• 제목/요약/키워드: super 해상도

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사후전산화단층촬영의 법의병리학 분야 활용을 위한 조건부 적대적 생성 신경망을 이용한 CT 영상의 해상도 개선: 팬텀 연구 (Enhancing CT Image Quality Using Conditional Generative Adversarial Networks for Applying Post-mortem Computed Tomography in Forensic Pathology: A Phantom Study)

  • 윤예빈;허진행;김예지;조혜진;윤용수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제46권4호
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    • pp.315-323
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    • 2023
  • Post-mortem computed tomography (PMCT) is commonly employed in the field of forensic pathology. PMCT was mainly performed using a whole-body scan with a wide field of view (FOV), which lead to a decrease in spatial resolution due to the increased pixel size. This study aims to evaluate the potential for developing a super-resolution model based on conditional generative adversarial networks (CGAN) to enhance the image quality of CT. 1761 low-resolution images were obtained using a whole-body scan with a wide FOV of the head phantom, and 341 high-resolution images were obtained using the appropriate FOV for the head phantom. Of the 150 paired images in the total dataset, which were divided into training set (96 paired images) and validation set (54 paired images). Data augmentation was perform to improve the effectiveness of training by implementing rotations and flips. To evaluate the performance of the proposed model, we used the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity Index Measure (SSIM) and Deep Image Structure and Texture Similarity (DISTS). Obtained the PSNR, SSIM, and DISTS values of the entire image and the Medial orbital wall, the zygomatic arch, and the temporal bone, where fractures often occur during head trauma. The proposed method demonstrated improvements in values of PSNR by 13.14%, SSIM by 13.10% and DISTS by 45.45% when compared to low-resolution images. The image quality of the three areas where fractures commonly occur during head trauma has also improved compared to low-resolution images.

비밀분산기법을 이용한 분산 트랜스코딩 시스템 연구 (A Study on the Distributed Transcoding System using Secret Sharing Techniques)

  • 송유진;구석모;김의창
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권11호
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    • pp.233-239
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    • 2014
  • 초고해상도 콘텐츠는 파일 크기가 매우 크기 때문에 기존의 부호화 기술로는 네트워크를 통해 전송하는 것이 불가능하다. 고효율의 부호화 기법인 HEVC를 이용하면 네트워크 전송이 가능하나 압축시간이 많이 필요하기 때문에 분산 트랜스코딩 시스템이 필요하다. 분산 트랜스코딩 시스템은 데이터를 분산하여 저장한 뒤 다수의 노드를 이용하여 부호화한다. 그러나 분산 트랜스코딩 시스템은 분산된 정보가 노출되거나 내부관리자의 공격에 취약하다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 초고해상도 콘텐츠를 트랜스코딩 할 때, 분산 트랜스코딩 시스템의 기밀성이 보장되지 않는다는 문제점을 해결하고자 한다. 우리는 SNA를 이용하여 데이터 노드에서 HEVC로 부호화된 콘텐츠 데이터를 비밀분산기법을 통해 암호화하여 저장했다. 결과적으로 안전한 분산 트랜스코딩이 가능하고, 내부관리자의 공격을 방지할 수 있다.

미래전 승리를 위한 한국형 AICBM 기반 융·복합 전투개념 연구 (A Study on the Concept of Convergence and Combined Combat Based on South Korean-style AICBM for the Victory of Future War)

  • 정민섭;이웅;박상혁
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.321-325
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    • 2020
  • 본 연구는 첨단과학 기술이 전투개념에 미치는 영향과 AICBM 기술을 접목한 미래 육군의 전투를 새롭게 개념화 하는데 목적이 있다. '전투개념'은 시대 상황에 따라 변화하고, 다음 두 가지 사례를 통해 볼 수 있다. 첫째, 적을 분석 하여 상대적 우위를 달성하는 개념이다. 이러한 대표적인 사례가 미군이 '공지합동전투'를 '다영역작전(Multi-Domain Operations)'으로 발전시킨 경우를 들 수 있다. 둘째, 전투개념의 변화를 이끄는 '과학기술'이다. 세계 1차 대전시 육상과 해상에서의 화력전이 항공기의 출현으로 인해 세계 2차 대전에서 '공중전'으로 발전된 것이 대표적 사례이다. 이와 관련하여 미군은 '미래사령부' 창설 등을 통해 첨단과학기술을 기반으로 미래 작전환경에 부합한 싸우는 개념과 미래 군 건설에 집중하고 있다. 따라서 우리 군도 4차 산업혁명의 주요기술을 기회로 활용하여 미래 전투개념을 발전시킬 필요가 있으며, 미래의 전쟁은 첨단과학기술이 전쟁을 수행하는 개념 발전에 영향을 크게 미칠 것이며, 이는 4차 산업혁명을 근간으로 한 AICBM 기술이 초연결·초지능·초융합의 형태로 국방운영에서의 혁신을 촉진할 것이기 때문이다. 따라서 본 연구는 첨단과학 기술이 전투개념에 미치는 영향과 AICBM 기술을 접목한 미래 육군의 전투개념을 제시할 것이다.

