 있으며, 시각적 관찰과 일치하는 것으로 판단되었다.

시각 시스템 모델을 이용한 Subband 코딩 (On Using the Human Visual System Model for Subband Coding)

  • 박용철;김근숙;차일환;윤대희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.937-943
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    • 1990
  • In this paper, a subband coding scheme using the human visual system(HVS) model for encoding monochrome images is proposed to produce perceptually higher quality images compared with the regular subband coding scheme. The proposed approach first transforms the intensity image to the density image by a point nonlinear transformation. A frequency band dexomposition of the density image is carried out by means of 2-D seaprable quadrature mirror filters, which split the density image spectrum into 16 equall rate subbands. Bits are allocated among the subbands to minimize the weighted mean squar error (WMSE) for differential pulse code modulation(DPCM) coding of the subbands. The weight for each subband is calculated from the modulation transfer function (MTF) of the HVS model at corresponding frequencies. The performances of the proposed approach are evaluated for 256 * 256 monochrome images at the bit rates of 0.5, 0.75 and 1.0 bita per pixel. Computer simulation results indicate that using the HVS model yields more pleasing reconstructed images than regular subband coding approach which does not use HVS model.

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메트로놈을 이용한 Ottonello 촬영 기법 (Ottonello Projection Techniques using the Metronome)

  • 임인철;김창수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.730-734
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    • 2009
  • 본 연구는 경추 정면상 촬영에서 경추 7개를 모두 잘 볼 수 있는 Ottonello 촬영방법을 메트로놈을 이용하여 보다 체계적인 촬영방법과 더 좋은 영상을 얻기 위해 실험을 통해서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 물리적인 방법의 하나인 raw data을 이용하여 MTF를 구한 평가결과에서는 MTF를 0.5로 기준 했을때 구두설명은 1.2 LP/mm, Moderato-100 1.4 LP/mm, Allegro-138 1.6 LP/mm, Presto-184에서는 2.4 LP/mm로 Presto-184에 맞추어 검사한 영상이 선예도가 가장 높게 나타났다. 2. 주관적인 방법에서는 영상의학과 전문의를 통한 영상평가 결과로 구두설명을 통해 좋은 영상을 얻을 수 있었던 경우는 17%였으며, Moderato-100 15%, Allegro-138 18%, Presto-184에서는 50%로 Presto-184에서 가장 좋은 영상으로 평가 받았다. 결론적으로 현재 임상에서 Ottonello 촬영기법을 환자에게 메트로놈을 이용하여 촬영을 시행한다면 경추 정면상의 영상을 쉽게 얻을 수 있을 것이며, 이에 대한 결과로 재촬영 감소는 물론이고 이로 인한 환자방사 선피폭 감소, 환자검사 대기시간 단축, 재료 비용절감 등 모든 면에서 큰 도움을 줄 수 있는 효과를 얻게 될 것으로 기대된다.

비정질 셀레늄 기반 디지털 방사선 검출기의 성능 평가 (Performance Evaluation of a Selenium(a-Se) Based Prototype Digital Radiation Detector)

  • 박지군;강상식;조성호;신정욱;김소영;손대응;남상희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.300-305
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    • 2007
  • In this study, we have studied the fabrication and the performance evaluation of digital radiation detector of the based on selenium (a-Se) prototype which is widely researched about recently. The detector was fabricated using amorphous selenium in the specification of active area size $7{\times}8.5"$, pixel pitch $139{\mu}m$, and 12 bit ADC. In order for the performance evaluation of the fabricated detector, we used radiation quality RQA 5 that is suggested by the International Electrotechnical Commission (IEC), and evaluated modulation transfer function (MTF), noise power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE). Concerning MTF measurement, we used slit camera (Nuclear Associates, Model : 07-624-2222), and evaluated in the slit method. Also so as to compare the performance evaluation on the detector fabricated in this study, we used Hologic Direct-Ray (DR-1000) and GE Revolution XQ/I system, and evaluated and compared in the same method MTF, NPS, and DQE which are image quality factors. And as a result, the MTF of each detector In Nyquist frequency were evaluated to be 58% (at 3.5 lp/mm) in the case of DR-1000 and 65% (at 2.5 lp/mm) in the case of XQ/I, and that for the detector fabricated in this study was evaluated to be 36% (at 3.51 lp/mm). Also in the case of DQE(0), the detector fabricated in this study, DR-1000 of Hologic company, and XQ/I system of GE company respectively were evaluated as 36%, 32%, and 50%.

