• 제목/요약/키워드: tomography, x-ray

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X-ray CT의 실시간 영상재구성을 위한 병렬처리 구조에 관한 연구 (A Study on the Parallel Processing Architecture for the Real Time Image Reconstruction of X-ray CT)

  • 진승오;허창원;허영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3153-3155
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    • 1999
  • 최근 수년간 의료영상분야는 국내외적으로 급격한 발전을 거듭하고 있다. 특히 자기공명영상장치 (Magnetic Resonance Imaging), X-ray CT(Computed Tomography)와 단층촬영장치는 인체내부를 비침습적(non-invasive)으로 영상화함으로써 해부학적인 질병진단에 많은 장점을 가지고 있다. 이와같은 단층영상 재구성에는 역매트릭스법(matrix inversion). 반복재구성법(interative method), 역투영 법(back-projection), 2차원 Fourier 변환법(2D FFT), 중첩재구성법(Filtered back-projection) 등의 다양한 알고리즘을 사용하고 있다. 본 연구에서는 X-ray CT에서의 단층영상재구성 기법 중 널리 사용되고 있는 Filtered Back Projection 기법의 연산순서도와 연산량을 분석하고 이를 시뮬레이션을 통하여 확인하고 실시간 영상재구성을 위하여 범용 Digital Signal Processor의 병렬처리시스템 구성에 기반된 최적 Architecture를 선정하고자 한다.

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Lightweight Convolutional Neural Network (CNN) based COVID-19 Detection using X-ray Images

  • Khan, Muneeb A.;Park, Hemin
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제8권4호
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    • pp.251-258
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    • 2021
  • In 2019, a novel coronavirus (COVID-19) outbreak started in China and spread all over the world. The countries went into lockdown and closed their borders to minimize the spread of the virus. Shortage of testing kits and trained clinicians, motivate researchers and computer scientists to look for ways to automatically diagnose the COVID-19 patient using X-ray and ease the burden on the healthcare system. In recent years, multiple frameworks are presented but most of them are trained on a very small dataset which makes clinicians adamant to use it. In this paper, we have presented a lightweight deep learning base automatic COVID-19 detection system. We trained our model on more than 22,000 dataset X-ray samples. The proposed model achieved an overall accuracy of 96.88% with a sensitivity of 91.55%.

전산화 단층촬영에 의한 니들펀칭 탄소/탄소 복합재료 노즐 목삽입재의 밀도 분포 평가 (Density Profile Evaluation of Needle-punched Carbon/Carbon Composites Nozzle Throat by the Computed Tomography)

  • 김동륜;윤남균;이진용
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.44-53
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    • 2006
  • 전산화 단층촬영법을 이용하여 탄소/탄소 목삽입재의 밀도 분포를 평가하였다. 전산화 단층촬영법의 Team hardening, 전기적 잡음 및 산란 X-ray의 영상을 보정하고 신호 대 잡음비를 높여 최적화할 때 측정된 탄소/탄소 복합재료의 밀도는 98.74%의 신뢰도 수준에서 ${\pm}0.01g/cm^3$ 분포를 갖는 것으로 평가되었다. 전산화 단층촬영 결과의 검증은 탄소/탄소 목삽입재를 절단하여 수침법에 의한 밀도 측정과 주사전자현미경 관찰을 통하여 수행되었으며 단층촬영 결과는 수침법에 의한 밀도 분포와 주사전자현미경의 영상과 일치하였다.

단계적 충격하중에 의한 암석의 동적손상메커니즘에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Dynamic Damage Mechanism of Rocks Under Different Impact Loadings)

  • 조상호;조슬기;김승곤;박찬;금자승비고
    • 터널과지하공간
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    • 제19권6호
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    • pp.545-557
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    • 2009
  • 단계별 손상에 따른 취성재료의 동적손상메커니즘을 파악하고자 국내암석을 대상으로 스플릿 홉킨슨 압력바 시스템을 이용한 단계적 충격하중실험을 수행하였다. 실험시료 내 동적손상을 평가하기 위하여 고해상도 X-ray 단층촬영 시스템을 적용하였다. 그 결과 낮은 충격하중에서는 시료 내 전반적으로 축방향 균열 즉 수직균열이 발생하지만, 충격속도가 증가함에 따라 시료와 입사바 또는 전달바와의 접촉면에 구속효과가 발생하여 입사바와의 접촉면 중심부에 균열이 사라지는 경향을 보였다. 그러나 구속력을 적게 받는 시료의 원주표면 부근에서는 박리균열을 보였다.

