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名称:  Optional Image Stitching Module拼接软件模块
品牌:  MCID
产地:  英国
 
     详细信息


生物学家往往通过高倍率物镜来观察细胞的细微结构,但是为了获得一个更大范围的结构,则需要不停地移动玻片。如果一个图像就能显示一个大面积样本,那么整个结构就更容易观察,在对细胞细微结构无特别要求的情况下,可以通过降低放大倍率来实现,但是这种方法有下列缺点:

1、使用低倍物镜降低了分辨率;
2、低倍物镜导致几何失真;
3、每个像素展现了样本的更大部分,降低了图像的分辨率;
4、即使是1X的物镜也可能不够容纳操作者感兴趣的次显微结构,特别是数码相机,它只能看到目镜观察视野的一小部分(一般为30%)。

由于低倍率成像存在上述的诸多限制,蒙太奇照片应运而生。它可以将多个显微图像进行切割并粘连在一起。但人们需花费数小时制作蒙太奇照片,他们又寻找新的办法,最终数字蒙太奇拼接系统被广泛地采用。



更先进的蒙太奇系统使整个过程自动化,且可产生更好的图像。关键来在于以下几点  
1、电动平台控制算法,可更正从一个视野到另一个视野的位置错误,使这些错误不累计(图1)   
2、对齐算法,表现为拼贴的精确的边缘映射,自动构建蒙太奇。最好的系统在蒙太奇过程完成这个工作,使用户可以实时看到大图像的生成; 
3、自动对焦系统,
在不要用户关注的情况下获得大面。有些蒙太奇系统还包括图像组合(产生高景深)和图像去卷积数字聚焦功能(图2);   



4、强度和色彩校正算法,消除显微镜照明和照相机探测中的空间变化。余下未被纠正的,这些变化将导致“拼凑”蒙太奇,导致每个拼贴都可见(图3)

5、必须能够适应荧光,以及各种不同的明场操作模式。



     

最好的蒙太奇系统可实现无缝,聚焦及大规模的图像,完全自动化。不会有视野数目上的限制,或者显微镜类型的限制,例如MCID蒙太奇系统,可用于演示从神经组织到制作整个肿瘤的多色荧光图像的各种类型的标本。

克服数字显微镜的局限性
比较数字显微镜图像与显微照片。显微照片包含比数字图像更多的细节。因为大多数电子照相机采用相对较小数目的像素(一般多达四百万),它们不能分辨光学可提供的所有细节,相比之下,35mm的胶片有更高的分辨率(相当于在35mm的框架内有大约1千两百万像素)。因此,数字图像在分辨率方面倾向于退步,而显微照片更接近于我们通过目镜下所看到的。

如果一个数字成像系统要匹配显微照片,它必须以足够数目的像素呈现样本。这里有几种增加像素数目的方式:

1、高分辨率照相机。高分辨率相机(比如4096 x 4096像素)正在变得更具成本效益。随着这类照相机的成熟,我们可以期待数字显微照片更接近于胶片。然而,照相机仅限于投射到探测器上的那部分显微镜视野。它不能超出单个显微镜视野。还有多种照相机的限制(颜色和弱光向能会很困难),它们运行得也相当慢(从照相机转移这些像素到计算机上需要时间),而且这个过程花费是相当高的;

2、更高的放大倍率,如果我们放大样本,那么每个部分将占有更多的像素,所以分辨率也会更高(图4)。当然,这个策略也有负面影响,那就是限制了观察的视野;

3、更高的放大倍率+蒙太奇。
我们可以采用高放大倍率来提高分辨率,利用蒙太奇来容纳视野。这个方法成本低,并允许采用多种类型相机。我们可以结合蒙太奇与高分辨率相机得到最佳的效果。



The MCID Core Tiled Field Mapping System (TFM)
MCID提供了一个先进的蒙太奇系统,称之为Tiled  Field  Mapping system。TFM可做为MCID Elite 或者AIS图像分析器的一部分,也提供一个独特的功能集。

1、集成了强大的图像分析器
TFM是我们的技术发展水平的主要部分;多功能的MCID™ Elite图像分析系统,也可做为AIS™蒙太奇系统的特殊应用。这两种系统都提供了一个处理大图像的自然而友好的界面,包括图像增强,存档,打印以及量化。

2、自动对准
由于电动平台在大范围内移动引起的空间错误累积。两个相邻视野的边缘可能会在一个像素内但是错误将在三个视野处多像素内发生。TFM包括执行自动对齐分离的视野的算法,以及;

3、强度/色彩校正
相机,光学显微镜和照明系统都可促成在一个观察视野内的强度变化(如20%)。也有 颜色变化,它可能在一个视野内不明显,但是从一个拼贴到另一个拼贴(tile)任何颜色或者强度的变大在蒙太奇中会形成一个很明显的模式。因此,TFM自动更正了强度和颜色的错误;

4、自动对焦
显微镜平台的剩余倾斜在单个视野内不会引起注意,但在多视野中则非常明显。样本深度的点至点的变化,包括视野内部或者穿过视野的,TFM包括自动更正和容纳所获得的高度对焦的图像的功能。
    倾斜更正功能用于调整平台未对准
    软件自动对焦做出多次曝光,并计算每个拼贴的最佳焦平面;
    自动对焦的硬件系统(激光探测仪,Z轴平台)都是可用的选择,结合自动对焦软件可以加速对焦过程;
    图像组合可将任何数目的焦平面卷积成一个单一的清晰图像,图像组合特征尤其对较厚的标本有用。

4、任何大小的图像:不同于其他很多的蒙太奇系统,TFM不会限制可拼接的tile视野的数量。您只需启动它,它就可以自动运行,一般情况下,大约10秒/tile。我们通常可以制作大约8000*8000像素的蒙太奇图片,可包括200个以上的显微视野;
5、荧光蒙太奇:TFM可使用MCID/AIS图像分析器支持的单色或彩色相机。包括适合于荧光或者发(冷)光的样本的弱光成像的相机(图5);
6、任何显微镜:TFM可以与任何显微镜,只要是配有来自于Prior,Ludl & Marzhauser的领先的电动平台的正置或倒置显微镜一起使用;