Mikroskopische Bildverarbeitung wird verwendet, um von einem Mikroskop aufgenommene Bilder in Bereichen wie der Medizin, der biologischen Forschung und der Metallurgie zu erzeugen und zu analysieren. Viele heute hergestellte Mikroskope verfügen über digitale Bildverarbeitungsfunktionen, und die mikroskopische Bilderfassung ist aufgrund der Fortschritte in der digitalen Bildgebungstechnologie jetzt einfacher als in der Vergangenheit. Diese hochtechnischen Bildverarbeitungstechniken liefern klare und scharfe mikroskopische Bilder. Die zweidimensionale (2D) und dreidimensionale (3D) Bildbearbeitung ermöglicht den Wissenschaftlern auch eine detailliertere Analyse mikroskopischer Bilder.
Der erste Schritt bei der mikroskopischen Bildverarbeitung besteht darin, das Ausgangsbild oder Bild zu erhalten. Die mikroskopischen Silberhalogenidbilder der Vergangenheit wurden durch digitale Bildverarbeitungssysteme ersetzt, die verwendet werden, um Bilder zu manipulieren, zu bearbeiten und zu speichern, die durch die Linse eines Mikroskops aufgenommen wurden. Die Auflösung von digitalen Bildverarbeitungsgeräten, die bei der mikroskopischen Bildverarbeitung verwendet werden, kann bis zu 32 Bit betragen, viel höher als die 12- oder XNUMX-Bit-Ebenen, die in typischen Digitalkameras zu finden sind. Die Verarbeitung dieser hochauflösenden Bilder erfordert normalerweise die Verwendung eines leistungsstarken Computers, einer High-End-Digitalkamera und einer digitalen Bildverarbeitungssoftware. Die meisten modernen Mikroskope sind mit digitalen Bilderfassungsfunktionen ausgestattet.
Es wurden verschiedene Arten von Bildbearbeitungsverfahren entwickelt, um eine genauere Reproduktion von mikroskopischen Bildern bereitzustellen. Einige dieser Prozesse werden verwendet, um das Bildrauschen zu reduzieren, die Helligkeit anzupassen, den Kontrast zu erhöhen oder das Bild in irgendeiner Weise zu verbessern. Um beispielsweise bestimmte Verzerrungen in einem Bild zu beseitigen, wird ein Prozess verwendet, der als Dekonvolution bezeichnet wird. Dieser Prozess macht das mikroskopische Bild durch eine Reihe komplexer Algorithmen schärfer und klarer. Diese mehrdimensionalen mikroskopischen Bildverarbeitungstechniken ermöglichen es Wissenschaftlern, Bilder aufzunehmen und sie in brauchbarere visuelle Formen für Studium und Forschung umzuwandeln.
Die mikroskopische Bildanalyse erfolgt unter Verwendung verschiedener Computeranwendungen, von denen jede eine andere Art von Informationen liefert. Beispielsweise kann eine mikroskopische Bildverarbeitungsanwendung die Grenzen einer Zellwand identifizieren, die Fläche eines Objekts berechnen oder andere Messungen bereitstellen. Die Analysesoftware ermöglicht es Benutzern, Bilder auf viele verschiedene Arten zu bearbeiten, z. B. durch das Erstellen einer Videosequenz, die die Bewegung bestimmter Objekte verfolgt oder Teile einer Zelle beschriftet. 2D- und 3D-Bildrekonstruktion und -animation bieten dem Benutzer noch weitere Analysewerkzeuge. Weitere Möglichkeiten sind automatische Zählfunktionen, Bildkommentare oder das Hinzufügen anderer Daten zu den einzelnen mikroskopischen Bildern.