Hybrid model-based and deep learning-based metal artifact reduction method in dental cone-beam computed tomography

  • Jin Hur;Yeong-Gil Shin;Ho Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2854-2863
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    • 2023
  • Objective: To present a hybrid approach that incorporates a constrained beam-hardening estimator (CBHE) and deep learning (DL)-based post-refinement for metal artifact reduction in dental cone-beam computed tomography (CBCT). Methods: Constrained beam-hardening estimator (CBHE) is derived from a polychromatic X-ray attenuation model with respect to X-ray transmission length, which calculates associated parameters numerically. Deep-learning-based post-refinement with an artifact disentanglement network (ADN) is performed to mitigate the remaining dark shading regions around a metal. Artifact disentanglement network (ADN) supports an unsupervised learning approach, in which no paired CBCT images are required. The network consists of an encoder that separates artifacts and content and a decoder for the content. Additionally, ADN with data normalization replaces metal regions with values from bone or soft tissue regions. Finally, the metal regions obtained from the CBHE are blended into reconstructed images. The proposed approach is systematically assessed using a dental phantom with two types of metal objects for qualitative and quantitative comparisons. Results: The proposed hybrid scheme provides improved image quality in areas surrounding the metal while preserving native structures. Conclusion: This study may significantly improve the detection of areas of interest in many dentomaxillofacial applications.

Photon-Counting Detector CT: Key Points Radiologists Should Know

  • Andrea Esquivel;Andrea Ferrero;Achille Mileto;Francis Baffour;Kelly Horst;Prabhakar Shantha Rajiah;Akitoshi Inoue;Shuai Leng;Cynthia McCollough;Joel G. Fletcher
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권9호
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    • pp.854-865
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    • 2022
  • Photon-counting detector (PCD) CT is a new CT technology utilizing a direct conversion X-ray detector, where incident X-ray photon energies are directly recorded as electronical signals. The design of the photon-counting detector itself facilitates improvements in spatial resolution (via smaller detector pixel design) and iodine signal (via count weighting) while still permitting multi-energy imaging. PCD-CT can eliminate electronic noise and reduce artifacts due to the use of energy thresholds. Improved dose efficiency is important for low dose CT and pediatric imaging. The ultra-high spatial resolution of PCD-CT design permits lower dose scanning for all body regions and is particularly helpful in identifying important imaging findings in thoracic and musculoskeletal CT. Improved iodine signal may be helpful for low contrast tasks in abdominal imaging. Virtual monoenergetic images and material classification will assist with numerous diagnostic tasks in abdominal, musculoskeletal, and cardiovascular imaging. Dual-source PCD-CT permits multi-energy CT images of the heart and coronary arteries at high temporal resolution. In this special review article, we review the clinical benefits of this technology across a wide variety of radiological subspecialties.

X-선을 이용한 열교환기 브레이징 접합부 결함 검출 (Defect Detection of Brazing Joint in Heat Exchanger Using X-ray Image)

  • 김진영;서상우
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1044-1050
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    • 2011
  • The quality of brazing joints is one of the most important factors that have an effect on the performance of the brazing joint-based heat exchangers with the growing use in industry recently. Therefore, it is necessary to inspect the brazing joints in order to guarantee the performance of the heat exchangers. This paper presents a non-destructive method to inspect the brazing joints of the heat exchangers using X-ray. Firstly, X-ray cross-sectional images of the brazing joints are obtained by using CT (Computerized Tomography) technology. Cross-sectional image from CT is more useful to detect the inner defects than the traditional transmitted X-ray image. Secondly, the acquired images are processed by an algorithm proposed for the defect detection of brazing joint. Finally, two types of brazing joint are examined in a series of experiments to detect the defects in brazing joints. The experimental results show that the proposed algorithm is effective for defect detection of the brazing joints in heat exchangers.

