본 연구의 목적은 기존에 사용 중인 X선 발생장치의 촬영대를 따뜻하게 가열하면서도 X선 감약이 적은 탄소나노튜 브(carbon nano tube, CNT) 발열체를 사용하여 가열장치를 구비한 X선 발생장치용 부착형 촬영대의 고안 및 설계를 하고자 한다. 고안된 제품의 구성은 부착형 탄소발열체 촬영대로서 기존 X선 촬영대, 탄소나노튜브 면상발열체, 전극 선, 난연 처방된 보호필름과 바닥필름으로 구성되어 있다. 본 고안 제품의 특징과 장점은 냉기(冷氣)를 느끼는 촬영대 에서 환의를 착용하고 검사를 받는 환자에게 온화한 느낌과 안전감을 제공하고 심적인 불안감을 해소하여 검사에 도움 을 줄 수 있기 때문에 임상 적용을 적극 권장하는 바이다.

There are a lot of difficulty in present inspection that need many inspectors and much time. It is necessary to improve this inspection working environment. So, we developed an inspection system it can solve problems in current visual inspection and it systemize the inspection tasks scientifically. This is an optimized culvert inspection system which enable to measure a surface condition and sectional shape change. it is used various convergence technology such as 3D laser scanning, digital image processing and texture mapping.

A video-based non-contact remote displacement measurement system is proposed and developed. The system captures images of the structure and analyzes the image to determine the displacement. Multi-thread computing and adaptive region of interest method is implemented in the system to compute the displacement in real-time. Field test on a real structure has been carried out to evaluate the performance and verify the reliability of the system.

This paper presents a novel bolt-loosening detection technique using image information of bolted connections in the steel bridge. The technique consists of 5 steps: (1) taking a picture for a bolted joint, (2) converting to binary image, (3) extracting individual nuts, (4) extracting outlines of the nuts, and (5) identifying rotation angles of the nuts and detecting bolt-loosening. The applicability of the proposed technique is evaluated by experimental tests with several bolt-loosening scenarios.

디지털유방촬영술은 유방암의 조기진단에 매우 중요하다. 그러나 방사선량을 과다하게 피폭하는 경우에는 환자에게 유방암의 발생확률을 증가 시킬 수 있다. 본 연구에서는 제조사별 관전압과 타깃-필터의 변화에 따른 흡수선량률과 화질을 분석하고 최적의 타깃-필터조합을 찾아 환자의 피폭선량 변화를 확인하고자 하였다. 각 제조사별 흡수선량률에서는 Mo/Mo를 사용할 때 가장 낮게 측정되었다. 대조도는 Mo/Rh를 사용할 때 우수하게 나타났다. SNR은 Mo/Mo(Siemens), Mo/Rh(Hologic), Mo/Rh(GE) 에서 우수하게 나타났다. 본 연구의 결과는 최대의 환자선량감소, 고대조도 영상획득, 높은 SNR 영상획득등 사용목적에 따라 타깃-필터 선택 시 좋은 참고지표가 될 것이다.

2013년 3월에 발사된 Landsat 8 인공위성의 이미지데이터를 이용하여 금강유역을 대상으로 수질인자에 대한 평가를 수행하였다. 본 연구의 목적은 다양한 수질인자 중 녹조에 직접적인 영향을 미치는 총질소와 총인의 농도를 추정함으로써 궁극적으로 수생태계에 악영향을 미치는 녹조의 발생을 모니터링 하는 것이다. 현장실측데이터와 인공위성 데이터간의 상관관계를 규명하기 위하여 Pearson' 상관계수를 이용하여 그 관계를 파악하였다. Landsat 8이 촬영되는 시기를 포함하는 총 20개의 현장실측 데이터가 수집되었으며 Landsat 8의 11개의 밴드 중, 밴드2, 3, 4의 반사도 값이 총인과 총질소를 탐지하는데 있어서 가장 상관성 높은 것으로 나타났다. 총질소는 유의수준 0.05에서 밴드2(0.48), 3(0.62), 4(0.57)과 높은 양의 상관관계를 보였으며, 총인의 경우, 유의수준 0.01에서 밴드2(0.59), 3(0.59), 4(0.58)로 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 5번 밴드는 유의수준을 벗어남으로써 두 수질인자를 탐지하는데 상관성이 떨어지는 것으로 나타났다. 상관성이 높았던 밴드간의 조합을 통해서 총질소와 총인에 대한 각각의 최적 회귀식이 다중 회귀식을 근거로 구축되었다. 유도된 회귀식으 로 계산된 총질소와 총인의 농도값은 통계기법인 Bias와 RMSE를 이용하여 현장실측데이터들과 비교·검증되었다. 최종적으로, 2014년 4월 21과 2013년 11월 12일에 대한 맵핑을 수행함으로써 총질소와 총인의 공간적인 분포를 시각적으로 확인할 수 있었다.

