• 제목/요약/키워드: ultrasound sequences

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초음파 영상을 위한 직교 상보수열의 설계 (Design of Mutually Orthogonal Polyphase Complementary Sequences for Ultrasound Imaging)

  • 김배형;김태호;송태경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.393-396
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    • 2002
  • In this paper, we present a new method for generating a set of complementary sequences that can be simultaneously transmitted and yet compressed into a short pulse on reveive, and its application to ultrasound imaging. This new complementary sequences can be designed based on a filter bank theory. The new complementary sequences can be used to improve the SNR of ultrasound imaging without sacrificing the spatial resolution and frame rate, compared to conventional pulse-echo imaging. Computer simulations are performed to verify the proposed method.

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초음파 영상을 위한 계층적 특징점 기반 블록 움직임 추출 (Hierarchical Feature Based Block Motion Estimation for Ultrasound Image Sequences)

  • 김백섭;신성철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권4호
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    • pp.402-410
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    • 2006
  • 연속된 초음파 영상 시퀀스로부터 파노라마 영상을 만들기 위해서는 인접된 프레임 사이의 움직임을 추정해야 한다. 기존에는 고정 블록 움직임 추정 방법이 주로 사용되고 있는데 본 논문은 정확성을 높이고 계산시간을 단축하기 위해 다해상도 영상을 이용한 특징점 기반 블록 움직임 추정 방법을 제안한다. 기존의 블록 움직임 추정 방법은 규칙적으로 블록을 배치하기 때문에 추정된 움직임의 정확도를 높이기 위해서는 블록의 크기가 커지기 때문에 처리 시간이 오래 걸린다. 본 논문에서는 특징점을 중심으로 블록을 배치하여 움직임 추정의 정확도는 유지하면서 블록의 크기를 줄일 수 있었다. 어파츄어문제(aperture problem)을 줄이기 위해 코너점을 특징점으로 하였다. 움직임 추정 영역은 일정한 크기의 부영역으로 나누고, 각 부영역에서 가장 코너 강도가 큰 점을 선택하였다. 특징점을 선택하는 데는 해리스 스테판 코너검출기를 사용하였다. 코너점들이 한 곳으로 편중될 경우 블록들이 움직임 추정 영역에서 골고루 분산되지 않아 이렇게 구한 블록 움직임을 이용하여 전역 움직임을 구하면 오차가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 특징점을 선택하는 영역에 제한을 두도록 하였다. 초음파 영상에는 스펙클과 잡음이 많아 코너점을 구하기 전에 영상 평활화를 해야 한다. 계산시간을 줄이고 잡음이 감소된 영상에서 코너점을 구하기 위해 저해상도 영상에서 블록 움직임을 구한 후 점점 고해상도로 확산하는 형태로 다해상도 영상을 사용한다. 실제 세가지 종류의 초음파 영상 시퀀스에 대해 실험결과 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 움직임 추정 오차(Displaced Frame Difference)를 평균 66.02에서 58.98로 줄이면서 계산시간은 평균 71ms에서 44ms 으로 빠르게 됨을 알 수 있었다.

Decision on Compression Ratios for Real-Time Transfer of Ultrasound Sequences

  • Lee, Jae-Hoon;Sung, Min-Mo;Kim, Hee-Joung;Yoo, Sun-Kwook;Kim, Eun-Kyung;Kim, Dong-Keun;Jung, Suk-Myung;Yoo, Hyung-Sik
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.489-491
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    • 2002
  • The need for video diagnosis in medicine has been increased and real-time transfer of digital video will be an important component in PACS and telemedicine. But, Network environment has certain limitations that the required throughput can not satisfy quality of service (QoS). MPEG-4 ratified as a moving video standard by the ISO/IEC provides very efficient video coding covering the various ranges of low bit-rate in network environment. We implemented MPEG-4 CODEC (coder/decoder) and applied various compression ratios to moving ultrasound images. These images were displayed in random order on a client monitor passed through network. Radiologists determined subjective opinion scores for evaluating clinically acceptable image quality and then these were statistically processed in the t-Test method. Moreover the MPEG-4 decoded images were quantitatively analyzed by computing peak signal-to-noise ratio (PSNR) to objectively evaluate image quality. The bit-rate to maintain clinically acceptable image quality was up to 0.8Mbps. We successfully implemented the adaptive throughput or bit-rate relative to the image quality of ultrasound sequences used MPEG-4 that can be applied for diagnostic performance in real-time.

