흉부 X-Ray 영상개선을 위한 신경망 적용에 관한 연구

이주원,이한욱,이종회,신태민,김영일,이건기,Lee, Ju-Won,Lee, Han-Wook,Lee, Jong-Hoe,Shin, Tae-Min,Kim Young-Il,Lee, Gun-Ki 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.37 No.1

흉부의 병변을 진단하기 위해 주로 사용되고 있는 흉부 X-선 촬영은 최근 컴퓨터 기술의 발달에 힘입어 디지털화 되고 있다. 디지털화된 흉부 영상을 방사선과 전문의가 모니터 상에서 관찰할 때 흉부 영상의 품질이 고르지 못하여 병변을 검출하기가 어려울 뿐만 아니라 이로 인하여 많은 진단 시간이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 디지털 흉부 영상을 개선하기 위해 신경망을 이용하여 흉부 X-선 영상의 등화 방법을 제안하고 그 결과를 히스토그램 등화 방법과 비교하여 제시하였다. Recently, X-ray chest rediography is showing a tendency to take an image of digital radiography so as to diagnose the pathology of chest in a usual. When the radiologist observes the chest image derived from digital radiography system on the monitor, he feels difficult to find out the pathological pattern because the quality of chest radiography is unequal. It takes amount of time to adjust the proper image for diagnosis. Therefore, we propose the method of the chest image equalization using neural networks and provide the compared result with histogram equalization method.

퍼지 알고리즘을 이용한 관상동맥의 협착부위 검출

이주원,김성후,김주호,이한욱,정원근,이건기,Lee, Ju-Won,Kim, Sung-Hu,Kim, Joo-Ho,Lee, Han-Wook,Jung, Won-Geun,Lee, Gun-Ki 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.9

관상동맥 성형술과 관상동맥 우회술은 심근경색의 치료를 위해서 널리 이용되고 있는 방법이다. 특히 이 시술을 위해서 혈관의 협착 부위를 정확히 진단하는데 많은 어려움이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 여러 연구자들에 의해서 에지 추출을 이용한 혈관의 협착부위를 검출하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 방법들은 혈관의 구조나 영상의 질에 따라 그 성능의 차이가 발생한다. 따라서 본 연구는 이러한 문제점을 개선하기 위해 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 다중 샘플링과 쓰레쉬홀드, 퍼지 알고리즘을 이용한 혈관의 분기점과 끝점, 협착 부위를 검출하는 방법으로 구성되어 있다. 제안된 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 다양한 혈관조영영상을 사용하였으며 그 결과 제안된 알고리즘에 의한 혈관의 분기점 및 끝점, 협착 부위 검출에 효과적이었다. Coronary angioplasty and coronary artery bypass graft, both are for the treatment of myocardial infarction widely used methods. For these procedures, there are especially difficulties in stenosis of blood vessels to diagnose accurately. To remedy this problem, by several researchers by using edge detection to detect stenosis of blood vessels has been studying. However, the results of using these methods vary defend on the vascular structure and the quality of the image. In this study, to improve these problems, the new algorithm is proposed. The proposed algorithm consists of methods to detect bifurcation of blood vessels and its ending point by using multi sampling, threshold and fuzzy algorithm. To evaluate the performance of the proposed algorithm, angiography was used for the different results of the blood vessels of the proposed algorithm, and the result was effective in detecting bifurcation of blood vessels and its ending point.

