3차원 공간에 존재하는 반투명 물질을 물리 기반으로 렌더링하기 위해서 빛의 진행 경로를 작은 구간으로 나눈 후, 각 구간에 대하여 빛의 직접적인 영향, 산란으로 인한 영향, 반투명 물질안에서의 소멸 및 물질의 발광으로 인한 영향 등을 고려한 빛의 에너지를 계산하여 누적하는 방식을 사용한다. 이중 빛의 산란은 연속 공간에서 매우 복잡한 방식으로 작용하기 때문에 이의 시뮬레이션을 위해서 상당한 노력이 필요하다. 빛의 산란을 효과적으로 계산하기 위해 여러근사 방법들이 고안되었는데, 그중 볼륨 포톤매핑 기법은 빛이 간섭매체 내부에서 산란되는 효과를 단순화된 시뮬레이션으로 미리 계산하여두고 이를 검색해 효율적으로 렌더링 하는 방법을 사용한다. 이 방법은 주변에서 검색한 시뮬레이션 정보를 이용하기 위해서 밀도추정방법을 적용하는데, 시뮬레이션자료의분포에 따라서 검색에 따른 편차가 있을 수 있게된다. 또한 시뮬레이션된 자료만을 이용하여 산란효과를 반영하기 때문에 고밀도이지만 시뮬레이션이 충분하지 못한 위치에 대해서 방향성 있는 위상함수에 대한 특징을 잘 표현하지 못한다는 문제가있다. 이러한 문제를해결하고자 하는 노력의 일환으로, 본 논문에서는 입자형태로 시뮬레이션된 볼륨데이터에 대해 밀도추정방법의 하나인 커널스무딩을 이용하여 표현한 산란효과를 반투명물질 자료구조에 저장하고 이를 복원하는 방법을 제안하고, 실험결과 분석을 통하여 장단점을 분석한다.
As a supplement to X-ray mammography, microwave imaging is a new and promising technique for breast cancer detection. Through solving the nonlinear inverse scattering problem, microwave tomography (MT) creates images from measured signals using antennas. In this paper, we describe a developed MT system and an iterative Gauss-Newton algorithm. At each iteration, this algorithm determines the updated values by solving the set of normal equations using Tikhonov regularization. Some examples of successful image reconstruction are presented.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권1호
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pp.107-114
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2012
Microwave imaging (MI) is one of the most promising and attractive new techniques for earlier breast cancer detection. Microwave tomography (MT) realizes configuration of a multistatic multiple-input multiple-output system and reconstructs dielectric properties of the breast by solving a nonlinear inversion scattering problem. In this paper, we describe ETRI 3D MT system with 3D MI reconstruction program and demonstrate its robustness through some examples of the image reconstruction.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제13권1호
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pp.16-21
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2013
This study presents the angular effects of virtual vertices inserted for effective treatment of the boundary edge laid on an infinite conducting surface in a half-space scattering problem. We investigated the angular effects of virtual vertices by first computing the radar cross section (RCS) of a specific scatterer; i.e., a tilted conducting plate in contact with the ground surface, by inserting the virtual vertex in half-space. Here, the electric field integral equation is used to solve this problem with various virtual vertex angles (${\theta}_{\nu}$) and conducting plate inclination angles (${\theta}_r$) ranging from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$. The effects of the angles ${\theta}_{\nu}$ and ${\theta}_r$ on the RCS computation are clearly shown with numerical results with and without the virtual vertices in free- and half-spaces.
Journal of Electrical Engineering and information Science
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제3권3호
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pp.348-354
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1998
The measured equation of invariance (MEI) method was introduced as a way to determine the electromagnetic fields scattered from discrete objects. Unlike more traditional numerical methods, MEI method over conventional methods over conventional methods are very substantial. In this work, Haar wavelets are applied to the measured equation of invariance (MEI) to solve two-dimensional scattering problem. We refer to "MEI method with wavelets" as "Wavelet MEI method". The proposed method leads to a significant saving in the CPU time compared to the MEI method that does not use wavelets as metrons. The results presented in this work promise that the Wavelet MEI method can give an accurate result quickly. We believe it is the first time that wavelets have been applied in conjunction with the MEI method to solve this scattering problem.
