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형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법 및 이를 이용한 형광 시정수 영상 시스템

  • 기술번호 : KST2015189822
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 이용한 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법은, 컴퓨터가, (a) 각 픽셀 위치에서 검출되는 형광 광자 계수들의 측정값들의 분포 데이터를 획득하는 단계, (b) 전체 크기값 행렬의 초기값을 결정하는 단계, (c) 현재 전체 크기값 행렬과 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 시정수값 벡터로서 다음 시정수값 벡터를 추정하는 단계, (d) 다음 시정수값 벡터와 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 전체 크기값 행렬로서 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계 및 (e) 추정된 시정수값 벡터와 전체 크기값 행렬이 소정의 피팅(fitting) 기준에 부합할 때까지 단계 (c)와 단계 (d)를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
Int. CL G01N 21/64 (2006.01) G06F 19/00 (2011.01) G06T 7/00 (2006.01)
CPC G01N 21/64(2013.01) G01N 21/64(2013.01) G01N 21/64(2013.01)
출원번호/일자 1020140194154 (2014.12.30)
출원인 이화여자대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1507103-0000 (2015.03.24)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20150401) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.12.30)
심사청구항수 27

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 이화여자대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김정태 대한민국 서울특별시 서초구
2 석지영 대한민국 서울특별시 송파구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김인철 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **, 매강빌딩*층 에이치앤에이치 H&H 국제특허법률사무소 (서초동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 이화여자대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.12.30 수리 (Accepted) 1-1-2014-1281120-48
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2015.01.09 수리 (Accepted) 1-1-2015-0025230-35
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.02.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.02.17 수리 (Accepted) 9-1-2015-0013762-30
5 등록결정서
Decision to grant		 2015.03.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0171860-61
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번호 청구항
1 1
컴퓨터를 이용한 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법으로서,상기 컴퓨터가,(a) 각 픽셀 위치에서 검출되는 형광 광자 계수들의 측정값들의 분포 데이터를 획득하는 단계;(b) 전체 크기값 행렬의 초기값을 결정하는 단계;(c) 현재 전체 크기값 행렬과 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 시정수값 벡터로서 다음 시정수값 벡터를 추정하는 단계;(d) 다음 시정수값 벡터와 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 전체 크기값 행렬로서 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계; 및(e) 추정된 시정수값 벡터와 전체 크기값 행렬이 소정의 피팅(fitting) 기준에 부합할 때까지 단계 (c)와 단계 (d)를 반복하는 단계를 포함하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
2 2