광전력 진폭변조와 ICA를 이용한 PPG 신호의 동잡음 제거 필터 설계

이주원,이병로,Lee, Ju-Won,Lee, Byoung-Ro 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.3

Recently, u-healthcare device is developed and commercialized for healthcare management and emergency medical. The kinds of the measurable biomedical signals on the device are electrocardiogram, skin temperature, pulse oxygen, heart rate, respiration, etc. Specially, the photoplethysmograph(PPG) signal of these signals is the important signal in measuring oxygen, heart rate and peripheral vascular compliance. The accuracy of PPG signal reduce from influence of the motion artifacts that generated from the movements of user or patient. Therefore, this study suggests a new method to remove the motion artifact that is using optical power modulation and ICA(Independent Component Analysis). For analyzing the proposed method, we used variety of noises made by artificially. In the results of experiments, the proposed method showed good performances than an adaptive filter. 최근 IT+BT 융합 기술로 건강관리 및 응급의료 등을 위하여 U-헬스케어 단말 장치가 개발되고 상품화가 되고 있다. 이 단말기에서 측정하는 생체 신호들은 심전도, 체온, 산소포화도, 심박수, 호흡 등이며, 특히 이들 신호 중에 광용적맥파(PPG) 신호는 산소포화도와 심박수, 말초혈관 탄성도 등을 측정함에 있어 매우 중요한 신호이다. 그러나 이 PPG 신호는 환자 또는 사용자의 움직임에 따라 발생하는 동잡음의 영향에 의해 그 정밀도가 저하된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 동잡음을 제거하기 위한 광변조 기법과 ICA 기법을 제안한다. 제안된 기법의 성능을 분석하기 위해 다양한 잡음을 인위적으로 가하여 실험하였으며, 실험 결과를 분석한 결과에서 제안된 기법이 기존의 적응 필터법 보다 우수한 성능을 보였다.

흉부 심음을 기반한 u-헬스케어용 RF-Tag설계

이주원,이병로,Lee, Ju-Won,Lee, Byeong-Ro 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.4

본 논문은 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 위하여 생체 정보 단말기 개발에 있어 심음 신호를 기반한 RF-Tag의 하드웨어 구조와 신호처리 방법을 제안한 것이다. 본 연구에서의 RF-Tag는 체온 센서와 심음 검출을 위한 다이나믹 마이크로폰, 측정된 헬스정보를 전송하기 위한 블루투스 통신, 적응 이득제어기로 이루어진 심박 주기 검출 알고리즘으로 구성되어 있다. RF-Tag의 성능 분석을 위해 잡음환경에서 실험하였으며, 그 결과 우수한 성능을 보였다. 본 연구에서 제안한 방법을 u-헬스케어 단말기에 적용한다면, 모바일 환경에서도 실시간적으로 정확한 헬스 정보를 얻을 수 있을 것이라 사료된다. This paper is proposed the hardware structure and signal processing method of the RF-Tag based on heart sound to develop the mobile biomedical information device for the u-healthcare system. The RF-Tag in this study is consisted of a skin temperature sensor, a dynamic microphone for heart sound detection, Bluetooth communication to transmute healthcare data, and pulse period detection algorithm with adaptive gain controller. We experimented to evaluate performance of the RF-Tag in noisy environments. In addition, the RF-Tag has shown the good performance in the results of experiment. If the proposed methods in this study apply to design the u-healthcare device, we will be able to get the exact health data on real time in mobile environments.

Step - Gradient Mode 를 이용한 인지질의 분리

이주원,노경호 ( Ju Weon Lee,Kyung Ho Row ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.4