휴대폰용 카메라 렌즈 시스템의 공차최적설계 (Tolerance Analysis and Optimization for a Lens System of a Mobile Phone Camera)

  • 정상진;최동훈;최병렬;김주호
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.397-406
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    • 2011
  • Since tolerance allocation in a mobile phone camera manufacturing process greatly affects production cost and reliability of optical performance, a systematic design methodology for allocating optimal tolerances is required. In this study, we proposed the tolerance optimization procedure for determining tolerances that minimize production cost while satisfying the reliability constraints on important optical performance indices. We employed Latin hypercube sampling for evaluating the reliabilities of optical performance and a function-based sequential approximate optimization technique that can reduce computational burden and well handle numerical noise in the tolerance optimization process. Using the suggested tolerance optimization approach, the optimal production cost was decreased by 30.3 % compared to the initial cost while satisfying the two constraints on the reliabilities of optical performance.

자기신호처리 적외선 감지소자의 온도효과를 고려한 해석적 모델 (An analytical model considering temperature effects in self-signal processing infrared detectors)

  • 조병섭;곽계달
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권3호
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    • pp.124-133
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    • 1995
  • A theoretical self-consistent thermoelectric model has been developed for optimal thermal design in the self-signal processing infraed detectors. The model is achived by employing the coupled thermoelectric equation which allows which allows the simultaneous investigation of the termal and electrical aspects of device behavior. The thermal limitation of detectivity and responsivity are determined by the enegy gap, carrier concentration, lifetime, and mobility as a function of the temperature. The calculated results indicate that the detectivity is decreased at bias fields above about 50 V/cm, because the performence is limiting by temperature when the bias voltage reached the level associated with Joule heating. It has been also found that the improvement in the mid-band modulation transfer function(MTF) may be restricted by increasing the bias fields. Further, the important paramerers in the thermal optimization of SPIR detector, such as temperature in the device, ambipolar velocity, element thickness and length, are also considered. The analytical study provides a mathematical basis for optimal design of such a photoconductive IR detector and the agreement between the experimental and theoretical results are seen to be good.

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천리안 해양관측위성의 배포서비스 향상을 위한 자료 처리 효율화 방안 연구 (An Efficient Data Processing Method to Improve the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) Data Service)

  • 양현;오은송;한태현;한희정;최종국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.137-147
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    • 2014
  • 세계 최초의 정지궤도 해양관측위성인 천리안 해양관측위성(Geostationary Ocean Color Imagers;GOCI)의 자료 품질을 유지하면서도 용량을 줄임으로써 자료 배포 서비스를 향상시키기 위한 방법을 검토하였다. 레벨-2 자료는 압축만으로도 약 92.9%의 용량 절약을 할 수 있지만, 레벨-1 자료는 압축으로 인한 용량 절약이 약 20.7%에 그치기 때문에 또 다른 접근 방식이 필요하였다. 이 연구에서는 위성 영상 자료의 양자화 비트 수(12비트)가 레벨-1 자료의 픽셀 당 비트 수(32비트)보다 작게 설정되어 있다는 점에 착안하여, 레벨-1 자료에 대해 최적화된 픽셀 당 비트 수를 찾고자 하였다. $R^2$와 변조전달함수(Modulation Transfer Function, MTF)를 이용한 실험 결과, 레벨-1 자료의 픽셀 당 비트 수를 14비트까지 줄이더라도 위성 영상자료의 품질 저하가 없다는 것을 정량적으로 확인하였다. 또한, Ns2 (Network Simulator 2)를 이용한 네트워크 평가 결과, 레벨-1 자료의 경우 픽셀 당 비트 수를 14비트까지 줄였을 때 배포시간을 약 57.7% 줄일 수 있었고, 레벨-2 자료의 경우 압축을 이용하여 92.9%까지 파일 크기를 줄였을 때 배포시간을 약 92.5% 줄일 수 있었다.

