• 제목/요약/키워드: subjective contour

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경계면 강조 마스크를 이용한 초음파 영상 화질 비교 (Comparison of Ultrasound Image Quality using Edge Enhancement Mask)

  • 손정민;이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.157-165
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    • 2023
  • 초음파 영상(ultrasound imaging)이란 주파수의 음파를 이용하여 서로 다른 조직의 경계에서 반사, 흡수, 굴절, 투과 등의 물리적인 작용을 일으킨다. 초음파 장비로부터 생성되는 데이터 특성상의 잡음이 많고, 실제로 관찰하고자 하는 조직의 경계가 모호해서 형태의 파악이 어렵기 때문에 개선이 필요하다. 영상 화질의 감소로 인하여 경계면이 뭉쳐 보이는 경우를 해결하기 위한 방법으로 윤곽선(edge) 강조 방법을 사용한다. 본 논문에서는 경계면을 강화시키는 방법으로 언샤프닝 마스크와 하이부스트를 이용하여 각 영상에서 고주파 부분인 경계면을 강화시켜 화질 향상을 확인하였으며 원 영상과 화질이 향상된 영상을 정량적으로 평가하기 위해 MSE, RMSE, PSNR, SNR 등으로 측정하여 각 영상에 사용한 마스크 필터링을 평가했다. 필립스의 epiq 5 g , affiniti 70 g와 알피니언의 E-cube 15 초음파 장비로부터 복부, 머리, 심장, 간, 신장, 유방, 태아 영상을 획득하였다. 알고리즘 구현에 사용된 프로그램은 MathWorks의 MATLAB R2022a으로 구현하였다. 언샤프닝과 하이부스트 마스크 배열 크기는 3×3으로 설정하였으며 윤곽선 강조 영상을 만들 때 사용하는 공간필터인 라플라시안(laplacian) 필터를 두 마스크 모두 동일하게 적용하였다. 화질 정량 평가는 ImageJ 프로그램을 사용하였다. 다양한 초음파 영상에서 마스크 필터를 적용한 결과 주관적인 화질은 원 영상에서 언샤프닝과 하이부스트 마스크를 적용하였을 경우 영상의 전반적인 윤각선이 뚜렷하게 보였으며 또한 하이부스트 마스크에서는 언샤프닝 마스크 영상보다 밝은 명암비를 보여주었다. 정량적인 영상의 품질 비교 시 원 영상보다 언샤프닝 마스크와 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 화질이 높게 평가되었다. 간문맥, 머리, 쓸개, 신장의 영상에서는 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 SNR, PSNR, RMSE, MAE이 높게 측정되었으며 심장, 유방, 태아 영상은 반대로 언샤프닝 마스크 적용 영상이 SNR, PSNR, RMSE, MAE 값이 높은 값으로 측정되었다. 영상에 따라 최적의 마스크를 사용하는 것이 영상 품질 향상에 도움이 될 것으로 사료되며 각 부위의 초음파 영상의 윤곽 정보를 제공하여 영상의 품질을 향상시켰다.

수치지도 등고선의 Model Key Point 추출과 Progressive Sampling에 의한 수치지형모델 생성 (Generation of Progressively Sampled DTM using Model Key Points Extracted from Contours in Digital Vector Maps)

  • 이선근;염재홍;임새봄;김계림;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제25권6_2호
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    • pp.645-651
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    • 2007
  • 일반적으로 수치지도의 등고선은 항공사진을 해석 및 수치 도화기 상에서 입체시 하여 동일한 높이의 점들을 3차원으로 측정하고 도화하여 생성되므로 등고선 도화는 작업량이 많고 도화사의 주관적인 판단과 경험에 의해 결정된다. 그러므로 지형의 형태와 특성을 묘사하는 등고선의 도화는 도화사의 풍부한 경험이 요구된다. 또한 국내의 수치지도는 수치지형모델(DTM) 데이터를 포함하고 있지 않으므로 DTM이 필요한 경우 대부분 등고선 데이터로부터 간접적으로 생성한다. 본 연구에서는 지형의 특성에 대한 중요한 정보를 포함하고 있는 model key point를 등고선에서 추출하고, 이를 기반으로 지형적 특성을 고려하여 DTM의 격자간격을 효율적이고 융통적으로 조절하여 정량적 및 정성적인 측면에서 최적의 데이터를 이용하여 DTM을 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 progressive sampling 기법을 적용하여 지형이 복잡하여 기복이 큰 산악지역에는 격자간격을 작게하고 지형이 완만한 지역은 격자간격을 상대적으로 크게한다. 그러므로 고정된 하나의 격자간격을 사용하지 않고 지역별로 서로 다른 격자간격을 가지는 다중격자 DTM을 생성하였다. 다중격자 DTM은 용량이 최적화되어 계산량이 적고, 신속한 디스플레이 할 수 있는 장점이 있다.

