혁신적인 APIC 현미경 기법, 더 빠르고 선명한 이미지 촬영 가능하다

Seoul새로운 기술인 APIC(폐쇄형 방식의 각도 암상 복원 이미지 기법)은 넓은 영역에서도 더 선명한 이미지를 제공합니다. 캘텍의 양창휘 연구팀에 의해 개발된 APIC는 기존의 푸리에 암상 현미경(FPM)보다 더 정확하고 빠릅니다. FPM과 달리 반복적인 추정을 필요로 하지 않으며, 선형 방정식을 직접 해결하여 보다 정밀한 결과를 제공합니다.

수년간 현미경 제작자들은 높은 해상도와 넓은 시야를 동시에 달성하는 데 어려움을 겪었습니다. 둘 중 하나만 선택할 수밖에 없었습니다. 2013년, 칼텍의 엔지니어들은 계산 현미경을 개발하고 푸리에 프티코그래픽 현미경(FPM)을 도입했습니다. 이 새로운 기술은 전통적인 방법과 컴퓨터 알고리즘을 결합하여 더 넓은 영역에서 더 선명하고 상세한 이미지를 생성했습니다. 하지만 FPM은 효과적이지만, 시행착오 방식을 사용하여 때때로 부정확한 이미지를 생성하는 단점이 있었습니다.

새로운 APIC 기술은 이 문제를 해결합니다. APIC의 장점은 다음과 같습니다:

• 반복적인 추측 없이 직접적으로 해결합니다
• 이미지 처리 속도가 더 빠릅니다
• 흐림과 왜곡을 제거합니다
• 넓은 시야에서도 높은 해상도를 유지합니다

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양 교수의 지휘 아래, 칼텍 팀은 반복적인 과정을 제거하여 알고리즘을 간소화하는 방법을 찾았습니다. APIC는 현미경의 광학으로 인해 발생하는 오류를 선형 방정식을 사용하여 정확히 찾아내고 있습니다. 이러한 오류를 파악한 후, 시스템은 이를 보정하여 큰 영역에서도 반복적인 조정 없이 선명한 이미지를 제공합니다.

APIC은 연구자들이 현미경을 자주 다시 조정하지 않고도 넓은 영역의 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 도와줍니다. 반면에 FPM을 사용할 때는 샘플 높이가 조금만 변해도 초점을 다시 맞춰야 하며, 더 큰 이미지를 얻기 위해 100개 이상의 저해상도 이미지를 결합해야 할 수도 있습니다.

양 박사는 APIC이 자기 연구실에서 AI 활용을 위한 이미지 데이터를 개선하는 데 중요하다고 설명합니다. 그의 연구실은 AI가 병리 슬라이드를 통해 폐암의 전이를 예측하는 데 있어 전문가 의사들보다 더 잘할 수 있음을 보여주었지만, 이를 위해서는 명확하고 고품질의 이미지가 필요합니다. APIC은 이를 가능하게 합니다 또한 이러한 이미징과 AI의 성능을 향상시킵니다.