显微镜专家将神经网络推向极限,以锐化模糊图像

显微镜专家将神经网络推向极限,以锐化模糊图像

荧光成像利用激光获得明亮、明确的细胞图片和令人惊讶的亚细胞结构。尽管如此,如果你需要观察活细胞在做什么,例如,分离成两个细胞,激光可能会烧焦它并执行它。一个答案是使用较少的光,这样细胞不会受到伤害,并且可以继续使用不同的细胞措施。然而,由于光线如此低,放大仪的识别标志并不多。这是一个微弱的,雾的残骸。一群显微镜和PC研究人员利用一种叫做神经组织的计算机推理方法,即使在非常低的细胞适应光水平下,也能获得更清晰的细胞图像。


该小组由HariShroff博士、国家生物医学成像与生物工程研究所高级研究员陈继吉等共同推动,在TransNih高级成像和显微镜设备中,该技术被称为“图片回收”,它倾向于导致低光蓬松图像低信号与混乱比例(SNR)和低目标(雾)的两个奇迹。


所以事情正是在准备一个神经组织?它包括显示一个PC程序,许多与一组图片协调。这些集合包括一个合理的,尖锐的图片,例如,细胞的线粒体,和雾,无法辨认的表现相当的线粒体。神经组织被显示出大量这些与集合协调的集合,因此“学会”预测在磨练时模糊的图片会是什么样子。因此,神经组织适合拍摄利用低光水平拍摄的模糊图片,并将其转换成更为精练、更详细的图片,研究人员需要检查细胞中发生的事情。


具体而言,专家们集中精力重建“超级目标”图片卷,据称他们发现了构成手机的微小部件的难以置信的确切图片。这些图片显示为一个三维正方形,在转弯时可以从所有点看到。


该小组利用实验室和NIH不同实验室的放大仪器获得了大量的图片量。在获得极低亮度照照下的照片时,细胞没有受到伤害,但是照片却喧哗起伏,信噪比低,无法使用。通过使用RCAN策略,将图像降噪,以生成清晰、准确、可用的3D图片。


“我们可以通过利用人工智能‘预测’低信噪比图片中的高信噪比图片‘来‘击败’放大镜的限制,”Shroff澄清道在超目标成像中,光积累是一个重要的问题,所以我们可以选择绕着它走的路是巨大的,“有时,专家们可以选择在向3D RCAN引入的大声信息上升级空间目标,覆盖一些信息。


另一个研究点是,决定科学家们如何将一幅图片弄得乱七八糟地呈现给RCAN组织,从而激发它将低目标图片转换成一幅可用的图片。在一项“令人愤慨的模糊”工作中,勘探小组发现,无论在任何一个审判级别的蒙蔽下,RCAN目前还没有准备好解开它在用什么来掩饰,并将其转换成一幅可用的图片。


“我特别高兴的是,我们推动了这一战略,直到它‘破产’,”Shroff澄清道我们在连续介质上描绘了SNR程序,显示RCAN的失效位置,同样我们也决定了在RCAN无法切换雾霾之前,一张图片有多模糊。我们相信这有助于其他人界定自己的图片回收工作的展示限制,就像推动这一充满活力的领域的进一步改进一样。”

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页面更新:2024-05-11

标签:锐化   显微镜   图像   模糊   线粒体   神经网络   研究人员   激光   细胞   实验室   神经   小组   事情   极限   水平

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