원형객체의 기하학적 정보를 이용한 영상분할 알고리즘

은성종 ( Sung-jong Eun ),황보택근 ( Taeg-keun Whangbo ) 한국인터넷정보학회 2009 인터넷정보학회논문지 Vol.10 No.6

영상분할은 그 결과가 영상의 해석에 있어 매우 중요한 영향을 미치게 되며, 영상 처리의 필수 불가결한 단계이다. 이처럼 영상분할은 그 중요성이 높은 반면에 기존의 영상분할 방법들은 객체 내 픽셀 값의 변화가 심하거나, 객체와 배경과의 경계가 불분명한 경우 영역 분할의 문제를 가져 오게 된다. 이는 다수의 객체들이 서로 인접하여 구성되었을 때 빈번하게 발생하는데, 본 논문은 이러한 다수의 객체들이 원형 성분을 가진 객체들로 이루어 졌을 때 원형객체의 기하학적 정보를 이용하여 단일객체로 분할하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 원형객체 분할 알고리즘은 총 4단계로 나누어진다. 그 중 첫 단계는 인접한 원형객체의 외곽선 추출을 위한 단계, 두 번째 단계는 앞서 추출된 외곽선 정보를 이용하여 분할 후보점을 추출하는 단계, 세 번째 단계는 분할 후보점을 이용하여 대표 원들을 계산하는 단계, 끝으로 네 번째 단계는 계산된 대표 원들의 확장과 축소를 통하여 겹쳐지는 픽셀들을 기록해 이를 직선으로 연결하는 단계이다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위해, 본 알고리즘과 목적이 가장 유사한 대표 세포 영상분할 알고리즘 3개와 비교하였고, 평가 방법은 분할된 영역의 개수 차와 내부 분할선의 비교 평가로 이루어졌다. 실험 결과, 가장 좋았던 Yan에 비해 개수 차는 16.7%, 내부 분할선의 정확도 평가는 21.8% 높은 것으로 나타났다. The result of Image segmentation, an indispensable process in image processing, significantly affects the analysis of an image. Despite the significance of image segmentation, it produces some problems when the variation of pixel values is large, or the boundary between background and an object is not clear. Also, these problems occur frequently when many objects in an image are placed very close by. In this paper, when the shape of objects in an image is circular, we proposed an algorithm which segment an each object in an image using the geometric characteristic of circular shape. The proposed algorithm is composed of 4 steps. First is the boundary edge extraction of whole object. Second step is to find the candidate points for further segmentation using the boundary edge in the first step. Calculating the representative circles using the candidate points is the third step. Final step is to draw the line connecting the overlapped points produced by the several erosions and dilations of the representative circles. To verify the efficiency of the proposed algorithm, the algorithm is compared with the three well-known cell segmentation algorithms. Comparison is conducted by the number of segmented region and the correctness of the inner segment line. As the result, the proposed algorithm is better than the well-known algorithms in both the number of segmented region and the correctness of the inner segment line by 16.7% and 21.8%, respectively.

의료 영상처리에서의 물리적 이론을 활용한 객체 유효 인식 방법

은성종(Sung-Jong Eun),황보택근(Taeg-keun Whangbo) 한국콘텐츠학회 2012 한국콘텐츠학회논문지 Vol.12 No.12

의료 영상처리 분야에서의 일반적인 객체 인식 방법은 영역 분할 알고리즘을 기반으로 처리되어진다. 컴퓨팅 분야에서의 이러한 영역 분할 알고리즘은 대부분 밝기 정보, 형태 정보, 패턴 분석 등 다양한 입력정보의 컴퓨팅 처리를 통해 처리된다. 그러나 이러한 컴퓨팅 방법으로는 앞서 언급된 입력 정보들이 의미가 없을 경우, 영역 분할에 많은 제약이 따르게 된다. 따라서 본 논문은 이러한 컴퓨팅 처리의 근본적인 제약사항을 해결하고자, MR 이론의 R2-map 정보 기반의 효과적인 영역 분할 방법은 제안하였다. 본 방법은 간영역이 포함된 영상에서 실험하였으며, R2-map의 특징점들을 2차원 영역성장법의 씨앗점으로 설정한 후, 검출된 영역의 최종 경계선 보정작업을 통해 경계가 모호하더라도 영역 분할이 가능하게끔 하였다. 해당 영상의 실험 결과, 평균 7.5%의 평균 영역 차이로 기존의 대표 영역 분할 알고리즘에 비해 높은 정확도가 산출되었다. In medical image processing field, object recognition is usually processed based on region segmentation algorithm. Region segmentation in the computing field is carried out by computerized processing of various input information such as brightness, shape, and pattern analysis. If the information mentioned does not make sense, however, many limitations could occur with region segmentation during computer processing. Therefore, this paper suggests effective region segmentation method based on R2-map information within the magnetic resonance (MR) theory. In this study, the experiment had been conducted using images including the liver region and by setting up feature points of R2-map as seed points for 2D region growing and final boundary correction to enable region segmentation even when the border line was not clear. As a result, an average area difference of 7.5%, which was higher than the accuracy of conventional exist region segmentation algorithm, was obtained.

