• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.397-403
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• 2019

Microcystis sp. is one of the most common harmful cyanobacteria that release toxic substances. Counting algal cells is often used for effective control of harmful algal blooms. However, Microcystis sp. is commonly observed as a colony, so counting individual cells is challenging, as it requires significant time and labor. It is urgent to develop an accurate, simple, and rapid method for counting algal cells for regulatory purposes, estimating the status of blooms, and practicing proper management of water resources. The flow cytometer and microscope (FlowCAM), which is a dynamic imaging particle analyzer, can provide a promising alternative for rapid and simple cell counting. However, there is no accurate method for counting individual cells within a Microcystis colony. Furthermore, cell counting based on two-dimensional images may yield inaccurate results and underestimate the number of algal cells in a colony. In this study, a three-dimensional cell counting approach using a novel model algorithm was developed for counting individual cells in a Microcystis colony using a FlowCAM. The developed model algorithm showed satisfactory performance for Microcystis sp. cell counting in water samples collected from two rivers, and can be used for algal management in fresh water systems.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권10호
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• pp.1239-1246
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• 2015

셀 카운팅은 세포의 성장을 분석하는 방법으로써 생물학연구에서 가장 많이 사용된다. 최근까지도 다양한 자동 셀 카운팅 기법이 제안되고 있지만 암세포와 같이 분열 속도가 빠르고 군집하려는 성질을 갖는 세포들은 분리 및 검출이 쉽지 않아 세포 이미지 분석을 통하여 셀 카운팅의 신뢰도를 높이기가 어렵다. 본 논문에서는 암 연구의 연구재료로 매우 보편적으로 사용되는 HeLa 세포 이미지 분석을 이용한 자동 셀 카운팅 방법을 제시한다. 세포막 추출 기반의 세포 분할 알고리즘을 통하여 세포의 형태적 상황을 구분하고, 세포 간 경계가 희미한 세포군집 내의 세포 분할을 위하여 역추적 알고리즘을 사용함으로써 셀 카운팅 정확도를 높인다. 실험을 통하여 제안하는 세포 분할 알고리즘이 기존의 세포 분할 알고리즘에 비해 정확함을 입증하였고, 결과적으로 매우 높은 자동 셀 카운팅 정확도를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.335-348
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• 2019

Cell segmentation and counting represent one of the most important tasks required in order to provide an exhaustive understanding of biological images. Conventional features suffer the lack of spatial consistency by causing the joining of the cells and, thus, complicating the cell counting task. We propose, in this work, a cascade of networks that take as inputs different versions of the original image. After constructing a Gaussian pyramid representation of the microscopy data, the inputs of different size and spatial resolution are given to a cascade of deep convolutional autoencoders whose task is to reconstruct the segmentation mask. The coarse masks obtained from the different networks are summed up in order to provide the final mask. The principal and main contribution of this work is to propose a novel method for the cell counting. Unlike the majority of the methods that use the obtained segmentation mask as the prior information for counting, we propose to utilize the hidden latent representations, often called the high-level features, as the inputs of a neural network based regressor. While the segmentation part of our method performs as good as the conventional deep learning methods, the proposed cell counting approach outperforms the state-of-the-art methods.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.39-46
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• 2015

본 논문에서는 모바일 환경에서 미세세포 영상으로부터 셀을 자동 검출하고 계수하는 자동화 방법을 제시하였다. 셀 카운팅은 생물학 또는 병리학적 영상분석에 있어서 매우 중요한 과정이다. 과거에는 셀 카운팅은 수동적인 방법으로 진행되어 매우 지루하고 많은 시간을 필요로 하는 작업이었다. 이에 더하여 수동 계수 방법은 정확한 카운팅 결과를 도출하는데 어려움이 있었다. 따라서, 정확하고 일관된 셀 검출과 카운팅 결과를 생물학적인 영상으로부터 획득하기 위해서는 자동화방법이 필요하다. 제안된 다단계 셀 계수방법은 배양된 세포영상으로부터 셀을 자동으로 분할하고 분할된 셀의 위상학적 분석을 통하여 셀을 라벨링 한다. 셀 카운팅의 정확도를 높이기 위하여 워터쉐드 알고리듬에 의하여 서로 덩어리로 뭉쳐진 셀을 서로 분리하고 모폴로지 연산을 통하여 영상으로부터 획득한 개별 셀의 형태를 개선한다. 제안된 시스템은 모바일 환경에서 사용될 수 있도록 개발되었다. 따라서 셀 영상은 모바일 폰의 카메라로 획득하며 미세세포의 통계학적인 분석 데이터는 유비쿼터스 환경의 모바일 장치에 의해 전송 된다. 실험을 통하여 수동으로 계수한 셀의 숫자와 제안된 방법에 의해 자동 카운팅 된 셀의 수를 비교한 결과 제안된 방법이 매우 효과적이고 정확한 결과를 제시한다는 사실을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.247-257
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• 2023

본 연구에서는 이미지 분석 프로그램을 통해 액적 내 박테리아 세포의 개수를 측정하는 코딩-기반의 자동화된 세포 계수 방법을 제시하였다. 먼저, 형광 이미지 기반의 분석을 위하여, 형광단백질을 발현하는 균주를 담지한 액적을 형성하고 이를 광학 및 형광 현미경을 이용하여 분석 결과를 나타냈다. 액적의 관찰을 용이하게 위하여 유리 그리드에 도포하고, 촬영한 광학 이미지를 통해 분석하고자 하는 영역(Region of Interest)을 지정하였다. 동일한 위치에서 촬영한 형광 이미지에서 앞서 지정된 영역 속 특정 임계 값을 넘는 형광 신호를 계수하여 세포 수를 정량화 하였다. 또한 서로 다른 농도의 항생제를 처리한 액적 내 박테리아의 시간에 따른 세포 개수 변화의 차이를 추적하였다. 30분 간격으로 동일한 위치에서의 형광 이미지들을 동시에 분석함으로써 시간에 따른 세포 개수 변화를 도출하였고, 본 계수법의 성능을 실험적으로 검증하였다. 본 논문의 방법은 외부 분석 프로그램을 이용한 기존 방법 대비 분석 시간을 15배 가량 단축하고, 99%의 정확도를 보이는 것으로 확인되었다. 더 나아가 사용자의 연구의 방향에 맞춰 제시된 코드의 확장 수정을 통해 다양한 종류의 세포 계수 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권3호
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• pp.224-230
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• 2002

