Optomation
구현 사례

µ-Stitcher

Microscope Control & Stitching Software

현미경 촬영을 처음부터 끝까지 자동화하는 제어 프로그램

초점 조정, 위치 이동, 채널 전환, 이미지 저장 — 촬영 지점마다 반복하던 과정을 하나의 프로그램에서 자동으로 실행합니다. 좁은 시야(FOV)를 여러 번 나누어 찍은 뒤 자동으로 이어 붙여, 시료 전체를 하나의 고해상도 이미지로 만듭니다.

구동 확인 구성 · Zeiss 수동 현미경 · Märzhäuser Tango · Teledyne MicroPublisher 6

라이브 뷰 · 내비게이션
라이브 뷰 · 내비게이션 — 실시간 화면을 보며 스테이지를 이동하고 촬영 영역을 지정합니다. 상단에 연결된 카메라·대물배율·픽셀 크기·스테이지가 표시됩니다.

이 사례에 구현한 자동화

라이브 뷰 · 내비게이션

실시간 화면을 보면서 스테이지를 이동하고 배율·비닝·노출을 조절합니다. 화면에서 좌상·우하 코너를 지정해 촬영할 영역을 잡습니다.

멀티포지션

관찰할 지점을 목록으로 등록해 두면 각 지점을 순서대로 자동 촬영합니다. 지점마다 사람이 스테이지를 옮길 필요가 없습니다.

멀티채널

명시야·형광 등 촬영 조건을 채널로 등록하고 지점마다 자동 전환합니다. 채널별 노출 시간과 표시 색상을 따로 지정할 수 있습니다.

타임랩스

지정한 간격과 반복 횟수로 같은 촬영을 되풀이합니다. 시간에 따른 변화를 사람이 지키고 있지 않아도 기록됩니다.

스티칭

겹치는 경계를 자동으로 찾아 여러 장의 사진을 하나의 큰 이미지로 합성합니다. 원리는 스마트폰 파노라마와 같으며, 음영 보정을 거쳐 타일 경계가 드러나지 않게 다듬습니다. 아래 도판이 타일 52장이 한 장이 되기까지의 과정입니다.

실제 화면

MDA 제어창 — 멀티포지션 · 채널 · 타임랩스
MDA 제어창 — 멀티포지션 · 채널 · 타임랩스 — 촬영 지점 목록, 타일 그리드 영역, 채널 설정, 타임랩스 간격을 한 화면에서 구성하고 예상 소요 시간을 미리 확인합니다.
결과 뷰어 — 3채널 형광 병합
결과 뷰어 — 3채널 형광 병합 — 채널별로 촬영한 이미지를 하나로 겹쳐 표시합니다. 화면 아래에 히스토그램이 함께 나옵니다.
음영 보정을 거친 스티칭 결과
음영 보정을 거친 스티칭 결과 — 여러 장의 타일을 이어 붙여 시료 전체를 하나의 이미지로 만든 결과입니다. 배율을 올릴수록 한 번에 보이는 범위가 좁아지므로, 나눠 찍고 이어 붙이는 것이 시료 전체를 고배율로 보는 유일한 방법입니다.

촬영에서 한 장이 되기까지

타일 52장이 한 장이 되기까지 — 음영 보정 전후
타일 52장이 한 장이 되기까지 — 음영 보정 전후 — 한 번의 스캔에서 나온 실제 데이터입니다. ① 4열 × 13행으로 나눠 찍은 타일 52장을 15% 겹치게 촬영하고, ② 그대로 이어 붙이면 타일마다 가장자리가 어두워 배경에 격자무늬가 남습니다. ③ 자동 음영 보정을 거친 것이 실제 출력이며, 확대해 보면 타일이 만나던 자리가 사라져 있습니다. 결과 이미지는 9,606 × 24,682 화소(약 2.4억 화소 · 4.4 × 11.2 mm)입니다.
형광 촬영에서는 차이가 더 큽니다
형광 촬영에서는 차이가 더 큽니다 — 타일마다 조명이 고르지 않아 가장자리가 어둡습니다. 이어 붙이기만 하면 그 얼룩이 격자무늬로 남고(왼쪽), 보정을 거쳐야 비로소 한 장의 사진으로 읽힙니다(오른쪽). 왼쪽은 촬영이 도는 동안 화면에 띄우는 실시간 미리보기이기도 합니다 — 스캔이 끝난 뒤에야 잘못된 것을 알면 촬영 시간을 통째로 버리게 되므로, 보정 전 상태로라도 진행 중에 보여 줍니다.

Micro-Manager Core 기반

전 세계 연구자들이 함께 만든 오픈소스 현미경 제어 엔진입니다. 대부분의 상용 카메라·스테이지·현미경 하드웨어를 지원하지만 화면 구성과 용어가 낯설어 진입장벽이 높습니다. µ-Stitcher는 이 제어 엔진을 그대로 활용하고 UI만 새로 설계했습니다.

제어 엔진을 그대로 활용하므로, 이 화면과 자동화 흐름은 다른 장비 구성에 맞춰 다시 구성할 수 있습니다.

Micro-Manager Core 알아보기 ↗