IoU를 이용한 Dunaliella tertiolecta의 자동 움직임 분석

Abstract

화학물질이 생물에 미치는 잠재적 유해성을 평가하기 위한 생태독성시험에는 물벼룩, 저서성 단각류, 어류, 미세조류 등 다양한 생물종이 사용되고 있다[1]. 이중 편모가 있는 미세조류(유글레나 종)를 이용한 이동성 분석 방법은 화학물질에 대해 높은 민감도를 갖고 있기에 기존의 생태독성시험으로는 구현할 수 없는 실시간 모니터링이 가능한 장점이 있다[2]. 이러한 장점에도 불구하고 미세조류를 이용한 이동성 분석 방법은 고배율의 현미경을 통해 좁은 영역에 존재하는 적은 개체수의 미세조류를 반복적으로 분석해야 하므로 전체적인 미세조류의 반응 양상을 파악하기에는 오랜 시간이 걸리고 화학물질에 대한 특정 시점에서의 이동성을 분석하기 어려운 단점이 있다. 본 논문에서는 편모 해양 미세조류(Dunaliella tertiolecta)를 렌즈프리 그림자 이미징 기술(lens-free shadow imaging technology, LSIT)에 적용한 연구를 제시한다. LSIT는 렌즈가 없는 광학 분석 시스템으로 넓은 영역에 존재하는 다수의 개체수를 한번에 분석할 수 있는 장점이 있다[3]. 본 논문에서는 LSIT로 촬영된 미세조류 영상에서 실시간으로개체수를 계산하고 움직임과 관련된 파라미터인 이동속도와 운동성을 자동으로 분석한 연구 결과를 소개한다.