• 제목/요약/키워드: superresolution

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Finding Needles in a Haystack with Light: Resolving the Microcircuitry of the Brain with Fluorescence Microscopy

  • Rah, Jong-Cheol;Choi, Joon Ho
    • Molecules and Cells
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    • 제45권2호
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    • pp.84-92
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    • 2022
  • To understand the microcircuitry of the brain, the anatomical and functional connectivity among neurons must be resolved. One of the technical hurdles to achieving this goal is that the anatomical connections, or synapses, are often smaller than the diffraction limit of light and thus are difficult to resolve by conventional microscopy, while the microcircuitry of the brain is on the scale of 1 mm or larger. To date, the gold standard method for microcircuit reconstruction has been electron microscopy (EM). However, despite its rapid development, EM has clear shortcomings as a method for microcircuit reconstruction. The greatest weakness of this method is arguably its incompatibility with functional and molecular analysis. Fluorescence microscopy, on the other hand, is readily compatible with numerous physiological and molecular analyses. We believe that recent advances in various fluorescence microscopy techniques offer a new possibility for reliable synapse detection in large volumes of neural circuits. In this minireview, we summarize recent advances in fluorescence-based microcircuit reconstruction. In the same vein as these studies, we introduce our recent efforts to analyze the long-range connectivity among brain areas and the subcellular distribution of synapses of interest in relatively large volumes of cortical tissue with array tomography and superresolution microscopy.

CMOS 이미지 센서의 영상 개선을 위한 실시간 전처리 프로세서의 설계 (Design of Real-Time PreProcessor for Image Enhancement of CMOS Image Sensor)

  • 정윤호;이준환;김재석;임원배;허봉수;강문기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권8호
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    • pp.62-71
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    • 2001
  • 본 논문은 CMOS 이미지 센서에서 획득한 영상의 품질을 개선하기 위한 실시간 전처리 프로세서의 설계를 제시한다. CMOS 이미지 센서는 기존 IC와의 통합, 저전력소모, 저가격화등의 다양한 이점을 갖지만, 기존의 CCD 소자로부터 획득한 영상에 비해 열등한 품질의 영상을 제공하는 단점이 있다. CMOS 이미지 센서의 이러한 물리적 한계를 극복하기 위해 본 논문에서 제안하는 전처리 프로세서에는 색상 보간, 색상 보정, 감마 보정, 자동 노출 조정 등의 기본적인 전처리 알고리즘 외에 공간 가변적 대비 향상 알고리즘이 포함되었다. 여기에서 제안하는 전처리 프로세서는 이러한 알고리즘을 효율적으로 구현하기 위한 하드웨어 구조를 가지며, VHDL 언어를 이용하여 설계 및 검증되었다. 설계된 전처리 프로세서는 합성 결과 약 19K의 논리 게이트를 포함하였으며, 이는 저가격의 PC 카메라 구현에 적합하다. 제안된 전처리 프로세서의 실시간 동작 여부를 검증하기 위해 설계된 전처리 프로세서는 Altera사의 Flex EPF10KGC503-3 FPGA 칩으로 구현되었으며, 성공적으로 동작함을 확인하였다.

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Resolution Improvement of the Positron Computerized Tomographic System with Hardware Approach and Superresolution Technique

  • Hong, Ki-Sang;Ra, Jong-Beom
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1979년도 하계 전자.전기연합학술발표회논문집
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    • pp.162-163
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    • 1979
  • A new detector array scheme for the positron camera for tile improved image resolution and a method for the resolution improvement of the undersampled projection data from ring positron camera are proposed. Computer simulation results are presented and problems ana limitations are discussed.

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모멘트방법을 이용한 새로운 역산란 계산 방법, I : 이론 (A New Inverse Scattering Scheme Using the Moment Method, I: Theory)

  • 김세윤;이재민;라정웅
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.243-251
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    • 1988
  • A new technique to reconstruct complex permittivity profiles of dielectric objects by using the moment-method solutions to the electric field integral equation iversely is presented here. Performing numerical calcualtions for several type of dielectric objects by employing the present scheme, it is demonstrated that this inverse technique provides the superresolution of the reconstructed permittivity profiles regardless of the location measured the scattered field, the size and shape of dielelctric objects and the permittivity profile.

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파수영역에서 모멘트 방법을 이용한 새로운 역산란 방법, II : 수치계산 (A New Inverse Scattering Technique Using the Moment Method in the Spectral Domain, II: Numerical Simulation)

  • 이재민;김세윤;나정웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.442-445
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    • 1988
  • In this paper, the reconstruction of complex permittivity distribution on a rectangular cross section of inhomogeneous dielectric cylinders is performed by employing the spectral inverse scattering scheme. Numerical simulations provide the superresolution to the permittivity profiles nearly regardless of the measurement locations of the scattered field and the permittivity distributions on the cross section.

