• 제목/요약/키워드: x-ray image

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포톤 계수 방식의 $32{\times}32$ 픽셀 어레이를 갖는 디지털 CMOS X-ray 이미지 센서 설계 (A Design of Digital CMOS X-ray Image Sensor with $32{\times}32$ Pixel Array Using Photon Counting Type)

  • 성관영;김태호;황윤금;전성채;진승오;허영;하판봉;박무훈;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1235-1242
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS 공정을 사용하여 포톤계수 방식의 $32{\times}32$ 픽셀 어레이를 갖는 CMOS ray 영상센서를 설계하였다. 설계된 영상센서의 카픽셀은 $100{\times}100\;{\mu}m2$ 면적을 가지고 있고 약 400개의 트랜지스터로 구성되어 있으며, 범프 본딩을 통해 ray 검출기와 CSA(Charge Sensitive Amplifier)의 연결을 위한 $50{\times}50{\mu}m2$의 오픈패드를 가지고 있다. 각각의 싱글픽셀 CSA에서 전압 바이어스 회로를 사용한 folded cascode CMOS OP amp 대신 레이아웃 면적을 줄이기 위하여 self biased folded cascode CMOS OP amp를 이용하였으며, 계수 모드 진입 전후에 CLK에서 발생 할 수 있는 short pulse를 제거하는 15bit LFSR 계수기 (Linear Feedback Shift Register Counter) 클럭 발생회로를 제안하였으며, 읽기 모드에서 CMOS X-ray 영상센서의 최대 전류를 줄이기 위하여 열 어드레스 디코더를 이용하여 한 열씩 읽도록 설계하였다.

X-Ray Security Checkpoint System Using Storage Media Detection Method Based on Deep Learning for Information Security

  • Lee, Han-Sung;Kim Kang-San;Kim, Won-Chan;Woo, Tea-Kun;Jung, Se-Hoon
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1433-1447
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    • 2022
  • Recently, as the demand for physical security technology to prevent leakage of technical and business information of companies and public institutions increases, the high tech companies are operating X-ray security checkpoints at building entrances to protect their intellectual property and technology. X-ray security checkpoints are operated to detect cameras and storage media that may store or leak important technologies in the bags of people entering and leaving the building. In this study, we propose an X-ray security checkpoint system that automatically detects a storage medium in an X-ray image using a deep learning based object detection method. The proposed system consists of an edge computing unit and a cloud-computing unit. We employ the RetinaNet for automatic storage media detection in the X-ray security checkpoint images. The proposed approach achieved mAP of 95.92% on private dataset.

X-ray 이미지 센서용 싱글 픽셀 포톤 카운터 설계 (A Design of Single Pixel Photon Counter for Digital X-ray Image Sensor)

  • 백승면;김태호;강형근;전성채;진승오;허영;하판봉;박무훈;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.322-329
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    • 2007
  • 본 논문에서는 디지털 의료 영상 및 진단 분야 그리고 산업용으로도 활용 가능한 싱글 포톤 계수형 영상센서를 $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 사용하여 설계하였다. 설계된 Readout 칩용 싱글 픽셀은 디지털 X-ray 이미지 센서모듈을 간단화 하기 위해 단일 전원전압을 사용하였으며, Preamplifier의 출력 전압인 signal voltage(${\Delta}Vs$)를 크게 하기 위해 Folded Cascode CMOS OP amp를 이용한 Preamplifier를 설계하였으며, 기존의 Readout 칩 외부에서 인가하던 threshold voltage를 Readout 칩 내부에서 생성해 줄 수 있도록 Externally Tunable Threshold Voltage Generator 회로를 새롭게 제안하였다. 그리고, Photo Diode에서 발생하는 Dark Current Noise를 제거하기 위한 Dark Current Compensation 회로를 제안하였으며, 고속 counting이 가능하고, layout 면적이 작은 15bit LFSR(Linear Feedback Shift Resister) Counter를 설계하였다.

