기존 저비용 스마트폰 현미경의 초점 조절 능력 미흡과 이미지 품질 저하라는 핵심 병목 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 아분자 정밀 초점 조절과 지능형 이미지 향상을 통합한 초저비용 현미 시스템을 구축하는 것을 목표로 한다. 4-f 원리에 기반한 컴팩트 광학 경로를 채용하여 하드웨어 비용을 최소화하기 위해 스마트폰 원본 렌즈를 직접 재사용하였다. 기계적으로는 M3 볼트-너트 조합의 조정과 T형 빔 탄성 구조의 미세 조정으로 구성된 2단계 초점 조절 기구를 설계하여 넓은 범위의 아분자 수준(0.33 μm) 초점 제어를 달성하였고, 알고리즘적으로는 대조 학습 기반의 비대응 이미지 변환 모델을 도입하여 이미지 대비와 세부를 향상시키고 단순 조명의 불균일성을 보상하였다. 실험적으로 구축된 시스템의 총 물질 비용은 32.43 위안에 불과하며 무게는 262 g이다. 시스템은 2.46 μm의 공간 해상도와 0.33 μm의 초점 민감도를 달성하였으며, 알고리즘으로 향상된 현미경 이미지는 고수준 특징 분포와 데스크탑 현미경 이미지 간의 프레쉐 거리(Fréchet distance)를 유의미하게 줄였다(59.7% 개선). 본 연구는 비용이 극히 낮고 휴대 가능하며 아분자 초점 조절 능력을 갖춘 스마트폰 현미경을 성공적으로 개발하였으며, '정밀 탄성 기계 + 지능형 보상 알고리즘' 혁신 패러다임의 효과를 검증하여 자원이 제한된 환경에서 현미경 검사의 보급을 위한 실현 가능한 기술 솔루션을 제공하였다.

스마트폰 현미경;저비용;3D 프린팅;휴대용