곡률정보를 이용한 원형객체 분할 알고리즘

은성종(Sung-Jong Eun),이기정(Ki-jung Lee),현대환(Dae-Hwan Hyeon),황보택근(Taeg-Keun Whangbo) 한국멀티미디어학회 2008 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2008 No.2

본 논문은 곡선 성분을 가진 원형 형태의 물체에서 인접영역 분할을 위해, 곡률(Curvature)과 컨백스 헐(Convex hull)을 이용하여 분할 후보점을 추출하고, 추출된 분할 후보점 들 중 의미있는 점들만 추출하여 대표 단일객체를 계산하는 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 알고리즘이 기존의 영상분할 알고리즘보다, 의미 있는 단일 객체 분할에 더 효과적임을 확인할 수 있었다.

복부 MRI 영상에서의 인페인팅 기법을 활용한 간 혈관 검출 방법

은성종(Sung-Jong Eun),황보택근(Taeg-Keun Whangbo) 한국콘텐츠학회 2011 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.9 No.1

급성 뇌경색 환자에서 Deconvolution perfusion CT의 유용성 : Diffusion MRI와 비교

은성종,김영근,Eun, Sung-Jong,Kim, Young-Keun 대한방사선기술학회 2003 방사선기술과학 Vol.26 No.3

급성 허혈성 뇌경색 환자에서 Deconvolution 관류 전산화 단층촬영(computed tomography, CT)의 뇌혈류용적(cerebral blood volume, CBV), 뇌혈류(cerebral blood flow, CBF) 그리고 평균 조영제 통과 시간(mean transit time, MTT) 지도를 확산 강조(Diffusion weighted) MRI과 비교하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 뇌관류 CT와 확산강조 자기공명영상(diffusion weighted MR imaging, DWMRI)을 시행한 급성뇌경색 환자를 대상으로 Deconvolution 기법으로 획득한 CBV, CBF, MTT 지도에서 병변의 면적과 DWMRI의 병변의 면적을 비교 측정하여 일치도를 알아보았다. 또한, 병변 부위와 정상측 대칭부위의 MTT시간을 측정하여 차이를 알아보았다. 본 연구의 모든 예에서 CBV, CBF, 그리고 MTT 세 지도 모두 관류 결손을 인지할 수 있었고, 관류 결손이 인지되는 부위에서 MTT 시간의 현저한 지연이 있었다. 뿐만 아니라, MTT 지도의 결손부위 면적은 DWMRI 보다 크게 나타나 허혈성 패넘브라를 추측할 수 있었다. 결론적으로 Deconvolution 관류 CT의 지도를 이용하면 뇌경색의 조기진단뿐만 아니라 허혈 중심부, 그리고 허혈성 페넘브라를 예측할 수 있어 DWMRI에 비해 관류결손 부위의 혈류 역학적 상태의 평가나 효과적인 치료계획을 세우는데 보다 유용할 것으로 생각된다. This study was performed to evaluate the usefulness of Deconvolution perfusion CT in patients with acute cerebral infarction. Nine patients with acute cerebral infarction underwent conventional CT and cerebral perfusion CT within 23 hours of the onset of symptoms. The perfusion CT scan for each patient was obtained at the levels of basal ganglia and 1cm caudal to the basal ganglia. By special imaging software, perfusion images including cerebral blood volume(CBV), cerebral blood flow(CBF), and mean transit time(MTT) maps were created. The created lesions were evaluated on each perfusion maps by 3 radiolocical technician. MTT delay time was measured in the perfusion defect lesion and symmetric contralateral normal cerebral hemisphere. Lesion sire were measured on each perfusion map and compared with the value obtained by diffusion weighted MR imaging(DWMRI). All perfusion CT maps showed the perfusion defect lesion in all patients. There were remarkable CT delay in perfusion defect lesion. In comparison of lesion size between each perfusion map and DWMRI, the lesion on CBF map was the most closely correlated with the lesion on DWMRI(7/9). The size of perfusion defect lesion on MTT map was larger than that of lesion on DWMRI, suggesting that m map can evaluate the ischemic penumbra. Deconvolution Perfusion CT maps make it possible to evaluate not only ischemic core and ischemic penumbra but also hemodynamic status in perfusion defect area. These results demonstrate that perfusion CT can be useful to the diagnosis and treatment in the patients with acute cerebral ischemic infarction.