3차원 혈관 모델에서 협착 및 팽창 영역 탐색 방안 (Detecting Regions of Stenosis and Aneurysm in a 3D Blood Vessel Model)

  • 박상진;김재성;박형준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.113-120
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    • 2018
  • 혈관 질환 검사는 일반적으로 혈관 조영술(angiography)과 CT 혈관 조영술(CT angiography) 등을 통해 이루어지며, 대부분 검사자의 육안을 통한 주관적 판단에 의존하여 진단이 이루어진다. 본 논문에서는 의료영상으로부터 재구성된 3차원 혈관 내벽 모델로부터 대표적 혈관질환에 해당하는 협착과 팽창 질환 의심 영역을 탐색하는 방안을 제안한다. 먼저, 의료영상에서 재구성된 3차원 혈관 내벽 모델로부터 혈관에 대한 골격 곡선(curve skeletons)과 외곽선(contours)을 생성하고, 생성된 골격 곡선을 가지 단위로 분할한 후, 가지에 속하는 각 노드에 대한 외곽선의 면적을 계산한다. 그런 다음, 계산된 외곽선들의 면적에 대해 평균 면적 및 최대/최소 면적, 그리고 인접 노드들 간의 외곽선 면적 차이를 고려하여 협착 및 팽창 질환의심 영역에 해당하는 노드들을 탐색한다. 다음으로 탐색된 의심 영역들을 적절하게 시각화함으로써 혈관질환의 진단을 지원한다. 제안된 방안을 구현하여 몇 가지 3D 인체 혈관모델에 적용한 결과 질환 의심 영역이 잘 찾아짐을 확인하였다. 이를 통해 제안된 방안의 유용성을 보인다.

AAPM Phantom을 이용한 CT 영상 평가 시 자동화된 정량적 분석 방법 개발 (Development of Automatized Quantitative Analysis Method in CT Images Evaluation using AAPM Phantom)

  • 노성순;엄효식;김호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.163-173
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    • 2014
  • CT 표준팬텀을 이용한 대조도 분해능 평가와 공간 분해능 영상 평가 시 평가자의 주관적 판단에 의한 오류를 최소화하기 위한 자동화된 정량적 평가 방법을 제시하고, 그 유용성을 평가하고자 한다. Nuclear Associates사(社) AAPM CT Performance Phantom(Model 76-410)을 사용하여 120kVp와 250mAs, 10mm collimation과 25cm 이상의 SFOV(scan field of view), 25cm의 DFOV(display field of view)의 촬영조건으로, standard reconstruction algorithm을 이용하여 촬영한 24개의 적합 팬텀 영상과 20개의 부적합 팬텀 영상을 대상으로 평가하였다. 대조도 분해능과 공간 분해능 영상을 정량적으로 평가하기 위해 Mathwork사(社) Matlab(Ver. 7.6. (R2008a)) software를 이용하여 자체 개발한 평가 프로그램을 사용하였다. 본 연구에서는 자체 개발한 자동화된 평가 프로그램을 이용하여 평가한 결과, 정성적 평가 항목을 객관적 수치로 평가할 수 있었다. 첫째, 대조도 분해능의 경우 이심률 지수(eccentricity index, EI)가 0.50, 0.51, 0.52, 0.53 일 때 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다. 둘째, 대조도 분해능에서 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR)이 -0.0018~-0.0010인 경우에 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다. 셋째, 공간 분해능의 경우 영상 분할 기법을 통해 구멍의 외곽선 윤곽을 자동으로 분할 추출한 결과, 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다.

수중영상의 색상특성을 고려한 선박하부 영상의 윤곽선 강조 기법 (Edge Enhancement for Vessel Bottom Image Considering the Color Characteristics of Underwater Images)

  • 최현준;양원재;김부기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.926-932
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    • 2017
  • 수심이 깊은 바다 속을 광학 카메라로 촬영하는 경우 영상 왜곡이 일어날 수 있다. 이런 문제는 해수와 각종 부유물로 인해 태양광이 충분히 전달되지 않아 발생하게 된다. 특히, 수심에 따라 녹색과 청색 계열의 색상이 지나치게 강조되는 색상의 왜곡과 해수에 의한 빛의 굴절과 부유물로 인한 경계선 부분에서의 왜곡현상이 발생한다. 이와 같은 왜곡들로 인하여 수중영상의 전반적인 화질이 저하된다. 본 논문에서는 정박 중인 선박의 하부를 촬영한 수중영상을 대상으로 영상분석을 수행한다. 그 결과를 기반으로 색상을 보정하고, 윤곽선을 강조하는 기법을 제안한다. 실험결과 제안한 기법을 적용할 경우 원본 수중영상의 유효 윤곽선 보다 3.39 % 정도 윤곽선의 수가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 정량적인 평가와 함께 주관적인 화질평가를 병행한 결과 색상 보정과 함께 객체의 경계부분이 명확해지는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 수중영상의 색상 보정과 윤곽선 강조 기법은 향후 수중영상 촬영이 필요한 여러 분야에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

