• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권4호
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• pp.677-688
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• 2017

In order to solve the undetected probability of multiple targets in ultra-wideband (UWB) through-the-wall radar imaging (TWRI), a time-delay and amplitude modified back projection (BP) algorithm is proposed. The refraction point is found by Fermat's principle in the presence of a wall, and the time-delay is correctly compensated. On this basis, transmission loss of the electromagnetic wave, the absorption loss of the refraction wave, and the diffusion loss of the spherical wave are analyzed in detail. Amplitude compensation is deduced and tested on a model with a single-layer wall. The simulating results by finite difference time domain (FDTD) show that it is effective in increasing the scattering intensity of the targets behind the wall. Compensation for the diffusion loss in the spherical wave also plays a main role. Additionally, the two-layer wall model is simulated. Then, the calculating time and the imaging quality are compared between a single-layer wall model and a two-layer wall model. The results illustrate the performance of the time-delay and amplitude-modified BP algorithm with multiple targets and multiple-layer walls of UWB TWRI.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.994-999
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• 2007

전방향(omnidirectional) 카메라 시스템은 보다 적은 수의 영상으로부터 주변 장면(scene)에 대한 많은 정보를 취득할 수 있는 장점이 있기 때문에 전방향 영상을 이용한 자동교정(self-calibration)과 3차원 재구성 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 교정 방법들을 이용하여 추정된 사영모델(projection model)의 정확성을 검증하기 위한 새로운 방법이 제안된다. 실 세계에서 다양하게 존재하는 직선 성분들은 전방향 영상에 컨투어(contour)의 형태로 사영되며, 사영모델과 컨투어의 양 끝점 좌표 값을 이용하여 그 궤적을 추정할 수 있다. 추정된 컨투어의 궤적과 영상에 존재하는 컨투어와의 거리 오차(distance error)로부터 전방향 카메라의 사영모델의 정확성을 검증할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해서 구 맵핑(spherical mapping)된 합성(synthetic) 영상과 어안렌즈(fisheye lens)로 취득한 실제 영상에 대해 제안된 알고리즘을 적용하여 사영모델의 정확성을 판단하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3165-3181
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• 2019

Spherical videos, which are also called 360-degree videos, have become increasingly popular due to the rapid development of virtual reality technology. However, the large amount of data in such videos is a huge challenge for existing transmission system. To use the existing encode framework, it should be converted into a 2D image plane by using a specific projection format, e.g. the equi-rectangular projection (ERP) format. The existing high-efficiency video coding standard (HEVC) can effectively compress video content, but its enormous computational complexity makes the time spent on compressing high-frame-rate and high-resolution 360-degree videos disproportionate to the benefits of compression. Focusing on the ERP format characteristics of 360-degree videos, this work develops a fast decision algorithm for predicting the coding unit depth interval and adaptive mode decision for intra prediction mode. The algorithm makes full use of the video characteristics of the ERP format by dealing with pole and equatorial areas separately. It sets different reference blocks and determination conditions according to the degree of stretching, which can reduce the coding time while ensuring the quality. Compared with the original reference software HM-16.16, the proposed algorithm can reduce time consumption by 39.3% in the all-intra configuration, and the BD-rate increases by only 0.84%.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권2호
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• pp.50-58
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• 2021

Purpose: In this study, we investigated the relationship between the noise characteristics and the number of projected images in tomosynthesis using a digital phantom. Methods: The digital phantom consisted of a columnar phantom in the center of the image and a spherical phantom with a diameter of 80 pixels. A virtual scan was performed, and 128 projected images (Tomo_w/o) of the phantoms were obtained. The image noise according to the Poisson distribution was added to the projected images (Tomo_×1). Furthermore, another projected image with additional noise was prepared (Tomo_×1/2). For each dataset, we created datasets with 64 (half) and 32 (quarter) projections by removing the even-numbered images twice from the 128 (fully) projected images. Tomosynthesis images were reconstructed by filtered back projection (FBP). The modulation transfer function (MTF) was estimated using the sphere method, and the noise power spectrum (NPS) was estimated using the two-dimensional Fourier transform method. Results: The MTFs did not change between datasets, and the NPSs improved as the number of projected images increased. The noise characteristics of the Tomo_×1_half images were the same as those of the Tomo_×1/2_full. Conclusions: To achieve a reduction in the patient dose in tomosynthesis acquisition, we recommend reducing the number of projected images rather than reducing the dose per projection.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.21-24
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• 2002

