• 제목/요약/키워드: Retina structure

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척추동물 망막의 신호 전달 경로 시뮬레이터 개발 및 분석 (Simulator Development and Analysis for Signal Flow Pathway in Vertebrate Retina)

  • 백승범;장영조;조경록
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.655-664
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    • 2018
  • 망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다.

The Structure of Visual Cells in the Retina of the Pond Loach, Misgurnus anguillicaudatus (Pisces; Cobitidae)

  • Kim, Chi-Hong;Kim, Jae-Goo;Park, Jong-Young
    • Applied Microscopy
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    • 제45권4호
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    • pp.254-258
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    • 2015
  • A histological study on the retina of Misgurnus anguillicaudatus was carried out by light microscopy and scanning electron microscopy as part of getting information about relation between its habitat and visual cells. The visual cells of the retina in M. anguillicaudatus, a bottom-dwelling freshwater pond loach in stagnant or slow waters such as swamps, reservoirs and paddy fields, consists of double cones and large rods. The cones form a row mosaic pattern in which the partners of double cones are linearly oriented with a large rod. In a double cone, the two members are unequal such that one cone may be longer than the other.

초고압전자현미경을 이용한 초파리 망막 세포의 3차원 구조 (Three Dimensional Reconstruction of Cellular Structure in Drosophila Retina Using High Voltage Electron Microscopy)

  • 문지영;이경은;한성식
    • Applied Microscopy
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    • 제39권2호
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    • pp.185-189
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    • 2009
  • 초파리 망막 세포의 미세구조연구는 1960년대부터 수행되어 왔으나, 이 연구들은 2차원 구조연구에 국한되어 있었다. 본 논문은 초고압 동결법, 연속절편법, 초고압 전자현미경, 그리고 3차원 구조 구현법을 이용하여 초파리 성체의 망막 세포에 존재하는 미토콘드리아, 미세소관, 그리고 핵의 3차원 분포를 연구한 결과이다. 이를 통하여 미토콘드리아는 주로 세포막 가까이에 위치하며, 그 수는 렌즈와 가까운 말단부분에 많은 것을 알 수 있었고, 미세소관은 렌즈와 가까운 망막 말단부분과 시신경과 연결되는 기부에 특히 많은 수가 존재하는 것을 알 수 있었다. 이들은 망막 변성의 원인이 되는 세포 소기관이므로, 이들의 세포 내 3차원 분포는 병의 원인을 연구하는 데 있어 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.

가장자리 검출을 위한 상호연결을 가진 망막칩 (A novel reitna chip with simple wiring for edge extraction)

  • 심선일;김용태;박정호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.153-156
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    • 2000
  • A novel silicon retina chip based on the information processing in the vertebrate retina was designed. The chip has a novel wiring structure in which all pixels are connected through the channel of MOS transistors, which simplifies a wiring structure compared with conventional resistive networks. The proposed structure minimizes the pixel area and certainly increases a fill factor since each pixel consists of only two photodiodes and three MOS transistors. It also enables the chip to operate over a wide range of light intensity by adjusting its conductance with the gate voltage. Simulation results with SPICE showed that the chip could extract the edge of input images successfully.

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병렬처리 그래픽 기술 기반의 Spectral Domain-Optical Coherence Tomography를 이용한 3차원 광 대역 망막 촬영 (High-Speed SD-OCT for Ultra Wide-field Human Retinal Three Dimensions Imaging using GPU)

  • 박기범;조남현;;김지현
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.135-140
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    • 2013
  • We have developed an ultra wide-field of view Optical Coherence Tomography(OCT) which has capability to 2D and 3D views of cross-sectional structure of in vivo human retina. Conventional OCT has a limitation in visualizing the entire retina due to a reduced field of view. We designed an optical setup to significantly improve the lateral scanning range to be more than 20 mm. The entire human retinal structure in 2D and 3D was reported in this paper with the developed OCT system. Also, we empirically searched an optimized image size for real time visualization by analyzing variation of the frame rate with different lateral scan points. The size was concluded to be $1024{\times}2000{\times}300$ pixels which took 9 seconds for visualization.

별늑대거미 (Pardosa astrigera L. Koch) 전측안(前側眼) 망막(綱膜)의 미세구조(微細構造)에 관한 연구 (Study on the Fine Structure of Retina of Anterior Lateral Eyes in Pardosa astrigera L. Koch (Aranea: Lycosidae))

  • 정문진;문명진
    • Applied Microscopy
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    • 제24권3호
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    • pp.1-9
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    • 1994
  • 별늑대거미의 전측안은 전중안과 함께 전방을 향하여 앞이마 제 1 열에 위치하고 있었으며, 조직학적 조성은 각막, 렌즈, 초자체, 그리고 망막으로 이루어져 있었다. 큐티클성 각막층은 표피의 외큐티클(exocuticle)과 연결되어 있었고, 렌즈는 두개의 볼록렌즈가 내외 양방향으로 연결된 biconvex type이었고, 초자체는 단층의 원주세포로 오목렌즈 모양으로 관찰되었다. 망막을 구성하는 시세포는 단극성 신경세포 (unipolar neuron)로 확인되었으며, 크기가 시세포의 길이에 비하여 큰 세포체가 매우 불규칙 한 크기로 분포하고 있었다. 미세융모로 이루어진 감간체는 세포체 아래에 분포하고 있었으며, 이 부위의 시세포 사이에서는 전자밀도가 높은 색소과립이 관찰되었다. 교질세포는 시세포의 세포체 사이에 분포하였고, 반사층(tapetum)은 감간과 시세포 미부(intermediate segment) 부위 사이에 4-5 정도의 층을 이루어 존재하였다.

