Mikroskop 1

ĆWICZENIE 1

Badanie powierzchni metodą mikroskopii optycznej z analizą obrazu

Informacje podstawowe

1.    Obraz w komputerze.

Pomiędzy obrazem odbieranym przez zmysł wzroku człowieka a obrazem komputerowym istnieje pewna analogia. Podobnie jak w tylnej ściance gałki ocznej, obraz powstały na monitorze komputera również składa się z szeregu punktów, w tym przypadku zwanych pikselami. Aby odczytywać obrazy komputer potrzebuje czegoś, co zastępowałoby mu oczy -kamery wideo lub skanera. Obraz może być zapisany na dysku lub dyskietce i następnie wielokrotnie odtwarzany bez jakiejkolwiek straty zawartych w nim informacji. W skład komputerowego systemu analizy obrazu powinny zatem wchodzić następujące elementy: źródło obrazów (kamera wideo lub skaner) często sprzężone z mikroskopem, komputer z kartą akwizycji obrazu oraz odpowiednie oprogramowanie.

System analizy obrazu używany w ćwiczeniu jest wyposażony w monochromatyczną kamerę wideo o dużej czułości. Do pamięci komputera przekazywany jest obraz wieloodcieniowy, tzw. Szary. Do zapamiętania stopnia szarości pojedynczego punktu potrzebuje on 8 bitów pamięci. Pozwala to na zapamiętanie 2*, czyli 256 stopni szarości. Liczba 8 nie została wybrana przypadkowa. Odpowiada ona organizacji pamięci komputera podstawową jednostką pamięci jest 1 bajt, czyli 8 bitów^r. 256 stopni szarości wystarcza do większości zastosowań - jest to około dwukrotnie więcej niż potrafi rozróżnić oko ludzkie.

2.    Zapis obrazu {format graficzny)

Ustalenie liczby bilów przypadających na jeden punkt obrazu nie wystarcza do jedno zapisu. Potrzebne są jeszcze m in. takie informacje, jak: szerokość i wysokość obrazu, rzeczywisty obraz pojedynczego punktu, sposób organizacji pamięci itp. Wszystko to musi być zapisane w tzw. Nagłówku pliku graficznego, po którym następują właściwe dane obrazu. Sposób zapisu tej całej informacji określa format graficzny zapisu obrazu. Musi on być zgodny ze standardem karty akwizycji obrazu zainstalowanej w komputerze. W naszym systemie obrazy zapisywane są w' formacie graficznym BMP.

3.    Przekształcanie obrazów.

Dla poprawy jakości, umożliwienia precyzyjnej analizy bądź pomiarów dokonuje się przekształcania obrazów. Najogólniej można wyróżnić cztery grupy przekształceń:

•    przekształcenia geometryczne

•    przekształcenia punktowe

•    filtry

•    przekształcenia morfologiczne.

Przekształcenia geometryczne są to przesunięcia, obroty, odbicia oraz zniekształcenia. Tego typu operacje 'wykorzystywane są w analizie obrazu do korekcji błędów optyki ( likwidacja beczkowatości lub podus2kowatości obrazu ) lub jako operacje pomocnicze przy dokonywaniu pomiarów.

Przekształcenia punktowe polegają na modyfikacji poszczególnych punktów obrazu niezależnie od tego, jakich mają sąsiadów. Najprostszym przykładem jest tworzenie