청구항 1에 있어서, 상기 각 픽셀 위치에서 검출된 측정값들의 분포는 포와송 확률 밀도 분포 함수 또는 가우시안 확률 밀도 분포 함수에 기초하여 지수 감쇠 함수들의 합으로 모델링되고, 각각의 지수 감쇠 함수들은 시정수값들 및 크기값들로 표현되며,시정수값 벡터는 모든 픽셀 위치에서 측정값들의 분포를 모두 모델링하는 데에 필요한 지수 감쇠 함수들의 모든 시정수 변수들로 구성되고,전체 크기값 행렬은 모든 픽셀 위치의 크기값 벡터들로 구성되는데, 크기값 벡터는 각 픽셀 위치에서 지수 감쇠 함수들의 크기값들로 구성되고, 크기값 벡터의 길이는 시정수값 벡터의 길이와 동일한 길이이며,전체 측정값 행렬은 모든 픽셀 위치의 크기값 벡터들로 구성되는데, 측정값 벡터는 각 픽셀 위치에서 측정된 형광 광자 계수들의 측정값들로 구성됨으로써, 시정수값의 변수와 크기값의 변수가 독립적인 변수로서 분리되어 연산되는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
3 3
청구항 2에 있어서, 유사도 함수는 모든 픽셀들에 공통적인 시정수값 벡터, 전체 크기값 행렬 및 전체 측정값 행렬을 변수로 하는 유사도 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
4 4
청구항 3에 있어서, 유사도 함수는 다음의 수학식으로 주어지며, 여기서 은 유사도 함수, 는 시정수값 벡터, 는 전체 크기값 행렬, 는 전체 측정값 행렬, K는 광자 측정 횟수, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 시정수값 벡터 와 크기값 벡터 로 표현되는 포와송 랜덤 변수 평균, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, 크기값 벡터 는 i 번째 픽셀 위치에서 감쇠 함수들의 크기값으로 구성되는 벡터인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
5 5
청구항 2에 있어서, 다음 시정수값 벡터를 추정하는 단계는,다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 시정수값 벡터를 산출하는 단계를 포함하고, 여기서 는 시정수값 벡터, 는 전체 크기값 행렬, 는 전체 측정값 행렬이고, 는 n 번째(n은 0 이상의 정수이고 n=0이면 초기값을 의미함) 추정된 전체 크기값 행렬이며, 은 과 가 주어지고 가 변수인 유사도 함수, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
6 6
청구항 5에 있어서, 시정수값 벡터를 추정하는 단계는,다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 시정수값 벡터를 산출하는 단계를 포함하고, 은 n 번째 추정된 시정수값 벡터, 은 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터이며, 는 헤세 행렬(Hessian Matrix) 의 역행렬이고, 는 그라디언트(gradient)인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
7 7
청구항 6에 있어서, 헤세 행렬 의 원소 는 다음의 수학식로 주어지고,여기서 p는 헤세 행렬 의 행(row) 인덱스, q는 헤세 행렬 의 열(column) 인덱스, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, j는 0≤j≤J인 시정수값 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 j 번째 시정수값 를 가지는 j 번째 감쇠 함수(decaying function) 의 크기값, 는 j 번째 시정수값 를 가지는 지수 함수와 광자 계수 측정 시스템의 임펄스 응답 함수의 컨볼루션, 는 n 번째 추정된 j 번째 시정수값인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
8 8
청구항 5에 있어서, 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계는,다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하는 단계를 포함하고,여기서 는 전체 크기값 행렬, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터, 는 전체 측정값 행렬이고, 은 와 가 주어지고 가 변수인 유사도 함수, 는 n+1 번째 추정된 전체 크기값 행렬인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
9 9
청구항 8에 있어서, 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계는,다음의 수학식들의 조건들을 만족하는 대리 함수를 이용하여 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하는 단계를 포함하고,여기서 는 변수 의 목적 함수이고, 는 의 함수이면서 에서 최소가 되는 형태를 가지는 대리 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
10 10
