초음파 섹터 B-스캐너의 개발(I)-프론트 엔드 부분-

권성재,박종철 대한의용생체공학회 1986 의공학회지 Vol.7 No.1

개발된 초음파 섹터 B-스캐너 시제품에서 프론트 엔드 하드웨어는 초음파펄스의 송신 및 수신을 담당하는 부분으로서 변환자에 펄스를 인가하는 펄스발생기, 진폭이 미약한 애널로그 신호를 처리하는 수신회로 및 기계식 섹터 탐촉자를 구동하는 조향제어회로의 3부분으로 크게 나눌 수 있다. 본 논문에서는 위 3부분의 기능 및 설계에 관하여 기술한다. 완성된 프론트 엔드 하드웨어의 특징 가운데 중요한 몇가지만 살펴보면, 링다운 시간을 감소시키는 펄스발생기를 사용하여 축방향의 해상도를 증가시켰고 시가변이득 증폭기에 필요한 제어전압을 여러 형태로 만들 수 있으며 탐촉자내에 있는 감지기의 출력파형을 기준으로 본 초음파 진단장치의 모든 시스템에 공급될 레이트 펄스를 만들어 주는 것이라고 말할 수 있다. A prototype ultrasound sector B-scanner has been developed where the front-end hardware refers to all the necessary circuits for transmitting the ultrasound pulses into the human body and receiving the reflected echo signals from it. The front-end hardware can generally be divided into three parts, i.e., a pulse generator for insonification, a receiver which is responsible for processing of low-level analog signals, and a steering controller for driving the mechanical sector probe whose functions and design concepts are described in this paper. The front-end hardware is implemented which incorporates the following features: improvement of the axial resolution using a circuit which reduces the ring-down time, flexibility of generating time-gain compensation curve, and adoption of a one-chip microcomputer for generating the rate pulses based on the sensor output waveforms.

다중 경로 고스트의 모델링 및 시뮬레이션 연구

권성재,Kwon, Sung-Jae 한국컴퓨터산업학회 2005 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.6 No.5

This paper proposes a new method of mathematically modeling and computer simulating television ghosts wherein television signals that have undergone multipath fading are generated without using approximations by considering the attenuation, time delay, phase, and timing jitter between consecutive frames. Conventional methods used polynomial interpolation or complex arithmetic to take into account the ghost phase, but our method uses only real arithmetic by employing the Hilbert transform and also reduces the computation time using the FFT (fast Fourier transform) algorithm. Furthermore, it is also possible to observe the transmit waveforms in both RF and IF ranges. Various ghost patterns generated in software provide for essential data required for the development of ghost canceling algorithms, and are deemed to be very useful in analyzing the constituent blocks of the transmitter and receiver chain in television broadcasting. The development of ghost cancelers needs to be preceded by the task of mathematically modeling ghosts and their extensive computer simulations. 본 논문은 고스트를 포함하는 텔레비전 영상신호의 송수신 과정을 수학적으로 모델링하여 감쇠, 지연시간, 위상 및 타이밍 지터를 고려한 고스트를 근사화를 전혀 하지 않고 컴퓨터를 이용하여 발생시킬 수 있도록 해주는 수학적 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제안한다. 종래에는 다항식 보간, 복소수 처리 등으로 고스트의 위상을 고려했으나 본 논문에서는 힐버트 변환을 도입하여 실수 처리만으로 임의의 위상을 가진 고스트를 정확하게 만들어 줄 수 있게 하고 고속 푸리에 변환을 사용하여 컴퓨터 수행시간을 단축할 수 있게 해준다. 또한 기저 대역에서가 아니라 IF 및 RF 주파수 범위에서 신호의 파형을 관찰할 수 있도록 하였다. 소프트웨어적으로 발생시킨 고스트 패턴은 고스트 제거 알고리듬의 개발에 필요한 데이터를 제공해 줄 뿐만 아니라 텔레비전 신호의 송수신계 전체를 구성하는 각 블록의 역할을 분석하는 데에도 매우 유용하다. 이러한 고스트 발생 과정의 모델링 및 시뮬레이션 작업은 고스트 제거기를 제작하기 전에 선행되어야 할 필요가 있다.

