三、硬件参数
㈠基本原理：
计算机图像处理系统所采集的图像都有一个固定的
X-Y
比例，它是由显微镜、摄像头、图像采集卡、计算机、处理软件、采集图像分辨率、显示器分辨率等软、硬件环境共同决定的，其数据的含义是：在当前的软、硬件条件下，显示器的一个像素，代表的实际长度值。
应用图像软件进行图像分析时，必须先设定当前环境下的硬件参数，才能保证系统测量数据的真实性和准确性，否则，得出的结果将不准确。当软、硬件环境发生变化后，该参数必须作相应的变更。
参数测得后，应使用本软件的“几何测量”功能，对已知尺寸的测微尺图像进行测量，以验证数据的准确性。
㈡初始设置：
软件启动后，用户将根据提示，确定当前硬件参数值，可以立即进行测试，也可人工输入。具体界面如下：
㈢设置硬件参数：
该功能包含“选择或输入硬件参数”
以及“采集测微尺图像标定”，界面如下：
⒈选择或输入硬件参数：
该功能可让用户选择已经保存的参数值，也可以输入具体的硬件参数值。界面如下图所示：
⒉采集测微尺图像标定：
用户从新进行硬件参数设置，步骤如下：
·选择采样方式：
选择“视频采集卡采集图像”或者“装入图像文件”的方法，装入测微尺图像。
·进行硬件参数标定：
该方法的基本原理是：在已知实际长度的测微尺图像上，移动电子标尺，软件在该标尺移动的过程中，自动得出覆盖部分的像素个数，由此求出在该硬件环境下，计算机显示器上每个像素所代表的实际长度。
该过程包含
X
方向硬件参数标定、
Y
方向硬件参数标定、填写硬件参数环境等步骤，具体情况如下：
·
X
方向硬件参数标定：
在“标定方向选择”栏目中，选择“水平标定”；
在“标尺移动对齐”栏目中，使用“移动标尺”和“缩放标尺”工具，将电子标尺精确对齐测微尺图像，要求电子标尺从左到右的每一个小格，均精确对齐测微尺的每一个小格；同时可调节标尺移动的速度，以及标尺颜色；
在“标定长度”栏目中，输入标尺所精确覆盖的被测物体的长度，例如本例中，电子标尺精确覆盖了测微尺
53
格的长度，已知该测微尺每小格长度为
0.01
毫米
，
53
小格共计
0.53
毫米
，因此在该栏目中输入“
0.53
毫米
”；
在“硬件参数”栏目中，输入当前硬件环境，主要包括：显微镜型号和镜头配置、电子摄像装置情况、计算机软、硬件情况、视频采集时计算机和采集设备设置的分辨率等，这样可方便用户在使用过程中，调用已经设置过的硬件参数。
标定完成的硬件参数，将显示在“分辨率”栏目中。
·
Y
方向硬件参数标定：
在“标定方向选择”栏目中，选择“垂直标定”；
在“标尺移动对齐”栏目中，使用“移动标尺”和“缩放标尺”工具，将电子标尺精确对齐测微尺图像，要求电子标尺从下到上的每一个小格，均精确对齐测微尺的每一个小格；同时可调节标尺移动的速度，以及标尺颜色；
在“标定长度”栏目中，输入标尺所精确覆盖的被测物体的长度，例如本例中，电子标尺精确覆盖了测微尺
39
格的长度，已知该测微尺每小格长度为
0.01
毫米
，
39
小格共计
0.39
毫米
，因此在该栏目中输入“
0.39
毫米
”
；
标定完成的硬件参数，将显示在“分辨率”栏目中。
⑵查看硬件参数：
查看当前硬件参数值。界面如下：
四、核心功能
为了方便使用，本软件设立了“使用向导”（下拉菜单—工具选择中的第一项，也是工具条的第一项），它将引导用户完成所需工作，软件的主要核心功能均集于其中，“使用向导”界面如下。
首先需要用户选择采样方案：
软件提供两种视频采集方案，用户必须选择一种，系统将采用此方案采集细胞图片，具体情况如下：
⒈视频采集卡方式：
使用视频采集卡，捕捉
CCD
摄像头中的数码图像。
⒉图像文件装入：
装入保存在计算机磁盘上的
BMP
或者
JPE
格式的图像文件。
㈠自动分析
