生物图像处理的基本术语和常用参数

http://www.microimage.com.cnMiffy(2010-10-12 16:31:23)

一.像素与灰度
  1.像素
 
 是构成显示器图像的最基本单元,按行和列(X和Y)方向排列成矩列。任何一矩列均对应一个点,这些点称为像素。单位面积屏幕上像素愈多则图像愈清晰,即分辨率愈高,显示的图像也越细腻和真实。数字图像的像素越多,灰度量化等级也越多,图像分析仪分析出的结果越准确。但是。当像素达到一定量时,由于图像分析仪计算机的存储量和计算量呈几何级数增大,从而减慢了计算机的处理速度。
  2.灰度
 
 系指图像每一像素的明暗(深浅)程度,即该像素的图像由黑到白变化的量化等级。显微图像分析系统的灰度量化等级均为2n,较常见的为28,即256个量化等级。灰度的量化等级越多,图像分析系统的灰度分辨率越高,显示出的图像明暗层次越丰富。越接近被摄图像的真实颜色的明暗(深浅)层次。灰度值的大小与物质含量多少呈反比关系,灰度值越小,表示染色越深,所含物质的量越多(0代表黑色,2n—1代表白色)。一般人眼能分辨的灰度级仅为15~25,计算机在灰度的分辨能力上要强于人眼,因此,当人眼用显微镜观察得出无明显差别时,用图像分析系统则可能反映出两者的显著差异。

二.色彩
  依据图像的颜色可分为黑白图像与彩色图像,后者又可再分为伪彩色图像与真彩色图像。黑白图像没有色彩信息,伪彩色图像仅仅是根据灰度值人为地设定为不同的颜色,以便于进一步分析。真彩色图像是由图像采集装置将每一像素的真实色彩分解为红、绿、蓝三种原色信号,每种原色信号又有其灰度等级,最终再通过计算机重新编码还原为彩色图像。所以,真彩色图像所包含的信息量多于前两者。

三.光密度
  光密度又称吸光度,是指光线通过某一物质前与通过后光强度(Io与Ib)比值的对数值,即log(Io/Ib)。光密度值与物质含量成正比关系,光密度值越小,说明光线被吸收的程度越小,物质含量则越低。

四.长度
  对于形状不规则的线形组织结构,一般方法很难计算出长度,如组织中的毛细血管和神经纤维,细胞超微结构中的各种膜性结构等,以往常用排列稀疏或密集等词描述,图像分析仪则可测出各种图像周界线的长度。例如:在活检组织的子宫颈上皮细胞电子显微镜照片上,测出一定范围内的细胞膜长度为8128像素,桥粒长度为1229像素,计算出桥粒长度占细胞膜总长度的15%,用此方法观察到癌细胞的桥粒值远小于正常细胞,因此,则可以提出癌细胞转移的原因之一可能与癌细胞之间的细胞连接减少有关。

五.面积
  在光镜或电镜免疫组织化学标本观察中,均涉及标本中某些结构面积变化的问题。图像分析仪在一定放大倍数下,可以测出每平方微米含多少像素,方法是画出待测结构轮廓,在此轮廓范围内含多少像素可立即显示出来,这样即可很快算出面积的数值。例如在铁蛋白法、胶体金法免疫电镜技术中,可用上述方法进行单位面积中反应产物颗粒的计数,由此进行各种实验条件下的比较。
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