This paper deals with a fundamental and classical scattering problem by a finite strip. For the analysis of scattered acoustic field, a “single” integral equation is derived. Firstly, the complexity by considering the effect of the mean flow is alleviated by the introduction of Prandtl-Glauert coordinate and the new dependent variable. Secondly, the difficulty of solving the resultant strongly-coupled integral equations which always appear in this kind of 3-part mixed boundary value problem is solved by observing some good properties of the functions in complex domain and manipulating the equations and variables for the use of those properties. The solution can be obtained asymptotically in terms of gamma function and Whittaker function. One aim of this study is the improvement of methodology for the research using integral equations. The other is the basic understanding of scattering by a finite strip related to the linear cascade model of rotating fan blades.
유전체 층으로 덮힌 임의형태 격자구조에서의 전자기 산란문제를 TE편파의 경우에 대하여 반사격자 관점과 누설파안테나 관점에서 해석하였으며, 주기그린함수와 모멘트방법을 이용하였다. 수치적 결과는 주기구조 파라미터에 따른 스펙트럴 모드별 상대산란파 전력과 복소전파상수등으로 나타내었다.
This paper describes recent development activities of the GENESIS code, which is a transport code for heterogeneous three-dimensional geometry, focusing on applications to reactor core analysis. For the treatment of anisotropic scattering, the concept of the simplified Pn method is introduced in order to reduce storage of flux moments. The accuracy of the present method is verified through a benchmark problem. Next, the iteration stability of the GENESIS code for the highly voided condition, which would appear in a severe accident (e.g., design extension) conditions, is discussed. The efficiencies of the coarse mesh finite difference and generalized coarse mesh rebalance acceleration methods are verified with various stabilization techniques. Use of the effective diffusion coefficient and the artificial grid diffusion coefficients are found to be effective to stabilize the acceleration calculation in highly voided conditions.
물체 내부구조 및 매질 정수의 분포를 측정하기 위한 비파괴 기술은 지하자원의 탐사, 지하 케이블 및 매설관의 식별, 의료 분야의 영상진단 등에서 폭넓게 적용될 수 있다. 본 연구에서는 문제의 단순화를 위해 2차원 전자파 산란문제를 대상으로 역산란에 대한 해를 구하기 위한 정식화 과정을 검토하고 이의 유효성을 검증하고자 한다.
본 논문에서는 무한 평판에 위치한, 파장에 비하여 작은 개구의 투과효율을 향상시키는 두 가지 방법으로서 첫째, 리지가 있는 소형 원형 개구와 같은 투과공진개구 구조를 이용하는 방법, 둘째, 투과공진기 구조를 이용하는 일반적인 방법을 생각해 보았다. 특히 상기 두 가지 구조의 경우, 최대 투과 단면적이 공통적으로 $\frac{2G{\lambda}^2}{4{\pi}}[m^2]$(G는 개구의 이득)이 됨을 보였다. 그리고 두 구조의 근접장 현미경의 탐침 구조에의 적용 가능성을 검증하기 위하여 구형 도파관의 종단면에 장착된 구조로서 임피던스 정합 특성을 조사하였다. 또한, 상보적인 문제로서 파장에 비하여 충분히 작은 공진 산란체의 경우에도 관찰되는, 앞서 다룬 투과 공진 현상과 본질적으로 유사한 산란 공진 현상에 대하여도 논의하였다. 이러한 논의는 원자 물리 분야에서 원자 구조의 산란 단면적이 실제 원자 구조의 물리적인 단면적에 비하여 매우 큰 현상에 대한 이해를 하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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