处理数字图像方法
根据不同的光照条件，标本的完整性，和制备方法，在光学显微镜拍摄的数字图像，可能需要相当数量的康复，实现科学性，准确性，化妆品的平衡，审美成分之间的平衡。首先通过电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器获取时，从显微镜数字图像往往遭受贫困的信号噪声的特点，照度不均匀，集中或散焦的灰尘和碎屑，眩光，颜色的变化，以及主机的其他疾病，降低整体形象质量。
收购后已经从显微镜图像，这是通常被称为作为原始图像，并应进行编目和保存的图像处理或分析操作开始前。这一步骤将确保原始图像的副本是不可逆转的错误是在图像处理或图像丢失或以其他方式呈现不可恢复的。除了原始图像，背景图像或平场帧应该也可以从光路中删除的背景图像，而不必标本的标本记录。Zui好的方法是要搬迁的视场面积的幻灯片，其中包含安装介质和盖玻片，但没有显着水平，以模拟背景照明配置文件的碎片。另一种方法是离焦与标本在显微镜，然后记录背景图像。后者虽然技术不是首选，它有时是唯一的选择，特别是如果样本中占有盖玻片下方的大部分面积。在定量的信息必须从标本所得的情况下，可以平均一些背景图片，以减少噪音水平。
另外一个背景图像，它往往是明智的，也记录一个黑暗的框架建立的黑暗（电子和热）的数码相机系统的噪音水平。暗框，应使用原始图像相同的曝光，但没有打开相机快门获得。在某些情况下，可能有必要脱离显微镜相机，用镜头盖或部分黑色纸板覆盖安装适配器。平场的框架或背景图像，可以收集多个暗帧，平均在一起。所有必要的图像后已聚集（原始的，背景，暗），图像处理操作可以继续进行。
在图1（a）斜照明耦合到一台数码相机系统的光学显微镜拍摄的一个典型形象。试样固定和染色的年轻海星（只是变态??后）作为一个整体嵌入介质装载，准备载玻片和盖玻片之间夹着。由于照度不均匀，经常遇到的问题与离轴照明技术，这个标本被选??为说明强调，由于可见的大背景地区的问题。斜光从显微镜照明产生一个有点不平衡的背景（通常出现的强度梯度），由图1中的亮度变化（一）证明。此外，有一个绿色的演员是由不正确的白平衡调节CCD图像传感器造成整个图像。此外，拍摄图像在一个相对较低的亮度水平，从而增加图像（注意：颗粒状外观的背景和标本）中的随机噪声量。
一个原始图像的灰度级图像的直方图（图1）显示，只有一小部分的CCD图像传感器的动态范围，利用产生的图像。一个图像的灰度级的绝大多数都集中在很少展出，或高或低的水平像素值在60和210之间的一个地区。这直方图的灰度值限制规模的中心产生图像对比度较差（见图1（a））图像处理过程中必须纠正。大穗为中心对140级灰度的对应的背景颜色的强度等级。为背景，在加工过程中变得更加均匀（减少数量级灰度），这种分布的宽度将缩小，像素数将增加。
在图1所示的光学显微镜的图像处理，可实现与市售的软件包。推荐低成本售后的图像编辑软件的Corel PHOTO - PAINT，Adobe的Photoshop，Macromedia Fireworks中，Paint Shop Pro的。此外，更高端的软件程序，专门从显微镜数字图像，可以利用执行必要的图像编辑功能。许多这些方案纳入简化普遍使用的光学显微镜图像处理步骤，如背景减法，平场校正，直方图操纵，和伽玛校正算法。
在图像处理的第一步是要删除的亮度波动（由于背景照明不均匀）和标本或摄像系统引入的噪声。对于大多数的数字图像，简单的背景减除算法是足够的，并会产生修正后的图像，在图像亮度均匀值。然而，随着发往要求测光精度的定量分析的图像，平场校正是首选的技术。
一个背景减法的算法（图2（a）条）图2（b）校正后的图像在调整原料海星形象，在图1（a）所示。该算法采用用户可选择的控制点可以战略性搬迁到指定的背景选定的区域范围内的亮度值在图像周围。控制点的位置后，利用其代表亮度值，以适应创建一个人造背景的表面功能。然后计算出的背景是从标本图像中减去获得了Zui小二乘适合表面功能近似的背景如何，会出现均匀的照明。在实践中，应选择的控制点，使它们均匀分布在图像（因为他们是在图2（a）），并应在每个控制点的亮度水平的整体背景强度的代表。
