세포 사진을 컴퓨터에게 세어 달라고 하기
세포 사진 한 장에 세포가 수백 개 있으면 사람은 세다가 지친다. 컴퓨터는 지치지 않지만 무엇이 세포인지 먼저 배워야 한다. 이 페이지는 그 배우는 과정까지 브라우저 안에서 끝내는 도구와, 옆에서 사용법을 알려 주는 도우미를 한 화면에 둔다.
프로그램을 불러오는 중…
Piximi가 하는 일
Piximi는 브로드 연구소가 공개한 이미지 분석 도구다. 설치 없이 브라우저에서 열리고, 사진과 분석 결과는 컴퓨터 밖으로 나가지 않는다. 하는 일은 셋이다. 사진에 이름표를 붙이고 그 이름표를 배우는 분류, 사진 안에서 세포 하나하나를 찾아내는 분할, 찾아낸 세포마다 넓이·둘레·구형도 같은 값을 재는 측정. 모델 학습도 브라우저 안의 연산으로 돌아가므로 학교 컴퓨터로도 된다.
처음 10분
처음이라면 예제 프로젝트로 시작하는 것이 빠르다. 시작 화면의 OPEN EXAMPLE PROJECT에서 세포 주석이 이미 들어 있는 말라리아 혈액 도말 예제를 열면, 감염된 적혈구와 그렇지 않은 적혈구가 나뉘어 있다. 내려받는 데 몇 분이 걸릴 수 있다.
세포 크기를 재는 흐름은 이렇다. 오른쪽 위의 Measure로 들어가 표 옆의 **+**를 누르고, 측정 대상을 사진(Image)이 아니라 세포 종류(예: Infected)로 고른다. Object Geometry에서 넓이와 둘레를 켜고 Category로 나누면, 감염된 세포와 그렇지 않은 세포의 평균 넓이가 표로 나온다. PLOTS에서는 그 분포가 히스토그램으로 보이고, EXPORT로 CSV를 내려받는다.
사진 전체를 재는 표에는 세포 크기가 나오지 않는다. 종류를 고르는 자리에서 가장 많이 헤맨다.
픽셀에서 마이크로미터로
Piximi의 측정값은 전부 픽셀이다. 사진마다 배율이 다르므로 도구는 실제 길이를 알 수 없다. 실제 크기가 필요하면 세포 크기 측정 프로그램으로 같은 사진의 µm/px를 먼저 구하고, 길이에는 그 값을, 넓이에는 그 값의 제곱을 곱한다. 사진 한 장의 세포 수백 개를 재는 일은 Piximi가, 그 숫자에 단위를 붙이는 일은 보정이 맡는다.
학습시킨다는 것
내 사진으로 하려면 Open > Image로 사진을 올리고, 몇 장을 골라 Categorize로 이름표를 붙인 뒤 학습을 시작한다. 모델은 이름표가 붙은 사진에서 규칙을 찾아 나머지 사진을 스스로 나눈다. 여기서 수업이 시작된다. 이름표를 다섯 장에만 붙였을 때와 쉰 장에 붙였을 때 정확도가 어떻게 달라지는지, 한쪽 종류의 사진이 훨씬 많으면 모델이 어느 쪽으로 기우는지, 학습에 쓰지 않은 사진으로 검사해야 하는 이유가 무엇인지가 전부 화면에서 눈에 보인다.
주의할 점
예제 내려받기, 모델 학습, 측정 계산은 수십 초에서 몇 분이 걸린다. 화면이 멈춘 것처럼 보여도 돌고 있는 표시가 있으면 기다린다. 작업은 탭을 닫는 순간 사라지므로 Save > Project로 자주 저장하고, 다음에는 UPLOAD PROJECT로 되살린다. 도우미는 매뉴얼을 바탕으로 답하지만 화면이 바뀌면 틀릴 수 있다. 버튼 이름이 다르면 화면 오른쪽 위의 ? 도움말이 더 정확하다.
자주 묻는 질문
사진이 어디로 올라가나요?
어디로도 가지 않습니다. Piximi는 브라우저 안에서만 돌고, 이 페이지의 도우미에게는 입력한 질문 글만 전달됩니다. 사진과 분석 결과는 컴퓨터를 떠나지 않습니다.
어떤 사진 형식을 올릴 수 있나요?
JPG·PNG는 물론 현미경 카메라가 내는 TIFF도 됩니다. 여러 장을 한꺼번에 끌어다 놓을 수 있습니다.
세포를 하나하나 직접 그려야 하나요?
직접 그리는 주석 도구도 있고, 사전 학습된 분할 모델을 불러와 자동으로 찾게 할 수도 있습니다. 자동으로 찾은 뒤 틀린 것만 고치는 것이 가장 빠릅니다.
도우미는 무엇을 알고 있나요?
Piximi 화면의 버튼과 흐름을 정리한 매뉴얼을 알고 있어서 '무엇을 하고 싶다'고 말하면 누를 순서를 알려 줍니다. 세포 생물학 질문에는 짧게만 답하고 도구 사용으로 돌아옵니다.
느린 컴퓨터에서도 되나요?
됩니다. 다만 모델 학습과 큰 예제는 시간이 더 걸립니다. 사진 수를 줄이거나 작은 예제부터 시작하면 수업 시간 안에 끝낼 수 있습니다.