벌집 모양의 적층 디지털 PCR 마이크로어레이 이미지는 단위 크기가 작고 배열이 밀집되어 있으며 형광 신호가 약하고 조명 분포의 영향도 받기 쉬워 샘플 포인트 위치 지정이 어렵다. 본 논문에서는 형태학 기반의 3채널 벌집형 형광 이미지 샘플 포인트 주소 지정 알고리즘과 디지털 PCR 이미지 정보 추출 방법을 제안하여 마이크로어레이 칩의 미약한 생체 분자 형광 신호를 신속하고 효과적으로 인식할 수 있다. 서로 다른 채널의 이미지를 정합 및 융합하여 샘플 포인트 배열을 정렬하고, 이미지 대비를 향상시켜 유효 샘플 영역을 선택하며, 개선된 감마 알고리즘을 기반으로 조명 분포 불균일 효과를 제거한다. 형태학 알고리즘을 통해 밀집 배열된 샘플 포인트를 인식하고 마이크로어레이 칩 이미지를 단위별로 분할 및 위치 지정하여 각 샘플 포인트의 생체 분자 형광 정보를 추출한다. 약 20,000개의 마이크로 유닛이 있는 디지털 PCR 칩 이미지 처리는 20초 미만이며, 기존 위치 지정 방법과 비교해 동일한 샘플 수의 이미지 처리 시간이 3개 정도의 수치 단위로 감소된다. 표준 기기와 비교했을 때 샘플 포인트 인식 정확도는 98.79%, 생체 정보 계산 결과(복제 수) 정확도는 96.2%에 달한다. 본 논문에서 제안한 형태학 기반 3채널 벌집형 형광 이미지 샘플 포인트 주소 지정 알고리즘과 디지털 PCR 이미지 정보 추출 방법은 벌집형 적층 마이크로어레이 형광 이미지 샘플 포인트 위치 지정 어려움을 극복하였으며, 기존 방법에 비해 빠르고 정확하게 생체 정보를 획득하여 디지털 PCR 기술의 정확한 정량화 기반을 마련하였다.

생물 형광 이미지; 벌집형; 디지털 PCR 마이크로어레이; 주소 지정 및 위치 지정