ITU-R SG11 회의 참가보고

권성재 한국정보통신기술협회 1995 TTA저널 Vol.40 No.-

진단용 초음파 변형률 영상에서 전역 균일 신장에 의한 콘트라스트 향상

권성재,정목근,Kwon, Sung-Jae,Jeong, Mok-Kun 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.8

기존의 초음파 의료용 탄성영상에서 변형률 영상을 모니터에 표시할 때 인간 시각 특성을 반영하여 단단한 부위는 어둡게 표시하고 무를수록 밝게 나타낸다. 따라서 종양이나 암이 존재하는 단단한 부위는 어둡게 나타나서 병변 내부의 콘트라스트는 저하되어 나타난다. 병변 영역은 단단하여 변형률 영상에서 어둡게 나타나므로 병변 내부를 좀 더 자세히 진단하는 방법으로, 누른 후의 신호를 누른 변형률만큼 다시 신장시켜서 얻는 전역 균일 신장 방법을 적용하여 영상의 명암을 반전시킴으로써 병변 부분의 콘트라스트를 올리는 방법을 제안하였다. 의료용 초음파 영상 진단기를 이용하여 탄성 모사 팬텀에서 초음파 데이터를 얻어서 제안한 알고리즘을 검증하여 유용성을 확인하였다. 전역 균일 신장 없이 회색조 컬러 맵을 반전해서 얻은 변형률 영상법에 비해 콘트라스트 대 잡음비가 최대 1.8배 정도 향상되었다. In conventional diagnostic ultrasound strain imaging, when displaying strain image on a monitor, human visual characteristics are utilized such that hard regions are displayed as dark and soft regions are displayed as bright. Thus, hard regions representing tumor or cancer are displayed as dark, decreasing the contrast inside the lesion. Because the lesion area is stiff and thus displayed as dark, a method of inverting the image brightness and thereby increasing the contrast in the lesion for better diagnostic purposes is proposed wherein a postcompression signal is extended in the time domain by a factor corresponding to the reciprocal of the amount of the applied compression using a technique termed globally uniform stretching. Experiments were carried out to verify the proposed method on an ultrasound elasticity phantom with radio-frequency data acquired from a diagnostic ultrasound clinical scanner. It is found that the new method improves the contrast-to-noise ratio by a factor of up to about 1.8 compared to a conventional strain imaging method that employs a reversed gray color map without globally uniform stretching.

Velocity Vector Imaging

권성재,Kwon, Sung-Jae The Acoustical Society of Korea 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.e1

Nowadays, ultrasound Doppler imaging is widely used in assessing cardiovascular functions in the human body. However, a major drawback of ultrasonic Doppler methods is that they can provide information on blood flow velocity along the ultrasound beam propagation direction only. Thus, the blood flow velocity is estimated differently depending on the angle between the ultrasound beam and the flow direction. In order to overcome this limitation, there have been many researches devoted to estimating both axial and lateral velocities. The purpose of this article is to survey various two-dimensional velocity estimation methods in the context of Doppler imaging. Some velocity vector estimation methods can also be applied to determine tissue motion as required in elastography. The discussion is mainly concerned with the case of estimating a two-dimensional in-plane velocity vector involving the axial and lateral directions.

