Kỹ thuật hình ảnh 2D
Xử lý hình ảnh cho ứng dụng kính hiển vi bắt đầu bằng các kỹ thuật cơ bản nhằm sao chép chính xác nhất các thông tin có trong mẫu vi mô. Điều này có thể bao gồm điều chỉnh độ sáng và độ tương phản của hình ảnh, trung bình hình ảnh để giảm tiếng ồn của hình ảnh và điều chỉnh độ sáng không đồng đều. Việc xử lý như vậy chỉ bao gồm các phép tính số học cơ bản giữa các hình ảnh (tức là phép cộng, trừ, nhân và chia). Phần lớn các quá trình xử lý được thực hiện trên kính hiển vi hình ảnh có tính chất này.
Một lớp học của các hoạt động 2D phổ biến được gọi là convolution hình ảnh thường được sử dụng để giảm hoặc tăng cường các chi tiết hình ảnh. Các thuật toán “blurring” và “sharpening” như vậy trong hầu hết các chương trình làm việc bằng cách thay đổi giá trị của pixel dựa trên tổng trọng số của nó và các điểm ảnh xung quanh (một mô tả chi tiết hơn về convolution hạt nhân xứng đáng là một entry cho chính nó) hoặc bằng cách thay đổi miền tần số chức năng của hình ảnh bằng cách sử dụng Fourier Transform. Hầu hết các kỹ thuật xử lý hình ảnh đều được thực hiện trong miền Tần số.
Các kỹ thuật hai chiều cơ bản khác bao gồm các thao tác như xoay hình ảnh, cong, cân bằng màu vv
Đôi khi, các kỹ thuật tiên tiến được sử dụng với mục đích “hoàn tác” sự méo mó của đường kính quang học của kính hiển vi, do đó loại bỏ sự biến dạng và làm mờ do dụng cụ. Quá trình này được gọi là deconolution, và một loạt các thuật toán đã được phát triển, một số phức tạp toán học lớn. Kết quả cuối cùng là một hình ảnh sắc nét hơn và rõ ràng hơn có thể thu được trong lĩnh vực quang học một mình. Đây thường là hoạt động 3 chiều phân tích hình ảnh thể tích (tức là các bức ảnh được chụp ở nhiều mặt phẳng tiêu cự thông qua mẫu) và sử dụng dữ liệu này để tái tạo lại hình ảnh 3 chiều chính xác hơn.
Kỹ thuật hình ảnh 3D
Một yêu cầu chung khác là chụp một loạt hình ảnh ở một vị trí cố định, nhưng ở các độ sâu khác nhau. Vì hầu hết các mẫu vi thể đều có độ trong suốt, và độ sâu trường của mẫu tập trung rất nhỏ, có thể chụp hình ảnh “thông qua” đối tượng ba chiều sử dụng thiết bị 2D như kính hiển vi đồng bộ. Phần mềm sau đó có thể tái tạo lại mô hình 3D của mẫu gốc mà có thể được điều chỉnh phù hợp. Việc xử lý biến một công cụ 2D thành một công cụ 3D, nếu không sẽ không tồn tại. Trong thời gian gần đây kỹ thuật này đã dẫn đến một số khám phá khoa học trong sinh học tế bào.
Phân tích
Phân tích hình ảnh sẽ thay đổi đáng kể theo ứng dụng. Phân tích điển hình bao gồm xác định nơi mà các cạnh của một đối tượng, tính các đối tượng tương tự, tính diện tích, chiều dài chu vi và các phép đo hữu ích khác của từng đối tượng. Cách tiếp cận phổ biến là tạo mặt nạ hình ảnh chỉ bao gồm các điểm ảnh khớp với các tiêu chí nhất định, sau đó thực hiện các thao tác quét đơn giản trên mặt nạ kết quả. Cũng có thể gắn nhãn các đối tượng và theo dõi chuyển động của chúng qua một loạt các khung trong một chuỗi video.