컨볼루션 뉴럴 네트워크 기반의 딥러닝을 이용한 흉부 X-ray 영상의 분류 및 정확도 평가 (Evaluation of Classification and Accuracy in Chest X-ray Images using Deep Learning with Convolution Neural Network)

  • 송호준;이은별;조흥준;박세영;김소영;김현정;홍주완
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.39-44
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    • 2020
  • 본 연구에서는 CNN과 빅데이터 기술을 이용한 Deep Learning을 통해 흉부 X-ray 영상 분류 및 정확성 연구에 대하여 알아보고자 한다. 총 5,873장의 흉부 X-ray 영상에서 Normal 1,583장, Pneumonia 4,289장을 사용하였다. 데이터 분류는 train(88.8%), validation(0.2%), test(11%)로 분류하였다. Convolution Layer, Max pooling layer pool size 2×2, Flatten layer, Image Data Generator로 구성하였다. Convolution layer가 3일 때와 4일 때 각각 filter 수, filter size, drop out, epoch, batch size, 손실함수 값을 설정하였다. test 데이터로 Convolution layer가 4일 때, filter 수 64-128-128-128, filter size 3×3, drop out 0.25, epoch 5, batch size 15, 손실함수 RMSprop으로 설정 시 정확도가 94.67%였다. 본 연구를 통해 높은 정확성으로 분류가 가능하였으며, 흉부 X-ray 영상뿐만 아니라 다른 의료영상에서도 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

마이크로포커스 X-선 투과 영상을 이용한 모의 TRISO 핵연료 입자 코팅 층 두께 비파괴 측정 (Nondestructive Measurement of the Coating Thickness in the Simulated TRISO-Coated Fuel Particle Using Micro-Focus X-ray Radiography)

  • 김웅기;이영우;박지연;박정병;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • 차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스로에서는 윈자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 0.5mm의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon)층, 내부 PyC층, SiC층, 그리고 외부 PyC층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십-백${\mu}m$ 범위이고 사양으로 정해져 있으며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기초 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 개발하였다. 개발된 마이크로 X-선 래디오그래피 장치를 이용하여 $UO_2$ 핵물질 $ZrO_2$를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입사에 대한 투과 영상을 획득한 후 디지털 영상처리 기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리듬을 개발하여 코팅 층의 두께를 파동으로 측정하였다.

간접촬영기의 디지털 영상 변환 장치 적용에 대한 연구 (A study on the digital image transfer application mass chest X-ray system up-grade)

  • 김선칠;박종삼;이준일
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제26권3호
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    • pp.13-17
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    • 2003
  • 현대 병원들은 보다 나은 의료서비스를 위해 디지털 시스템을 갖추고자 노력하고 있다. 하지만, 아직도 많은 부분은 아날로그 시스템과 Film 출력에 의존하고 있다. 본 연구는 차량 이동형 흉부 전용 간접 촬영기에 디지털 영상 변환 장치와 이에 연동되는 X-ray 발생장치의 제어 시스템, 출력 시스템을 디지털시스템으로 변환, 연동시켰으며, 획득한 영상을 간접 촬영 전용프로그램에서 편리하게 판독 할 수 있도록 설계하여 임상에 적용시켰다. 이러한 과정에서 발생되는 문제점을 현실적으로 해결하였으며, 방사선사 입장에서 업무의 효율성을 높이고자 몇 가지 프로그램을 개발 적용하였다. 향후 미래지향적인 디지털의료 영상 시스템을 갖추기 위해 각종 프로그램과 시스템과도 연동이 되도록 설계하여 임상에 적용하여 우수성을 입증하였다.

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비파괴검사를 위한 검출기 이동 방법과 논블라인드 디컨볼루션 순차 적용에 따른 이미지 해상도 증가 연구 (A Study on Image Resolution Increase According to Sequential Apply Detector Motion Method and Non-Blind Deconvolution for Nondestructive Inspection)

  • 소경재;김병수;엄원영;이대희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.609-617
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    • 2020
  • Non-destructive inspection using X-rays is used as a method to check the inside of products. In order to accurately inspect, a X-ray image requires a higher spatial resolution. However, the reduction in pixel size of the X-ray detector, which determines the spatial resolution, is time-consuming and expensive. In this regard, a DMM has been proposed to obtain an improved spatial resolution using the same X-ray detector. However, this has a limitation that the motion blur phenomenon, which is a decrease in spatial resolution. In this paper, motion blur was removed by applying Non-Blind Deconvolution to the DMM image, and the increase in spatial resolution was confirmed. DMM and Non-Blind Deconvolution were sequentially applied to X-ray images, confirming 62 % MTF value by an additional 29 % over 33 % of DMM only. In addition, SSIM and PSNR were compared to confirm the similarity to the 1/2 pixel detector image through 0.68 and 33.21 dB, respectively.

