• 제목/요약/키워드: two-dimensional shapes

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볼륨기반 X-선 스캔영상의 3차원 형상화 연구 (A Study on Stereo Visualization of the X-ray Scanned Image Based on Volume Reconstruction)

  • 이남호;박순용;황영관;박종원;임용곤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1583-1590
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    • 2011
  • 기존 방사선 검색장치는 2차원 방사선 스캔 영상을 사용하기 때문에 정확성이 낮다는 것이 문제점으로 지적되어왔다. 본 연구에서는 컨테이터 X-선 검색 영상에 대한 스테레오 영상처리 기술의 적용 가능성을 분석하였다. 일반적 방사선 검색장치에 라인 센서 하나만을 추가하여 새롭게 고안한 스테레오 영상획득 장치로부터 검사 오브젝트의 좌우 시차 정보를 달리하는 두 장의 이차원 방사선 스캔영상을 획득하였다. 획득 영상에 대해서 매칭 알고리즘을 이용하여 3차원 오브젝트 복원하는 과정을 진행하였다. 오브젝트의 투과밀도 정보인 방사선 영상의 특성상 일반 스테레오 영상처리 알고리즘 적용은 한계가 발생하였다. 이를 극복하기 위해 먼저 이차원 영상의 에지정보에 기반한 3차원 영상복원을 시도하였다. 또한 새로운 볼륨복원 방식의 3차원 복원 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 오브젝트 검색에서 개선된 형상복원 방법임을 확인하였다. 제안된 기술은 제한된 스캔환경에서 CT나 MRI 적용이 어려운 오브젝트에 대해 응용이 가능할 것이다.

스펙트럼 분석기와 퍼지 ARTMAP 신경회로망을 이용한 Robust Planar Shape 인식 (Robust Planar Shape Recognition Using Spectrum Analyzer and Fuzzy ARTMAP)

  • 한수환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.34-42
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    • 1997
  • 본 논문은 산업분야의 군사적으로 많이 사용되고 있는 planar shape의 인식을 스펙트럼 분석기를 이용하여 FFT 스펙트럼으로부터 추출된 3차원 특징 벡터와 신경회로망인 fuzzy ARTMAP을 이용하여 시도되었다. 외곽선 정보를 추출하여 이를 원점으로 이동시키고 각 경계점들과 원점들과의 유클리드 거리를 구하여 이를 다시 FFT스펙트럼과 스펙트럼 분석기를 통하여 3차원 특징 벡터를 추출하였다. 이 3차원 데이터는 이동, 회전, 크기에 무관한 값으로 fuzzy ARTMAP에 입력값으로 사용하였다. Fuzzy ARTMAP은 두개의 fuzzy ART 모듈을 가지고 있으며 위에서 구한 특징 벡터들에 의해 학습되고 실험되어 진다.본 논문에 포함된 실험은 4개의 비행기와 4개의 산업부품을 이용하여 잡음이 섞인 shape의 인식에 있엇 제시된 방법이 좋은 인식률을 기록함을 보여주고 있다.

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수력 현대화 개·대체 시 스파이럴 케이스와 흡출관 형상에 따른 모델수차 설계 적용사례 연구 (Study of a Model Turbine Design Case Via Application of Spiral Case and Draft Tube Shape in Hydraulic Power Plant Modernization)

  • 박노현;김진혁;김승준;현정재;최종웅;조용
    • 신재생에너지
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    • 제16권2호
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    • pp.35-46
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    • 2020
  • Recently, turbines operating in hydro power plants are required to undergo renovation and modernization due to their age exceeding 30 years. In the process of renovation or modernization, a performance test of the scaled-down model is necessary to verify the performance of the real-size model. This model test method, with criteria that is similar to that of a real turbine, is the most economical and important method. Furthermore, the shapes of the runner and guide vane can be modified or replaced easily. However, during the process of modernization, the components with the spiral casing and draft tube are impossible to repair or replace because of the buried ground. Thus, in this study, numerical analysis is conducted to investigate the hydraulic performance based on the difference between the two-dimensional computer-aided design (CAD) shape and the real three-dimensional scan shape of the spiral casing and draft tube.

