• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권2호
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• pp.65-77
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• 2009

본 논문에서는 SSE (Streaming SIMD Extensions) 명령어를 이용한 고속 영상처리 알고리즘을 제안한다. SSE 명령어를 지원하는 CPU는 128비트 크기의 XMM 레지스터를 보유하고 있으며 이에 속한 데이터는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 방식으로 한 번에 병렬로 처리 될 수 있다. 영상처리에서 폭넓게 활용되는 평균 필터, 소벨 수평방향 외곽선 검출, 이진 침식 알고리즘을 SIMD 방식으로 효과적으로 처리 할 수 있는 알고리즘을 제시하였고, 수행 시간을 측정하였다. 보다 객관적인 수행 속도 평가를 위해 현재 많이 사용되고 있는 영상처리 라이브러리와의 수행 속도를 비교하였다. 비교에 사용된 라이브러리는 SISD(Single Instruction Single Data)방식으로 동작하는 OpenCV 1.0, SIMD 방식을 지원하는 고속 영상처리 라이브러리인 IPP 5.2와 MIL 8.0에서 각각 수행 시간을 측정하고 제안하는 알고리즘의 처리 속도와 비교하였다. 실험결과 제안하는 알고리즘은 SISD방식의 영상처리 라이브러리에 비해 평균 8배의 성능향상을 보였으며, SIMD 방식의 고속 영상처리 라이브러리와 비교 하였을 때 평균 1.4배의 성능향상을 보였다. 따라서 제안하는 알고리즘은 고가의 영상처리 라이브러리와 추가적인 하드웨어의 구입 없이도 고속으로 동작해야 하는 실제 영상 처리 어플리케이션에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_2호
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• pp.793-810
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• 2022

실시간 범람 모니터링을 위해 인공위성 SAR영상을 활용하는 수체탐지에 대한 필요성이 대두되었다. 주야와 기상에 상관없이 주기적으로 촬영 가능한 인공위성 SAR 영상은 육지와 물의 영상학적 특징이 달라 수체탐지에 적합하나, 스페클 노이즈와 영상별 상이한 밝기 값 등의 한계를 내포하여 다양한 시기에 촬영된 영상에 일괄적으로 적용 가능한 수체탐지 알고리즘 개발이 쉽지 않다. 이를 위해 본 연구에서는 Convolutional Neural Networks (CNN)기반 모델인 U-Net 아키텍처에 레이어의 조합인 모듈을 추가하여 별도의 전처리 없이 수체탐지의 정확도 향상 방법을 제시하였다. 풀링 레이어의 조합을 활용하여 형태학적 연산처리 효과를 제공하는 Morphology Module과 전통적인 경계탐지 알고리즘의 가중치를 대입한 컨볼루션 레이어를 사용하여 경계 학습을 강화시키는 Edge-enhanced Module의 다양한 버전을 테스트하여, 최적의 모듈 구성을 도출하였다. 최적의 모듈 버전으로 판단된 min-pooling과 max-pooling이 연속으로 이어진 레이어와 min-pooling로 구성된 Morphology 모듈과 샤를(Scharr) 필터를 적용한 Edge-enhanced 모듈의 산출물을 U-Net 모델의 conv 9에 입력자료로 추가하였을 때, 정량적으로 9.81%의 F1-score 향상을 보여주었으며, 기존의 U-Net 모델이 탐지하지 못한 작은 수체와 경계선을 보다 세밀하게 탐지할 수 있는 성능을 정성적 평가를 통해 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제9권2호
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• pp.333-343
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• 2004

Impression cytology는 결막상피의 표층을 떼어내기 위해 안구 표면에 cellulose acetate filter 재질을 같이 이용한다. 이 방법은 비 침습적이고 쉽게 시행할 수 있으며 환자에게 최소한의 불편감을 주며 결막표면에 반복해서 시행하여 변화를 관찰하기 위해 사용될 수 있다. 이 방법으로 결막 표면의 형태학적 연구와 squmaous metaplasia의 정도를 평가할 수 있다. 본 연구는 건성안 환자에서 impression cytology를 이용하여 결막표면을 평가하기 위해 수행되었다. 70명의 콘택트렌즈 비착용 학생을 대상으로 조사하였는데 먼저 조사 대상자들에게 McMonnies dry eye symptom questionnaire을 작성하도록 하였다. 그리고 비침습성 tear thinning time(TTT) 검사를 시행하고 다음에 침습성 검사인 Schirmer tear test(SIT), tear film break-up time(TBUT) tests 그리고 Rose-bengal staining올 시행하여 건성안 의심자를 분류하였다. 하 안구결막으로부터 결막 상피세포는 impression cytology기법으로 수집하여 PAS(Periodic Acid Schift)-haematoxylin 염색을 시행하였다. 배상세포와 결막상피세포는 광학현미경 400배에서 관찰하여 squamous metaplasia의 정도에 근거한 Nelson Grading scale에 따라 분류하였는데 이는 배상세포 밀도, 세포의 크기와 형태, 핵:세포질 비 등을 포함한다. 건성안 의심자는 상피세포의 형태적 변화, 핵의 변화, 배상세포 밀도 감소를 보였다. 세포학적 변화 정도는 건성안 조건의 정도에 관련이 있었다. 상피세포 형태를 Nelson의 분류시스템으로 단계를 나눈 결과 대조군의 91.43%가 grade 0 이었고 8.57%가 약간의 이상형태인 grade 1이었다. 반면에 건성안 의심자에서는 20%가 grade 0, 42.86%가 grade 1, 34.29%가 grade 2 그리고 2.86%가 심한 형태적 변화를 보인 grade 3를 나타냈다. Impression cytology는 부작용이나 거부반응이 없는 안구 표면 상피의 비 침습적 또는 최소 침습적 생검법으로 생각되며 안구표면을 포함하는 광범위한 과정을 위한 유용한 진단 기법으로 안전하고 간단하며 건성안 의심자의 다양한 안구 표면 변화의 이해를 증진시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권3호
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• pp.257-266
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• 2003