背景减法或平场校正调整后已被应用到图像，下一步就是恢复亮度和对比度相匹配的标本在显微镜的外观（通过目镜或视频直播饲料相机接口软件）。直方图拉伸和滑动操作，通常显示为常见的图像编辑软件程序的亮度和对比度调整滑块。直方图的配置文件的更复杂的操作是通常在高端的软件包，但在所有的图像编辑器中可用的基本工具，往往可以利用执行令人满意的调整图像。
海星标本的形象，更正后为背景减法，对比度不足，亮度变化，如图3所示：（一）。请注意如何染色附加物有更明确的界定和改善整体形象的对比。此外，已经转移的背景，从一个绿色的平稳波动梯度（俯瞰粒状噪声时），甚至灰色调。在图3（b）修改后的直方图，并可以比原在图1（b）原始图像的直方图。处理后，直方图拉伸，以支付额外的像素转移到较深的价值观的灰色层次的更广泛的范围（10至220对60至210）。因此，校正后的图像中的阴影效果似乎更深，比原来的更丰富，对比度高得多。
下一步是在处理伽马调整，使指数缩放，同时显示在计算机显示器上的图像的明亮和黑暗的功能的目的。在图4（a）是海星标本伽玛校正后的图像。调整时将利用图像处理计算机显示器，伽玛校正，部分取决于显示器的亮度和对比度控制设置。显示器的控制使显微镜或改变伽玛校正，以满足个人的口味和补偿之间的显示格式，如多种计算机操作系统平台上的个人Web浏览器，可变性的数字艺术家。
为了减少或消除随机噪声的形象，一个专门的卷积内核，被称为平滑滤波器，是经常应用到图像。在大多数的图像编辑软件程序，这种类型的操作被称为噪音（通常是专门指定的灰尘和划痕），模糊，高斯模糊滤镜。一些算法，用户可配置的控制，而其他人简单地套用了一系列的图像固定设置。平滑滤波器的正确应用，能有效地去除噪声，划痕和其他数字图像的高空间频率的文物。在图4（b）在产生平滑的背景，但明显柔和（模糊）图像特征过滤海星标本的图像（随时在后台明显）的噪声已被删除。
一旦已经从图像中删除的噪声和其它缺陷，锐化算法可用于去除一些低频的空间信息，并提高罚款边缘细节的定义。许多流行的图像编辑程序包含一个锐化掩模算法，该算法用于此目的的理想选择。 USM锐化对其他锐化滤镜过滤器的主要You点之一是控制的灵活性，因为大多数其他过滤器不提供任何用户可调参数。如图5所示（a）是海星标本后USM锐化过滤器已被应用于提高边缘细节。当相比，图4（B），这是后一个高斯模糊滤镜的应用程序相同图像，精细入微的戏剧性的提升是显而易见的。应注意不chao过申请锐化滤镜，可以重新引入噪声和类似的文物图像，并发挥到了极致，产生严重的边缘像素。
在处理的Zui后一步是正确的色彩平衡和调整图像的饱和度，以消除不必要的色偏和返回在显微镜观察到的图像颜色。大多数的图像编辑软件程序中设置“面板，使操作者调整色调，饱和度，并用显微镜拍摄的图像色彩平衡。颜色校正算法适用于通过使用滑块（或文本输入框），通过各种色调和色彩平衡比率增加或减少饱和度，或过渡。
经过图像处理的步骤已经完成，调整后的图像可以比较原始图像（参见图6（a）及6（B）），以确定已取得了多大的改善。很明显，通过检查图6，整体图像对比度，亮度和饱和度，处理后的图像是非常好。此外，不平衡的背景已经由一个几乎一致灰色消除绿色投，以取代。噪音也有所减少，和精细的图像细节明显清晰。
如上所述，处理步骤可以完成与流行的图像编辑软件，或通过在许多数码相机系统附带的软件包中包含的接口。虽然一些相机的软件程序，包含基本的图像处理算法，充分履行，许多特别设计的图像编辑更复杂的程序包含附加功能，可以利用创建特殊效果或进行测量，在加工计划的任何阶段。例如，Adobe Photoshop中包含广泛的过滤算法，使操作适用于风格化的功能，斑点或扭曲的形象，并添加特殊效果，如刷纹理和镜头光晕。事实上，这个计划是如此全面，用显微镜拍摄的的图像可以渲染成完全不同的表现，这没有什么相似之处原始图像。如果图像处理的目的是重建和恢复的科学测量或演示的图像，然后使用应保持在Zui低限度，并只适用于在必要时辅助的图像编辑算法。但是，如果图像是注定要被修改为艺术的目的，那么在现代软件项目的特殊效果的广泛应用，而不考虑科学的准确性。
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