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Laser 조사가 망막의 미세구조에 미치는 영향 (The Effect of Laser Irridation on the Ultrastructure of Retina)

  • 김덕훈;문정학
    • 한국안광학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.15-22
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    • 1996
  • 본 연구는 망막조직의 미세구조를 전자현미경을 이용하여, 생쥐(ICR)에 대한 Laser 조사의 영향을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. l. 정상군에서 대개의 망막층은 여러 특수한 세포들과 신경섬유로 구성된 복잡한 구조를 가지고 있었다. 2. Laser 조사의 기간이 길어질수록, 망막의 각 세포의 층과 구조는 일정한 형태를 나타내지 못했다. 시세포 visual cell들은 심하게 이형염색질체 heterochromatin이며, 세포질은 종대되며, 핵의 모양은 불규칙적이며,일부의 세포질은 소실되었다. 망막층의 핵과 신경섬유는 매우 불규칙적이며, 소포의 형성, 각 세포간 경계의 불명확함이 있었다. 색소상피세포 pigment epithelail cell들은 정상모양이 아니며, 세포질에는 큰 공포 형성이 있으며, 핵의 응축과 불규칙한 모양 등이 있었다.

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Information Processing in Primate Retinal Ganglion

  • Je, Sung-Kwan;Cho, Jae-Hyun;Kim, Gwang-Baek
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.132-137
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    • 2004
  • Most of the current computer vision theories are based on hypotheses that are difficult to apply to the real world, and they simply imitate a coarse form of the human visual system. As a result, they have not been showing satisfying results. In the human visual system, there is a mechanism that processes information due to memory degradation with time and limited storage space. Starting from research on the human visual system, this study analyzes a mechanism that processes input information when information is transferred from the retina to ganglion cells. In this study, a model for the characteristics of ganglion cells in the retina is proposed after considering the structure of the retina and the efficiency of storage space. The MNIST database of handwritten letters is used as data for this research, and ART2 and SOM as recognizers. The results of this study show that the proposed recognition model is not much different from the general recognition model in terms of recognition rate, but the efficiency of storage space can be improved by constructing a mechanism that processes input information.

물체의 윤곽검출을 위한 $8{\times}8$ 방사형 CMOS 시각칩의 설계 및 제조 (Design and Fabrication of $8{\times}8$ Foveated CMOS Retina Chip for Edge Detection)

  • 김현수;박대식;류병우;이수경;이민호;신장규
    • 센서학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.91-100
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    • 2001
  • CMOS 공정기술을 이용하여 물체의 윤곽검출을 위한 픽셀수 $8{\times}8$의 방사형 구조 시각칩을 설계 및 제조하였다. 일반적으로 시각칩은 광입력의 센싱, 물체의 윤곽검출과 움직임 검출 등을 수행하며 본 연구에서는 물체의 윤곽검출에 중점을 두었다. 방사형 구조의 픽셀 분포는 시각칩이 중심부분으로 갈수록 높은 해상도를 가지게 하며, 이러한 구조는 선택적인 영상데이터의 감소를 가능하게 한다. 또한 윤곽검출을 위한 시각칩에서는 처음으로 적용된 구조이다. 방사형 구조를 형성하는 원주들 사이의 픽셀의 크기차이 때문에 출력전류를 보정해 줄 수 있는 메커니즘이 필요하게 되며, 본 연구에서는 이를 위해 MOS 트랜지스터의 채널의 폭을 스케일링하는 방법을 사용하였다. 설계된 칩은 $1.5{\mu}m$ single-poly double-metal 표준 CMOS 공정기술을 이용하여 제조되었다.

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Retina-Motivated CMOS Vision Chip Based on Column Parallel Architecture and Switch-Selective Resistive Network

  • Kong, Jae-Sung;Hyun, Hyo-Young;Seo, Sang-Ho;Shin, Jang-Kyoo
    • ETRI Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.783-789
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    • 2008
  • A bio-inspired vision chip for edge detection was fabricated using 0.35 ${\mu}m$ double-poly four-metal complementary metal-oxide-semiconductor technology. It mimics the edge detection mechanism of a biological retina. This type of vision chip offer several advantages including compact size, high speed, and dense system integration. Low resolution and relatively high power consumption are common limitations of these chips because of their complex circuit structure. We have tried to overcome these problems by rearranging and simplifying their circuits. A vision chip of $160{\times}120$ pixels has been fabricated in $5{\times}5\;mm^2$ silicon die. It shows less than 10 mW of power consumption.

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