악정형력 적용을 위한 골내 고정원으로서 미니플레이트 형상의 영향: 3차원 유한요소법적 연구 (INFLUENCE OF MINIPLATE SHAPES AS SKELETAL ANCHORAGE FOR APPLICATION OF ORTHOPEDIC FORCE: A THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS)

  • 이남기;백승학;최동순;박영욱;김지혁;차봉근
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제30권4호
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    • pp.345-352
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    • 2008
  • Purpose: This study was performed to evaluate the stress distribution in the bone and the displacement distribution of the miniscrew under orthopedic force with two different types of miniplate design as skeletal anchorage for orthopedic treatment. Materials and methods: Finite element models were made for 6-hole miniplate (0.8mm in thickness), which were designed in two different shapes-one is curvilinear shaped (C plate, Jeil Medical Co., Korea) and another, Y shaped (Y plate), fixed with 3 pieces of miniscrew 2mm-diameter and 6mm-long respectively. A traction force of 4 N was applied in $0^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $60^{\circ}$ to imaginary axis connecting two unfixed distalmost holes of the miniplate. Results: The maximum von Mises stress in the bone was much greater in the cortical portion rather than in the cancellous portion. C plate showed greater maximum von Mises stress in the cortical bone than Y plate. The maximum displacement of the miniscrew was greater in C plate than Y plate. The more increased the angle of the applied orthopedic force, the greater maximum von Mises stress in the bone and maximum displacement of the miniscrew. It was observed that in C plate, the von Mises stress in the bone and displacement of the miniscrew were distributed around the distalmost screw-fixed area. Conclusions: The results suggest that Y plate should have the advantage over C plate and in the placement of the miniplate, its imaginary axis should be placed as parallel as possible to the direction of orthopedic force to obtain its primary stability.

사각 및 원형 팁의 횡운동에 의한 물 메니스커스 형상변화에 관한 연구 (Study on a Shape Deformation of Water Meniscus for the Rectangular and Circular Tips Moving Horizontally)

  • 김상선;손성완;하만영;윤현식;김형락
    • 설비공학논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.843-851
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    • 2011
  • A two-dimensional immiscible water meniscus deformation phenomena on a moving tip in a channel has been investigated by using lattice Boltzmann method involving two-phase model. We studied the behavior of a water meniscus between the tip and a solid surface. The contact angles of the tip and a solid surface considered are in the range from $10^{\circ}$ to $170^{\circ}$. The velocity of the tip used in the study are 0.01, 0.001, and 0.0001. The shapes of tip considered are rectangular and circular. The behavior of water confined between the tip and a solid surface depends on the contact angles of the tip and a solid surface, and the tip velocity. When the tip is moving, we can observe the various behaviors of shear deformation of a water meniscus. As time goes on, the behavior of a water meniscus can be classified into three different patterns which are separated from the tip or adhered to the tip or sticked to a solid surface according to the contact angles and the tip velocity.

그래프 컷을 이용한 학습된 자기 조직화 맵의 자동 군집화 (Automatic Clustering on Trained Self-organizing Feature Maps via Graph Cuts)

  • 박안진;정기철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권9호
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    • pp.572-587
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    • 2008
  • SOFM(Self-organizing Feature Map)은 고차원의 데이타를 군집화(clustering)하거나 시각화(visualization)하기 위해 많이 사용되고 있는 비교사 학습 신경망(unsupervised neural network)의 한 종류이며, 컴퓨터비전이나 패턴인식 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 최근 SOFM이 실제 응용분야에 다양하게 활용되고 좋은 결과를 보이고 있지만, 학습된 SOFM의 뉴론(neuron)을 다시 군집화해야 하는 후처리가 필요하며, 대부분의 경우 수동으로 이루어지고 있다. 후처리를 자동으로 하기 위해 k-means와 같은 기존의 군집화 알고리즘을 많이 이용하지만, 이 방법은 특히 다양한 모양의 클래스를 가진 고차원의 데이타에서 만족스럽지 못한 결과를 보인다. 다양한 모양의 클래스에서 좋은 성능을 보이기 위해, 본 논문에서는 그래프 컷(graph cut)을 이용하여 학습된 SOFM을 자동으로 군집화하는 방법을 제안한다. 그래프 컷을 이용할 때 터미널(terminal)이라는 두 개의 추가적인 정점(vertex)이 필요하며, 터미널과 각 정점 사이의 가중치는 대부분 사용자에 의해 입력받은 사전정보를 기반으로 설정된다. 제안된 방법은 SOFM의 거리 매트릭스(distance matrix)를 기반으로 한 모드 탐색(mode-seeking)과 모드의 군집화를 통하여 자동으로 사전정보를 설정하며, 학습된 SOFM의 군집화를 자동으로 수행한다. 실험에서 효율성을 검증하기 위해 제안된 방법을 텍스처 분할(texture segmentation)에 적용하였다. 실험 결과에서 제안된 방법은 기존의 군집화 알고리즘을 이용한 방법보다 높은 정확도를 보였으며, 이는 그래프기반의 군집화를 통해 다양한 모양의 클러스터를 처리할 수 있기 때문이다.