본 연구는 하천의 유속 측정을 위한 표면영상유속계의 원적외선 카메라의 적용성을 검토하였다. 하천의 유속 및 유량 측정은 수자원 계획, 하천계획 등에서 가장 중요한 기본 사항 중 하나이다. 저수나 평수시 유속은 프로펠러 유속계, 전자기 유속계, ADCP와 같은 각종 첨단 장비를 이용하여 측정하지만, 홍수 시 유속 및 유량 측정은 바람이나 비 등의 자연조건에 완전히 노출된 상태에서 여러 가지 위험을 동반하기 때문에 어려움이 많다. 이런 문제를 해결하기 위한 대안으로 여러 가지 비접촉식 유속 측정법들이 제안되었다. 그 중 표면영상유속계는 홍수시 유속 및 유량 측정의 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안이 될 수 있다. 표면영상유속계에서 가장 기본이 되는 단계는 적절한 영상을 취득하는 것이다. 홍수 첨두는 야간에 발생하는 경우가 많으므로, 야간에 적절한 하천 표면 영상을 취득하기는 매우 어렵다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 방법이 원적외선 카메라를 이용하는 방법이다. 원적외선은 방사 에너지에 더해서 열(온도)도 포착하기 때문에, 고기능의 열영상 카메라로는 물체의 온도 분포 등을 구할 수 있다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원의 인공수로에서 주간과 야간에 원적외선 카메라를 이용하여 촬영한 하천표면영상을 분석하여 표면영상유속계의 적용성을 검토하였다. 또한 동시에 촬영한 일반 캠코더 영상과 근적외선 카메라 영상과의 비교에서, 원적외선 카메라의 적용성이 뛰어남을 확인하였다. 또 영상 분석 결과, 원적외선 카메라의 영상이 표면유속분석에 활용하기에 충분함을 확인하였다.

본 연구는 균열을 인식할 수 있는 영상기반 균열검사 알고리즘을 개발하고 성능을 검증하기 위한 모의 균열을 생성하는 방법에 관한 것이다. 균열검사 알고리즘을 개발하기 위해서는 균열 영상 데이터가 필요하다. 이러한 균열 영상들은 실제 균열이 발생한 콘크리트 벽면을 촬영하거나 일정한 하중을 가해 시편에 균열을 발생시키는 방법으로 획득하고 있다. 하지만 균열을 검사하기 위한 영상처리 알고리즘을 검증하기 위해서는 균열 폭이 일정한 정량화된 균열 영상이 필요하다. 이러한 정량화된 균열을 생성하기 위하여 크랙게이지와 같이 검은 명암을 가지는 표면 부착형 모의 균열이 사용되기도 한다. 표면 부착형 모의 균열을 사용하면 원하는 형태와 크기를 가지는 균열을 묘사하기 유리하며, 다양한 콘크리트 표면에 부착하여 균열 영상을 획득하고 이를 균열검사 프로그램의 개발에 활용할 수 있다. 특히 균열의 정확한 크기 측정이나 인식률을 정량적으로 검증하는데 매우 효과적이다. 하지만 표면 부착형 모의 균열과 실제 균열의 유사성에 대해서는 아직 검증되지 않았다. 본 연구에서는 표면 부착형 모의 균열과 콘크리트 시편에 유도한 균열을 제작하여, 영상 촬영한 후 명암, 질감, 콘트라스트, 선명도를 분석하여 두 균열간의 특성을 분석하고 유사성을 검증하였다. 영상은 다양한 거리와 조도에서 촬영하여 거리와 조도의 변화와 두 가지 균열의 특성 변화와의 관계를 알아보았다.