기하 비선형과 항력 효과를 고려한 해상풍력발전기의 지진 응답해석 (Earthquake Response Analysis of an Offshore Wind Turbine Considering Effects of Geometric Nonlinearity of a Structure and Drag Force of Sea Water)

  • 이진호;배경태;진병무;김재관
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.257-269
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    • 2013
  • In this study, the capability of an existing analysis method for the fluid-structure-soil interaction of an offshore wind turbine is expanded to account for the geometric nonlinearity and sea water drag force. The geometric stiffness is derived to take care of the large displacement due to the deformation of the tower structure and the rotation of the footing foundation utilizing linearized stability analysis theory. Linearizing the term in Morison's equation concerning the drag force, its effects are considered. The developed analysis method is applied to the earthquake response analysis of a 5 MW offshore wind turbine. Parameters which can influence dynamic behaviors of the system are identified and their significance are examined.

장면전환 전처리 정보 기반의 HEVC 화면 간 예측 부호화 효율 및 속도 향상 기법 (Improvement of Coding Efficiency and Speed for HEVC Inter-picture Prediction Based on Scene-change Pre-processing Information)

  • 이홍래;원광은;서광덕
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.162-165
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    • 2018
  • 본 논문에서는 초고해상도 영상의 효율적인 부호화를 위해 공간적 다운스케일된 입력영상을 이용하여 장면 전환 정보를 획득하기 위한 전처리(pre-processing)과정과 이 정보를 기반으로 화면 간 예측 과정에서 참조 픽처 리스트를 재구성하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 전처리 과정을 통해 얻어진 정보를 기반으로 참조 픽처 리스트를 재구성하였을 때 기존의 HM 16.12 대비 0.44%의 BD-Rate 개선과 동시에 12.46%의 부호화 속도 향상을 얻을 수 있다.

스킵연결이 적용된 오토인코더 모델의 클러스터링 성능 분석 (Clustering Performance Analysis of Autoencoder with Skip Connection)

  • 조인수;강윤희;최동빈;박용범
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제9권12호
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    • pp.403-410
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    • 2020
  • 오토인코더의 데이터 복원(Output result) 기능을 이용한 노이즈 제거 및 초해상도와 같은 연구가 진행되는 가운데 오토인코더의 차원 축소 기능을 이용한 클러스터링의 성능 향상에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 오토인코더를 이용한 클러스터링 기능과 데이터 복원 기능은 모두 동일한 학습을 통해 성능을 향상시킨다는 공통점이 있다. 본 논문은 이런 특징을 토대로, 데이터 복원 성능이 뛰어나도록 설계된 오토인코더 모델이 클러스터링 성능 또한 뛰어난지 알아보기 위한 실험을 진행했다. 데이터 복원 성능이 뛰어난 오토인코더를 설계하기 위해서 스킵연결(Skip connection) 기법을 사용했다. 스킵연결 기법은 기울기 소실(Vanishing gradient)현상을 해소해주고 모델의 학습 효율을 높인다는 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 데이터 복원 시 손실된 정보를 보완해 줌으로써 데이터 복원 성능을 높이는 효과도 가지고 있다. 스킵연결이 적용된 오토인코더 모델과 적용되지 않은 모델의 데이터 복원 성능과 클러스터링 성능을 그래프와 시각적 추출물을 통해 결과를 비교해 보니, 데이터 복원 성능은 올랐지만 클러스터링 성능은 떨어지는 결과를 확인했다. 이 결과는 오토인코더와 같은 신경망 모델이 출력된 결과 성능이 좋다고 해서 각 레이어들이 데이터의 특징을 모두 잘 학습했다고 확신할 수 없음을 알려준다. 마지막으로 클러스터링의 성능을 좌우하는 잠재변수(latent code)와 스킵연결의 관계를 분석하여 실험 결과의 원인에 대해 파악하였고, 파악한 결과를 통해 잠재변수와 스킵연결의 특징정보를 이용해 클러스터링의 성능저하 현상을 보완할 수 있다는 사실을 보였다. 이 연구는 한자 유니코드 문제를 클러스터링 기법을 이용해 해결하고자 클러스터링 성능 향상을 위한 선행연구이다.

