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Residual Multi-dilated convolution U-Net을 이용한 다중 심장 영역 분할 알고리즘 연구
임상헌 ( Sang-heon Lim ),최한승 ( H. S. Choi ),배희진 ( S. K. Jung ),정서경 ( J. K. Jung ),정진교 ( Myung-suk Lee ),이명숙 한국정보처리학회 2019 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.26 No.1
본 연구에서는 딥 러닝을 이용하여 완전 자동화된 다중 클래스 전체 심장 분할 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 recurrent convolutional block과 residual multi-dilated block을 삽입하여 기존 U-Net을 개선한 인공신경망 모델을 사용하였다. 평가는 자동화 분석 결과와 수동 평가를 비교하였다. 그 결과 96.88%의 평균 DSC, 95.60%의 정확도, 97.00%의 recall을 얻었다. 이 실험 결과는 제안된 방법이 다양한 심장 구조에서 효과적으로 구분되어 수행되었음을 알 수 있다. 본 연구에서 제안된 알고리즘이 의사와 방사선 의사가 영상을 판독하거나 임상 결정을 내리는데 보조적 역할을 할 것을 기대한다.
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InGaAs/InAlAs 양자우물구조의 발광특성에 대한 In<sub>0.4</sub>Al<sub>0.6</sub>As 버퍼층 성장온도의 영향
김희연,류미이,임주영,신상훈,김수연,송진동,Kim, Hee-Yeon,Ryu, Mee-Yi,Lim, J.Y.,Shin, S.H.,Kim, S.Y.,Song, J.D. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.6
$In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells, MQWs)의 광학적 특성을 포토루미네션스(photoluminescence, PL)와 시간분해 포토루미네션스(time-resolved PL, TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층은 기판의 온도를 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양하게 변화시키며 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 층을 $480^{\circ}C$에서 $1{\mu}m$ 성장한 후 InGaAs/InAlAs MQWs을 성장하였다. MQWs는 6-nm, 4-nm, 그리고 2.5-nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물과 10-nm 두께의 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 장벽으로 이루어졌다. 4-nm QW과 6-nm QW로부터 PL 피크가 나타났으나, $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 성장온도 변화가 가장 큰($320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 변화) 시료는 6-nm QW에서의 PL 피크만 나타났다. 낮은 온도($320^{\circ}C$에서 $480^{\circ}C$까지 변화)에서 성장한 $In_{0.4}Al_{0.6}As$ 버퍼층 위에 성장한 MQWs의 PL 특성이 우수하게 나타났다. 발광파장에 따른 TRPL 결과로 4-nm QW과 6-nm QW에서의 캐리어 소멸시간을 얻었다. The luminescence properties of $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ multiple quantum wells (MQWs) grown on $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layer have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. A 1-${\mu}m$-thick $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layers were deposited at various temperatures from $320^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$ on a 500-nm-thick GaAs layer, and then 1-${\mu}m$-thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ layers were deposited at $480^{\circ}C$, followed by the deposition of the InGaAs/InAlAs MQWs. In order to study the effects of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer on the optical properties of the MQWs, four different temperature sequences are used for the growth of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ buffer layer. The MQWs consist of three $In_{0.5}Al_{0.5}As$ wells with different well thicknesses (2.5-nm, 4.0-nm, and 6.0-nm-thick) and 10-nm-thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ barriers. The PL peaks from 4-nm QW and 6-nm QW were observed. However, for the MQWs on the $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer grown by using the largest growth temperature variation (320-$580^{\circ}C$), the PL spectrum only showed a PL peak from 6-nm QW. The carrier decay times in the 4-nm QW and 6-nm QW were measured from the emission wavelength dependence of PL decay. These results indicated that the growth temperatures of $In_{0.4}Al_{0.6}As$ layer affect the optical properties of the MQWs.
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김희연,오현지,안상우,류미이,임주영,신상훈,김수연,송진동,Kim, Hee-Yeon,Oh, H.J.,Ahn, S.W.,Ryu, Mee-Yi,Lim, J.Y.,Shin, S.H.,Kim, S.Y.,Song, J.D. 한국진공학회 2010 Applied Science and Convergence Technology Vol.19 No.3
$In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층(buffer layer)의 성장온도 변화에 따른 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ 다중양자우물(multiple quantum wells: MQWs)의 광학적 특성을 photoluminescence (PL)와 time-resolved PL (TRPL) 측정을 이용하여 분석하였다. $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층은 $320^{\circ}C$에서 $580^{\circ}C$까지 다양한 온도조건에서 $1{\mu}m$ 성장하였으며, 그 위에 6 nm, 4 nm, 그리고 2.5 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 양자우물(quantum well)과 10 nm 두께의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 장벽(barrier)의 MQWs을 성장하였다. 낮은 온도($320-480^{\circ}C$)에서 성장한 InAlAs 버퍼층의 MQWs는 4 nm QW과 6 nm QW로부터 모두 PL 피크가 측정되었으나, 높은 온도($320-580^{\circ}C$)의 버퍼층 위에 성장한 MQWs는 6 nm QW에서의 PL 피크만 관찰되었다. 일정한 온도 $480^{\circ}C$에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 강하게 측정되었으며, 가장 높은 온도에서($530-580^{\circ}C$)에서 성장한 버퍼층의 MQWs의 PL 세기가 가장 약하게 나타났다. 이러한 PL 결과로부터 $In_{0.5}Al_{0.5}As$ 버퍼층의 최적의 성장조건은 일정한 온도 $480^{\circ}C$임을 확인하였다. 방출파장에 따른 PL 소멸시간(decay time)과 PL 스펙트럼으로부터 4 nm QW과 6 nm QW에서의 운반자 수명시간을 얻었다. The luminescence properties of $In_{0.5}Ga_{0.5}As/In_{0.5}Al_{0.5}As$ multiple quantum wells (MQWs) grown on $In_{0.5}Al_{0.5}As$ buffer layers have been studied by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. A$1-{\mu}m$ thick $In_{0.5}Al_{0.5}As$ buffer layers were deposited on a 500 nm thick GaAs layer, followed by the deposition of the InGaAs/InAlAs MQWs. In order to investigate the effects of InAlAs buffer layer on the optical properties of the MQWs, four different temperature sequences are used for the growth of InAlAs buffer layer. The growth temperature for InAlAs buffer layer was varied from 320^{\circ}C to $580^{\circ}C$. The MQWs consist of three $In_{0.5}Ga_{0.5}$As wells with different well thicknesses (2.5 nm, 4.0 nm, and 6.0 nm thick) and 10 nm thick $In_{0.5}Al_{0.5}$As barriers. The PL spectra from the MQWs with InAlAs layer grown at lower temperature range ($320-580^{\circ}C$) showed strong peaks from 4 nm QW and 6 nm QW. However, for the MQWs with InAlAs buffer grown at higher temperature range ($320-480^{\circ}C$), the PL spectra only showed a strong peak from 6 nm QW. The strongest PL intensity was obtained from the MQWs with InAlAs layer grown at the fixed temperature of $480^{\circ}C$, while the MQWs with buffer layer grown at higher temperature from $530^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$ showed the weakest PL intensity. From the emission wavelength dependence of PL decay times, the fast and slow decay times may be related to the recombination of carriers in the 4 nm QW and 6 nm QW, respectively. These results indicated that the growth temperatures of InAlAs layer affect the structural and optical properties of the MQWs.
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