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奥林巴斯显微镜背景减法工具包

2014-01-13  发布者:admin 

 奥林巴斯数码显微镜图像背景减法工具包是一个独立的Java应用程序设计的Windows操作系统。 该软件应用程序可被用来产生均匀的背景与任何光学显微镜拍摄的数字图像。 由于在光学显微镜可照明模式的宽谱,图像可以经常遭受是由出现在背景渐变表现亮度的变化。 这些波动往往会导致对比度和亮度的检体区域的不足,会严重影响一个原本可以接受的数字图像的质量。

不均匀的背景通常采用离轴照明技术,如倾斜和暗视野照明,其中所述显微镜照明磁头定位在一个角度相对于所述显微镜光轴的结果。 例如,在斜光,即使没有在舞台上以代替样品时,视场显示的光强度横穿该字段从一个边缘到另一个(参见图1)的梯度。 此效果的大小取决于倍率变焦比,但通常会出现与的视场比所述另一侧轻得多的一侧。

呈现在图1在低(图1(a))和高(图1(b))的放大倍率在斜照明观察到典型的标本viewfields。 样品制备是作为一个整体装入嵌入香脂介质染色后的蛲虫( 蛲虫 )。 一个极端的梯度,以在中心具有明确定义的边界,是显而易见的,在低放大倍数图像(图1(a))和难以通过照明器的简单调整,除去。 相比之下,梯度变得更高的放大倍率(图1(b))更平滑,并且可以通过仔细定位照明头部几乎被淘汰。

在浅至中度背景强度(或亮度)梯度存在于数字图像的情况下,它们通常可以由奥林巴斯背景减法工具包的明智应用消除。 之后,该软件已被安装在主机计算机(建议在软件位于承载显微镜的软件和硬件在同一台计算机上)上,该可执行程序可以通过Windows 开始按钮位于左下方访问角落里的工具栏。 单击此按钮可启动一个包含程序的选择,从而导致了工具包软件的菜单。 导航到包含该背景扣除软件的菜单项,然后单击上市启动程序。

初始化后,程序呈现给操作者一个标准的Windows对话框标题,请选择一个图像文件打开 。 对于文件搜索的默认目录是背景减法的软件,这通常不是图像文件的首选位置的根目录下。 使用下拉菜单和/或位于对话框的顶部选择包含相应的图像文件的目标目录导航按钮。 下一步,选择一个文件,然后单击打开按钮来加载图像到背景减法的应用软件。 请注意,该软件是唯一能够加载,处理和保存图像中的下列格式之一:PSD(Photoshop文档),JPG(联合图像专家组),BMP(Windows位图),PCX(PC画笔), 热 ​​重分析 ( Targa图像文件),PNG(可移植网络图形),和PICT(Macintosh的图形文件)。

一旦背景减除计划已经启动,类似于图2所示的窗口出现在屏幕上。 标题栏列出了程序名( 奥林巴斯表达式背景减除工具包 ),并且已被装入(图2中大肠杆菌vermicularis.psd)软件中的图像的名称。 出现在软件窗口都有权标本的图像 (左)和用户生成的背景 (右)两个图像。 每个图像以320×240像素默认的最大大小出现在窗口,无论原始图像有多大,除非图像大小比默认值小。 在原始图像尺寸小于320×240像素的情况下,图像出现在其实际大小和软件调整窗口大小以匹配图像。 最小的窗口大小为350×190,其能够容纳该应用程序的控制滑块和单选按钮(最大窗口大小为672×430像素)的最小空间。

当目标图像被加载到软件窗口中,8个控制点显示为叠加在具有三个位置沿左侧边缘,3沿右侧边缘,一个在上部中央,和一个在较低的图像的顶部中心。 控制点大小滑块可用于调整像素的数目在每个控制箱,从9(3×3),以81(9×10),具有25的中间值(5×5)和49(7× 7)。 增加的控制点的像素的数目往往会导致所显示更均匀外观的背景。

在背景强度的计算利用控制点的数量是通过点击相邻的控制点文本输入框的数字的蓝色箭头按钮调节。 8初始控制点之后,新点被添加在彼此的顶部在图像的中心。 它们可以通过在图像窗口中拖动任何地方重定位。由软件计算后台利用控制点的最小数是6,和较低的数字,不能输入到文本输入框。 要手动输入一些控制点,点击里面的文本输入框,输入想要的号码,然后点击蓝色箭头的一个或按回车键。 控制点的最大数目是16,和背景的计算可以与任何数量的6和16之间的控制点,其中包括被执行。