세포영상에서의 기하정보를 이용한 인접객체 분할 방법

은성종(Sung-Jong Eun),황보택근(Taeg-Keun Whangbo) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1B

임상 진단에서 환자의 의료 영상을 시각적으로 보고 해석하거나 또는 수작업으로 영상을 해석하여 진단에 이용한다. 이러한 수작업의 불편함을 해소하기 위하여 의료 영상처리 알고리즘들이 많이 연구되어오고 있다. 그 중 영상처리의 정확도 부분이 많은 문제가 되고 있는데, 특히 세포영상에서는 인접한 영역의 분할이 가장 중요시되고 있다. 본 논문은 이러한 인접영역의 분할을 위해 객체의 기하 정보인 곡률(Curvature)정보와 컨벡스 헐(Convex Hull)을 통한 분할 방법을 제안하고자 한다. 실험 결과 87.5%의 정확도가 검출되었으며 향후 인접 객체의 내부정보까지 고려한 효과적인 분할 방법을 연구하고자 한다.

CDSS를 이용한 한방 U-Healthcare 서비스 모델 구현

은성종 ( Sung-jong Eun ),도준형 ( Jun-hyeong Do ),김근호 ( Keun Ho Kim ),황보택근 ( Taeg-keun Whangbo ) 한국인터넷정보학회 2010 인터넷정보학회논문지 Vol.11 No.5

고도화된 의료 서비스 발전으로 인해 유비쿼터스 헬스 케어(Ubiquitous Healthcare)의 실현이 가속화되고 있다. 이러한 배경에 따라 헬스 케어 서비스 모델이 제시되고 있고, 여러 가지 환경과 조건에 따라 그에 부합한 다양한 헬스 케어 서비스 모델이 연구되고 있다. 이에 발맞춰 세계 의료 시장은 서양 의학의 절대 우위시대를 벗어나 자연 친화적인 전통 의학이 각광 받는 시대로 재편되고 있다. 하지만 이러한 세계 의료 시장의 추세에도 불구하고 국내의 U-Healthcare 시장은 전통 의학에 적합한 서비스 모델이 부족한 실정이다. 이로 인해 국내의 전통 의학인 한방 분야에서 효율적으로 운영이 가능한 한방 U-Healthcare서비스 모델의 제시가 요구되는 실정이다. 따라서 본 논문은 한방 분야에 효율적으로 적용 가능한 헬스케어 서비스 모델로, 퍼지 룰 기반 방법을 적용한 CDSS 처리에 의해 환자의 한방 측정 데이터를 분석하고 이를 효과적으로 진단할 수 있는 방법을 제안하였다. 분석결과 한방 분야에서는 제안 모델이 기존 양방 모델에 비해 보다 적합하고 장기간 운영 시 양방에 비해 높은 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 향후 연구방향으로 제안 모델의 부족한 부분인 데이터 표준 및 보안에 대해서 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. The Ubiquitous Healthcare business are growing recently by medical service development. According to this environment, many healthcare service model have been studying and suggested. At the same time, medical world market has been reorganized into a traditional medical science out of the west medical science. But in spite of this trend, domestic U-Healthcare market in traditional medical science is for lack of profit service model. So it is true that the presentation is demanded from oriental medicine U-Healthcare service model these days in oriental field. Thus, in this paper we propose the healthcare service model that can be applied to the oriental field efficiently. Our method is based on fuzzy rule method that analyze the patient data by CDSS processing. In experiment, proposed method is more profitable and efficient than west service model. For future works, we will research about the standardization and security of processed data.

