生物图像处理

1. 同时对比效应：人眼对景物亮度强弱的主观感受强烈依赖于景物本身背景的亮度 2. 马赫带（ Mach band）： 在观察一条由均匀黑和均匀白的区域形成的边界时，人感觉到的是在亮度变化部位附近的暗区和亮区中分别存在一条更黑和更亮的条带，这就是马赫带。马赫带的产生主要是由于相邻视觉神经元之间的互相抑制作用（侧抑制）引起的。 3. 位图，也叫点阵图，像素图，栅格图像，简单的说，构成位图最小的单位是像素，缩放会失真。位图就是由像素通过一系列像素阵的排列组成的，并显示相应效果，每个像素都有自己的颜色信息，在对位图图像进行编辑的时候，可操作的是单个的像素。 4. 矢量图是通过多个对象的组合生成的，对其中的每一个对象的纪录方式，都是以数学函数来实现的。 5. 像素是构成点阵图像的最基本元素，它实际上是一个个独立的小方格，每个像素都能记录它所在的位置和颜色信息。图中每一个小方格就是一个像素点，它记载着图像的各种信息。 6. 输入:获取图像或特殊对象的方法。例如扫描、拍摄等。输出： 将图像转换成其它的文件格式，以达到不同软件之间文件交换的目的，或是满足其它输出的需求， 例如用打印机打印。批处理： 使多个文件执行同一个编辑过程（动作）。 7. 图像文件格式：为满足不同的输出要求，对文件采取的存储模式，要根据一定的格式对图像的各种信息和品质做取舍，它相当于图像各种信息的实体描述。 8. 色彩模式：将图像中像素按一定规则组织起来的方法，称之为色彩模式。常用的色彩模式例如灰度、RGB、 CMYK、 Lab等。 9. RGB模式被称为色加法，以红色、 绿色和蓝色为原色，以黑色为底色，当100％红、 100％绿、 100％蓝混合在一起时就得到真正意义上的白色。目前的电视机、电脑显示器、扫描仪、数码相机等设备都采用RGB模式。 10. CMYK模式被称为色减法，以青色、品红色、 黄色为原色，以白色为底色，当100％青、 100％洋红、100％黄混合在一起时就得到真正意义上的黑色。 青色、 品红色、 黄色分别能吸收各自的补色光，即红色、 绿色和蓝色的目前，印刷设备，彩色打印机等都采用CMYK模式。 11. 真彩色图像（ true color image）能真实反映自然界物体本来颜色的图像，每个像素值中有RGB三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。 12. 假彩色图像（ false-color image）是自然彩色图像通过彩色映射增强图像效果形成的彩色图像，主要手段是根据人眼的生理特点，将感兴趣而又不易分辨的细节赋予人眼较敏感的颜色。 13. 伪彩色图像（ pseudo-color image）处理技术应用的对象为灰度图像，是为了提高系统对微小灰度差异的表现能力和增强图像的视觉效果，将这些灰度图像各像素灰度的大小按一定的规则赋予不同的彩色，从而将灰度图像转变为伪彩色图像 14. 图像处理：为某种目的对图像的强度（灰度）分布作某些特殊加工处理的一门学科（技术）。1. 对图像灰度作某种变换——以提高信(号)噪(声)比和视在质量。2. 提取、描述和分析图像中的特殊信息。3. 图像数据压缩——便于图像的存储和传输。模拟图像处理——光学图像处理图像处理的类型。数字图像处理——图像信号数字化后用数字计算机处理和输出 15. 图像分析：用自动、半自动的器件或系统从图象中提取有用的数据或信息的一门学科（技术）。能快速、准确地提供具统计学意义的定量数据，以代替传统的主观性的观察方法。图像（定性）------数据（定量） 图像处理与图像分析的关系：——相互区别，密切联系 16. 图像分析软件分类 1、 专门用于显微图像分析的软件(Qwin) 2、 通用图像分析软件(ImageJ) 3、 为特殊目的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的程序(Metlab) 灵活性、精确性、兼容性和友好界面 17. 通过光学转接器可以把显微镜目镜中的影像输入普通数码相机 18. 用点或线传感器的图像输入设备-扫描仪 19. 光传感器的分类 1.CCD （ Charge CoupledDevice, 电荷耦合器件） 传感器 2.CMOS（ Complementary metaloxide semiconductor, 互补型金属氧化物半导体） 传感器 CCD图像传感器技术成熟,具有结构简单、自扫描、低噪声、长寿命、高精度和成像质量好的特点，主要应用于扫描仪、数码相机、模拟和数字摄像机 CMOS图像传感器以集成度高、重量轻、体积小、功耗小和价格便宜为主要特点，主要应用在笔记本电脑、掌上电脑、监视器等图像输入设备 单个光传感器，线状传感器，面状传感器。 20. 图像采集卡：显微图像与计算机之间的通信接口，完成模拟视频信号到计算机数字图像的转换。以帧存储器为中心的结构：采集子系统从CCD摄像机获取的图像存于帧存储器中，计算机的CPU从帧存储器中读取图像数据进行处理，然后将处理的图像数据写回帧存储器并在图像显示器上显示 21. 液晶显示器（ LCD）工作原理液晶电视成像属于被动成像，在两块导电玻璃之间充满液晶材料，在背后有多个灯管，液晶材料在电压作用下，液晶分子出现定向移动，使光透过液晶材料，再经过三色滤色片成像。 22. 帧存储器：DSP专门用来处理图象信号， 高速静态专用的存储器专门用来存储被处理的图象信息（称为帧存储器） 。将内存中的某一块区域划出来专门暂存图象，这个暂存区域称为帧缓冲器（即帧存储器）。