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MUSIC 알고리듬을 이용한 공간파 신호의 도래각 추정 (The Estimation of Directions of Arrival of Multiple Sky Waves Using MUSIC Algorithm)

  • 채종석;박형래;이혁재;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.1134-1140
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    • 1988
  • In this paper, the theory of superresolution algorithms for estimation of directions of arrival of signals using eigen-structure analysis (mainly MUSIC algorithm)is described. Also, we apply MUSIC algorithm to circularly disposed antenna system, and simulate the angular resolution according to relative azimuth difference, S/N ratio, number of snapshots, so that we confirm the possibility of applications of MUSIC algorithm to sky wave in real situations.

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광결상계의 초분해능 (Superresolution of Optical Imaging System)

  • 조영민;김종태;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.349-355
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    • 1994
  • Rayleigh의 분해능 한계 $\epsilon_R$보다 작은 선폭 $\epsilon_0$을 분해할 수 있는 광결상계사 이론적으로 취급되었고, 이어서 초분해능을 지니는 광학계가 제시되었다. 먼저 초분해능을 역변환 문제로 취급하여 초분해능 회절상의 진폭 임펄스 함수를 주는 적분방정식을 도입하고 매개변수 $\beta$(양정수)에 따라서 진폭 임펄스 함수의 반치폭이 조사되었다. 이 초분해능 광학계의 구경함수의 진폭 분포가 변조되었고 또 구경에서 나가는 Huygens 파동의 위상도 Holography로 변조되었다. 이들의 변조를 위하여 이용된 광변조 소자가 제시되었다. 초미세 광리소그라피에 유용한 결론을 얻었다.

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광학계의 위상 변조 조건에 따른 중심 강도 변화 (The effect of phase modulation on the central peak intensity in an optical system)

  • 이영철;정창섭;박성종;이윤우
    • 한국광학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.67-72
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    • 2000
  • 최근에 많은 연구들이 디지털 다기능 디스크(DVD) pick up head나 초정밀 주사 현미경과 같은 회절 한계 이상의 초분해능을 갖는 광학계를 개발하기 위해 annular mask나 ppupil filter 등의 다양한 방법을 이용하고 있다. 본 연구진은 초분해능 광학계 개발에 이용되는 annular mask와 phase modulated filter를 동시에 갖는 환형태의 위상 변조 광학계를 개발하기 위한 연구를 수행해 왔다. 이러한 광학계의 결상 특성은 위상 변조 조건, 즉 환형 폭, 환형 위치, 그리고 변조량에 영향을 받게되는데, 본 연구에서는 이러한 위상 변조 조건을 결정할 수 있는 최적화 프로그램을 개발하였다. 프로그램에 의해 결정된 환형 위상 변조 광학계의 위상 변조 조건에 따른 최적 상면에서의 중심 강도 변화를 조사하였다. 이러한 결과로부터 최대 중심 강도를 갖는 최적의 환형 이상 apodizer 조건을 결정할 수 있었고, 특히 광학계가 구면수차를 포함하는 경우 구면수차량이 증가 할수록 수차 보정 능력이 우수함을 알 수 있었다.

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파수영역에서 모멘트 방법을 이용한 새로운 역산란 방법 , II : 수치계산 (A New Inverse Scattering Technique Using the Moment Method in the Spectral Domain , II : Numerical Simulation)

  • 이재민;김세윤;나정웅
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1150-1157
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    • 1988
  • 본 논문에서는, 전편 논문인 I부에서 제시한 파수영역에서의 역산란 방법을 사용한 비균일한 유전체 기둥의 직사각형 단면내의 주어진 유전율 분포를 재구성 하였다. 수치계산 결과 산란전계의 측정위치와 유전체 단면내의 유전율 분포에 거의 상관없이 사용파장에 비해 훨씬 작은 정도로 주어진 유전율 분포를 재구성 할 수 있음을 보였다.

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RECONSTRUCTING A SUPER-RESOLUTION IMAGE FOR DEPTH-VARYING SCENES

  • Yokoyamay, Ami;Kubotaz, Akira;Hatoriz, Yoshinori
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.446-449
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    • 2009
  • In this paper, we present a novel method for reconstructing a super-resolution image using multi-view low-resolution images captured for depth varying scene without requiring complex analysis such as depth estimation and feature matching. The proposed method is based on the iterative back projection technique that is extended to the 3D volume domain (i.e., space + depth), unlike the conventional superresolution methods that handle only 2D translation among captured images.

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