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Visualization of diffusion anisotropy using colored superquadric glyph in MRI = 자기공명영상에서 컬러 수퍼쿼드릭 글리프를 이용한 확산 비등방성의 가시화
서명 / 저자 Visualization of diffusion anisotropy using colored superquadric glyph in MRI = 자기공명영상에서 컬러 수퍼쿼드릭 글리프를 이용한 확산 비등방성의 가시화 / Jin-Young Hwang.
저자명 Hwang, Jin-Young ; 황진영
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2005].
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초록정보

이 논문에서는 3차원 공간에서 정의된 확산 텐서를 효과적으로 표현하기 위해 글리핑과 컬러코딩을 혼합한 방법을 제안하고, 빠른 응답을 위한 빠른 렌더링 (rendering) 방법을 제안한다. 확산 텐서는 3차원 공간에서 물 분자의 브라운 운동의 변위에 의해 얻어진 값이다. 기존의 연구에서는 컬러코딩을 할 때 사용하는 컬러맵을 2차원상에서 만든 후 가장 큰 고유값(eigenvalue)에 해당하는 고유벡터(eigenvector)의 방향에 따라 컬러맵으로부터의 좌표를 얻어 컬러를 부여하였다. 그러나 앞서 말했듯이 확산 텐서는 3차원에서 정의되어 있으므로 2차원 컬러맵으로부터 컬러를 매핑하는 방법은 타당하지 않다. 따라서 이 논문에서는 3차원 컬러맵을 만들어, 확산 텐서의 성질을 충실히 반영하고자 한다. 이 논문에서 제안하는 3차원 컬러맵은 인간의 시각시스템과 반대방향의 고유벡터에 대한 대칭성 두 가지를 동시에 고려하였다. 제안하는 컬러맵은 국제조명학회에서 제안한 CIE L*ab을 기반으로 밝은 영역의 반구(hemisphere)를 분리한 후 원점대칭을 이용하여 3차원 컬러맵을 만들었다. 하지만 이렇게 만들어진 컬러맵은 x-y plane(z=0)에서 불연속구간이 발생한다. 불연속구간은 작은 각도 변화에 큰 색 변화를 일으키는 요인이 되므로, 불연속구간을 없애기 위해 각 컬러성분의 범위와 함수를 변형하였다. 이렇게 만들어진 컬러맵의 타당성을 조사하기 위해 23명에 대한 설문조사를 하였다. 설문조사 결과, 피험자의 약 75% 정도가 제안한 컬러맵을 선택하였다. 또한 각 위치에 대한 색차 변화를 알아보았다. 기존의 CIE L*ab와 같이 제안한 컬러맵도 모든 방향에 대해 균등한 색 변화를 나타냄을 알 수 있었다. 또한 빠른 렌더링을 위해 2단계 계층적 구조의 글리핑 방법을 제안하였다. 수퍼쿼드릭 글리프는 자세한 묘사를 할 수 있으나, 자세한 묘사를 위해 필요한 7백만 개의 버텍스 표현으로 인해 계산시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 반면 피라미드 글리프는 4만 개의 글리프로 짧은 시간 내에 렌더링을 할 수 있는 장점이 있지만 단순한 글리프 형태로 인해 자세한 표현이 불가능하고 글리프의 특성상 방향의 모호성이 발생한다는 단점이 있다. 두 가지 글리프가 가지는 각각의 장점을 활용하기 위해, 사용자의 응답이 있을 때는 피라미드 글리프를 이용하여 렌더링하고, 그렇지 않은 경우에는 수퍼쿼드릭 글리프를 이용하여 렌더링하는 방법을 제안하였다. 이 방법을 활용하면, 낮은 성능의 컴퓨터 환경에서도 사용자의 응답이 있는 동안 수많은 렌더링에 필요한 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MEE 05093
형태사항 vii, 55 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 황진영
지도교수의 영문표기 : Hyun-Wook Park
지도교수의 한글표기 : 박현욱
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학전공,
서지주기 Reference : p. 54-55
주제 Dti
diffusion tensor imaging
anisotropy
color coding
visualization
확산텐서영상
비등방성
컬러 코딩
가시화
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