其存储的方式即为帧存储结构 23. 模拟图像特点： 1. 图象的任意地方都有灰度值；坐标位置（ x， y） 2. 图象的灰度值 f（ x， y）连续 数字图像特点： 1. 图象的象素点的坐标位置（ m， n）只能在某一范围[0-M]， [0-N]内取正整数 2. 坐标位置（ m， n）的象素点的灰度值g（ m， n）只能在一定范围内取正整数 采样：空间坐标离散化 量化：灰度值的离散化 24. 输入查找表：经图像采集卡A/D转换器量化后的输入灰度值的数字量，与预置的数值作一种用户所需的数学运算（函数关系），以得到某种预期的结果，成为输出灰度值，这就是ILUT（输入查找表） 。只要往ILUT内注入适当的数列，就可对图像实施某种算术或逻辑运算，而不必对图像内的每个像素一个一个（逐个）地进行有关的运算操作，可以大大提高计算机程序运行效率（程序优化）。 25. 输出查找表（ Output Look Up Table简称 OLUT） 1. 用于伪彩色显示，表的低端部分的寄存器可分别注入互不相同的 256个数组值，可在监视器上显示出256种颜色以对应于256个灰度等级 2. 表低端部分的寄存器分别注入按某种规律（例如指数、对数、平方、平方根等）变化的数组时，就可达到灰度增强的目的 3. 表高端部分的寄存器分别输入某些特定的数组，就可使其拥有作图功能， 例如画直线、抛物线等 试述如何用输出查找表生成伪彩图。 ● 伪彩色图像（pseudo-color image）处理技术应用的对象为灰度图像，是为了提高系统对微小灰度差异的表现能力和增强图像的视觉效果，将这些灰度图像各像素灰度的大小按一定的规则赋予不同的彩色，从而将灰度图像转变为伪彩色图像。 ● 伪彩色处理的原理（1） ? 给黑白图象着上假的彩色。 ? 根据三基色原理，任何一种彩色都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色按一定比例混合而成的。 ? 将图象中的每一个灰度等级分别安排一定成分的R、G、B，这R、G、B三种基色混合起来就形成了彩色。各种彩色和各个灰度等级一一对应。 ? 把黑白图象的灰度等级按函数映射成对应的彩色 ● 伪彩色处理的实现：制作显示用的OLUT三种方式： 1.画线方式( Draw line )； 2.连线方式( Join points )； 3.8 区段方式( 8 Band )。 26. 图像处理中的算术逻辑运算：用途：用于掩蔽或增强图像的某些部分。通常以1表示真，0 表示假。 27. 灰度：在计算机中一幅图像以2^M*2^N的数字点阵来表示。图像的亮暗程度则用灰度等级来表示。在计算机图形学中灰度级为2^n，一般取n=8时，即2^8=256，即0-255共256个灰度等级。当灰度级=0时，图像最黑（暗），当灰度级=255时，图像最白（亮）。 28. 什么是图象的灰度的直方图？它表示什么？直方图（Histogram）也叫柱状图，是一种统计报告图，由一系列高度不等的纵向条纹表示数据分布的情况，表示图像中具有某个灰度级的像素的个数，反映了图像中某种灰度出现的频率。以灰度图为例，假设图中一共只有0,1,2,3,4,5,6,7这8种灰度，0代表黑色，7代表白色，其它数字代表0~7之间不同深浅的灰度。统计的结果，横座标示灰度级别（0~7）或灰度值，纵座标示图像中具有该灰度值的像素数目（灰度的数量），即图像灰度直方图。 度量图像的亮暗程度。 29. 图像分割是指按图像的某种特性将图像划分成若干区域，把图像分成若干有意义的区域的一种处理技术。 30. 测量前，把感兴趣的目标或颗粒从背景中分离出来，这就是灰度图像的门限化处理。从输入设备中获取的是灰度图像或彩色图像，它实际上是一种多值图像（对于8位数字图像来说，其灰度可取256个不同数值），情况比较复杂，直接在其上面进行诸如面积、周长等颗粒特性参数的检测比较麻烦，所以对符合上述假设的图像来讲，在做具体检测前，通常首先要对它进行门限化操作以求的它的二值图像。 31. 灰度增强目的是针对：图像的对比度低或具体的应用场合改善视觉效果。可以扩展对比度，增强对象边缘和消除噪声、保留有用的特征 32. 常见的灰度增强的方法——线形变换 原理：经此转换后，将γa→γmin， γb→γmax。这样，转换后图像内的像素点的灰度值γ’就处于[γmin， γmax] 实施灰度变换有时也要付出一定的代价 图象中的阴影或噪声也可能得到增强 在非线性变换中，扩展了图象中低（或高）灰度区对比度，同时又抑制了高（或低） 灰度区对比度等等 33. 平滑：对象为产生噪声的图像（局部平均法，选择平均法—门限法和半邻域法，多帧叠加平均法） 34. 锐化：对象为摄象系统的聚焦不好等原因，使图象中的目标轮廓模糊 35. 边缘检测：图像局部范围的不连续，例如灰度值的突变、颜色的突变、纹理结构的突变等 36. 确定门限的理论依据是：由于图象的灰度直方图通常呈正态分布，根据贝叶斯最佳判别准则，门限只有选在二个分布函数曲线的交点上，才能使所产生的判别误差最小（其值等于图中的阴影部分面积）。 37. 激光扫描共聚焦显微镜与普通荧光显微镜的主要区别: 不同波长的激光光源如：340nm、488nm、543nm等, 点照明, 共轭聚焦, 扫描装置, 数字化图像合成 38. 原理:  检测游离Ca2+变化的荧光探针多为Ca2+螯合剂，通常不能透过细    胞膜，只有与乙酰甲酯(AM)相连方可进入细胞内, 被细胞内酯酶水解后方能与胞内游离钙结合后发出荧光。