삼치 시퀀스의 상관함수 특성 개선 연군

권성재 한국정보기술응용학회 2002 한국정보기술응용학회학술대회 Vol.2002 No.1

삼치 시퀀스(temary sequence)는 -1, 0, 1의 3 가지 값으로만 구성되어 있는 디지털 코드이다. 따라서 디지털 하드웨어로 구현이 편리하다는 장점이 있다. 본 시퀀스는 환형 자기상관함수(circular/periodic autocorrelation function)가 이상적으로 나타나는 특징을 가지고 있다. 하지만 본 시퀀스를 이용해 송신기와 수신기사이의 통신 채널 특성을 긴 시간 구간에 걸쳐서 파악하고자 상호상관법을 사용하기 위해서는 환형이 아니라 선형적인 자기상관함수(linear/aperiodic autocorrelation function) 특성이 요구된다. 따라서 본 고에서는 삼치 시퀀스의 비이상적인 선형 자기상관함수를 개선시키기 위해 주파수 영역에서 역필터링과 쓰레쉬홀딩 연산을 결합한 방법과 특이치분해(SVD)방법을 제안하며 잡음이 있는 상황에서 그 성능을 평가하고자 한다. 제안한 방법은 시뮬레이션 결과 역필터링 방법은 신호대잡음비가 30dB인 경우 최대 부엽 레벨이 l1dB 감소했고 SVD 방법도 유사한 결과를 보였으나 잡음에 좀 더 약하며 특이치값의 세밀한 조정이 필요하였다.

섹터 주사변환에서의 재구성 오차 분석 ( Reconstruction Error Analysis in Sector Scan conversion )

권성재,이민화,박송배 대한전자공학회 1985 대한전자공학회 학술대회 Vol.1985 No.1

이산 푸리에 변환 이해의 교육적 접근

권성재 대진대학교 2002 大眞論叢 Vol.10 No.-

There would be no objection in pointing out that perhaps one of the most commonly used terms in electrical engineering is none other than frequency spectrum. However, its exact meaning tends to be not well understood by those pursuing a career in electrical engineering. To remedy this problem, in this article, starting with its definition, we clarify its concept by investigating in a concise, elucidating, and instructive manner the relationships between trigonometric and complex Fourier series, Fourier transform, discrete-time Fourier transform, z-transform, and discrete Fourier transform.

가시오갈피의 생약학적 연구

권성재,박종희,Keon, Seong-Jai,Park, Jong-Hee 한국생약학회 2008 생약학회지 Vol.39 No.1

"Ga Si O Gal Pi" is one of the Korean crude drugs used mainly to cure arthritis, acute gastritis, and beriberi. With regard to the botanical origin of "Ga Si O Gal Pi", it has been considered to be Acanthopanax species of Araliaceae, but there was no pharmacognostical confirmation on it. To clarify the botanical origin of "Ga Si O Gal Pi", the anatomical characteristics of the branch of Acanthopanax species growing wild in Korea and Japan, A. chiisanensis, A. divaricatus, A. koreanum, A. rufinerve, A. senticosus, A. seoulense, A. sessiliflorus, A. sieboldiaum were studied. As a result, it was clarified that "Ga Si O Gal Pi" was the branch and rarely the bark of branch of Acanthopanax senticosus.

Advances in ultrasound elasticity imaging

권성재,정목근 대한의용생체공학회 2017 Biomedical Engineering Letters (BMEL) Vol.7 No.2

The most troublesome of ultrasonic B-modeimaging is the difficulty of accurately diagnosing cancers,benign tumors, and cysts because they appear similar toeach other in B-mode images. The human soft tissue hasdifferent physical characteristics of ultrasound dependingon whether it is normal or not. In particular, cancers in softtissue tend to be harder than the surrounding tissue. Thus,ultrasound elasticity imaging can be advantageously usedto detect cancers. To measure elasticity, a mechanical forceis applied to a region of interest, and the degree of deformationmeasured is rendered as an image. Depending onthe method of applying stress and measuring strain, differentelasticity imaging modalities have been reported,including strain imaging, sonoelastography, vibro-acoustography,transient elastography, acoustic radiation forceimpulse imaging, supersonic imaging, and strain-rateimaging. In this paper, we introduce various elasticityimaging methods and explore their technical principles andcharacteristics.