Dataset and method for deep learning-based reconstruction of 3D CAD models containing machining features for mechanical parts

Lee Hyunoh,Lee Jinwon,Kim Hyungki,Mun Duhwan 한국CDE학회 2022 Journal of computational design and engineering Vol.9 No.1

Three-dimensional (3D) computer-aided design (CAD) model reconstruction techniques are used for numerous purposes across various industries, including free-viewpoint video reconstruction, robotic mapping, tomographic reconstruction, 3D object recognition, and reverse engineering. With the development of deep learning techniques, researchers are investigating the reconstruction of 3D CAD models using learning-based methods. Therefore, we proposed a method to effectively reconstruct 3D CAD models containing machining features into 3D voxels through a 3D encoder–decoder network. 3D CAD model datasets were built to train the 3D CAD model reconstruction network. For this purpose, large-scale 3D CAD models containing machining features were generated through parametric modeling and then converted into a 3D voxel format to build the training datasets. The encoder–decoder network was then trained using these training datasets. Finally, the performance of the trained network was evaluated through 3D reconstruction experiments on numerous test parts, which demonstrated a high reconstruction performance with an error rate of approximately 1%.

3D데이터의 제작 및 유통과 디자인보호법의 대응

김원오 전북대학교 동북아법연구소 2019 동북아법연구 Vol.12 No.3

This study is to establish the legal status of the 3D data that has emerged as a center of digital fabrication era, while gazing at the overseas trends, it showed some of the direction necessary to the corresponding strategies on the design protection policy. First, the article of manufacturing, visual likeness requirements, and industrial use requirements for design registration including basic concepts such as implementation concepts must be re-established to match with the digital fabrication era. Secondly, The concepts of articles that is the protective subject should be redefined and the concept of implementation as a prerequisite to the infringement should be revised so that intangible uses, including data transmission, can be covered. In addition, there are pros and cons on whether the design protection law should maintain the concept of ' implementation as a business', and sufficient consideration is required. Thirdly, whether to allow 3D printing of replacement parts is subject to the so-called Repair-Reconstruction Doctrine, which poses new challenges in terms of significant consumer intervention and increased frequency. Rational standards should be established to facilitate the tracking and execution of rights against violations and to enable individuals, who are consumers, to overcome their insecurity. Fourth, in the area of copyright law that has already experienced digital issues before hands, serious consideration is needed about how to introduce countermeasures to the area of the design protection law, such as responses to distributed infringement or indirect infringement, and the limitations of private use. Innocent OSPs should also be indemnified by the introduction of provisions similar to DMCA's Safe Harbor and Notification and suspension of posting through legislation of DMPA in the design domain. Fifth, It must consider whether or not to introduce an indirect infringement against the direct infringement , the Design Protection Act should also consider whether to introduce indirect infringement of non-exclusive goods, and it is necessary to add appropriate subjective requirements to control abuse of those rights. 본고는 디지털제조시대의 중심으로 떠오른 3D데이터의 법적위상을 정립하고 해외동향을 주시하면서 3D데이터의 제작과 유통에 따른 디자인보호 정책상 대응 전략을 몇 가지 제시하고자 한다. 첫째, 디자인의 물품성, 시각성 등 성립요건과, 공업성, 실시개념 등 기초개념을 디지털제조시대에 부합되게 재정립하여야 한다. 둘째, 정책적으로 3D프린터 제조 및 관련 서비스 산업의 활성화를 위해 3D프린팅 단계에서의 컨트롤과 3D데이터 자체의 제작과 유통에 대한 통제간의 실익을 잘 따져보아 법의 개입 단계를 신중하게 설정하여야 한다. 셋째, 디자인보호법 영역에서 그 보호대상과 실시대상으로서의 물품( 또는 물)의 개념을 재정립하고 침해판단의 전제가 되는 실시개념도 데이터 전송을 포함한 무형적 이용이 포함될 수 있도록 개정되어야 한다. 또한 디자인보호법에서 업(業)으로서 실시개념을 유지하여야 하는지에 대한 찬반론이 있는 만큼 충분한 검토가 필요하다. 넷째, 교체부품의 3D프린팅을 용인할 것인지의 여부는 소위 수리-재생산법리(Repair- Reconstruction Doctrine)의 법칙에 따르게 되는데, 소비자 개인의 개입과 빈도수가 크게 증가한 측면에서 새로운 도전을 제기한다. 권리자의 침해사실 추적과 입증을 용이하게 하고 소비자들인 개인도 불안한 상태를 극복할 수 있도록 합리적 기준마련이 필요하다. 다섯째, 디지털이슈를 먼저 겪은 저작권법 영역에서는 분산된 침해나 간접침해에 대한 대응과 사적 복제의 한계 설정 등에 대한 입법이 이루어졌다. 이러한 대응방식을 디자인보호법 영역에 어떻게 도입할 것인가에 대한 진지한 고민이 필요하다. 디자인과 특허의 영역에서 DMPA의 입법을 통해 DMCA의 세이프 하버(safe harbor) 규정 및 통지 및 게시 중단 조항과 유사한 조항의 도입을 통해 불법적 3D데이터의 유통을 통제하되 무고한 OSP에게 면책도 주어져야 한다. 간접침해에 대해서는 디자인보호법에도 비전용품에 대한 간접침해를 도입할 것인지를 검토하여야 하며 이 때 그 권리남용을 통제할 수 있도록 적절한 주관적 요건을 추가할 필요가 있다.

