成像

成像就是生物樣本的造影技術,依照樣本尺度大小可以概分為組織造影與細胞分子的顯微技術。這些大致都需要光學技術配合生物樣本的特徵發展,少數會使用光以外的波動性質,例如核磁共振、超音波等等。

  • 中文名稱
    成像
  • 屬    于
    少數會使用光以外的波動性質
  • 特    點
    體積小、重量輕、功耗低
  • 例    如
    核磁共振、超音波等等

簡介

CCD(Charge Coupled Device, 電荷耦合器件)是將圖像光信號變為電信號的器件,它是利用少數載流子的註入、存儲和轉移等物理過程來完成幾種電路功能的器件,具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性好、無損傷現象、能抗震以及光譜回響寬等特點,是展示台的輸入設備,是攝像頭的心髒。 彩色攝像頭按CCD元件的多少又分成單片CCD式和三片CCD式。三片CCD攝像頭由于有三個CCD分別感測紅、綠、藍三種信號,因而其色像系統彩的還原較好,圖像的整體解析度最高能達到750線。攝像頭按CCD面積的大小又分成1/4英寸、1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、3/4英寸等規格,面積越大成像質量越好,價格也越貴。影片展示台常用的CCD一般是1\4英寸、1\3英寸和1\2英寸,這幾種攝像頭攝取圖像的範圍不一樣,1\4英寸的攝取範圍小于1\2英寸的成像質量

成像成像

利用信號整形之類的技術可以得到高質量資料,此外高精度成像硬體也有助于保證較高的成像質量。

解析度

解析度和對比度是成像質量的重要組成部分,解析度指成像系統所能重現的被測物體細節的數量,對比度則是成像系統所產生的被測物體與其背景之間的灰度差別。攝像頭、鏡頭和燈光是決定解析度和對比度的重要因素。

全息成像全息成像

成像系統所需最小像素解析度可由下式計算:

最小解析度=(物件最長端長度/最小特征尺寸)×2

以條形碼為例,假如最長端長度為60mm,最小特征尺寸是0.2mm,那麽根據上式可算出其最小解析度應該是(60/0.2)×2=600

鏡頭焦距是解析度另一種表現形式,視野(FOV)指物體最長端長度,工作距離(WD)是物體到鏡頭的距離,探頭大小是攝像探頭的尺寸,以mm表示。上述幾項有如下關系:焦距=S×(WD/FOV)。

失真是另一個影響成像質量的因素,它指由于鏡頭光學誤差引起幾何偏差,從而在成像平面上造成物體錯位,在計算時可以把測量失真考慮進去。

成像系統使得網路使用者可以從中央圖像存儲系統中存儲和調用圖像文檔。網路提供了訪問這些檔案的方便方法,這樣使用者就無需親自跑到辦公室的存儲區和從遠離現場的位置申請這些檔案。成像是文檔處理和工作流應用程式(管理文檔在組織機構內傳送的方式)的組成部分。

小孔成像

用一個帶有小孔的板遮擋在螢幕與物之間,螢幕上就會形成物的倒像,我們把這樣的現象叫小孔成像。前後移動中間的板,像的大小也會隨之發生變化。這種現象反映了光沿直線傳播的性質。

演示方法

把一支削得很尖的鉛筆,在一張硬紙片的中心部分扎一個小孔。孔的直徑約三毫米左右。設法把它直立在桌子上。然後拉上窗簾,使室內的光線變暗。點上一支蠟燭,放在靠近小孔的地方。拿一張白紙,把它放在小孔的另一面。這樣,你就會在白紙上看到一個倒立的燭焰。我們稱它是蠟燭的像。前後移動白紙,瞧瞧燭焰的像有什麽變化。當白紙離小孔比較近的時候,像小而明亮;當白紙慢慢遠離小孔的時候,像慢慢變大,亮度變暗。改變小孔的大小,我們再來觀察蠟燭的像有哪些變化。

你可以在硬紙片上,扎幾個大小不等、形狀不同的孔,孔和孔之間相距幾釐米。這時候在白紙上,就出現了好幾個和小孔相對應的倒像。它們的大小都一樣,但是清晰程度不同,孔越大,像越不清楚。孔隻要夠小,它的形狀不論是方的、圓的、扁圓的,對像的清晰程度和像的形狀都沒有影響

實驗方法

1.放好蠟燭、小孔屏和毛玻璃屏。點燃蠟燭,調整蠟燭和屏的高度,使蠟燭的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在一條直線上。蠟燭和小孔屏的距離不宜過大。調整後,可以在毛玻璃屏上看到蠟燭火焰倒立的實像。

2.移動蠟燭或毛玻璃屏的位置,可以看到,蠟燭距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越遠,得到的像越大。

第二種:剪去易拉罐的上部,蒙上一層塑膠膜,在罐底鑽一個小洞。將小洞向外對著發光物體,即可在塑膠膜上得到倒立的像。

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