능동모양모델 알고리듬을 위한 삼차원 모델생성 기법 (Three-dimensional Model Generation for Active Shape Model Algorithm)

  • 임성재;정용연;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권6호
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    • pp.28-35
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    • 2006
  • 통계적 데이터를 이용하여 모양 변이가 가능한 능동모양모델(Active Shape Model, ASM)은 이차원 영상의 분할 및 인식에 성공적으로 사용되고 있다. 삼차원 모델 기반 기법은 객체 경계의 인식 및 묘사(delineating)를 위한 더욱 현실적인 모양 억제력(constraint)을 갖는다는 점에서 이차원 모델 기반 기법에 비해 좋은 결과를 가져온다. 그러나 삼차원 모델 기반 기법을 위해서는 분할된 객체들의 집합인 훈련(training) 데이터로부터 삼차원 모양모델을 생성하는 것이 가장 중요하고 필수적인 단계이며, 현재까지도 커다란 도전 과제로 남아있다. 삼차원 모양모델 생성에서 가장 중요한 단계는 포인트 분산모델(PDM)을 생성하는 것이다. PDM 생성을 위해서는 상응하는 특징점(landmark)을 모든 훈련 데이터의 대응하는 위치에서 선택해야 한다. 그러나 현재까지 많이 사용되는 특징점의 수동 선택 기법은 시간이 많이 소비되며, 많은 오류를 발생한다. 본 논문에서는 삼차원 통계적 모양모델의 생성을 위한 새로운 자동 기법을 제안한다. 주어진 삼차원 훈련 모양 데이터에서, 삼차원 모델은 다음 방법에 의해 생성된다. 1) 훈련 모양 데이터의 거리 변환(distance transform)으로부터 평균(mean) 모양 생성, 2) 평균 모양에서 자동적으로 특징점을 선택하기 위한 사면체(tetrahedron) 기법 사용, 3) 거리 표식(distance labeling) 기법을 통한 각 훈련 모양에서 특징점의 전파(propagating). 본 논문에서는 50명의 복부 CT 영상으로부터 간(liver)을 위한 삼차원 모델을 생성하고, 평가를 위i괘 정확성과 밀집도(compactness)를 조사한다. 기존의 삼차원 모델 생성 기법들은 객체의 모양과 기하학적 및 위상학적으로 심각한 제한을 갖지만, 본 논문에서 제안한 기법은 위와 같은 제한 없이 어느 데이터 집합에도 적용할 수 있다.3mW이며, 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.47mm^2$ 이다. 각각 56dB, 65dB이고, 전력 소모는 1.2V 전원 전압에서 각각 4.8mW, 2.4mW이며 제작된 ADC의 칩 면적은 $0.8mm^2$이다.quential scan) 알고리즘과 성능을 비교한다. 실험결과, 제안된 알고리즘은 순차 검색에 비하여 최대 13.2배까지 성능이 향상되었으며, 인덱스의 개수 k가 증가함에 따라 검색 성능도 함께 증가하였다.라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.{\sim}83.8%$ 범위(範圍)를 차지 하였다. 5) 칼슘 섭취량(攝取量)은 권장량 500 mg 에 비(比)하여 양구지역(楊口地域) 아동(兒童)이 $282.4{\sim}355.0mg$이었고 여주지역(麗州地域) 아동(兒童)이 $284.6{\sim}429.0mg$ 이었다. 6) 철(鐵) 섭취량(攝取量)은 권장량 10mg에 비(比)하여 양구지역(楊口地域) 아동(兒童)이 $6.0{\sim}12.1mg$ 범위(範圍)이었고 여주지역(麗州地域) 아동(兒童)이 $6.4{\sim}16.7mg$ 범위(範圍)로 상당수의 아동(兒童)이 권장량에 미달(未達) 되었다. 7) 비터민 A 섭취량(攝取量)은 양구지역(楊口地域)이 $703.4{\sim}1495.6\;IU$ 범위(範圍)이었고 여주지역(麗州地域) 아동(兒童)이 $750.5{\sim}1521.2\;IU$ 범위(範圍)로서 ${\beta}-carotene$으로서의 권장량 5100 I.U,에 비(比)하여 매우 부족되었다