自动分析生物图像，具体步骤如下：
⑴视频采集：
按照用户选择的方式，进行细胞图片的采集。
⑵图像处理：
细胞图片采集后，系统将提供多种的图像处理功能，该部分的软件界面和内容说明如下：
①图像处理：
本界面左上角的“图像处理”菜单中提供了十余种方法进行图像处理，具体内容如下：
·历史记录：
用户可以在这里查看已经进行过的“图像处理”操作过程，也可以读回已完成的操作过程进行行重新处理。
·图像还原：
还原为采样时获得的原始图像。
·使用画笔：
可用画笔在装入软件的图像上进行各种修改。客户可以采用颜色捕获（捕获装入图像的颜色）或者颜色选择的方法选择画笔的颜色，同时可调整画笔的粗细。当画笔的属性调整完成后，客户用鼠标拖动画笔在图像上进行修改。
画笔中可以看到金相图象显示在界面的左边，用户可选择右面的工具栏中的工具在该图片上进行绘制。工具栏从上到下依次是：
线条样本框：画笔线条样式；线条粗细：改变线条粗细；画笔类型：画笔类型有三种颜色，功能是一样，只是为避免同底色而设定的；调色板：用于改变画笔线条的颜色；图象还原：还原为原图；历史记录：可查看或读回已经完成的操作；放大缩小：缩小或放大，复原样图；画笔复位：选中时画笔完成一次选定后始终会回到线条样本框处。
（画笔版快在其它地方也存在，功能和界面是一样的，后面就不再作说明了）
·亮度调整：加亮或变暗整个图像。
·对比度调整：调整图像中明暗之间的差别。
·颜色调整：单独调整图像中红、绿、蓝三种颜色的深浅。
·转换为灰度图像：把彩色图像变换为有
256
种深度的灰色图像。
·灰度自动色阶：
自动将灰度图像的色阶变换到
0-255
区间。
使灰度图像更加清晰，层次感更加分明。
·二值化处理：
根据临界值把图像转换为只有黑色和白色两种颜色的图像。
·去除杂点（
*
）：把图像中独立的黑色点变成白色。
·膨胀（
*
）：增大图像中黑色部分的面积。
·细化（
*
）：把图像中的黑色块变成细线。
·连接断线（
*
）：把断开的线条连接起来。
·延长断线（
*
）：把断头连接到线条上。
·删除断头（
*
）：把多余的断头删掉。
·反相：反转图像的颜色。
·通道：选择和组合红绿蓝色调。
·锐化：放大图像中色彩之间的差别
,
使图像中原来模糊部分变得更清晰。
·柔化：缩小图像中色彩之间的差别
,
使图像中原来清晰部分变得更模糊。
·边缘增强：加亮图像中色彩变化较大的分界线
,
同时把其他颜色变暗。
·边缘检测：加亮图像中色彩变化较大的分界线。
·中值滤波去噪：图像色彩变化较大时，增大其中色彩较暗的像素
,
缩小图像中色彩较亮的像素
,
使其保持中间值。
注：（
*
）表示该功能仅对二值化处理后的图像有效。
②打印放大倍数：
该倍数是指打印出的图像几何尺寸与被观测物实际几何尺寸之比，该功能对图像的输出和保存十分有用。
③选择区域：
本软件提供了“矩形”、“圆形”、“十字”、“多边形”等工具进行，进行区域选择，系统只处理选择后的区域部分。用户可采用“位置移动”
、“大小放缩”
、“角度旋转”
用上面的方法完成区域选择，同时可以使用“选择变换速度”功能，控制选取范围的变换速度快慢。
④保存图像：
用户可使用该功能，将处理后的图像以“
BMP
”或者“
JPG
”的格式保存在计算机磁盘上。
上述工作完成后，可按“自动分析”按钮进入“自动分析”界面，也可按“取消”按钮退出“图像预处理”界面。
（自动分析由于有多个模块可以选择，各模块界面又各有差异。所以在后面以一些典型的分析过程，进行专项说明。）
㈡新建报告：
我方为用户预先制作了一种通用报告格式，具体使用时，可根据用户需求，专门制作报告格式：该通用报告格式的录入界面如下：
⑴装入图像：
该报告格式可装入四副图像。
⑵删除图像：
可逐副删除装入的图像。