청구항 8에 있어서, 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계는,다음의 수학식에 따른 대리 함수를 이용하여 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하는 단계를 포함하고,여기서, 는 n 번째 추정되는 전체 크기값 행렬 을 얻기 위한 반복 연산 중에, m 번째 추정 변수값 들로 구성된 전체 크기값 행렬이고, 는 i 번째 픽셀 위치에서 j 번째 시정수값 를 가지는 j 번째 감쇠 함수 의 크기값이며, 는 j 번째 시정수값 를 가지는 지수 함수와 광자 계수 측정 시스템의 임펄스 응답 함수의 컨볼루션, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, j는 0≤j≤J인 시정수값 인덱스, J는 시정수값 벡터 의 길이, 는 에서 최소이며 전체 크기값 행렬 을 변수로 하는 대리 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
11 11
청구항 10에 있어서, 다음 전체 크기값 행렬을 추정하는 단계는,다음의 수학식에 따라 반복적으로 m 번째 추정된 크기값 로부터 m+1 번째 추정된 크기값 을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
12 12
청구항 1에 있어서, 컴퓨터가 피팅 기준에 부합한다고 추정된 시정수값 벡터 및 전체 크기값 행렬을 기초로 형광 시정수 영상을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
13 13
청구항 12에 있어서, 형광 시정수 영상을 생성하는 단계는,컴퓨터가, 시정수값들 및 크기값들과 픽셀값 사이의 매칭 관계를 정의하는 픽셀값 룩업 테이블(Look Up Table)을 참조하여 각 픽셀 위치에서 추정된 시정수값들 및 크기값들로부터 각 픽셀 위치의 픽셀값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법
14 14
컴퓨터에서 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 청구항에 따른 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 방법의 각 단계들을 수행하도록 작성되어 컴퓨터에서 독출 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터용 프로그램
15 15
각 픽셀 위치에서 검출되는 형광 광자 계수들의 측정값들의 분포 데이터를 저장하는 측정값 저장부;주어진 전체 크기값 행렬의 초기값, 현재 전체 크기값 행렬과 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 시정수값 벡터로서 다음 시정수값 벡터를 추정하는 시정수값 벡터 추정부; 및다음 시정수값 벡터와 전체 픽셀 위치들의 전체 측정값 행렬을 가지고 유사도 함수를 최적화하도록 산출된 전체 크기값 행렬로서 다음 전체 크기값 행렬을 추정하고, 추정된 시정수값 벡터와 전체 크기값 행렬이 소정의 피팅 기준에 부합하는지 판정하며, 만약 부합하다면 추정된 시정수값 벡터와 전체 크기값 행렬을 출력하고, 만약 그렇지 않으면 상기 시정수값 벡터 추정부에 추정된 전체 크기값 행렬을 전달하는 전체 크기값 행렬 추정부를 포함하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
16 16
청구항 15에 있어서, 상기 각 픽셀 위치에서 검출된 측정값들의 분포는 포와송 확률 밀도 분포 함수 또는 가우시안 확률 밀도 분포 함수에 기초하여 지수 감쇠 함수들의 합으로 모델링되고, 각각의 지수 감쇠 함수들은 시정수값들 및 크기값들로 표현되며,시정수값 벡터는 모든 픽셀 위치에서 측정값들의 분포를 모두 모델링하는 데에 필요한 지수 감쇠 함수들의 모든 시정수 변수들로 구성되고,전체 크기값 행렬은 모든 픽셀 위치의 크기값 벡터들로 구성되는데, 크기값 벡터는 각 픽셀 위치에서 지수 감쇠 함수들의 크기값들로 구성되고, 크기값 벡터의 길이는 시정수값 벡터의 길이와 동일한 길이이며,전체 측정값 행렬은 모든 픽셀 위치의 크기값 벡터들로 구성되는데, 측정값 벡터는 각 픽셀 위치에서 측정된 형광 광자 계수들의 측정값들로 구성됨으로써, 시정수값의 변수와 크기값의 변수가 독립적인 변수로서 분리되어 연산되는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
17 17
청구항 16에 있어서, 유사도 함수는 모든 픽셀들에 공통적인 시정수값 벡터, 전체 크기값 행렬 및 전체 측정값 행렬을 변수로 하는 유사도 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
18 18
청구항 17에 있어서, 유사도 함수는 다음의 수학식으로 주어지며, 여기서 은 유사도 함수, 는 시정수값 벡터, 는 전체 크기값 행렬, 는 전체 측정값 행렬, K는 광자 측정 횟수, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 시정수값 벡터 와 크기값 벡터 로 표현되는 포와송 랜덤 변수 평균, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, 크기값 벡터 는 i 번째 픽셀 위치에서 감쇠 함수들의 크기값으로 구성되는 벡터인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
