연구의 선진화와 생산성 향상에
필요한 최적의 소프트웨어와 컨설팅을
공급하도록 노력하겠습니다.

Octopus

옥토퍼스(Octopus) 는 가장 최신의 단층 X선 영상(Tomography) 복원 패키지입니다. 병렬, 팬( fan) 그리고 콘빔(cone beam) 지오메트리(Geometry)에 대한 빠른 복원 알고리즘을 상당한 성능 향상으로 공급할 수 있도록 계속 노력 및 개발하고 있습니다. 기능들을 계속 추가하고 있고, 나선형(helical) 콘 빔 루틴의 요건을 충족해왔고, 별도의 모듈으로 획득할 수 있습니다. Octopus의 기능을 여러분 자신의 소프트웨어 환경에 통합할 수 있는 SDK도 제공합니다.
Octopus Client 소프트웨어를 LAN 상의 컴퓨터에 설치함으로써, 작업량을 분산하여 복원(reconstruction) 시간을 줄일 수 있습니다. Octopus는 별도로 사용자가 조작하지 않고, 클라이언트 PC에 최소의 오버헤드(overhead) 만으로 작업량을 네트워크상의 PC에 분산합니다.

주요 특징들

  • Parallel, fan, spiral and cone beam geometry
  • microCT, in-vivoCT, dentalCT, synchrotronCT 등에 적합
  • 독립 실행 가능
  • 매우 빠른 백프로젝션(backprojection) 알고리즘
  • 멀티-스레트(multi-thread) 완벽 지원
  • 서버-틀라이언트 구조를 이용하여 성능 조절 가능
  • 그래픽 사용자 환경 제공
  • 내부 영상 및 볼류 뷰어(Volume Viewer)
  • 배치 처리 또는 초보 사용자들을 위한 완전 자동 모드 제공
  • 고급 사용자들을 위해 모든 파라미터들에 대한 접근 허용
  • 전처리 및 후처리 루틴들 제공
  • 빔(beam) 경화 자동 보정
  • 일반 그래픽 파일 형식으로 변환 기능 제공(FITS, BMP, PNG, JPG외 다수, 사용자 요구시 추가 가능)

활용 분야

  • X-ray tomography: 생물학, 지질학, 폴리머(중합체, polymers), 전자공학, 고고학, NDT, 재료공학 등...
  • Neutron tomography: 수소 복합물을 영상화 하거나 금속을 관통하는 영상을 구현할 때 이상적임

예제

CT영상 복원 사례들

결과 영상의 품질은 CT 시스템에 따라 크게 달라 집니다. CT 데이터에 노이즈가 생기는 주요 원인은 낮은 X-ray 통계량 때문입니다. 따라서, 링 가공물(Ring Artifacts), 빔 경화 보정, 내삽 방법(interpolation), 수직 중심 문제, 줄무늬 등과 같은 다른 특징들을 살펴보는 것은 매우 중요합니다. Octopus가 여러분의 데이터에 적합한지 확인해 보고자 한다면, 여러분의 데이터를 우림텍에 보내 주십시오. 그러면, 저희가 테스트 후 결과를 보내드릴 수 있습니다.
◀ 도마뱀을 복원한 영상: 뼈대를 렌더링한 결과
◀ 메기류 물고기 영상을 복원: 뼈대를 렌더링한 결과
◀ 모래 알갱이 보다 작은 유공충(Foraminifer)을 복원한 사례
◀ Karim Grusenmeyer의 청동 단검
◀ 큰 산호(coral)의 단면 영상
◀ 큰 산호(coral)의 단면 영상
◀ 새로운 유형의 콘크리트(X, Y, Z 그리고 2D)
◀ 모래 퇴적물 내의 첫 번째 새의 화석
◀ 구멍이 많은 폴리머 망
◀ 목재(소나무) 샘플을 관통하는 단면

Octopus의 주요 업그레이드 내용

  • 라인 버그 트래핑 및 지원 시스템 도입
  • 인터넷 접근에 대한 보다 나은 지원을 포함하여 네트워크 라이센스 관리 기능 향상
  • 복원(Reconstruction) 속도 향상
  • 콘 빔 지오메트리(Geometry)의 방대한 데이터(2K 이상) 복원 가능
  • 전처리 및 후처리 루틴들 제공 주 평면에 대한 횡단면 보기, 서페이스 렌더링, 볼륨 렌터링, 애니메이션 등을 보기 위한 3D Viewer
  • 이 외에 많은 기능 추가..... 업그레이드 내용 자세히 보기

고성능

최적의 복원(Reconstruction) 성능 시험을 일반 PC에서 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었습니다. 사용된 데이터는 Cone Beam에서 얻을 수 있는 전형적인 데이터 세트이고, 일반 데스크톱 컴퓨터((Intel? CoreTM i7-930, NVIDIA? 470 GTX, 8 GB RAM, single SATA disk)에서 실행하였습니다.
  • 512³ reconstruction grid - 500 projections of 512²
    • CPU: 58 sec
    • GPU: 30 sec
  • 1024³ reconstruction grid - 1000 projections of 1024²
    • CPU: 9 min 20 sec
    • GPU: 2 min 40 sec
  • 2048³ reconstruction grid - 2000 projections of 2048²
    • CPU: 2 hours 30 min 0 sec
    • GPU: 55 min 20 sec
위 시간은 복원 과정(필요한 경우, 임시 파일들을 사용한 시간까지 포함)에서의 파일 입출력 시간까지 포함된 것이고, 데이터 준비 시간은 포함되지 않았습니다.

효율적인 메모리 사용

Octopus는 방대한 데이터를 적은 양의 메모리 사용으로 처리할 수 있습니다. 전형적인 Cone Beam 지오메트리의 경우, Octopus는 4GB 메모리로 최대 2K³ 볼륨까지 처리할 수 있습니다. 방대한 데이터를 처리할 때, 최소 오버헤드로 메모리 양이 제한되면, 하드디스크를 버퍼로 사용할 수 있습니다.
8K² 이상의 Parallel 과 Fan Beam 지오메트리 횡단면 처리도 제한된 메모리만으로도 복원(recon)할 수 있습니다.

방대한 볼륨을 처리할 때, 구매하는 옵션에 따라 단지 하나의 컴퓨터를 사용해도 되고, 네트워크로 구성된 클러스터 또는 고성능의 그래픽 카드를 이용할 수 있습니다.

막강한 기능 및 유연성

토모그라피(Tomography) 스케너의 전형적인 사용자의 관점에서 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였기 때문에 작업 흐름을 투명하고 포괄적으로 이해할 수 있습니다. 따라서, 초보자도 별도의 집중 교육 없이 고품질의 재구성(Recon) 결과를 얻을 수 있습니다. 또한, Octopus는 정렬 오류 교정 및 인공물(Artifact) 축소 알고리즘 등과 같은 고급 파라미터 설정들을 사용할 수 있습니다.

Octopus SDK 버전을 이용하여 사용자 자신의 응용 프로그램에 Octopus의 기능을 통합하여 맞춤형 소프트웨어를 개발할 수도 있습니다.