1-Day Protocol을 사용하는 Brain Perfusion SPECT에서 LEUR 콜리메이터의 유용성 (The Usefulness of LEUR Collimator for 1-Day Basal/Acetazolamide Brain Perfusion SPECT)

  • 최진욱;김수미;이형진;김진의;김현주;이재성;이동수
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.94-100
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    • 2011
  • 1-day protocol method는 DIAMOX 영상에서 basal 영상을 감산시키는 방법으로 혈관 예비능을 평가하는데 있어서 매우 유용한 검사지만, 검사시간이 길기 때문에 움직임에 의한 불가피한 재검사율이 높다. 기하학적으로 차이가 있는 fan-beam 콜리메이터와 parallel 콜리메이터 중 임상적으로 1-day protocol method에 가장 효율적인 콜리메이터가 무엇인지 알아보았다. 삼중 헤드 감마카메라인 triad XLT 9 (TRIONIX)와 세 가지 콜리메이터(low energy high resolution-parallel beam: LEHR-par, ultra resolution-fan beam: LEUR-fan, super fine-fan beam: LESR-fan)를 사용하였다. PET/SPECT performance phantom, Hoffman 3D phantom, volunteer 실험을 실시하여 세 가지 콜리메이터의 감도, 대조도, 해상력, 영상의 질을 비교 측정하였다. Pixel size를 fan-beam 콜리메이터와 동일하게 하기 위하여 parallel 콜리메이터 실험 시 zoom factor를 2.0으로 변경하였다. Scan time은 50 kcounts/frame을 만족하게 하였으며 filtered back projection (FBP)의 재구성 방법을 사용하였고 각 콜리메이터 별 최적의 영상을 위하여 cut off 값을 변화하면서 비교 측정하였다. 총 획득 계수가 동일한 조건에서 해상력과 percent background variability는 LESR과 LEUR이 LEHR보다 우수한 결과를 나타내었고, 영상의 육안평가에서 선호도는 LESR, LEUR, LEHR 순이었다. 영상 획득 시간은 LESR이 낮은 감도로 인하여 LEUR과 LEHR보다 약 2배 더 길게 소요됐다. Volunteer 실험의 결과 LESR을 사용할 때보다 LEUR 또는 LEHR을 사용 할 때 약 10-14분 정도 시간이 감소했다. 1-day protocol method는 단 한 번의 움직임에도 재검사가 불가피하기 때문에 적절한 분해능뿐만 아니라 높은 감도의 유지를 위해 적절한 검사 방법의 확립이 중요하다 할 수 있다. 본 연구에서 동일한 계수를 획득할 경우 LEUR은 LESR보다 2배의 시간을 감소시킬 수 있었고 영상의 육안평가나 해상력도 LESR과 임상적으로 큰 차이를 보이지 않았으므로 Brain SPECT의 1-day protocol method에 가장 적합할 것으로 사료된다.

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이물 객체 탐지 성능 개선을 위한 딥러닝 네트워크 기반 저품질 영상 개선 기법 개발 (Development of deep learning network based low-quality image enhancement techniques for improving foreign object detection performance)