최근 들어 전 세계적 기상이변에 의한 자연재해의 피해가 급증하고 있으며, 재난·재해의 대형화, 집중화, 세계화로 인한 위험을 조기에 발견하고, 피해를 최소화하기 위해 IT 기술을 활용한 재난관리의 필요성이 증대되고 있다. 또한, 각종 재해를 분석하는데 있어서 기존의 2차원 종이지도를 이용하는 형태에서 벗어나 수치지도, 항공영상, 위성영상 등의 다양한 데이터를 융합하여 이용하는 추세이며, 실세계에서 발생하는 재해형태를 정밀하게 해석하기 위해 3차원 지형정보 이용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 태풍, 호우, 지진 등의 자연재해 발생 시 댐, 보, 교량, 제방, 옹벽, 절토사면 등 수변구조물의 효과적인 피해정보의 추출과 분석에 적합한 3차원 정밀 Reference 데이터 구축을 위해 항공라이다, 항공영상(UAV 포함), 지상라이다 측량 등의 다양한 센서 데이터를 융합하여 자료처리를 수행하고 정확도를 평가함으로써 수변구조물의 피해분석에 효율적인 데이터 구축 기법을 제시하였다. 또한, UAV 등을 이용하여 취득된 다중 항공영상에 최신의 영상매칭 기법을 적용하여 3차원 공간정보를 추출한 후 기 구축된 3차원 Reference 데이터와 비교함으로써 수변구조물의 정량적인 피해분석 가능성과 한계를 분석하였다.

국내에 분포하는 산지는 급경사지의 풍화심도와 교란된 붕적층으로 인해 매년 대규모 산사태가 발생하고 있으며 특히, 토석류는 산지 계곡의 퇴적심도가 경사도에 따른 붕괴심도를 초과하면 전단강도의 감소로 인해 액상화로 발생하는 경향이 크다. 따라서 강우강도에 따른 지질특성별 산사태 붕괴심도 결정이 매우 중요하다. 이 연구에서는 산사태 발생지를 지질별로 분류하여 현장조사를 실시하였으며, 현장조사에서 시료를 채취하여 광물특성을 파악 후 ASTER 위성영상 분석 및 사면안정해석을 수행하였다. 지질별 사면안정해석결과 단일 강우강도에 대하여 누적강우량 및 사면 경사각이 증가할수록 안전율이 점차 감소함을 보였으며 붕괴심도는 점차 증가하였다. 편마암 풍화토와 이암 풍화토의 초기 붕괴심도는 1 m 를 전후하여 발생하는 것에 반하여, 화강암 풍화토는 상대적으로 얕은 0.3 m 를 전후하여 붕괴심도가 나타나는 것으로 나타났다. 붕괴심도 산정을 통한 지질별 사태물질 추정량은 사면경사 25°, 토층심도 3 m, 경사길이 100 m 로 가정 시 편마암 풍화토 351 ㎥, 이암 풍화토 333 ㎥, 화강암 풍화토 192 ㎥ 의 순서로 편마암 풍화토의 사태물질 발생량이 화강암 풍화토의 약 1.8 배 수준으로 나타났다. 사면경사 30°, 토층심도 5 m, 경사길이 100 m 로 가정 시 편마암 풍화토 1095 ㎥, 이암 풍화토 873 ㎥, 화강암 풍화토 359 ㎥ 의 순서로 편마암 풍화토가 화강암 풍화토에 비하여 발생량이 3배 이상이 됨을 확인하였다. 산출된 붕괴심도와 사태물질 체적 및 ASTER 위성영상 분석은 산사태 취약지역의 예방을 위한 모니터링 및 경보 우선순위를 제공하는데 도움이 될 것이다.

수난 현장의 경우 부유물 등에 의하여 시계가 어두워 인명구조 및 인양에 어려움이 많다. 이에 시계뿐만 아니라, 시계를 대신해줄 수 있는 시스템이 필요로 한다. 최근 해상과 강에서의 사고가 빈번하게 일어나고 있으며, 이런 사고 구조 및 인양에는 잠수부들이 직접 들어가는 경우가 많다. 하지만 열악한 수중 환경으로 인하여 구조 및 인양에 어려움이 있고, 잠수부들의 2차 피해도 발생할 우려가 있다. 이러한 열악한 환경 중, 시계 환경의 열악함으로 잠수부들의 위치인식 불가, 구조물 확인 불가 등의 사유로 수난구조에 있어 중요한 정보들을 잃어버리는 경우가 많다. 현재 세계적으로 이러한 수중환경에서의 시계확보를 위한 초음파 카메라 등의 시스템이 제작 및 시판되고 있지만, 현재 개발 및 시판되는 시스템들은 시스템의 조작 및 이동에 두손이 사용되어져, 잠수부들이 구조 활동 중 구조물의 파악, 생존자의 구조 및 익사자의 인양 등에 사용 되어지는 두 손을 사용할 수 없는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 잠수부가 두 손을 자유롭게 사용할 수 있는 헬멧형 수난 구조탐색시스템을 개발하려고 한다. 헬멧형 수난구조 시스템을 개발함으로써 악조건의 수중환경에서도 시계 확보가 가능해지고, 잠수부들의 구조 활동 시 두 손의 사용이 자유로움으로 인해 구조 활동의 효율성이 오를 것으로 기대된다.