딥러닝과 구체의 형태 변형 방법을 이용한 단일이미지에서의 3D Mesh 재구축 기법

김정윤,이승호 한국전기전자학회 2022 전기전자학회논문지 Vol.26 No.2

In this paper, we propose a 3D mesh reconstruction method from a single image using deep learning and asphere shape transformation method. The proposed method has the following originality that is different from theexisting method. First, the position of the vertex of the sphere is modified to be very similar to the 3D point cloudof an object through a deep learning network, unlike the existing method of building edges or faces by connectingnearby points. Because 3D point cloud is used, less memory is required and faster operation is possible becauseonly addition operation is performed between offset value at the vertices of the sphere. Second, the 3D mesh isreconstructed by covering the surface information of the sphere on the modified vertices. Even when the distancebetween the points of the 3D point cloud created by correcting the position of the vertices of the sphere is notconstant, it already has the face information of the sphere called face information of the sphere, which indicateswhether the points are connected or not, thereby preventing simplification or loss of expression. can do. In orderto evaluate the objective reliability of the proposed method, the experiment was conducted in the same way as inthe comparative papers using the ShapeNet dataset, which is an open standard dataset. As a result, the IoU valueof the method proposed in this paper was 0.581, and the chamfer distance value was It was calculated as 0.212. The higher the IoU value and the lower the chamfer distance value, the better the results. Therefore, the efficiencyof the 3D mesh reconstruction was demonstrated compared to the methods published in other papers. 본 논문에서는 딥러닝과 구체의 형태 변형 방법을 이용한 단일 이미지에서의 3D mesh 재구축 기법을 제안한다. 제안한 기법은기존의 방식과 다른 다음과 같은 독창성이 있다. 첫 번째, 기존의 근처의 가까운 점들을 연결하여 모서리 또는 면을 구축하는 방식과 다르게 딥러닝 네트워크을 통하여 구체의 꼭짓점의 위치를 사물의 3D 포인트 클라우드와 매우 유사하게 수정한다. 3D 포인트클라우드를 이용하므로 메모리가 적게 필요하며 구체의 꼭짓점에 오프셋 값 사이에 덧셈 연산만을 수행하기 때문에 더 빠른 연산이가능하다. 두 번째, 수정한 꼭짓점에 구체의 면 정보를 씌워 3D mesh를 재구축한다. 구체의 꼭짓점의 위치를 수정하여 생성한 3D포인트 클라우드의 점들의 간격이 일정하지 않을 때에도 이미 점들 사이의 연결 여부를 나타내는 구체의 면 정보라는 3D mesh의면 정보를 가지고 있어 표현의 단순화나 결손을 방지할 수 있다. 제안하는 기법의 객관적인 신뢰성을 평가하기 위해 공개된 표준데이터셋인 ShapeNet 데이터셋을 이용하여 비교 논문들과 같은 방법으로 실험한 결과, 본 논문에서 제안하는 기법의 IoU 값이0.581로, chamfer distance 값은 0.212로 산출되었다. IoU 값은 수치가 높을수록, chamfer distance 값은 수치가 낮을수록 우수한 결과를 나타내므로 다른 논문에서 발표한 기법들보다 3D mesh 재구축의 결과에서 성능의 효율성이 입증되었다.

