ベイズ推定による顕微鏡画像の深さ推定

摘要

細胞生物学において，細胞の三次元形状を知ることは細胞の機能を知るために重要である．しかし，現実の顕微鏡では，細胞の三次元ライブイメージングするためには空間解像度を高くできないなどの問題がある．本研究では，この課題に対して情報学手法によりアプローチすることとし，複数枚の焦点深度の異なる二次元の観測画像から観測対象の深さを推定する統計手法を提案する．この際，複数枚の観測画像が得られることを利用して観測画像よりも解像度を高くした超解像を同時に行う．ラベルを導入し，それにより顕微鏡観測環境下の事前知識を自然な形で表現する．人工的な画像を用いたシミュレーション実験により，複数枚の観測画像から，観測対象の深さと輝度を超解像推定できることを示す．