본 논문에서는 프랙탈 부호화시 변환식의 계수를 찾는 과정에서 블럭의 탐색 영역을 줄이기 위해 탐색영역인 도메인 블록의 특성을 화소의 밝기의 평균에 의한 클라스와 분산에 의한 클라스로 분류하여 리스트를 구성한 후 레인지블록과 같은 클라스를 가지는 도메인블록만 검색하도록 하면서 도메인 블럭 탐색시 1차 허용 오차 한계값을 제어하여 부호화 시간을 향상시켰다. 또한 퀴드트리 분할법으로 레인지블록의 크기를 가변시켜 변환(Wi)의 수를 줄임으로서 압축효율을 높이고 레인지블록의 크기에 따라 탐색 영역의 탐색 밀도를 변화시켜 화질 개선을 시도하였으며, 이러한 영상기법을 24-bpp 컬러 영상 압축에 적용하였다. 그 결과 영상의 화질에는 거의 손실이 생기지 않았고 컬러 RGB영상에 같은 부호화 방법을 사용 하였을 때 그레이레벨 영상과 같은 압축률이나 화질 면에서 우수한 성능을 나타내었다.

현재까지 TFT 기반의 평판형 어레이를 이용한 디지털 X선 영상장치가 이용되어 왔다. 그러나, 최근 광계수형 센서 기술에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 광계수형 X선 영상 센서의 정량적 성능 평가를 위한 기시법 제시를 통해 광도전체 물질의 물성을 평가하였다. 먼저 광계수형 X선 영상 센서의 검출물질인 광도전체의 누설전류 및 X선 민감도 측정을 수행하였으며, 신호 정형 시간 결정을 위한 상승시간 특성을 평가하였다. 또한 광도전체에 입사하는 단위면적당 포톤수를 정의하기 위해 IEC 62220-1-2 권고안을 바탕으로 셋업 연구를 수행하였으며, 이를 바탕으로 전하수집효율를 평가하였다. 그 결과 광도전체 층의 누설전류는 200pA/mm2, X선 민감도는 7μC/cm2R이며, 상승 시간은 0.765μs으로 평가되었다.

하지전신계측검사(low extremity teleography)에서 자세 변화에 따른 중요장기의 방사선량을 측정하고 영상을 비교 분석하여 검사방법에 따른 유용성을 알아보고자 하였다. 대상은 하지전신계측검사를 시행한 성인남자 10명을 대상하였고 촬영조건은 관전압 73 kVp, 관전류량 32 mAs, SID 180 cm로 설정하였다. 방사선량 측정은 란도 팬텀을 이용하여 수정체, 갑상선, 생식선 부위에 유리선량계(glass dosimeter)를 부착한 후 전후방향자세와 후전방향자세를 각각 5번씩 시행하여 부위별로 방사선량을 측정한 후 Paired T-test로 비교 분석 하였다. 영상평가는 전후방향자세와 후전방향자세를 시행한 영상을 blind test를 실시하여 5점 척도로 평가하였다. 결과적으로 전후방향자세검사에 비해 후전방향자세검사가 수정체 약 6%, 갑상선 약 6%, 생식선에 미치는 방사선량을 약 27% 감소시킬 수 있으며 영상평가에서도 두 그룹 간에 큰 차이가 없어, 하지전신계측검사에서 전후방향자세검사보다 후전방향자세검사가 유용할 것으로 사료된다.

방사선 임상 관련 분야에서 컴퓨터의 사용으로 인해 카세트 사용에서는 볼 수 없는 아티팩트가 만들어지고 있다. 고스팅 아티팩트는 평판형 박막 트랜지스터(Flat Panel Thin-Film Transistor) 배열 검출기를 사용할 때 발생될 수 있다. 특히 고선량의 방사선을 고대조도의 물질에 노출시킨 영상을 획득한 후, 바로 저선량의 조사가 이루어진 영상이 획득될 때 고스팅 아티팩트가 발생할 수 있다. 본 실험에서 고스팅 아티팩트가 육안 관찰시 3분에서 사라지는 것을 확인할 수 있었으며 정량적 분석으로는 대략 6분에서 없어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이 아티팩트는 관전류보다는 관전압의 영향을 더 받는다는 사실과 노출에 의한 포획전하의 방출이 아닌 시간에 의해 포획전하가 소멸된다는 사실을 실험을 통해 검증할 수 있었다.