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탄성 영상법 개발을 위한 유연성 높은 초음파 시스템의 구현 (Development of Flexible Ultrasound System for Elastography)

  • 김동인;이수열;조민형
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.32-38
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    • 2012
  • Recently, several ultrasound imaging techniques for tissue characterization have been developed. Among them, ultrasound elastography is regarded as the most promising modality and has been rapidly developed. One of ultrasound elastography techniques is shear modulus imaging. Normal and cancerous tissues show big difference of shear moduli and they have good image contrast. However shear wave elastography requires more complicated hardware and more computations for image reconstruction algorithm. Therefore new efficient techniques are being developed. In this paper, we have developed a very flexible ultrasound system for elastography experiments. The developed system has capabilities to acquire ultrasound RF data of all channels and generate arbitrary ultrasound pulse sequences. It has a huge amount of memories for RF data acquisition and a simple and flexible pulse generator. We have verified the performance of the system showing conventional B-mode images and preliminary results of elastography. The developed system will be used to verify our own reconstruction algorithm and to develop more efficient elastography techniques.

Magnetic Resonance Imaging and Ultrasonographic Evaluation of Canine Tarsus

  • Soomin Park;Sang-hwa Ryu;Jae-gwan Heo;Eun-jee Kim;Jihye Choi;Junghee Yoon
    • 한국임상수의학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.79-87
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    • 2024
  • The tarsus in dogs has a complex structure that makes its evaluation relatively challenging. Because an accurate diagnosis of the tarsus is difficult through basic examinations alone, imaging tests are essential. Previous studies have explored the anatomical and radiological features of the canine tarsus using several imaging modalities. However, the imaging utility of the tarsus across different modalities has not been thoroughly evaluated. This study aimed to visualize the tarsal structures using magnetic resonance imaging (MRI) and ultrasonography, compare their utility, and propose suitable imaging modalities and conditions for evaluating specific tarsal structures. Magnetic resonance imaging and ultrasound scans of the tarsus of four healthy dogs were performed, and two observers rated the utility of each image on a five-point scale. Although MRI is more beneficial for assessing the tarsal structures than ultrasound, ultrasound also appears clinically useful for evaluating the cranial tibialis muscle, deep digital flexor tendon, subcutaneous fat, joint space, and superficial digital flexor tendon. In addition, each structure of interest can be evaluated for optimal visibility using specific ultrasound sections, MRI sequences, and planes. In veterinary clinical practice, an initial assessment using ultrasound imaging with optimal visibility is required and if further evaluation is necessary, MRI examinations with optimal MRI sequences and planes can be performed.

초음파 영상 시스템에서의 해상도 개선을 위한 펄스압축기법에 사용되는 코드에 대한 분석 (Analysis on Code Used in Pulse Compression Method for Improving Resolution of Ultrasound Imaging System)

  • 유양모;이한희;송태경
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.115-116
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    • 1998
  • Pulse echo techniques have been used for the conventional medical ultrasound imaging systems. However, their resolution is limited in the transmitted signal power. To overcome this limit, pulse compression method used in the radar systems was proposed. This system transmits a continuous coded signal and then compresses the received signal into the short and high resolution pulse by using correlator. The reflectors can be detected by cross-correlation between the transmitted signal and the received signal with the depth information. In this paper, we will present a comparative study of the performances of the most common sequences(pseudo-chirp, m-sequences, modified Golay code). The best result for improving resolution is obtained with the modified Golay Code.

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Characterization of CFRP Laminates′Layups Using Through-Transmitting Ultrasound Waves

  • Im, Kwang-Hee;David K. Hsu;Cho, Young-Tae;Park, Jae-Woung;Sim, Jae-Ki;Yang, In-Young
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권3호
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    • pp.292-301
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    • 2002
  • Ultrasound waves interact strongly with the orientation and sequence of the plies in a layup when propagating in the thickness direction of composite laminates. Also the layup orientation greatly influences its properties in a composite laminate. If the layup orientation of a ply is misaligned, it could result in the part being rejected and discarded. Now, most researchers cut a small coupon from the waste edge and use a microscope to optically verify the ply sequences on important parts. This may add a substantial cost to the production since the test is both labor intensive and performed after the part is cured. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and requires less time than the optical test. Therefore we have developed, reduced, and implemented a novel ply-by-ply vector decomposition model for composite laminates fabricated from unidirectional plies. This model decomposes the transmission of a linearly polarized ultrasound wave into orthogonal components through each ply of a laminate. High probability is found, by comparisons between the model and tests, in characterizing cured layups of the laminates by using the proposed method.

