3차원 세포 영상 데이터의 효과적인 볼륨 렌더링 및 가상 염색 프레임워크

김태호; 박진아

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김태호 (한국과학기술원) 박진아 (한국과학기술원)

저널정보: 한국컴퓨터그래픽스학회 컴퓨터그래픽스학회논문지 컴퓨터그래픽스학회논문지 제24권 제1호

발행연도: 2018.3

수록면: 9 - 17 (9page)

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본 논문에서는 광 회절 단층 촬영 (Optical Diffraction Tomography, ODT) 기법을 사용해 얻어진 세포 영상을 3차원 가상 공간에 시각적으로 표현하고 기존의 세포 영상들과의 일치감을 주는 색상 매핑 기술을 포함한 가시화 프레임 워크를 소개한다. 전체 볼륨을 구성하는 내부 구조에 대한 정보가 잘 알려져 있거나 명확하게 구분 가능한 인체의 장기 또는 산업 기기와 같은 기존의 볼륨 데이터와는 달리 세포 영상 데이터는 세포소기관들 간의 경계가 모호하거나 상황에 따라 형상의 변화가 다양하다는 특징을 가지고 있어, 세포의 형상에 대한 일관적인 시각 표현이 상대적으로 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위해 세포의 3차원 형상을 실시간으로 렌더링 할 수 있는 가시화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 우선 세포의 3차원 형상을 나타내기 위해 볼륨 데이터의 가시화에서 널리 활용되고 있는 볼륨 렌더링 기법을 ODT 영상에 맞게 적용했으며, 빈 공간 교란 기법을 통한 렌더링 결과의 개선으로 세포내 구조의 연속성을 나타낼 수 있게 했다. 또한 다중 전이 함수에 대해 레이어 기반 독립 렌더링을 적용하는 것을 통해 다수의 세포내 구조를 하나의 화면에 표현하는 복합 가시화 기법을 제안했다. ODT 영상 및 염색 영상을 통시에 촬영 가능한 현미경으로부터 얻어진 세포 영상을 가시화 하는 것을 통해 제시된 가시화 기법의 유용성을 확인했다.

#직접 볼륨 렌더링 #광 회절 단층 영상 #세포이미징 #Direct Volume Rendering #Optical Tomogiaphy #Cell Imageing

참고문헌 (6)

참고문헌 신청

[단행본] - Popescu, G. / 2011 / Quantitative phase imaging of cells and tissues / McGraw-Hill

[학술지(정기간행물)] - Lee, S. H. / 2008 / Three-dimensional micropatterning of bioactive hydrogels via two-photon laser scanning photolithography for guided 3D cell migration / Biomaterials 29 (20) : 2962 ~ 2968

[학술지(정기간행물)] - Peng, H. / 2010 / V3D enables real-time 3D visualization and quantitative analysis of large-scale biological image data sets / Nature biotechnology 28 (4) : 348 ~ 353

[학술대회논문] - Shin, S. / 2016 / Optical diffraction tomography using a digital micromirror device for stable measurements of 4D refractive index tomography of cells / Proc. SPIE, Quantitative Phase Imaging II 9718 : 971814 ~

[학술지(정기간행물)] - Wolf, I. / 2005 / The medical imaging interaction toolkit / Medical image analysis 9 (6) : 594 ~ 604

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