Xử lý hình ảnh bằng kính hiển vi là một thuật ngữ rộng bao gồm việc sử dụng kỹ thuật xử lý hình ảnh kỹ thuật số để xử lý, phân tích và trình bày các hình ảnh thu được từ kính hiển vi. Quá trình chế biến này hiện nay phổ biến ở một số lĩnh vực đa dạng như y học, nghiên cứu sinh học, nghiên cứu ung thư, xét nghiệm ma túy, luyện kim, vv Một số nhà sản xuất kính hiển vi giờ đây được thiết kế đặc biệt cho phép kính hiển vi truyền tới hệ thống xử lý ảnh .
Mua lại hình ảnh
Cho đến đầu những năm 1990, hầu hết việc thu thập hình ảnh trong các ứng dụng hiển thị bằng kính hiển vi video thường được thực hiện bằng một máy quay video analog, thường chỉ đơn giản là các máy quay phim mạch kín. Mặc dù yêu cầu sử dụng bộ lấy khung để số hoá hình ảnh, các máy quay video cung cấp hình ảnh ở tốc độ khung hình đầy đủ (25-30 khung hình / giây) cho phép ghi và xử lý video trực tiếp. Trong khi sự phát minh của máy dò trạng thái rắn mang lại nhiều lợi thế, máy quay video thời gian thực thực sự là cấp trên trong nhiều khía cạnh.
Ngày nay, mua lại thường được thực hiện bằng cách sử dụng một máy ảnh CCD gắn kết trong đường dẫn quang học của kính hiển vi. Máy ảnh có thể có màu hoặc đơn sắc. Rất thường, camera có độ phân giải rất cao được sử dụng để thu được càng nhiều thông tin trực tiếp càng tốt. Làm lạnh bằng máy làm lạnh cũng phổ biến, để giảm thiểu tiếng ồn. Thường thì máy ảnh kỹ thuật số được sử dụng cho ứng dụng này cung cấp dữ liệu cường độ pixel với độ phân giải 12-16 bit, cao hơn nhiều so với được sử dụng trong các sản phẩm hình ảnh người tiêu dùng.
Trớ trêu thay, trong những năm gần đây, nhiều nỗ lực đã được đưa vào việc thu thập dữ liệu ở mức giá video, hoặc cao hơn (25-30 khung hình / giây hoặc cao hơn). Những gì một lần dễ dàng với máy quay video off-the-shelf bây giờ đòi hỏi điện tử đặc biệt, tốc độ cao để xử lý băng thông dữ liệu lớn.
Thu mua nhanh hơn cho phép các quy trình động được quan sát trong thời gian thực hoặc được lưu trữ để phát lại và phân tích sau này. Kết hợp với độ phân giải hình ảnh cao, cách tiếp cận này có thể tạo ra số lượng lớn các dữ liệu thô, có thể là một thách thức để giải quyết, ngay cả với một hệ thống máy tính hiện đại.
Cần lưu ý rằng trong khi các máy dò CCD hiện tại cho phép độ phân giải hình ảnh cao, thường điều này liên quan đến sự cân bằng, bởi vì, đối với một kích thước chip nhất định, khi số pixel tăng, kích thước pixel giảm. Khi các điểm ảnh nhỏ hơn, chiều sâu của chúng giảm xuống, giảm số lượng các điện tử có thể được lưu trữ. Ngược lại, điều này dẫn đến tỷ số tín hiệu / tiếng ồn thấp hơn.
Để có kết quả tốt nhất, người ta phải chọn một cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể. Vì hình ảnh của kính hiển vi có độ phân giải hạn chế nội tại, nên hầu như không có ý sử dụng một máy dò có độ phân giải cao và nhiễu để thu được hình ảnh. Một máy dò khiêm tốn hơn, với các điểm ảnh lớn hơn, thường có thể tạo ra nhiều hình ảnh chất lượng cao hơn do giảm tiếng ồn. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng ánh sáng yếu như kính hiển vi huỳnh quang.
Hơn nữa, ta cũng phải xem xét các yêu cầu giải quyết thời gian của ứng dụng. Máy dò độ phân giải thấp hơn thường có tỷ lệ thu nhận cao hơn đáng kể, cho phép quan sát các sự kiện nhanh hơn. Ngược lại, nếu đối tượng quan sát không di chuyển, người ta có thể muốn thu được hình ảnh ở độ phân giải không gian cao nhất mà không cần quan tâm đến thời gian cần thiết để có được một hình ảnh duy nhất.