19 19
청구항 16에 있어서, 시정수값 벡터 추정부는다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 시정수값 벡터를 산출하고, 여기서 는 시정수값 벡터, 는 전체 크기값 행렬, 는 전체 측정값 행렬이고, 는 n 번째(n은 0 이상의 정수이고 n=0이면 초기값을 의미함) 추정된 전체 크기값 행렬이며, 은 과 가 주어지고 가 변수인 유사도 함수, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
20 20
청구항 19에 있어서, 시정수값 벡터 추정부는다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 시정수값 벡터를 산출하고, 은 n 번째 추정된 시정수값 벡터, 은 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터이며, 는 헤세 행렬 의 역행렬이고, 는 그라디언트인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
21 21
청구항 20에 있어서, 헤세 행렬 의 원소 는 다음의 수학식로 주어지고,여기서 p는 헤세 행렬 의 행(row) 인덱스, q는 헤세 행렬 의 열(column) 인덱스, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, j는 0≤j≤J인 시정수값 인덱스, 는 i 번째 픽셀 위치에서 j 번째 시정수값 를 가지는 j 번째 감쇠 함수 의 크기값, 는 j 번째 시정수값 를 가지는 지수 함수와 광자 계수 측정 시스템의 임펄스 응답 함수의 컨볼루션, 는 n 번째 추정된 j 번째 시정수값인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
22 22
청구항 19에 있어서, 전체 크기값 행렬 추정부는,다음의 수학식에 따라 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하고,여기서 는 전체 크기값 행렬, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터, 는 전체 측정값 행렬이고, 은 와 가 주어지고 가 변수인 유사도 함수, 는 n+1 번째 추정된 전체 크기값 행렬인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
23 23
청구항 22에 있어서, 전체 크기값 행렬 추정부는,다음의 수학식들의 조건들을 만족하는 대리 함수를 이용하여 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하고,여기서 는 변수 의 목적 함수이고, 는 의 함수이면서 에서 최소가 되는 형태를 가지는 대리 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
24 24
청구항 22에 있어서, 전체 크기값 행렬 추정부는,다음의 수학식에 따른 대리 함수를 이용하여 유사도 함수를 최적화하도록 전체 크기값 행렬을 산출하고,여기서, 는 n 번째 추정되는 전체 크기값 행렬 을 얻기 위한 반복 연산 중에, m 번째 추정 변수값 들로 구성된 전체 크기값 행렬이고, 는 i 번째 픽셀 위치에서 j 번째 시정수값 를 가지는 j 번째 감쇠 함수 의 크기값이며, 는 j 번째 시정수값 를 가지는 지수 함수와 광자 계수 측정 시스템의 임펄스 응답 함수의 컨볼루션, 는 n+1 번째 추정된 시정수값 벡터, k는 0≤k≤K인 광자 측정 시점의 인덱스, i는 0≤i≤I인 픽셀 위치 인덱스, I는 픽셀 위치의 개수, 는 i 번째 픽셀 위치에서 시간 에 측정된 광자 계수 측정값, j는 0≤j≤J인 시정수값 인덱스, J는 시정수값 벡터 의 길이, 는 에서 최소이며 전체 크기값 행렬 을 변수로 하는 대리 함수인 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
25 25
청구항 24에 있어서, 전체 크기값 행렬 추정부는,다음의 수학식에 따라 반복적으로 m 번째 추정된 크기값 로부터 m+1 번째 추정된 크기값 을 추정하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
26 26
청구항 15에 있어서, 컴퓨터가 피팅 기준에 부합한다고 추정된 시정수값 벡터 및 전체 크기값 행렬을 기초로 형광 시정수 영상을 생성하는 픽셀값 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
27 27
청구항 26에 있어서, 시정수값들 및 크기값들과 픽셀값 사이의 매칭 관계를 정의하는 픽셀값 룩업 테이블을 더 포함하고,상기 픽셀값 생성부는 상기 픽셀값 룩업 테이블을 참조하여 각 픽셀 위치에서 추정된 시정수값들 및 크기값들로부터 각 픽셀 위치의 픽셀값을 결정하는 것을 특징으로 하는 형광 시정수 영상 데이터의 전역적 분석 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육부 이화여자대학교 산학협력단 기초연구사업(학술진흥)-일반연구자지원사업-기본연구 Plenoptic 카메라를 위한 영상 처리 및 복원 기법 연구