Research on 3D Reconstruction Method ACL-based

Bing Wang,Chunlan Zhao 보안공학연구지원센터 2016 International Journal of Multimedia and Ubiquitous Vol.11 No.10

Anterior cruciate ligament (ACL) 3D reconstruction is a challenging problem for both orthopedic and sports surgeons. In this paper, to investigate the method of quickly establishing 3D digital model of ACL using 2D magnetic resonance images (MRI) and 2D computed tomography (CT) images, we propose an new scene-based segmentation 3D reconstruction method for anterior cruciate ligament. First, CCD camera is anglicized for 3D reconstruction method. Second, scene segmentation method is proposed to get image patch set. Third, the distance is calculated between the image patch and viewpoint of CCD camera. Finally, the proposed method is done for scene reconstruction. The performance of the proposed model is demonstrated on various 2D MRI and CT images. A relatively reliable ACL 3D reconstruction results indicate the validity of our method. The proposed method can provide a complete set of computer aided ACL operation system and realizing the individualized anatomical reconstruction of ACL.

장면의 공간 재구성 기법을 이용한 2D - 3D 변환 방법

김명하(Myungha Kim),홍현기(Hyunki Hong) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.7

2D 영상 콘텐츠 시퀀스로부터 입체 3D 영상을 생성하는 기존의 2D-3D 변환(conversion) 방법은 제작 파이프라인 상에서 많은 수작업이 요구된다. 본 논문에서는 기존 변환 방식의 문제점을 해결하기 위해 대상 장면의 공간을 재구성하는 효율적인 2D-3D 변환 방법을 제안한다. 제안된 방법은 영상 시퀀스를 입체적으로 분석하여 3차원 공간모델을 구성하고 텍스처 재사영 방법을 통해 스테레오 영상을 생성한다. 해석된 장면의 구조 정보를 이용하여 정확한 3D 입체 콘텐츠를 제작할 수 있음을 확인하였다. 제안된 시스템을 이용하여 스테레오그래퍼(stereographer)와 영상 제작자가 2D-3D 입체변환을 효율적으로 진행할 수 있다. Previous 2D-3D conversion methods to generate 3D stereo images from 2D sequence consist of labor-intensive procedures in their production pipelines. This paper presents an efficient 2D-3D conversion system based on scene structure reconstruction from image sequence. The proposed system reconstructs a scene space and produces 3D stereo images with texture re-projection. Experimental results show that the proposed method can generate precise 3D contents based on scene structure information. By using the proposed reconstruction tool, the stereographer can collaborate efficiently with workers in production pipeline for 3D contents production.

3D OSEM 재구성 법에서 반복연산(Iteration) 횟수와 부분집합(Subset) 개수 변경에 따른 영상의 질 평가

김동석,김성환,심동오,유희재,Kim, Dong-Seok,Kim, Seong-Hwan,Shim, Dong-Oh,Yoo, Hee-Jae 대한핵의학기술학회 2011 핵의학 기술 Vol.15 No.1