Pineal organs of poikilotherm vertebrates transform the environmental light information into a humoral message and a neuronal activity. The former is melatonin, and the latter is modulation of the impulse in ganglion cells. The ganglion cells are physiologically classified into luminosity (achromatic) type and chromatic one, as the neural activity is modulated in two ways. We attempted to classify the pineal ganglion cells with morphological characteristics by means of the three- dimensional reconstruction method. In the pineal ganglion cells of river lamprey, there are two different features, oval and spherical. For comparison of their projection region in the brain, the tracing investigation was also carried out. The application of the neural tracer near mesencephalic tegmentum showed that only oval-shaped ganglion cells were labeled in the pineal organ. These results suggest that the oval-shaped ganglion cell is functionally different from the spherical one.

• 천문학회지
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• 제51권4호
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• pp.111-117
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• 2018

A numerical method is proposed to calculate the response of detectors measuring particle energies from incident isotropic fluxes of electrons and positive ions. The isotropic flux is generated by injecting particles moving radially inward on a hypothetical, spherical surface encompassing the detectors. A geometric projection of the field-of-view from the detectors onto the spherical surface allows for the identification of initial positions and momenta corresponding to the clear field-of-view of the detectors. The contamination of detector responses by particles penetrating through, or scattering off, the structure is also similarly identified by tracing the initial positions and momenta of the detected particles. The relative contribution from the contaminating particles is calculated using GEANT4 to obtain the geometric factor of the instrument as a function of the energy. This calculation clearly shows that the geometric factor is a strong function of incident particle energies. The current investigation provides a simple and decisive method to analyze the instrument geometric factor, which is a complicated function of contributions from the anticipated field-of-view particles, together with penetrating or scattered particles.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권5호
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• pp.501-509
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• 2004

Unipolar diffusion charging of non-spherical particles was investigated for various particle shapes. We researched with TiO$_2$agglomerates produced by the thermal decomposition of titanium tetraisopropoxide (TTIP) vapor. TTIP was converted into TiO$_2$, in the furnace reactor and was subsequently introduced into the sintering furnace. Increasing the temperature in the sintering furnace, aggregates were restructured into higher fractal dimensions. The aggregates were classified according to their mobility using a differential mobility analyzer. The projection area and the mass fractal dimension of particles were measured with an image processing technique performed by using transmission electron microscope (TEM) photograph. The selected aggregates were charged by the indirect photoelectric-charger and the average number of charges per particle was measured by an aerosol electrometer and a condensation particle counter. For the particles of same mobility diameter, our results showed that the particle charge quantity decreases as the sintering temperature increases. This result is understandable because particles with lower fractal dimension have larger capacitance and geometric surface area.

• 한국광학회지
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• 제23권4호
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• pp.147-153
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• 2012

고정 화소수의 표시소자를 기반으로 하는 무안경 방식 다시점 3D 디스플레이는 시점수 증가에 따른 입체영상 저해상도 문제를 안고 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 논문은 프로젝션 기반의 무안경식 다시점 3D 디스플레이 시스템에서 구면 형태의 상용 렌티큐라 렌즈시트를 사용하여 단위화소의 폭을 집속하고 광원수 증가에 따른 유효 해상도를 증가시켜 저해상도의 문제를 해결하는 광학적 접근 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 주어진 시스템환경에서 도출 가능한 주요 파라메터의 정의 및 이론적, 실험적 결과를 통하여 축소 가능한 단위화소폭 및 확장 가능한 유효 해상도를 도출하는 수순으로 수행되었다. 결과적으로 1.016 mm의 단위화소폭을 기준으로 25 LPI의 렌티큐라 렌즈 시트를 투과하였을 경우, 축소된 폭(Beam waist)은 0.19 mm, 확장 가능한 유효 해상도는 최대 5배를 나타내었다. 이와 더불어, 초점심도(Depth of focus)는 1.496 mm로서 상용 렌티큐라 렌즈 시트의 두께 허용치 및 광학계 정렬 허용범위를 충분히 확보하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.67-75
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• 2012