대두에 포함된 유용 인지질 PE, PI, PC를 분리하기 위해서 정상 HPLC를 이용하였다. 이동상으로 hexane, isopropanol, methanol을 사용하였고 일정용매조성법으로는 세 물질을 분리할 수 없었기 때문에 구배용매조성법을 적용하였다. 최적 분리조건을 구하기 위해서 단 이론과 step-gradient mode에서의 용량인자를 계산하는 식으로부터 농도분포곡선을 계산하였다. 계산 결과에 의하면 PE는 일정용매조성법(hexane/ isopropanol / methanol=90/5/5 vol.%)에서 분리하고 PI와 PC를 분리하기 위해서는 10분의 구배시간과 두번째 이동상을 hexane /isopropanol/methanol =50/20/30(vol.%)으로 계단함수의 구배용매조성법을 사용하는 것이다. 계산된 최적 분리조건을 실험 data와 비교한 결과 잘 일치하였고 이 제시된 방법은 구배용매조성법에서 최적 분리조건을 구하는데 이용될 수 있었다. Normal-phase HPLC was used to separate the useful phospholipids, PE, PI and PC in soybean lecithin. The mobile phase used in this experiments were hexane, isopropanol and methanol, the gradient mode was applied as the three components could not be separated by the isocratic mode. To find the optimum separation condition, the concentration profiles of effluents were calculated from the plate theory and the capacity factor in step-gradient mode. From the calculated results, PE was separated with hexane /isopropanol/methanol = 90 / 5 / 5 vol.% in isocratic mode and PI and PC were resolved in the conditions of lOmin gradient time and the second mobile phase of hexane / isopropanol / methanol = 50 / 20 / 30 vol.% in step-gradient mode. The agreement between the calculated concentration profile and experimental data was good, so the methodology developed in this work can be used to obtain the optimum separation condition in gradient mode.

전기영동형 전자종이 디스플레이에서 전자잉크의 주입 방법 및 구동파형에 따른 전류 특성 분석

이주원,김영조,Lee, Joo-Won,Kim, Young-Cho 한국전기전자재료학회 2020 전기전자재료학회논문지 Vol.33 No.5

In this study, the drift current characteristics of charged particles are analyzed for panels fabricated by varying the waveform biasing of the active particle loading method (APLM), which is a method driven by the electrophoretic principle of loading charged particles into a cell of a barrier rib-type electronic paper. We prepare 3 panels using APLM and 1 panel without APLM. The waveform of APLM uses square wave and ramp wave, and the step voltage wave is applied to the driving voltage. The drift currents measured from the square wave and ramp wave with the same period applied by APLM are 4.872 µC and 5.464 µC, respectively, and the ramp wave is shown to be relatively advantageous for loading charged particles that have a large q/m. The time-current curve results confirm that the abrupt movement of charged particles is occurring. When the step form wave signal with a short time of 1s is first applied, initial large movement of the charged particles is confirmed to occur in all samples, which is understood as the effect of applying the voltage necessary to remove the imaging force. The results of this study are expected to improve the loading of charged particles into the electronic paper cell, driven by the electrophoretic principle and optimization of the driving conditions.

독립성분 분석법과 필터뱅크를 기반한 PPG 신호의 동잡음제거 필터 설계

이주원,이병로,Lee, Ju-won,Lee, Byeong-ro 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.8

모바일 헬스 장치에서 PPG 신호를 이용하여 심박수를 측정함에 있어 사용자의 움직임인 동잡음에 따라 그 성능이 현저하게 떨어진다. 이의 원인은 PPG 신호의 주파수 대역과 동잡음의 주파수 대역이 겹쳐있기 때문이고, 일반적인 대역필터로는 동잡음을 제거하기가 어렵다. 이러한 문제점 해결하기 위해 본 연구에서는 필터뱅크와 ICA를 이용하여 PPG 신호에 포함되어 있는 동잡음 제거 방법을 제안한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 인위적으로 다양한 동잡음을 가하여 기존의 이동평균필터법과 ICA법의 심박수 변화를 비교 평가를 하였다. 이 실험의 결과에서 제안된 기법은 동잡음 환경에서도 기존의 이동평균필터와 ICA 보다 심박수 오차가 매우 낮게 나타났다. 이와 같이 제안된 방법을 헬스케어 단말기 설계에 적용한다면, 보다 안정적인 심박수 측정이 가능할 것으로 사료된다. In mobile healthcare device, when to measure the heart rate by using the PPG signal, its performance is reduced according to the motion artifacts that is the movement of user. This is because the frequency range of motion (0.01-10 Hz) and that of PPG signals overlap. Also, the motion artifacts cannot be rectified by general filters. To solve the problem, this paper proposes a method using filter banks and independent component analysis (ICA). To evaluate the performance of the proposed method, we were artificially applied various movements and compared heart rate errors of the moving average filter and ICA. In the experimental results, heart rate error of the proposed method showed very low than moving average filter and ICA. In this way, it is possible to measure stable heart rate if the proposed method is applied to the healthcare terminal design.