采用背景减除工具包进行背景减除上的图像在功能上类似于交互式的Java教程,上面的框中链接。 合适的背景图片可以通过拖放方控制点的样本图像内的适当位置建造。 大多数的谎言在背景上的中性部分的控制点的颜色出现青色 。 被定位在较亮的背景区域的控制点出现在黑色,而那些落在较暗的背景区域的颜色显示为白色。

一个控制点的一个或多个最初可以叠加在试样本身,当应用程序初始化。 这些点应该被重新定位到一个背景区域,以避免创建背景图像的过程中引入伪像。 控制点应分布在背景包括许多的强度值尽可能。 对于有严重的背景强度波动标本,更多的控制点,应使用较小面积(3×3或5×5)被添加。 以适当地分布的控制点的典型试样是在图3中,随着背景扣除后得到的图像。 在图3所示的图象设有彩色蛲虫整体安装(见图1和图2),这是用光学显微镜拍摄的在偏斜照明。 最好的减法图像产生时的控制点的位置,使所生成的背景图像密切模仿原始试样。

控制点的位置已经被建立后,计算出的背景出现在用户生成背景的窗口,它具有相同的像素尺寸的试样图像窗口。 要应用背景减除算法,点击减法图片单选按钮减去标本图像的新计算出的背景图像。 结果将显示在后台窗口,也就是现在重新题为减标本背景 。 背景减除可能会影响图像的整体亮度,通过减少或增加整个图像的亮度电平。 最后一步,因此,是调整亮度偏移滑块将图像恢复到正确的值。 此滑块具有0到70的水平偏移范围。

后试样的亮度进行了调整,图像可以通过使用文件菜单,选择Save选项保存。 当此功能被激活时,一个标准的Windows 另存为对话框出现,使操作导航到所需的目录,并选择适合的图像处理适当的文件名 ​​。 图像将被存储在相同的像素尺寸为原始的,无论在背景减法窗口显示中使用的大小的。

在透射光显微镜,不均匀性在检测器的灵敏度和/或视场照明效果在非常高的放大倍数常常观察到。 斑点,污垢,以及亮度梯度通常会出现在图像的背景,并且这些缺陷会严重影响图像的对比度和掩盖重要标本细节。从高度放大的标本图像去除光照缺陷和文物是在视频增强对比度(VEC)显微镜尤为重要。 背景减除经常被用在视频显微镜的方法,包括通过散焦或通过从视场中去除标本摄像的背景图像。 所捕获的背景图像,然后反复减去每个包含试样的图像。 这种技术是没有研究的教程。

当它捕捉到一个背景图像中的显微镜是不可行的,背景图像可以人为地通过拟合表面函数所捕获的样本图像的背景创建。 这个人工背景图像然后可减去由试样的图像。 通过设在该背景下,在图像中选择多个点,可以得到在不​​同位置的亮度值的列表。 所得到的信息可以被利用来获得合适的表面功能,接近背景最小二乘 。在本教程中,8级可调控制点来获得满足与形式的表面函数B(X,Y)的背景图像的最小二乘法:

B(x, y) = c0 + c1x + c2y + c3x2 + c4y2 + c5xy

其中,c(0)... C(5)的最小二乘解,以及(x,y)表示在嵌合背景图像的像素的坐标。 控制点的选择应使它们均匀地分布在图像上,并且亮度电平在每个控制点应具有代表性的背景亮度。 图像的小区域内放置多个点,而很少或没有,被分配到周边地区将产生一个制作粗糙的背景图像。 在一般情况下,背景减除被用作在提高图像质量的第一步,尽管(在实践中)的附加图像增强技术必须经常被施加到减法图像,以便获得有用的结果。

在本教程中探讨的多项式拟合方法可以与区域自动直方图分析相结合整个图像定位最亮或最暗点的拟合。 背景减除替代方法依赖于灰度形态(主要是侵蚀)操作,以删除狭窄(亮或暗)的功能和产生适合于去除背景。 注意背景的减法从显微镜拍摄的数字图像往往是不恰当的处理步骤。 背景减除是首选的对数检测器(如模拟视频摄像机和膜)的方法,但不适用于线性检测器(许多数字照相机和平板扫描仪),其中适当的技术是由背景来划分图像。

 

下载地址:背景减法工具包下载 (文件大小:1,630 KB)