목적 : 뇌에 분포하는 동맥혈관을 관찰할 때 흔히 자기공명 뇌혈관 데이터(Magnetic Resonance Angiography, MRA)를 이용한다. 하지만 뇌혈관 데이터의 경우 관찰하고자 하는 부위의 혈관을 직접적으로 관찰하기 어렵다. 이러한 3차원 데이터를 2차원 디스플레이 장치에 나타내기 위해 최대강도투사(Maximum Intensity Projection, MIP) 영상이 흔히 이용된다. 데이터의 투사방향에 위치한 복셀들 중 최대값을 가지는 복셀을 투사하여 최대강도투사 영상을 얻게 된다. 혈관의 경우 큰 복셀값을 가지기 때문에 영상에서 밝게 나타난다. 하지만 투사방향에 중첩되어 있는 일부 혈관들이 투사하는 과정에서 최대값을 가지는 혈관들에 가려져 나타나지 않게 되기 때문에 깊이 정보를 잃게 된다. 또한 정해진 위치에서의 투사영상 밖에 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 최대강도투사 영상이 가지는 이러한 단점들을 개선하여 뇌혈관의 분포를 3차원 공간상에서 최적화 된 입체영상으로 보는 새로운 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 우리는 4개의 채널 코일과 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)를 이용하여 피험자의 머리를 고정시키고 3차원 위상대조 (Phase-Contrast, PC) 시퀀스를 적용하여 3차원 뇌혈관 데이터를 얻었다. 얻어진뇌혈관 데이터의 중심점을 기준으로 3차원 공간 회전 알고리즘을 적용하여 회전된 새로운 데이터를 얻은 다음 이 데이터를 기준 수평면상에 투사하여 뇌혈관에 대한 2차원 최대강도투사 영상을 구한다. 이 때 입체영상 구현을 위해 두 눈과 데이터의 중심이 이루는 수렴각에 맞게 뇌혈관 데이터를 각각 공간 회전시킨 후 투사하여 각각의 눈에 적합한 영상들을 구하고 이를 적청안경방식 (anaglyph)을 이용하여 관찰함으로써 최적의 입체감을 가지는 최대강도투사 영상을 얻는다. 결과 : 결과 영상을 살펴보면 우선 기존의 방법들에서는 불가능했던 뇌혈관 데이터의 다양한 위치에서의 최대강도투사 영상이 가능해졌다는 것을 알 수 있다. 또한 관찰자와 데이터 사이의 거리와 두 눈 사이의 거리를 고려하여 보다 사실적인 입체감을 가지는 입체 최대강도투사 영상을 얻었다. 결론적으로 관찰자가 바라보는 방향과 관찰자와 데이터 사이의 거리에 따른 최적의 입체영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안하는 방법은 단일 최대강도투사 영상을 관찰자의 위치를 고려하여 입체영상으로 변환시킴으로써 최적의 입체감을 가지는 입체 투사 영상을 구하였다. 그리고 구면좌표계 상에서 뇌혈관 데이터의 다양한 투사방향에서의 최대강도투사 영상을 나타낼 수 있었다. 추후 알고리즘 최적화와 병렬연산 프로세스가 적용된다면 진단과 수술 계획에 필요한 뇌혈관의 입체 정보들을 실시간으로 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.679-682
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• 2003

카타디옵트릭 카메라는 거울을 이용하여 $360^{\circ}$의 3차원 이미지를 한 장에 촬영할 수 있는 이미지 시스템이다. 본 논문에서는 이 시스템을 사용할 때에 발생하는 이미지 왜곡 문제를 해결하는 구형투영 알고리즘을 제안한다. 흔히 사용하는 실린더형 알고리즘의 경우 계산은 비교적 간단하지만, 거울의 바로 아래에 있는 물체의 경우 전체적인 영상을 볼 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용한 카메라는 포물면 거울을 사용한 카타디옵트릭 카메라이며, 쌍곡면거울을 사용한 카메라에 대해서도 이론적으로 공식을 유도하였다.