Purpose: Presently in the nuclear medicine field, the high-speed image reconstruction algorithm like the OSEM algorithm is widely used as the alternative of the filtered back projection method due to the rapid development and application of the digital computer. There is no to relate and if it applies the optimal parameter be clearly determined. In this research, the quality change of the Jaszczak phantom experiment and brain SPECT patient data according to the iteration times and subset number change try to be been put through and analyzed in 3D OSEM reconstruction method of applying 3D beam modeling. Materials and Methods: Patient data from August, 2010 studied and analyzed against 5 patients implementing the brain SPECT until september, 2010 in the nuclear medicine department of ASAN medical center. The phantom image used the mixed Jaszczak phantom equally and obtained the water and 99mTc (500 MBq) in the dual head gamma camera Symbia T2 of Siemens. When reconstructing each image altogether with patient data and phantom data, we changed iteration number as 1, 4, 8, 12, 24 and 30 times and subset number as 2, 4, 8, 16 and 32 times. We reconstructed in reconstructed each image, the variation coefficient for guessing about noise of images and image contrast, FWHM were produced and compared. Results: In patients and phantom experiment data, a contrast and spatial resolution of an image showed the tendency to increase linearly altogether according to the increment of the iteration times and subset number but the variation coefficient did not show the tendency to be improved according to the increase of two parameters. In the comparison according to the scan time, the image contrast and FWHM showed altogether the result of being linearly improved according to the iteration times and subset number increase in projection per 10, 20 and 30 second image but the variation coefficient did not show the tendency to be improved. Conclusion: The linear relationship of the image contrast improved in 3D OSEM reconstruction method image of applying 3D beam modeling through this experiment like the existing 1D and 2D OSEM reconfiguration method according to the iteration times and subset number increase could be confirmed. However, this is simple phantom experiment and the result of obtaining by the some patients limited range and the various variables can be existed. So for generalizing this based on this results of this experiment, there is the excessiveness and the evaluation about 3D OSEM reconfiguration method should be additionally made through experiments after this. 현재 핵의학 분야에서는 디지털 컴퓨터의 급속한 발전 및 응용으로 인해 FBP 법의 대용으로 OSEM 알고리즘과 같은 고속 영상 재구성 알고리즘이 널리 이용되고 있다. 그 동안 여러 연구에서 파라미터 변경에 따른 OSEM 재구성 영상 질 변화에 대한 평가가 이루어져 왔으나, 어떠한 파라미터를 적용할 지에 관해서는 명확하게 정해진 것은 없다. 본 연구에서는 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법에서 iteration 횟수와 subset 개수 변경에 따른 영상의 질 변화를 팬텀 실험과 환자 데이터을 통해 확인하고자 한다. 환자 데이터는 2010년 8월부터 9월까지 본원 핵의학과에서 Brain SPECT를 시행한 환자 5명을 대상으로 연구 분석하였다. 영상은 물과 $^{99m}Tc$ (500 MBq)을 균등하게 혼합한 Jaszczak 팬텀을 이용하여 Siemens사의 이중 헤드 감마 카메라 Symbia T2에서 획득하였다. 환자 데이터는 영상 재구성 시 환자 데이터와 팬텀 데이터 모두 iteration 횟수는 1, 4, 8, 12, 24, 48회, subset 개수는 2, 4, 8, 16, 32개로 변화를 주며 각각의 영상을 재구성하였다. 재구성된 각각의 영상에서 대조도와 영상의 잡음 정도를 가늠하기 위한 변이계수, FWHM을 산출하여 비교하였다. 팬텀 데이터와 환자 데이터에서 영상의 대조도와 공간해상력은 iteration 횟수와 subset 개수의 증가에 따라 모두 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈으나 변이계수는 두 파라미터의 증가에 따라 향상되는 경향을 보이지 않았다. Projection 시간에 따른 비교에서도 Projection 당 10초, 20초, 30초 영상에서 모두 영상 대조도와 FWHM은 iteration 횟수와 subset 개수 증가에 따라 선형적으로 향상되는 결과를 나타냈으나 변이계수는 향상되는 경향을 보이지 않았다. 본 실험을 통해 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법 영상에서도 기존의 1D와 2D OSEM 재구성 법과 같이 iteration 횟수와 부분집합 개수 증가에 따라 향상하는 영상 대조도의 선형적 관계를 확인할 수 있었다. 하지만 이는 단순한 팬텀 실험과 일부 환자 데이터 만으로 얻은 결과이고, 실제 임상에서는 보다 구조적으로 복잡한 대상과 다양한 변수들이 존재 가능하기 때문에 본 실험의 데이터만을 바탕으로 이를 일반화하기에는 무리가 있으며 차후 실험들을 통해 3D OSEM 재구성 법에 대한 평가가 추가로 이루어져야 할 것이다.

스테레오 보정 카메라를 이용한 영상 기반 3차원 모델링에 관한 연구

김효성,남기곤,주재흠,이철헌,설성욱 한국융합신호처리학회 2003 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.4 No.3