⑶图像处理：可分别对装入的图像进行处理，除了提供普通图象处理功能外，还可在图象上绘制箭头。（界面如下）
㈢打开报告：
用户可打开已经保存在磁盘上的、由本软件生成的细胞检验报告进行浏览和打印。
㈣几何测量：
用户可应用多种测量工具，完成图像的测量工作，具体步骤如下：
⒈视频采集：按照用户选择的方式，进行图片的采集。
⒉图像处理：
细胞图片采集后，系统将提供多种的图像处理功能，该部分内容说明如下：
⑴图像处理：
本界面左上角第二项的“图像处理”菜单中提供了十余种方法进行图像处理，具体内容如下：
·图像还原：还原为采样时获得的原始图像。
·使用画笔：可用画笔在装入软件的图像上进行各种修改。客户可以采用颜色捕获（捕获装入图像的颜色）或者颜色选择的方法选择画笔的颜色，同时可调整画笔的粗细。当画笔的属性调整完成后，客户用鼠标拖动画笔在图像上进行修改，修改完成后，按下右键结束。
·亮度调整：加亮或变暗整个图像。
·对比度调整：调整图像中明暗之间的差别。
·颜色调整：单独调整图像中红、绿、蓝三种颜色的深浅。
·转换为灰度图像：把彩色图像变换为有
256
种深度的灰色图像。
·灰度自动色阶：自动将灰度图像的色阶变换到
0-255
区间。
使灰度图像更加清晰，层次感更分明。
·二值化处理：根据临界值把图像转换为只有黑色和白色两种颜色的图像。
·去除杂点（
*
）：把图像中独立的黑色点变成白色。
·膨胀（
*
）：增大图像中黑色部分的面积。
·细化（
*
）：把图像中的黑色块变成细线。
·连接断线（
*
）：把断开的线条连接起来。
·延长断线（
*
）：把断头连接到线条上。
·删除断头（
*
）：把多余的断头删掉。
·反相：反转图像的颜色。
·通道：选择和组合红绿蓝色调。
·锐化：放大图像中色彩之间的差别
,
使图像中原来模糊部分变得更清晰。
·柔化：缩小图像中色彩之间的差别
,
使图像中原来清晰部分变得更模糊。
·边缘增强：加亮图像中色彩变化较大的分界线
,
同时把其他颜色变暗。
·边缘检测：加亮图像中色彩变化较大的分界线。
·中值滤波去噪：图像色彩变化较大时，增大其中色彩较暗的像素
,
缩小图像中色彩较亮的像素
,
使其保持中间值。
注：（*）表示该功能仅对二值化处理后的图像有效。
⑵充满窗口：可将大幅图像全部显示在当前窗口内。
⑵选择区域：本软件提供了“矩形”、“圆形”等工具进行，进行区域选择，系统只处理选择后的区域部分。用户可采用“位置移动”、“大小放缩”、“角度旋转”的方法完成区域选择，同时可以使用“选择变换速度”功能，控制选取范围的变换快慢。
⑶打印放大倍数：本参数的含义是：图像打印后的实际尺寸，与被观测物实际大小之比。例如：在假设“打印放大倍数”设为
100
时，被观测物实际长度为
100
μ，用打印机将该图像打印出来后，其在打印纸上的实际长度为
10
毫米
（
100
μ×
100
）。
⑷定尺：
本功能可设定被保存图像打印出来的实际大小。例如：宽设为
78mm
，高设为
56mm
，则本图像在打印纸上的实际大小为
78mm
×
56mm
。
定尺工作完成后，该图像必须保存到磁盘上（使用“
[
定尺
]
保存选区图像”功能），然后才能进行以后的操作。在做“定尺”操作前，请先完成“定倍”功能。
⑸速度选择：选择选区调整的速度。
⑹设定打印图像：
确认当前的图像作为需要打印的图像。当图像被处理到满意的时候，按下该功能键，当前图像将作为被打印的图像记录下来。
⑺保存选区图像：
将图像被选中的区域部分，以“
BMP
”或者“
JPG
”的格式保存在计算机磁盘上。保存在计算机磁盘上。
⑻保存图像：将图像以“
BMP
”或者“
JPG
”的格式保存在计算机磁盘上。保存在计算机磁盘上。
⑼调分辨率：
图像处理界面左上角的“调分辨率”菜单