CdTe 멀티에너지 X선 영상센서와 ROIC를 패키징 하기 위한 flip chip bump bonding, Au wire bonding 및 encapsulation 공정조건을 개발하였으며 성공적으로 모듈화 하였다. 최적 flip chip bonding 공정 조건은 접합온도 CdTe 센서 150℃, ROIC 270℃, 접합압력 24.5N, 접합시간 30s일 때이다. ROIC에 형성된 SnAg bump의 bonding이 용이하도록 CdTe 센서에 비하여 상대적으로 높은 접합온도를 설정하였으며, CdTe센서가 실리콘 센서에 비하여 쉽게 파손되는 것을 고려하여 접합압력을 최소화하였다. 패키징 완료된 CdTe 멀티에너지 X선 모듈의 각각 픽셀들은 단락이나 합선 등의 전기적인 문제점이 없는 것을 X선 3D computed tomography를 통해 확인할 수 있었다. 또한 Flip chip bump bonding후 전단력은 2.45kgf/mm2 로 측정되었으며, 이는 기준치인 2kgf/mm2 이상으로 충분한 접합강도를 가짐을 확인하였다.

This paper described the estimation of corn and soybeans yields of four states in the US Midwest using time-series satellite imagery and climate dataset between 2001 and 2012. We first constructed a database for (1) satellite imagery acquired from Terra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) including NDVI (Normalized Di°erence Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index), LAI (Leaf Area Index), FPAR (Fraction of Photosynthetically Active Radiation), and GPP (Gross Primary Productivity), (2) climate dataset created by PRISM (Parameter-Elevation Regressions on Independent Slopes Model) such as precipitation and mean temperature, and (3) US yield statistics of corn and soybeans. ˜en we built OLS (Ordinary Least Squares) regression models for corn and soybeans yields between 2001 and 2010 after correlation analyses and multicollinearity tests. These regression models were used in estimating the yields of 2011 and 2012. Comparisons with the US yield statistics showed the RMSEs (Root Mean Squared Errors) of 0.892 ton/ha and 1.095 ton/ha for corn yields in 2011 and 2012 respectively, and those of 0.320 ton/ha and 0.391 ton/ha for soybeans yields. ˜is result can be thought of as a good agreement with the in-situ statistics because the RMSEs were approximately 10% of the usual yields: 9 ton/ha for corn and 3 ton/ha for soybeans. Our approach presented a possibility for extending to more advanced statistical modeling of crop yields using satellite imagery and climate dataset.

초고해상도 UHD(096x2160) 게임 영상의 메모리 대역폭 요구량은 기하급수적으로 늘어난다. 본 논문에서는 화질 저하 없이 메모리 대역폭 문제를 해결하기 위하여 CUDA 환경에서 비트 병렬 파이프라인을 지원하는 논문 [4]의 DDPCM-GR 압축 알고리즘을 변형한 DPCM-GR 방식을 적용한 무손실 압축을 구현하였다. CUDA 공유메모리 사용을 통한 효율성을 증대하였으며, paged-locked 호스트 메모리 비동기 전송을 통한 커널과 데이터 전송 중첩의 다양한 구성을 구현하였다. 실험을 통하여 CPU 방식에 비하여 최대 31.3배 속도 향상을 이루었으며, 비동기 전송 구성의 변화를 통하여 최대 30.3% 수행 시간이 감소하였다.

본 연구에서는 카메라의 위치에 상관없이 정확하게 구조물의 변위를 측정할 수 있는 영상 기반 변위 계측 시스템을 제안하였다. 기존의 영상 기반 변위 계측 시스템은 카메라의 각도에 따라 오차를 유발하며, 그에 따라 대형 구조물에서 적용성에 제한되는 단점이 존재하였다.본 시스템은 네 개의 점이 그려진 측정판을 변위를 측정하고자 하는 구조물의 위치에 부착하여 카메라로 촬영한 뒤 영상을 해석하여 변위를 얻는다. 측정판과 카메라의 각도에 무관하게 구조물의 변위를 얻기 위하여, 이미지 좌표계와 세계 좌표계 상의 두 평면간의 대응관계를 표현하는 평면 호모그래피 기법을 활용하였다. 성능 검증을 위하여 소형 구조물을 이용한 실내실험을 수행하였으며, 어떠한 각도에서 촬영하더라도 실제 변위를 정확하게 측정할 수 있음을 보였다.