The image-based 3D modeling is the technique of generating a 3D graphic model from images acquired using cameras. It is being researched as an alternative technique for the expensive 3D scanner. In this paper, we propose the image-based, 3D modeling system using calibrated stereo cameras. The proposed algorithm for rendering, 3D model consists of three steps, camera calibration, 3D reconstruction, and 3D registration step. In the camera calibration step, we estimate the camera matrix for the image aquisition camera. In the 3D reconstruction step, we calculate 3D coordinates using triangulation from corresponding points of the stereo image. In the 3D registration step, we estimate the transformation matrix that transforms individually reconstructed 3D coordinates to the reference coordinate to render the single 3D model. As shown the result, we generated relatively accurate 3D model. 영상 기반 3차원 모델링은 카메라로부터 획득된 영상을 입력으로 하여 3차원 그래픽 모델을 생성하는 기술로 고가형 3D 스캐너의 대체 기술로 연구되어지고 있다 본 논문에서는 스테레오 보정 카메라를 이용한 영상 기반 3차원 모델링 시스템을 제안한다. 3차원 모델을 생성하기 위한 제안 알고리즘은 카메라 보정 단계, 3차원 좌표 복원 단계 3차원 좌표 등록 단계로 이루어진다. 카메라 보정 단계에서는 영상 획득용 카메라에 대한 카메라 행렬을 계산하며 3차원 좌표 복원 단계에서는 스테레오 영상의 일치점으로부터 삼각측량법에 의해 3차원 좌표를 복원한다. 3차원 좌표 등록 단계에서는 개별적으로 복원된 3차원 좌표의 단일 모델을 생성하기 위한 기준 좌표로의 변환을 추정하여 최종 3차원 모델을 생성한다 실험 결과 제안 알고리즘이 비교적 정확하게 .B차원 모델을 생성함을 확인하였다.

의상 이미지의 3차원 의상 복원 방법과 가상착용 응용

안희준(Heejune Ahn),미나르 마드올 라흐만(Matiur Rahman Minar) 한국산업정보학회 2020 한국산업정보학회논문지 Vol.25 No.5

가상착용기술은 온라인 의류 쇼핑 활성화를 위해 중요한 기술이다. 최근 이미지 기반 가상착용기술은 의상과 착용 대상 신체의 3차원 정보가 필요하지 않다는 실용성 때문에 큰 관심을 받고 있다. 그러나 기존의 이미지 기반 알고리즘의 2차원 기하변형 방식의 한계로 인하여 대상 인물의 포즈와 의상 이미지의 형태가 큰 차이가 있는 경우 자연스러운 의상변형을 하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 3차원 인체 모델을 이용하여 2차원 의상 사진으로 부터 의상의 3차원 모델을 생성하고, 대상 인물의 자세와 체형에 맞게 3차원 변형 후 렌더링하고 대상 인간 이미지와 혼합을 통하여 가상착용 이미지를 생성할 수 있다. 기존 연구에서 사용된 VITON 데이터 세트를 사용한 실험 결과는 3차원 변형이 요구되는 경우에 2차원 이미지 기반 가상착용 결과들에 비교했을 때 자연스러운 결과를 보인다. Image-based virtual try-on (VTON) is becoming popular for online apparel shopping, mainly because of not requiring 3D information for try-on clothes and target humans. However, existing 2D algorithms, even when utilizing advanced non-rigid deformation algorithms, cannot handle large spatial transformations for complex target human poses. In this study, we propose a 3D clothing reconstruction method using a 3D human body model. The resulting 3D models of try-on clothes can be more easily deformed when applied to rest posed standard human models. Then, the poses and shapes of 3D clothing models can be transferred to the target human models estimated from 2D images. Finally, the deformed clothing models can be rendered and blended with target human representations. Experimental results with the VITON dataset used in the previous works show that the shapes of reconstructed clothing are significantly more natural, compared to the 2D image-based deformation results when human poses and shapes are estimated accurately.

경부 종물에서 3차원 재건 영상과 적출 조직 사진의 비교

유영삼(Young Sam Yoo) 대한두경부종양학회 2010 대한두경부 종양학회지 Vol.26 No.2

Objectives :Getting full information from axial CT images needs experiences and knowledge. Sagittal and coronal images could give more information but we have to draw 3-dimensional images in mind with above informations. With aid of 3D reconstruction softwares, CT data are converted to visible 3D images. We tried to compare medical photographs of 15 surgical specimens from neck tumors with 3D reconstructed images of same patients. Material and Methods :Fifteen patients with neck tumors treated surgically were recruited. Me-dical photograph of the surgical specimens were collected for comparison. 3D reconstruction of neck CT from same patients with aid of 3D-doctor software gave 3D images of neck masses. Width and height of tumors of each pho-tos and images from the same cases were calculated and compared statistically. Visual similarities were rated be-tween photos and 3D images. Results :No statatistical difference were found in size between medical photos and 3D images. Visual similarity score were higher between 2 groups of images. Conclusion :3D reconstructed ima-ges of neck mass looked alike the real photographs of excised neck mass with similar calculated sizes. It could give us reliable visual information about the mass.