적외선 광학계용 MTF 측정장치 개발 (Development of a MTF Measurement System for an Infrared Optical System)

  • 손병호;이회윤;송재봉;양호순;이윤우
    • 한국광학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.162-167
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    • 2015
  • 본 논문에서는 적외선 파장대에서 렌즈의 변조전달함수(MTF)를 칼날 주사방식으로 측정하는 적외선 MTF 측정장치를 구성하고 평가하였다. 측정장치는 물체부, 평행광을 만들어주는 시준부, 형성된 상을 분석하는 분석부로 나뉜다. 광원으로는 텅스텐 필라멘트 광원을 사용하였으며 중적외선 영상을 검출하기 위해 MCT를 사용하였다. 이 장치를 사용하여 ZnSe 재질의 f 수가 5인 표준렌즈의 MTF를 중적외선 파장대인 $3{\sim}5{\mu}m$에서 측정하고 Zemax 프로그램을 통해 계산한 이론값과 측정값 차이를 비교하여 차단주파수(Cut-off frequency)인 50 1/mm까지 전구간에서 ${\pm}0.035$이내임을 확인하였다. 또한 측정값의 신뢰도를 확인하기 위한 A형 측정불확도를 계산한 결과 MTF의 대표 공간 주파수인 20 1/mm에서 0.002으로 동일한 조건 하에서 측정 시 측정값의 변화가 거의 없음을 알 수 있었다.

디지털방사선시스템에서 IEC표준을 이용한 방사선 영상 품질의 평가 (Evaluation of Image Quality for Radiographic Positioning using IEC Radiation Quality in the Digital Radiography System)

  • 안현;김창수;김정훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.289-299
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 디지털방사선시스템의 영상 품질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수, 노이즈 특성을 나타내는 잡음력 스펙트럼을 이용하여 영상 품질평가를 하였다. IEC61267 선질을 사용하여 IEC62220-1에서 제시하는 기하학적인 조건과 실제 임상에서 사용되어지는 기하학적인 조건을 사용하여 부가필터 및 그리드, 임상선량을 이용하여 edge 팬텀을 사용하여 MTF값을 측정하였다. Grid, Filter, SID, kVp, mAs에 따른 MTF 결과는 임상조건 100, 180cm 와 IEC62220-1 기하학적인 조건 150cm에서 MTF 공간주파수 측정값은 비슷하게 나타났으며, 오히려 임상조건 100, 180cm에서 공간주파수가 높은 경우도 있었다. NPS 결과는 선량이 증가함에 따라 감소함을 나타내었다. IEC61267 선질을 이용한 영상품질평가에서는 IEC62220-1기하학적인 조건을 이용한 품질평가보다 임상조건 기하학적인 조건을 사용한 영상의 품질이 좋았다. IEC 와 임상조건에서의 MTF와 NPS는 크게 차이가 나지 않았음을 알 수 있었다. 그러므로 향후 IEC 표준에서 제시하는 영상품질 평가보다는 임상 조건을 적용한 영상품질 평가방법을 적용하기 위해서 부가필터사용 유 무, 그리드사용 유 무, SID변화, 선질, 선량 등의 파라메터를 적절히 이용하여 가장 적은 선량으로 공간분해능이 좋고, NPS가 감소하는 방법들을 찾는다면 향후 실제 임상에서 사용되고 있는 디지털방사선시스템을 최적의 품질로 유지할 수 있는 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Characteristics of a new cone beam computed tomography

  • Park, Chang-Seo;Kim, Kee-Deog;Park, Hyok;Jeong, Ho-Gul;Lee, Sang-Chul
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제37권4호
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    • pp.205-209
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    • 2007
  • Purpose: To determine the physical properties of a newly developed cone beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: We measured and compared the imaging properties for the indirect-type flat panel detector (FPD) of a new CBCT and the single detector array (SDA) of conventional helical CT (CHCT). Results: First, the modulation transfer function (MTF) of the CBCT were superior to those of the CHCT. Second, the noise power spectrum (NPS) of the CBCT were worse than those of the CHCT. Third, detective quantum efficiency (DQE) of the indirect-type CBCT were worse than those of the CHCT at lower spatial frequencies, but were better at higher spatial frequencies. Although the comparison of contrast-to-noise ratio (CNR) was estimated in the limited range of tube current, CNR of CBCT were worse than those of CHCT. Conclusion: This study shows that the indirect-type FPD system may be useful as a CBCT detector because of high resolution.

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