2.计算机处理方式
基于视觉方式处理,通过摄象头模拟视频信号数字化采样获取数字彩色图象,采样分辨率目前为768x576。
3.计算机图象分析的特点
分析的基本要素是采样获得的768x576 24位彩色图象,处理的基本点的象素,因此计算机通过对图象内所有象素信息的不同分析处理,得到各种不同的科研目的。
用户对图象分析系统的需求分类:
1.静态图象分析:获取孤立的一幅切片图象,进行物理测量(如周长、面积、长度等)和象素灰度分析(如免疫组化等)。
2.动态图象分析:通过获取连续的录象信息,通过分析提取录象中感兴趣的图象,测量比较前后变化情况。(如单个心肌细胞在不同条件下的伸缩变化分析)。
3.实时图象分析:实时对运动变化的组织进行观测测量(如微循环观测),活体跟踪(如小鼠水迷宫)测量分析。
其他与此相关的辅助应用有:
基于视频的多媒体教学工具,平台搭建
图文病理数据库搭建
一般的图象分析系统具备上述一两个功能,BI2000图象分析系统已经基本具备上述各个功能。
(二)国内图象分析软件的应用现状
1.临床应用
基于对X光、B超、胃镜和病理切片的计算机图文数据库管理,便于保存,检索,逐步过渡到医院计算机信息管理系统。
2.科研应用
对医学院校各个学科分支的科研实验研究提供新的手段,随着科研水平的不断提高,实验手段的不断更新,科研分支的不断细化,图象分析系统功能也必须不断补充,才能满足用户的需要。
3.教学应用
医学实验内容和课件的数字化是未来网络化教学的基础,充分利用图象分析系统的显微数字化手段创建教师数字化教学素材,如课件数字录象、VCD制作,是对图象分析软件的功能要求补充。
三、图象分析系统的功能简介
1.静态图象分析
手段:
拍取一幅运动或静止的图象,通过图象修正、保存和测量。
目的:可以测量下述参数:
*面积:在经过定标操作以后,此参数表示真实目标面积。
*周长:在经过定标操作以后,此参数表示其目标的真实的外轮廓周长。
*最大直径:定义为任何中心的直线与目标边界相交所截取线段的最大值
*最小直径:定义为任何中心的直线与目标边界相交所截取线段的最小值
*X卡规直径:定义为目标在X方向的投影截距长度
*Y卡规直径:定义为目标在Y方向的投影截距长度
*倾角:定义为最大直径与X轴的夹角(-90°~+90°)
*形状因子:
*等效圆直径:
*长度:直线或曲线的长度
*平均灰度:目标内象点灰度总和除以象点总数
*平均黑度:定义为255—平均灰度,对于透射显微镜样品,反映了目标吸收率的相对大小
*积分黑度:目标内象点黑度总和
*平均红色分量:定义为彩色目标内所有象点的平均红色分量(0-255)
*平均绿色分量:定义为彩色目标内所有象点的平均绿色分量(0-255)
*平均兰色分量:定义为彩色目标内所有象点的平均兰色分量(0-255)
2.免疫组化分析
手段:
拍取一幅运动或静止的图象,或者调出来自数码相机、扫描仪的图象。
选择用户感兴趣的区域,调节亮度参数,选定待测目标。
目的:可以测量下述参数:
*目标平均光密度(OD值)
*目标平均灰度
*目标分布密度:目标面积占感兴趣的区域的百分比
*目标总面积
3.微循环观察分析
手段:
计算机屏幕或电视直观观察活体微循环图象,同时可以直接在视频上测量,模拟流速测定。
目的:可以交互测量下述参数:
*输入管径
*输出管径
*血管数目
*血管长度
*管袢数目
*管袢顶
*管袢长度
*血管交叉数
*形态畸形
*红细胞聚集个数
*白细胞数
*是否渗出
*血液流态
*血液模拟流速
*血液参照模拟流速
4.多媒体教学应用
手段:
利用计算机屏幕和电视直接同步显示的功能,调出教学图象进行电视交互讲解,教学录象带转为数字录象保存到硬盘,教师自己制作声文并茂的录象带/VCD教学片。
目的:提供三种不同的功能
*电视交互教学:按教学内容事先组织图象资料,课堂调出播出到电视讲解教学。
*数字录象教学:对现有教学录象带,全部转存到计算机硬盘,利用数字录象播放到电视,保证录象效果不损失。
*VCD刻录平台:提供教师自己制作录象内容的所需要编辑手段,系统提供封面设计,字幕显示,鼠标光标,标记区域闪烁等功能。
5.小鼠水迷宫行为学分析
手段:
摄象头拍取水容器中实验小鼠的运动,计算机实时跟踪小鼠运动轨迹。
目的:可以自动测量以下参数
*四个象限内分别经过的时间。
*四个象限内分别经过的路径长度。
*总路径长度。
*耗费的总时间。
6.电子病理报告库
手段:
提供操作简单的病理图文数据库输入、查询、修改、删除和打印等功能。
目的:可以自动管理以下内容
*病人的基本信息。
*病例的诊断信息。
*病例的图象(每个病例可以最多保存4幅图象)。
7.心肌细胞频谱观测,动态分析
手段:
利用摄象头获取的心肌细胞动态运动过程,可以可分离背景前提下实时观察频谱图象,直观显示频率和幅度变化值,通过数字录象,可以在录象中选取图象分析单个心肌细胞的变化情况。
目的:提供两种不同的功能
*频谱图观察:对显微镜下孤岛式组织细胞的动态频谱观察分析。
*数字录象分析:先对显微图象视频保存为数字录象,利用数字录象提取感兴趣的图象前后对比测量分析。