적응필터를 이용한 적층 복합재료에서의 역산란 X-Ray 신호처리 및 복원 (Reconstruction and Deconvolution of X-Ray Backscatter Data Using Adaptive Filter)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.545-554
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    • 2000
  • 충격에 의해 복합 재료 내에 발생하는 층간 박리를 정량적으로 평가하기 위한 비파괴 방법중에서 Compton X-ray 역산란 기술은 초음파에 비해 비접촉식이며 박리 층간의 상호간섭이 없어 복합재료 판면의 박리 층의 위치와 크기를 검사하는데 효과적인 방법으로 사용되어 왔다. 그러나 X-ray역산란 기술에 있어서 복합재료의 박리 층과 같은 미세한 결함의 측정을 위해 측정 정도를 높이면 역산란 양의 감소로 인해 신호 대 잡음 비(SNR)가 급격히 감소하여 결함검출 가능성이 크게 저하된다. 본 논문에서는 복합재료의 특성을 고려한 X-ray 역산란 모델을 기초로 적응필터를 사용하여 결함신호를 비선형 감쇄, 빔 경화(X-ray hardening), 비균질 특성과 같은 잡음 신호로부터 분리, 추출하는 방법을 제시하였다. 이렇게 분리된 결함신호로부터 정량적인 결함(박리)의 위치와 크기를 수학적 산란 모델과의 비교를 통해 최소 자승법을 이용하여 결정하였다.

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경 엑스선 존 플레이트(Zone Plate) 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Hard X-ray Zone Plate)

  • 천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.27-31
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    • 2010
  • 엑스선 영상의 공간분해능은 영상획득 장치에 사용되는 광학소자의 성능에 의해 결정된다. 8.5keV에서 높은 공간분해능 달성이 가능한 존 플레이트를 설계하였다. 방사광을 이용하는 대신 엑스선 튜브를 사용하는 영상시스템에서는 80nm의 공간분해능을 달성할 수 있음을 광선추적 기법을 이용하여 예측하였다. 전자빔 석판인쇄술을 이용하여 최외곽 폭 40nm를 갖는 존 플레이트가 제작하였다.

Particle-in-Binder(PIB) 법을 이용한 다결정 $HgI_2$ 필름 제작 및 특성 연구 (Fabrication and Characterization of Polycrystalline Mereuric Iodide Films using Particle-in-Binder Methods)

  • 차병열;조성호;김소영;윤민석;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.330-330
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    • 2007
  • Polycrystalline mercuric iodide $HgI_2$) films are being developed as a new detector technology for digital x-ray imaging. The $HgI_2$ is generally vacuum deposited by physical vapor deposition (PVD) process. But the PVD thick deposition has been caused any instability in the biasing due to any defects or cracks. In this work we present a new particle-in-binder (PIB) methodologies used for the $HgI_2$ thick films. These growth techniques can be easily extended to produce much larger film areas. This paper, for the first time, presents results and comparison of polycrystalline $HgI_2$ films derived by various PIB methods. We investigated the structural and morphological properties of the films using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis. The films were characterized with respect to their electrical properties and in response to x-ray photons. Physical and electrical results were also compared between conventional polycrystalline PVD and our detectors. Leakage current as low as $350\;pA/cm^2$ at the bias voltage of ~ 200 V has been observed. And high sensitivity and good linearity in the response to x-rays was obtained in the film derived by PIB sedimentation method. Our future efforts will concentrate on optimization of film growth techniques for uniform large area deposition on image readout arrays.

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