격벽형 전자종이의 하전입자 필터링 방법 및 구동조건에 따른 응답시간 및 반사율 분석

이주원,김영조,Lee, Joo-Won,Kim, Young-Cho 한국전기전자재료학회 2020 전기전자재료학회논문지 Vol.33 No.6

For electronic paper displays using electrophoresis, the response time and reflectivity of the image panel fabricated by filtering are analyzed. For the filtering process, a square wave and ramp wave are applied to white charged particles with a unique q/m value. We divide the sample panels into #1 to #4 according to the applied waveform in the filtering process. Step waves comprising two steps are used to drive the panel; therefore, we divide the driving conditions into D1~D4. The applied voltage at the first stage of the half cycle of the driving waveform moves the charged particles attached via the image force from the electrode, and the applied voltage at the second stage moves the floating charged particles by detaching. As mentioned, four types of driving conditions (D1 to D4) classified according to the half cycle of the driving waveform are applied to the samples #1 to #4), which are classified according to four types of filtering process. When driving condition D1 is applied to the four types of sample panels, the rise time of #1 is 1.59s, #2 is 1.706s, #3 is 1.853s, and #4 is 1.235s, resulting in #4 being relatively faster compared with other sample panels, and showing the same trend in other driving conditions. As a result, we confirm that applying the driving condition D1 causes abrupt movement of the white charged particles injected into the cell. When the same driving waveform (D1) is applied to each sample, reflectivities of 32.1% for #1, 31.4% for #2, 27.9% for #3, and 63.4% for #4 are measured. From the experiment, we confirm that the driving condition D1 (1s of 3.5 V, 9s of 3.0 V) and ramp wave #4 in filtering are desirable for good reflectivity and response time. Our research is expected to contribute to the improvement of the filtering process and optimization of the driving waveform.

한복(韓服)의 치수 설정(設定)에 관한 연구(硏究)(II) -여자 저고리를 중심(中心)으로-

이주원,Lee, Ju-Won 국립문화재연구원 1988 헤리티지:역사와 과학 Vol.21 No.-

U-헬스케어를 위한 퍼지추론과 다중 하위대역 필터를 기반한 맥파 최대치 검출

이주원,이병로,Lee, Ju-Won,Lee, Byeong-Ro 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.12

Ubiquitous healthcare system is system that monitors and manages user's health information, and most important in the healthcare system is accuracy of the measured health data. But, the accuracy changes remarkably according to user's motion artifacts in real life. To elevate accuracy of health data, we proposed new algorithm to detect maximum point of pulse wave for heart rate extraction. and the proposed algorithm is to detect maximum points detect of pulse wave in photo-plethysmography signal included motion artifacts by fuzzy inference and multi sub-band filters. In results of experiment to evaluate the performance of the proposed algorithm, we could verify the proposed algorithm extracted maximum point of pulse wave in complex motion artifacts. 유비쿼터스 헬스케어 시스템은 사용자의 건강 정보를 감독하고 관리하는 시스템이며, 이 헬스케어 시스템에서 가장 중요한 점은 측정된 건강 데이터의 정확성이다. 그러나 실생활에서는 사용자의 움직임 에 따라 그 정확성이 현저하게 달라진다. 따라서 건강 정보 정확성을 향상시키기 위해 본 연구에서는 심박수 추출에 있어 새로운 맥파 최대점 검출 알고리즘을 제안하였고, 제안된 알고리즘은 다중 하위 대역 필터와 퍼지 추론기를 이용하여 동잡음이 포함된 PPG 신호에서 맥파의 최대점을 검출하기 위한 것이다. 제안된 알고리즘에 대한 성능평가 실험에서 복잡한 동잡음에서도 맥파 최대점 추출이 가능함을 보였다.