3-Dimensional Reconstruction of Parallel fiber-Purkinje Cell Synapses Using High-Voltage Electron Microscopy

이계주,권희석,강지선,유임주,Lee, Kea-Joo,Kweon, Hee-Seok,Kang, Ji-Seoun,Rhyu, Im-Joo Korean Society of Electron Microscopy 2005 Applied microscopy Vol.35 No.1

신경연접은 신경세포 사이의 신호전달을 위해 형성되는 미세구조로 다양한 생리적, 병리적 상태에 반응하여 형태적, 기능적 변화를 보인다. 현재까지 투과전자현미경을 이용한 신경연접 미세구조의 2차원적 연구들이 많은 유용한 정보를 제공하여 왔으나 신경연접 구성요소들을 보다 정확하게 분석하고 전신경연접부위와 후신경연접부위의 정확한 연결관계를 이해하기 위해서는 신경연접의 3차원 재구성이 요구된다. 고압전자현미경은 고해상도와 시료투과력의 증가로 인해 두꺼운 절편의 관찰이 가능하며 이를 통해 미세구조의 3차원적 특성을 규명하는 것이 용이하므로, 신경연접의 3차원 재구성에 고압전자현미경을 응용하는 것은 많은 수의 연속절편 제작과 오랜 기간의 영상처리가 요구되는 기존의 재구성 방법의 난점들을 극복할 수 있을 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 고압전자현미경을 이용하여 흰쥐 소뇌 평행섬유와 조롱박세포 간 신경연접의 3차원 재구성을 시도하였다. 3차원 재구성에 앞서 염색방법과 절편 두께의 조절을 통해 고압전자현미경 하에서 신경연접의 적절한 관찰조건을 확립하고자 하였다. 관찰 결과, 절편의 두께가 증가하면 신경연접의 막, 소포와 같은 미세구조들의 겹침 현상이 나타나기 때문에 용이한 3차원 재구성을 위해서는 250 nm 두께의 절편을 제작하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절편제작 이전의 en bloc 염색 반응시간을 증가시키는 것이 절편제작 후 염색시간을 조절하는 것에 비해 contrast 증가에 더 효과적이었다. 이상의 결과로부터, 고압전자현미경을 이용하여 일련의 두꺼운 연속 절편을 촬영하고 3차원 재구성 프로그램을 이용하여 이미지들을 정렬하였으며 각각의 이미지에서 신경연접 막의 윤곽선을 그린 후 모든 윤곽선을 쌓아 올려 최종적으로 3차원 신경연접을 재구성하였다. 본 연구를 통하여 신경연접의 3차원 재구성에 있어 고압전자현미경의 적용 가능성을 검증하였고 관찰 조건을 확립하였다. 또한 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 재구성은 많은 수의 연속절편 제작이 요구되는 기존의 방법에 비해 효율적이며 신경연접 연결형태에 관한 대규모의 정량 분석에 유용할 것으로 생각된다. 본 연구가 향후 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 가소성 연구에 유용한 방법적 정보를 제공하기를 기대한다. Synapses are contact points where one neuron communicates with another. The morphological change of synapses under various physiological or pathological conditions has long been hypothesized to modify their functional properties. 3-dimensional (3-D) reconstruction of synapses with serial ultrathin sections has contributed to the understanding of ultrastructural dimensions and compositions of synapses. The 3-D reconstruction procedures, however, require a great amount of expertise as well as include prohibitively timeconsuming processes. Here, we introduce efficient 3-D reconstruction technique using high-voltage electron microscopy (HVEM). Primarily, we established an optimal section thickness and staining condition to observe synaptic structures in detail under HVEM. The result showed that synaptic profiles were preserved at the section thickness of 250 nm without the overlapping of synaptic ultrastructures. An increase in the reaction time of en bloc staining was most efficient to enhance contrast than the extension of postembedding staining or the addition of uranyl acetate during dehydration. Then, 3-D reconstruction of parallel fiber-Purkinje cell synapses in the rat cerebellum was carried out with serial HVEM images and reconstruction software. The images were aligned and the contours of synapses were outlined on each section. 3-D synapses were finally extracted from the section files by grouping all the synaptic contours. The reconstructed synapse model clearly demonstrated the configuration of pre and postsynaptic components. These results suggest that 3-D reconstruction of synapses using HVEM is much efficient and suitable for massive quantitative studies on synaptic connectivity than conventional TEM approach using numerous ultrathin sections.