초음파 트랜스듀셔 투과법을 이용한 CFRP 복합적층판의 특성평가 (Characteristics Evaluation of CFRP Composite Laminates Using a Through-Transmission Method of Ultrasonic Transducers)

  • 임광희;나승우;강태식;김선규;김지훈;이현;박제웅;심재기;양인영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.401-406
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    • 2001
  • When propagating the thickness direction of composite laminates ultrasound waves interacts strongly with the orientation and sequence of the plies in a layup. Also the layup orientation greatly influences its properties in a composite laminate. If one ply of the layup orientation is misaligned, it could result in the part being rejected and discarded. Now, most researchers cut a small coupon from the waste edge and use a microscope to optically verify the ply sequences on important parts. Those may add a substantial cost to the product since the test is both labor hard and performed after the part is cured. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and require less time than the optical test. Therefore we have developed, reduced, and implemented a novel ply-by-ply vector decomposition model for composite lam mates fabricated from unidirectional plies. This model decomposes the transmission of a linearly polarized ultrasound wave into orthogonal components through each ply of a laminate. It is found that a high probability shows between the model and tests developed in characterizing cured layups of the laminates.

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조영증강 초음파진단을 위한 동적 파라미터 가시화기법 및 노이즈 개선기법 (Dynamic Parameter Visualization and Noise Suppression Techniques for Contrast-Enhanced Ultrasonography)

  • 김호준
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권7호
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    • pp.910-918
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    • 2015
  • 본 논문에서는 조영증강 초음파영상의 분석과정에서 육안판별의 한계를 극복하기 위한 파라미터 가시화기법을 소개하고, 이 과정에서 영상의 왜곡과 노이즈를 보정하기 위한 방법론을 제시한다. 초음파영상에서 조영제의 전이형태에 대한 동적패턴은 간질환 진단에서 의미있는 파라미터가 되는데, 전이시간 정보와 조영증강 패턴을 정적인 단일영상으로 표현함으로써 급속도로 진행되는 동영상에서 정확한 정보를 효과적으로 판별할 수 있게 한다. 진단파라미터 데이터의 신뢰도를 저하시키는 요인으로 호흡에 의한 흔들림현상과 마이크로 버블에 의한 노이즈를 들 수 있다. 이에 대한 대안으로 영상의 움직임추적을 위한 다단계 알고리즘과 마르코프 랜덤 필드 모델에 기반한 영상개선기법을 제안한다. 실제 임상데이터를 사용한 실험결과를 통하여, 제안된 방법의 유용성을 실험적으로 고찰한다.

초음파 영상에서 변형된 직교 골레이 코드를 이용한 동시 다중 송신 집속 기법 (Multiple Transmit Focusing Method With Modified Orthogonal Golay Codes for Ultrasound Imaging)

  • 김배형;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.217-231
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    • 2003
  • 상보적인 특성을 갖는 골레이 수열을 이용하여 코드화된 신호를 송신하는 것은 SNR과 침투도를 향상시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나 각 주사선을 형성하기 위해 두 개의 상보적인 이진 코드를 연속하여 두 번 송신하기 때문에 프레임 율이 반으로 감소하게 된다 특히 이 방법은 측방향 해상도를 향상시키기 위해 다중 집속 기법(multi-zone focusing method)을 적용하면 송신 집속점의 개수에 따라 송신 횟수가 늘어나므로 프레임 율(frame rate)이 크게 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 변형된 직교 골레이 코드를 이용한 동시 다중 송신 집속 기법을 제안하였다 제안한 방법은 프레임 율의 저하 없이도 두 쌍의 직교 골레이 코드를 사용하여 서로 다른 위치에 동시에 송신 집속할 수 있다. 그리고 수신시에 정합 과정을 통해 분리, 압축한 다음 일반적인 다중 집속 기법과 같이 집속된 빔들을 결합함으로써 기존의 골레이 코드를 사용하는 송신 고정 집속 기법과 같은 프레임 율을 유지하면서도 측방향 해상도를 개선할 수 있다. 실제 초음파 영상을 위해 송신 신호로 사용되는 골레이 코드는 전송 전력 효율(Transmit Power Efficiency)을 높일 수 있도록 변형되었다. 컴퓨터 모사 실험과 실제 실험 결과는 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 매우 향상된 측방향 해상도와 침투도를 갖는 초음파 영상을 제공한다는 것을 보여준다.