Moire 영상을 이용한 근골격계 질환의 한의학적 진단에 관한 연구 (A Study on Oriental Medical Diagnosis of Musculoskeletal Disorders using Moire Image)

  • 이은경;유승현;이수경;강성호;한종민;정명수;천은주;송용선;이기남
    • 대한예방한의학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.72-92
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    • 2000
  • This research has conducted studies on an Oriental medicine-based method of diagnosing of occupational musculoskeletal system diseases. This researcher has searched through existing relevant medical literature. Also, this researcher has worked on a moire topography using moire topography. In this course, this researcher has reached the following conclusion in relation to the possibility of using a moire topography as a diagnosing device of musculoskeletal system diseases under Oriental medicine . 1 The Western medicine outlines its criteria of screening occupational musculoskeletal system diseases as follows A. The occupational musculoskeletal diseases must clearly include one or more of the subjective symptoms characterized by pain, hypoesthesia dysaesthesia, anaesthesia. etc . B, There should be clinically admitted objective observations and diagnosis outlining that the disease concerned shows symptoms such as tenderness, induration. and edema that can appear with occupational musculoskeletal system diseases. dyscinesia should be admitted with the disease concerned, or there should be observations and diagnosis outlining that abnormality exists in electric muscular or nervous diagnosis and examination . C. It should be admitted that prior to the occurrence of symptoms or observations and diagnosis on musculoskeletal system-related diseases, a patient has been engaged in works with conditions requiring improper work posture or work movement. That is, this is an approach whereby they see abnormality in the musculoskeletal system come from material and structural defect, and adjust and control abnormality in the musculoskeletal system and secreta . 2. The Oriental medicines sees that a patient develops the pain of occupational musculoskeletal diseases as he cannot properly activate the flow of his life force and blood thus not only causing formation of lumps in the body and blocking the flow of life force and blood in some parts of the body. Hence, The Oriental medicine focuses on resolving the cause of weakening the flow of life force and blood, instead of taking material approach of correcting structural abnormality Furthermore , Oriental medicine sees that when muscle tension builds up, this presses blood vessels and nerves passing by, triggering circulation dyscrasia and neurological reaction and thus leading to lesion. Thus, instead of taking skeletal or neurophysiological approach. it seeks to fundamentally resolve the cause of the flow of the life force and blood in muscles not being activated. As a result Oriental medicine attributes the main cause of musculoskeletal system diseases to muscle tension and its build-up that stem from an individual's long formed chronicle habit and work environment. This approach considers not only the social structure aspect including companies owners and work environment that the existing methods have looked at, but also individual workers' responsibility and their environmental factors. Hence, this is a step forward method. 3 The diagnosis of musculoskeletal diseases under Oriental medicine is characterized by the fact that an Oriental medicine doctor uses not only photos taken by himself, but also various detection devices to gather information and pass comprehensive judgment on it. Thus, it is the core of diagnosis under Oriental medicine to develop diagnosing devices matching the characteristics of information to be induced and to interpret information so induced from the views of Oriental medicine. Diagnosis using diagnosing devices values the whole state of a patient and formal abnormality alike, and the whole balance and muscular state of a patient serves as the basis of diagnosis. Hence, this method, instead of depending on the information gathered from devices under Western medicine, requires devices that provide information on the whole state of a patient in addition to the local abnormality information that X-ray. CT, etc., can offer. This method sees muscle as the central part of the abnormality in the musculoskeletal system and thus requires diagnosing devices enabling the muscular state. 4. The diagnosing device using moire topography under Oriental medicine has advantages below and can be used for diagnosing musculoskeletal system diseases with industrial workers . First, the device can Provide information on the body in an unbalanced state. and thus identify the imbalance and difference of height in the left and right stature that a patient can not notice at normal times. Second, the device shows the twisting of muscles or induration regions in a contour map. This is not possible with existing shooting machines such as X-ray, CT, etc., thus differentiating itself from existing machines. Third, this device makes it possible for Oriental medicine to take its unique approach to the abnormality in the musculoskeletal system. Oriental medicine sees the state and imbalance state in muscles as major factors in determining the lesion of musculoskeletal system, and the device makes it possible to shoot the state of muscles in detail. In this respect, the device is significant. Fourth, the device has an advantage as non-aggression diagnosing device.

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