기능적 자기공명영상기법을 이용한 대뇌의 집행기능 평가

은성종(Sung Jong Eun),국진선(Jin Seon Gook),김정재(Jeong Jae Kim) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.5

This study involves an experiment using functional magnetic resonance imaging(fMRI) to delineate brain activation for execution functional performance. Participates to this experiment of the normal adult (man 4, woman 6) of 10 people, is not inserts the metal all closed phobia and 24.5 year-old average ages which the operating surgeon experience which are not they were. The subject for a functional MRI experiment word -color test prosecuting attorney subject rightly at magnetic pole presentation time of 30 first editions and after presenting, uses SPM 99 programs and the image realignment, after executing a standardization (nomalization), a difference which the signal burglar considers the timely order as lattice does, pixel each image will count there probably is, in order to examine rest and active crossroad dividing independence sample t-test (p<.05). Overlapped in this standard anatomic image and got a brain activation image from level of significance 95%. With functional MRI resultant execution function inside being relation, the prefrontal lobe, anterior cingulate gyrus, parietal lobe, orbitofrontal gyrus, temporal lobe, parietal lobe was activated. The execution function promotes a recovery major role from occupational therapy, understanding about the damage mechanism is important. When confirms the brain active area which accomplishes an execution function brain plasticity develops the cognitive therapeutic method which is effective increases usefully very, will be used. 집행기능은 뇌손상환자의 회복을 촉진시키는데 중요한 역할을 하며, 그 손상 기전에 대한 이해는 중요하다. 본 연구에서는 기능적 자기공명 영상 기법을 이용하여 집행기능 수행에 관여하는 대뇌 활성화 영역을 파악하고자 실시하였다. 10명의 정상성인(남자 4, 여자 6)이 실험에 참여하였으며, 모두 폐쇄공포증이 없고 금속을 삽입한 수술의 경험이 없는 평균 나이 24.5 세였다. 기능적 자기공명영상 실험을 위한 과제는 단어-색체 검사 과제를 30초간의 자극제시 시간에 맞게 수정하여 제시한 후, SPM 99 프로그램을 이용하여 영상 재정렬(realignment), 표준화(nomalization)를 실시한 후 시간 순서대로 격자화하고, 각 영상 픽셀의 신호강도의 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위해 휴지기와 활성기로 나누어 독립표본 t-검정(p<.05)을 실시하여 활성화 영상을 생성시켰다. 이를 표준 해부학적 영상에 중첩시켜 유의수준 95%에서 뇌 활성화 영상을 얻었다. 기능적 자기공명 영상결과 집행기능과 관련 있는 내측 전전두엽, 전 대상회, 두정엽, 시각 전두영역, 측두엽 등에서 활성화 우위를 보였다. 집행기능을 수행하는 뇌 활성화 영역을 확인하면 뇌가소성을 증진시키는 효과적인 인지 치료방법을 개발하는데 매우 유용하게 사용될 것이다.

설진을 위한 GrowCut 기반의 자동 설하정맥 검출 알고리즘

은성종(Sung-Jong Eun),모방평(Bang-Pyoung Mo),김근호(Keun Ho Kim),황보택근(Taeg-Keun Whangbo) 한국멀티미디어학회 2010 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2010 No.2

본 논문은 설진을 위해 설하정맥을 자동으로 검출하는 알고리즘을 제안하는 것으로, 배경과 전경의 구분을 최적화하는 GrowCut 기반의 개선된 방법을 제안한다. 제안 알고리즘은 영상 개선을 위한 전처리 단계, 전경 부분의 후보 씨앗점들을 생성하는 단계, 배경 부분의 후보 씨앗점들을 생성하는 단계, GrowCut 단계, 그리고 분할된 영역을 보정하는 후처리 단계로 구성된다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 알고리즘이 기존의 일반 영역성장법 알고리즘보다 의미 있고 효과적인 결과가 도출되었으며, 전문의의 수작업 비교 평가 결과 평균 87.5%의 정확도를 나타내었다.

MR 뇌 영상에서 물리기반 영상 개선 작업을 통한 효율적인 회백질 경계 검출 방법

은성종(Sung-Jong Eun),황보택근(Taeg-keun Whangbo) 한국디지털콘텐츠학회 2013 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.2