通用数码图像分析系统

    1 数码相机与图像分析

    数码相机作为一种新的图像采集技术发展迅速,应用数码相机作为图像分析系统的图像采集部件,不仅省去传统图像分析系统中的摄像头、图像采集卡以及全套数模转换过程,同时具有分辩率高、图像稳定、操作灵活等特性[1,2]。

    目前国外已有用于图像分析系统的专业级数码相机及其系统出售,其接口为标准C卡口,可直接接于显微镜照相卡口,分辩率在1600@1280左右,并配有相应软件支持,性能优越,但价格昂贵,一般在十几万至几十万之间。

    通用数码相机目前分辩率在640@480与1500@1280之间,中档型价格只有5000元左右,高档型也在1万元以内,具有很好的变焦、屏显、和TV输出功能,图像采集的广泛性、与微机相联的方便性以及采集图像的稳定性都是传统模拟摄象头所不能比拟的[2],部分代表性通用数码相机见(图1)所示。如果能以通用数码相机组建图像分析系统,不仅价格性能比较高,且具有广泛的应用前景。

    2 通用数码图像分析系统

    通用数码图像分析系统框图如(图2)所示。但目前应用通用数码相机组建图像分析系统的尝试比较少见,特别是用通用数码相机采集显微镜下图像,专业人员及厂商也持否定态度。存在的核心问题:一是数码相机与显微镜接口问题,二是普通微机的图像分析软件问题。

    2.1 数码相机与显微镜接口

    照相显微镜所配相机一般均为显微镜生产厂家专用相机,由显微镜照相目镜取景,照相目镜一般孔径较小(6~12mm),通用数码相机与其相接无法进行有效取景。但将取景目镜(孔径12~20mm)与通用数码相机相接,或将取景目镜用作照相目镜与通用数码相机相接,在一定焦距下,则可以摄取镜下局部或全部图像见(图3)。

    通过柯达、阿可发、奥林巴斯、索尼、富士等五个系列近20种数码相机的实验发现,部分数码相机具有通过显微镜照相接口或目镜直接采集显微图像的可能性见(图4)。其条件必须是:

    数码相机镜头:数码相机镜头口径应小于显微镜相机照相镜头或与其接近;数码相机镜头口径若大于显微镜相机照相镜头,镜下图像只能在取景框中央部分呈现很小的目标,相反则为取全或接近取全镜下图像,将大孔径的取景目镜替代照相目镜与数码相机相接也是为此,这是选择数码相机的首要条件。

    液晶屏幕:数码相机必须具有液晶屏幕采集显示功能;目前一般通用数码相机均为平侧开窗取景,部分附带LCD液晶屏幕取景,由于直接将显微镜目镜与数码相机镜头相接,因此无液晶屏幕功能的数码相机则无法看到镜下图像并进行取景。