연구배경 : 내독소인 lipopolysaccharide는 조직 내에 다량 존재하는 대식세포를 활성화시키고, 내독소에 의하여 활성화된 대식세포는 많은 양의 TNF(tumor necrosis factor)를 형성한다. TNF는 최염성 물질으로서 interleukin-1과 유사한 cytokine이며, 그람음성균에 의해 유발된 패혈증시에 동반하는 폐손상의 중요한 매개체로 알려져 있다. Thiourea는 폐의 미세혈관의 혈역동학적 변화와 투과성의 변화를 가져와 폐부종을 유발시키는 약물이다. Thiourea는 모세혈관의 내피세포의 장벽을 상실케 하여 모세혈관의 투과성을 증가시키므로 간질 또는 폐포내 부종을 일으킨다. SP 중 SP-A의 기능은 2형 폐세포로 부터 인지질의 흡수를 강화하고, 2형 폐세포로 부터 표면활성물질의 분비를 조절하여 지질교체를 관장하며, tubular myelin 구조를 안정시키는 중요한 역할을 한다. 이와 같이 SP-A는 표면활성 물질의 분비, 합성 및 재순환에 관여하는 중요한 역할을 담당한다. 방 법 : 저자들은 내독소와 thiourea를 백서에 각각 투여한 후 SP-A의 유전자 발현양성을 filter hybridization 방법으로 검색하고 내독소와 thiourea의 투여 양과 시간경과에 따라 SP-A의 유전자 발현의 변동을 비교 관찰하였다. 결 과 : 1) 내독소를 1일 5 mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-A mRNA 양은 대조군에 비하여 67.0%가 증가하였다(p<0.005). 2) 내독소를 1일 5 mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-A mRNA양은 대조군에 비하여 73.4%가 증가하였다(p<0.005). 3) Thiourea를 1일 3.5 mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-A mRNA양은 대조군에 비하여 32.9%가 감소하였다(p<0.05). 4) Thiourea를 1일 3.5 mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-A mRNA양은 대조군에 비하여 28.1%가 감소하였다(p=0.16). 결 론 : 이상의 결과는 폐손상의 서로 다른 원인인 내독소와 thiourea를 유사한 조건하 투여 후 시간경과에 따라 동물실험 내 SP-A 유전자의 발현은 내독소를 투여 후 증가하고 반면에 thiourea투여 시는 감소하였다. 이와 같이 폐손상의 원인에 따른 시간경과에 따라 SP-A mRNA의 발현의 차이를 보임을 지적하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.510-521
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• 2003

연구배경 : 내독소인 lipopolysaccharide는 조직 내에 많이 존재하는 대식세포를 활성화시키고 활성화된 대식세포는 폐손상의 중요한 매개체로 알려진 많은양의 TNF를 형성한다. Thiourea는 폐장의 미세혈관의 혈역동학적 변화와 투과성의 변화를 초래하여 폐부종을 유발하는 약물이며, 모세혈관의 내피세포의 장벽 상실을 초래해 모세혈관의 투과성을 증가시켜 간질 또는 폐포내 부종을 초래한다. 표면활성물질은 ARDS의 병태생리적인면에 있어서 중요한 역할을 하며 SP는 표면활성물질의 물리학적 성상의 결정 및 대사를 결정하는데 있어서 중요하다. SP는 염증성 cytokine들에 의하여 조절되며, SP들은 ARDS발생 시 감소한다. SP-B와 SP-C는 배수성 단백이며 표면활성물질의 신속한 film형성에 관여한다. 이에 저자들은 폐손상의 서로 다른 원인물질인 내독소와 thiourea를 실험동물의 복강 내로 유사한 조건하, 동일시간에 각각 투여하여 내독소와 thiourea의 투여후 시간경과에 따른 SP-B와 C유전자가 폐손상의 원인에 따른 발현의 차이가 있는지를 비교 관찰하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 방법 : 저자들은 내독소와 thiourea를 백서에 각각 투여후 SP-B와 C의 유전자 발현양상을 filter hybridization방법으로 검색하고 내독소와 thiourea의 투여 후 시간경과에 따른 SP-B와 C의 유전자 발현의 변동을 비교 관찰하였다. 결과 : 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 26.1%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 50%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 및 24시간 경과 후 SP-B mRNA양은 대조군에 비하여 각각 9.8% 및 12.5%가 감소하였다. 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 38.7%가 감소하였다(P<0.01). 내독소를 1일 5mg/kg를 투여하고 24시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 53.6%가 감소하였다(P<0.001). Thiourea를 1일 3.5mg/kg를 투여하고 6시간 경과 후 SP-C mRNA양은 대조군에 비하여 22.8%가 감소하였다(P<0.05). 결론 : SP-B와 SP-C mRNA에 대한 폐손상의 서로 다른 원인인 내독소와 thiourea의 유사한 조건하 투여후 시간경과에 따른 동물실험내 SP-B와 SP-C의 유전자발현이 각각 특이하게 상이하게 감소하는 것을 알 수 있었고 배수성 SP에 대한 영향은 thiourea보다 내독소 투여시 더 감소가 있었다.