Advanced Nanoscale Characterization of Cement Based Materials Using X-Ray Synchrotron Radiation: A Review

  • Chae, Sejung R.;Moon, Juhyuk;Yoon, Seyoon;Bae, Sungchul;Levitz, Pierre;Winarski, Robert;Monteiro, Paulo J.M.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제7권2호
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    • pp.95-110
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    • 2013
  • We report various synchrotron radiation laboratory based techniques used to characterize cement based materials in nanometer scale. High resolution X-ray transmission imaging combined with a rotational axis allows for rendering of samples in three dimensions revealing volumetric details. Scanning transmission X-ray microscope combines high spatial resolution imaging with high spectral resolution of the incident beam to reveal X-ray absorption near edge structure variations in the material nanostructure. Microdiffraction scans the surface of a sample to map its high order reflection or crystallographic variations with a micron-sized incident beam. High pressure X-ray diffraction measures compressibility of pure phase materials. Unique results of studies using the above tools are discussed-a study of pores, connectivity, and morphology of a 2,000 year old concrete using nanotomography; detection of localized and varying silicate chain depolymerization in Al-substituted tobermorite, and quantification of monosulfate distribution in tricalcium aluminate hydration using scanning transmission X-ray microscopy; detection and mapping of hydration products in high volume fly ash paste using microdiffraction; and determination of mechanical properties of various AFm phases using high pressure X-ray diffraction.

POST MRI 시대를 위한 3차원 차세대 의료영상기술 개발 (Development of Next Medical Imaging System beyond MRI)

  • 홍효봉;신성웅;박종현
    • 전자통신동향분석
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    • 제29권5호
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    • pp.96-104
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    • 2014
  • 1895년 독일 과학자 Wilhelm Roentgen 박사가 X-ray를 발견하고 미국의 Herman Carr가 MRI(Magnetic Resonance Imaging)의 기본 원리를 개발하여 발표한 이후 전자기장을 이용한 비침습적 의료영상 이미지 시스템은 놀라운 발전을 계속하여 왔다. 하지만, X-ray, CT(Computed Tomography), PET(Positron Emission Tomography)의 경우는 방사능의 사용과 조영제의 독성이라는 문제로 인하여 안전성에 대한 계속적인 문제를 야기해왔고 상대적으로 안전성이 입증된 MRI의 경우는 장비 자체 및 운용비가 일반화되기에는 고가여서 우리나라를 포함한 선진국에서도 아주 제한적으로 운영되고 있는 실정이다. 따라서, 세계적으로도 이러한 문제를 해결하기 위하여 안전하면서도 상대적으로 저렴한 비용으로 운용이 가능한 의료영상장비를 개발하기 위하여 많은 노력들이 경주되고 있어 관련 연구동향 및 산업화 동향을 소개하고자 한다.

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이동 Blur 회복법을 이용한 분해능 향상-X-ray C.T.에의 응용 (System Resolution Recovery by Motion Blur Recovery Technique - Particuar Application to X-ray Computerized Tomography)

  • 이수영;김홍석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.26-35
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    • 1980
  • 모든 디지탈 영상계에서 검출기는 일정한 크기를 가지며, 이에 의해 영상은 흐려지고 공간분해능은 저하된다. 이제까지는 검출기 크기를 줄임으로써, 즉 검출기 수효를 증가시킴으로써 이 문제를 해결해 왔다. 본논문에서는 광학에서 사용한 방법에 의한 공간분해능 향상을 공간 및 주파수 대역에서 시도하였다. 또한 이 방법을 CT(전산화 단층 영상 처리기)에 응용하였으며 검출기 수효를 증가하지 않고서도 공간분해능이 매우 향상됨을 알 수 있었다. 이 방법에 대한 전본이론 및 simulation결과를 정리하였다.

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