변두께를 갖는 두꺼운 반구형 쉘과 반구헝체의 3차원적 진동해석 (Three-Dimensional Vibration Analysis of Solid and Hollow Hemispheres Having Varying Thickness)

  • 심현주;장경호;강재훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.197-206
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    • 2003
  • 임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다 자오선방향 (Φ), 법선방향(z), 원주방향(θ)으로의 변위성분인 μ/sub Φ/, μ/sub z/, μ/sub θ/는 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, 와 z 방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 꿩 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체치 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

스테레오 카메라를 이용한 안면부 측정의 재현성과 정확도에 대한 마네킨을 이용한 연구: 직접 인체계측, Digitizer, Stereophotogrammetry의 비교 연구 (Manikin Model Study on Reproducibility and Accuracy of Maxillofacial Measurements Determined by Stereocamera: Comparative Study of Direct Anthropometry, Digitizer and Stereophotogrammetery)

  • 정연욱;양지웅;정광;국민석;오희균
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제34권1호
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    • pp.17-25
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    • 2012
  • Purpose: Recently, a three dimensional approach to hard and soft tissues of the maxillofacial area has been widely used. This study was to evaluate the reproducibility and accuracy of a stereocamera compared to actual measurement methods using a digital caliper and digitizer. Methods: The stereoscopies of 7 head dummies with different sizes and shapes were obtained using a Di3D system (Dimensional Imaging, Glasgow, UK) after marking reference points on facial areas. From the obtained stereoscopy, 10 measurements representing the width, height and depth of each of the facial sections of the dummy were measured twice using a three dimensional reverse engineering software program (RapidForm$^{TM}$ 2006, Inus, Seoul, Korea). The x, y, and z coordinates of each of the three dimensional measurements were obtained and distances between two points were calculated. All procedures were repeated twice. The actual measurement method was performed twice, directly on dummies, using a digital caliper and values were compared with the previously determined values. Results: The results were as follows. In the ANOVA analysis, there were no significant statistical differences among the three measurement methods. In the Bonferroni analysis, with adjustments applied for multiple comparisons, there was no difference between actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper. However, there was some difference between using a stereocamera and actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper in values of $Ex_{Rt}-Ex_{Lt}$, $En_{Rt}-En_{Lt}$, $Ala_{Rt}-Ala_{Lt}$, $Ch_{Rt}-Ch_{Lt}$, G-Pg', $Ala_{Rt}$-Prn, $Ala_{Rt}$-Prn. The mean value for technical error in measurement (TEM) in Di3D (0.98 mm) was slightly higher than for a digital caliper (0.17 mm) and a digitizer (0.30 mm). In an intraclass correlation coefficient (ICC) there were no significant differences among the three measurement methods, but the Di3D system with the stereocamera showed relatively lower reproducibility compared to actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper. Conclusion: These results indicate that some complementary measures may be needed to improve accuracy and reproducibility in the Di3D system with stereocamera.

비선형 두께 변분을 갖는 두꺼운 원형판과 환형판의 3차원적 진동해석 (Three Dimensional Vibration Analysis of Thick, Circular and Annular Plates with Nonlinear Thickness Variation)

  • 장승환;심현주;강재훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.119-129
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    • 2004
  • 3차원 해석법을 이용하여 반경방향으로 비선형적 두께 변분을 가진 두꺼운 원형판과 환형판의 고유진동수를 결정하였다. 수학적으로 2차원적인 전통적 판 이론과는 달리 본 연구에서는 3차원적 등 탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향, 두께방향, 원주방향으로의 변위 성분인 u/sub s/, u/sub z/, u/sub θ/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, s와 z방향으로는 대수 다항식의 형태로 취하였다. 판의 위치(변형률) 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법을 이용하여 고유치 문제를 해결하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해에 대해서 상위경계치의 진동수를 구하였다. 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 판의 최하위 5개의 진동수에 대한 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 수치결과로 두께가 일정하거나, 선형적 또는 2차 곡선적 변분을 갖는 자유경계의 두꺼운 원형판과 환형판의 무차원 진동수를 제공하였다. 또한 이미 발표된 2차원적인 박판이론에 의한 결과와 본 연구의 3차원 해석에 의한 결과를 서로 비교하였다.