In this paper, a counting algorithm hybridized with an adaptive automatic thresholding method based on Otsu's method and the algorithm that elongates markers obtained by the well-known watershed algorithm is proposed to enhance the exactness of the microcell counting in microscopic images. The proposed counting algorithm can be stated as follows. The transformed full image captured by CCD camera set up at microscope is divided into cropped images of m$\times$n blocks with an appropriate size. The thresholding value of the cropped image is obtained by Otsu's method and the image is transformed into binary image. The microbial cell images below prespecified pixels are regarded as noise and are removed in tile binary image. The smoothing procedure is done by the area opening and the morphological filter. Watershed algorithm and the elongating marker algorithm are applied. By repeating the above stated procedure for m$\times$n blocks, the m$\times$n segmented images are obtained. A superposed image with the size of 640$\times$480 pixels as same as original image is obtained from the m$\times$n segmented block images. By labeling the superposed image, the counting result on the image of microbial cells is achieved. To prove the effectiveness of the proposed mettled in counting the microbial cell on the image, we used Acinetobacter sp., a kind of ammonia-oxidizing bacteria, and compared the proposed method with the global Otsu's method the traditional watershed algorithm based on global thresholding value and human visual method. The result counted by the proposed method shows more approximated result to the human visual counting method than the result counted by any other method.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권8호
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• pp.3397-3401
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• 2014

Determining cell quantity is a common problem in cytology research and anti-tumor drug development. A simple and low-cost method was developed to determine monolayer and adherent-growth cell quantities. The cell nucleus is located in the cytoplasm, and is independent. Thus, the nucleus cannot make contact even if the cell density is heavy. This phenomenon is the foundation of accurate cell-nucleus recognition. The cell nucleus is easily recognizable in images after fluorescent staining because it is independent. A one-to-one relationship exists between the nucleus and the cell; therefore, this method can be used to determine the quantity of proliferating cells. Results indicated that the activity of the histone deacetylase inhibitor Z1 was effective after this method was used. The nude-mouse xenograft model also revealed the potent anti-tumor activity of Z1. This research presents a new anti-tumor-drug evaluation method.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권3호
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• pp.383-391
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• 2016

선박평형수란, 선박의 균형을 유지하기 위해서 배에 채우는 바닷물을 말한다. 선박평형수를 통한 외래종 유입은 생태계 교란의 주된 원인이다. 이를 방지하기 위해 IMO(International Maritime Organization)에서는 2004년 선박평형수와 침전물 관리협약을 채택하였다. 협약이 발효될 경우 각국 항만 당국에서는 선박평형수가 협약의 성능 기준에 맞게 배출되는지 확인이 필요하다. 본 논문에서는 이미지처리를 통한 선박평형수 내 유해수중생물 개체수 측정 방법을 제안한다. 부산 신항에서 채취한 선박평형수로부터 3개의 샘플을 추출하였으며, 각 샘플당 서로 다른3개의 grey-scale 이미지를 만들어 실험자료로 사용하였다. 이미지처리를 이용한 자동 세포계수 프로그램인 CellProfiler를 이용하여 본 논문에서 제안하는 방법과 비교하였다. CellProfiler에서 사용한 설정은 사람이 직접 세포계수를 한 결과에 맞춰 경험적으로 결정하였다. 각 이미지에서 CellProfiler와 가장 유사한 결과를 보이는 최적의 임계값을 찾은 뒤 그 평균을 최종 임계값으로 사용하였다. 실험결과에서 제안한 방법은 CellProfiler와 비슷한 세포 계수 결과를 보이면서도 약 10배 정도 빠른 처리 속도를 보였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권11호
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• pp.1395-1406
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• 2001

광범위한 지역의 서비스 영역을 지원하기 위하여 지상/위성 혼합망을 구성한다. 위성 TDMA가 ATM 접속에 따른 CDV 보상을 위하여 기존의 지상 CDV 보상기법이 적용되어 왔다. 기존의 타임 스탬프 방식과 셀 계수 방법의 단점을 지원하기 위하여 CDV 보상을 위한 새로운 가변 타임 스탬프 방식을 제안하였다. 본 제안된 방식에서 VBR 서비스를 표현하기 위해 지상국의 셀 입력 트래픽 모델을 위한 MMPP 모델로 선택하였다. 모의 실험을 통하여 VBR 서비스의 보상 능력이 셀 계수 방법과 비교할 때, 타임스탬프 수 Nts 가 증가할수록 CDV 보상능력은 증가하고 CDV 분포 폭이 줄어들었음을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.45.2-45.2
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• 2009

A coronary graft fabricated from PLGA poly (lactic-co-glycolic acid) and chitosan electros puns deposited on poly caprolactone (PCL) electro spun tube. Mechanical properties of tube were evaluated through extruder machine depending on thickness of vessel wall. Biocompatible properties were evaluated by SEM morphology, amount of cell counting and MTT assay method for depending on culture days (1, 3, 5 days). MTT assay, counting cell and SEM morphology showed that cells were fast growth and immigration after 5 days. Biodegradability was monitored through loss weigh method for incubator days.