AI將實驗室級顯微鏡細節帶入智能手機圖像

深度學習是人工智慧（AI）的一種強大形式，在很多領域都有廣泛的應用。許多人擔心這項技術可能會對人類造成毀滅性的打擊，但最近一批研究人員已經證明，這項技術可以大大有利於人們，尤其是生活在世界不發達地區的人們。

來自洛杉磯加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院的團隊利用深度學習將標準的智能手機相機功能提高到實驗室級顯微鏡的水平。這意味著圖像將從手機中獲取，但其質量將像高科技實驗室顯微鏡一樣細緻和精確。

這最終可以用於在世界上貧困地區進行廉價的實驗室級分析，在這些地區沒有高質量診斷技術。

使用智能手機顯微鏡附件（L）拍攝的血塗片圖像通過深度學習演算法（C）運行，產生與高端實驗室顯微鏡（R）相似的結果。每幅圖像都顯示了一個被紅血球包圍的白血球（中央的大型物體）。白細胞直徑約5微米。

為了開發這種技術，該小組創建了一個小型附件，可以將其與智能手機相機的鏡頭集成在一起，並生成具有超精細細節的高解析度顯微圖像，精度可達約百萬分之一儀錶。

該設備可以以大約650元的價格進行3D列印，但這隻能解決部分問題。為了真正達到實驗室級的精度，團隊必須將人工智慧付諸行動。

為此，他們拍攝了來自高科技實驗室顯微鏡和智能手機的肺組織樣本，血液和巴氏塗片的圖像，並將附件整合在一起。兩台設備的輸出都輸入了一個基於深度學習的計算機系統，該系統可以識別和增強照片中的微觀細節。整個事情的工作不僅用智能手機拍攝而且用壓縮的低質量圖像進行測試。

「使用深度學習，我們著手彌補廉價的基於手機的顯微鏡與使用高端鏡頭的黃金標準台式顯微鏡之間的圖像質量差距，」該研究的第一作者Aydogan Ozcan在聲明 。「我們相信我們的方法廣泛適用於其他低成本顯微系統，例如使用便宜的鏡頭或相機，並且可以幫助用高性價比的移動替代品替代高端台式顯微鏡。」

這增加了人工智慧用途的增長。從自動駕駛汽車到預測未來幾個月內哪些患者更有可能死亡，該技術一直在為汽車和醫藥行業帶來革命性的變革。這種特定的技術只是智能手機攝像頭的升級，但在世界上缺乏高科技診斷技術的地區，它可能是一種便宜且易於獲得的解決方案。然而，截至目前，還沒有關於何時可以廣泛使用這類東西的消息。

關於該技術的工作已在名為「深度學習增強型行動電話顯微鏡」的論文中詳細介紹，並發表在 美國化學學會期刊ACS Photonics 上 。

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