  • 엄기열;민병석
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.99-107
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    • 2024
  • 경제성장과 산업 발전에 따라 반도체 제품부터 SMT 제품, 전기 배터리 제품에 이르기 까지 많은 전자통신 부품들의 제조과정에서 발생하는 철, 알루미늄, 플라스틱 등의 이물질로 인해 제품이 제대로 동작하지 않거나, 전기 배터리의 경우 화재를 발생하는 문제까지 심각한 문제로 이어질 가능성이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 초음파나 X-ray를 이용한 비파괴 방법으로 제품 내부에 이물질이 있는지 판단하여 문제의 발생을 차단하고 있으나, X-ray 영상을 취득하여 이물질이 있는지 판정하는 데에도 여러 한계점이 존재한다. 특히. 크기가 작거나 밀도가 낮은 이물질들은 X-Ray장비로 촬영을 하여도 보이지 않는 문제점이 있고, 잡음 등으로 인해 이물들이 잘 안 보이는 경우가 있으며, 특히 높은 생산성을 가지기 위해서는 빠른 검사속도가 필요한데, 이 경우 X-ray 촬영시간이 짧아지게 되면 신호 대비 잡음비율(SNR)이 낮아지면서 이물 탐지 성능이 크게 저하되는 문제를 가진다. 따라서, 본 논문에서는 저화질로 인해 이물질을 탐지하기 어려운 한계를 극복하기 위한 5단계 방안을 제안한다. 첫번째로, Global 히스토그램 최적화를 통해 X-Ray영상의 대비를 향상시키고, 두 번째로 고주파 영역 신호의 구분력을 강화하기 위하여 Local contrast기법을 적용하며, 세 번째로 Edge 선명도 향상을 위해 Unsharp masking을 통해 경계선을 강화하여 객체가 잘 구분되도록 한다, 네 번째로, 잡음 제거 및 영상향상을 위해 Resdual Dense Block(RDB)의 초고해상화 방법을 제안하며, 마지막으로 Yolov5 알고리즘을 이용하여 이물질을 학습한 후 탐지한다. 본 연구에서 제안하는 방식을 이용하여 실험한 결과, 저밀도 영상 대비 정밀도 등의 평가기준에서 10%이상의 성능이 향상된다.

장파 제어체 Eco-breaker 2의 수리특성 (On the Hydraulic Characteristics of Efficient Long Wave Energy Absorber-Eco-breaker 2)

  • 조용준;김호민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5B호
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    • pp.547-558
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    • 2008
  • 최근 폭증하는 해상물동량으로 인해 선박은 날로 대형화되며 현재 우리나라에서는 이러한 추이에 대응하기 위해 초대형 항만건설이 서둘러 진행되고 있으며 그 중 일부는 이미 부분적으로 완성되어 운영 중이거나 계속적인 확장이 예정되어있다. 초대형 항만의 경우 항 정온도 확보를 위해 대형 직립형 방파제가 수반되기 마련이나 비교적 높은 반사율로 인해 장주기의 파랑에 취약한 구조적 문제를 지닌다. 장주기 파랑의 효과적 제어를 위해 본 고에서는 아치형 curtain wall과 유수실로 구성된 된 장파 제어체 -Eco-breaker 2- 가 제시되며 Eco-breaker 2의 수리특성을 수치적으로 규명하였다. 수치모형은 가장 강건한 파랑모형인 Navier-Stokes Eq.과 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics), LES(Large Eddy Simulation) 기법에 기초하여 구성하였다. 수치모형의 검증을 위한 수리모형실험도 병행하였다. 수치모의 결과 Eco-breaker 2는 유수실 내부에 생성되어 아치형 curtain wall 전면 수역과 유수실을 주기적으로 넘나드는 대규모 구조적 와로 장파를 효과적으로 제어할 수 있었다. 또한 대규모 구조적 와의 생성 영역과 세기는 내습하는 파랑의 주기에 종속하며 유수실 체류시간이 입사파 주기의 반을 하회하는 경우 반사계수는 최대 0.18까지 낮아진다. 이러한 결과는 Eco-breaker 2가 환경친화적 항의 개발에 적극적으로 활용될 수 있음을 시사하는 것으로 이를 위해 그 구체적 제원도 함께 제시하였다.

효율적인 듀얼 사이클을 위한 야드 트랙터 통제 방법 (Efficient Yard Tractor Control Method for the Dual Cycling in Container Terminal)

  • 정창윤;신재영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.69-74
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    • 2012
  • 오늘날 글로벌 수 출입 공급망 내에서 항만 하역작업의 효율성은 아주 중요하다. 해상운송에서는 컨테이너화와 더불어 늘어나는 화물량을 극복하기 위해서 초대형선의 운항이 일반화 되고 있다. 따라서 컨테이너 터미널의 관리자들은 안벽작업의 효율성을 극대화하기 위하여 더블 사이클과 듀얼 사이클 방법을 시도하고 있다. 또한, 야드 트랙터의 할당의 효율성을 높이기 위해서 야드 트랙터 풀링 방법이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 풀링 방법들과 듀얼 사이클을 고려한 풀링 방법의 비교를 통해서 듀얼 사이클의 효율성을 분석하였다. YT 할당 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다. 실험결과 듀얼 사이클이 많은 것이 항상 크레인 생산성을 높이는 것은 아닌 것으로 분석되었다.