QTM B, 1963年,第一个商业自动图像分析系统的显微镜图像,以电视摄像机为基础,由英国剑桥的金属研究所开发。
QTM B, 1963年,第一个商业自动图像分析系统的显微镜图像,以电视摄像机为基础,由英国剑桥的金属研究所开发。
故事

50年的图像分析

从基于电视的图像分析仪到集成数字软件解决方案的定量显微镜

现代图像分析系统对来自自动显微镜和数码相机的图像执行高度复杂的图像处理功能。50年前,第一个图像分析系统是模拟的,基于摄像机和可以从仪表读取的面积测量。然而,它标志着该领域自动化的开始。

QTM B, 1963年,第一个商业自动图像分析系统的显微镜图像,以电视摄像机为基础,由英国剑桥的金属研究所开发。

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图像分析的根源

第一台显微镜的发明不可避免地引发了通过目镜观察到的物体的大小以及它们之间的关系的问题。另一个同样重要的问题是如何从二维剖面中推断出物体的体积。这些定量显微镜的问题最初是由体视学解决的,这反过来又促进了图像分析的基础原则。

第一个实验和结果归功于Achille Delesse,他证明了面积分数与体积分数成正比。1930年,汤普森和格拉戈列夫建立了开创性的P公式P(点数)= Ll(线性分数)= A一个(面积分数)= VV(体积分数)。

第一个基于电视的图像分析器

我们今天所知道的图像分析是由于电视技术的发展才得以实现的:50年前,1962年,金属研究公司(一家位于剑桥的公司,后来成为徕卡集团的一部分)开发了第一台基于电视的显微图像图像分析仪。188金宝搏怎么注册使用电视摄像机作为输入设备,所谓的QTM a(定量电视显微镜)是完全模拟操作。对视频信号施加一个阈值,在第二个电视屏幕上显示为二值图像,并从仪表读取面积测量。尽管如此,它标志着图像分析自动化的开始,而且每幅图像20毫秒的速度是相当快的,甚至与今天的仪器相比。

最初人们对这个概念的接受促使QTM B在1963年发展起来,它被证明是该领域第一个商业成功的自动化仪器。这些早期的图像分析系统主要用于科学目的。用户来自钢铁行业或冶金和矿物学研究机构,但生命科学的潜力很快得到了承认。

图2(由左至右):
1974 - Quantimet 720 Fifi -一个大的数码相机!
1980年的今天,Quantimet 900集成计算机越来越小
1982-8 -定量920,彩色900 x 700
1983年的今天,个人Quantimet 10标准电视问世
1991年的今天,Quantimet 500,我们的第一台PC机CCD
1996年以后-基于PC

数字时代

图像分析的数字时代始于1969年,当时Quantimet 720被投放市场。该仪器采用高度模块化、基于硬件的图像处理逻辑。多亏了特殊的管相机,分辨率达到了869 × 704像素,整个图像都数字化了。该系统比以前的系统灵活得多,可以自动控制显微镜工作台和聚焦。当与附件结合在一起时,这些系统可以填满一个小房间。它们还可以执行一些巧妙的处理功能,如图像侵蚀、放大,并使用“光笔”直接编辑图像——这比Photoshop早了几年。

当然,其他光学公司也进入了这个新市场,而金属研究公司也从1969年起被称为IMANCO,并不是唯一的供应商。“有趣的是,一些最初的竞争对手现在联合到了徕卡Microsystems家族,”在徕卡Microsystems工作了40年的产品经理杰夫·詹金森188金宝搏的网址回忆道。“最激烈的竞争来自美国博士伦(Bausch & Lomb)。188金宝搏怎么注册他们有更好的途径进入美国市场,但从未设法在欧洲获得重大立足点。当然,Leitz的产品组合中也有复杂的图像分析系统。”

第一台计算机

从1980年开始,计算机的功率增加和成本下降导致了图像分析系统的计算机控制。虽然实际的图像处理仍由硬件完成,但新的微处理器使图像和结果能够被存储。值得注意的是,计算机的引入最初减缓了图像分析过程。这是因为早期的计算机无法消化和处理图像中的大量数据。Quantimet 800是用进口到英国的第一台苹果II型电脑开发的。Q900的进一步创新包括接近百万像素分辨率的完整数字图像存储,骨架化,并首次使用了著名的Quips成像语言。

数学形态学

20世纪60年代,让·塞拉(Jean Serra)和乔治·马塞隆(George Matheron)在巴黎的École des矿区为图像分析的进一步发展奠定了重要的“概念”。他们的数学形态学概念将图像视为像素值的数字数组。该概念首先应用于二值图像,后来扩展到灰度图像。由于该小组的工作,在接下来的几年里,距离变换和分水岭等新功能被引入到图像分析中。1989年的Quantimet 570和1994年的Quantimet 600是与École des矿山合作的直接成果。

软件代

20世纪90年代标志着基于pc的Quantimet 520图像分析软件时代的开始。这导致徕卡QWin图像分析软件完全独立于专用硬件。最新的版本是创建优化的用户界面,如徕卡应用程序套件(拉斯维加斯).的拉斯维加斯软件集成了自动显微镜、计算和数字图像分析的最新进展。对于显微镜文件,它提供显微镜和相机的控制,提供校准和注释的数字图像。从1995年开始,在图像分析完全以软件为基础之后,只销售软件而不销售显微镜的公司进入了市场。“我们一直强调从单一供应商购买整个和集成系统的优势,”詹金森报告说。“我们似乎已经成功了,因为来自软件公司的竞争有所减弱。”

计算显微镜

今天,计算显微技术在现代图像分析系统中起着至关重要的作用。它提供了扩展显微镜图像超越光学障碍的能力。用户可以看到在单个显微镜图像中看不到的元素,而且它们可以被看到,也可以被测量。其中的关键特性是扩展的焦点深度(这个特性的结果可以在www.antweb.org,请参阅《科学实验室》的文章“AntWeb记录蚂蚁世界”),扩展视野,这是至关重要的地质切片,粒子识别应用(徕卡清洁专家)和定制宏观几乎任何定量显微镜应用。

工业应用

拉斯维加斯徕卡188金宝搏的网址微系统公司还专注于工业材料应用,并将材料领域专家的理解转化为专门用于这些任务的“专家”应用。目前,有十种专家应用程序可用,其中有经过验证的钢专家测量钢夹杂物和清洁专家测量和分类过滤器上的颗粒。最新增加的专家范围是徕卡树突专家和徕卡脱碳专家。拉斯维加斯Is也用于法医实验室。“为了能够区分不同的印刷模式,我们使用了Leica M125和MZ165的立体显微镜,以及拉斯维加斯测量模块”,意大利法医警察服务处疑问文件检查技术主任说。188bet官网1“通过显微镜,我观察到微小的墨水点、手写的细节和打印的特征。的拉斯维加斯测量模块是不可替代的,可以对对象进行测量,量化所有获取的数据,并将结果转换为excel表格。”当然,从简单的细胞培养观察到生物医学研究中的复杂成像任务,图像分析在生命科学的整个光谱应用徕卡宽视场和共聚焦系统中早已确立。188bet怎么注册“病理学和细胞遗传学方面的创新,比如数字图像中心和幻灯片扫描仪,都源于图像分析的长期而广泛的经验,”詹金森简历道,“而且肯定还会有更多的创新。”

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