成像

成像就是生物样本的造影技术，依照样本尺度大小可以概分为组织造影与细胞分子的显微技术。这些大致都需要光学技术配合生物样本的特性发展，少数会使用光以外的波动性质，例如核磁共振、超音波等等。

简介

分辨率

小孔成像(实验方法)

简介

CCD(Charge Coupled Device, 电荷耦合器件)是将图像光信号变为电信号的器件，它是利用少数载流子的注入、存储和转移等物理过程来完成几种电路功能的器件，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、无损伤现象、能抗震以及光谱响应宽等特点，是展示台的输入设备，是摄像头的心脏。 彩色摄像头按CCD元件的多少又分成单片CCD式和三片CCD式。三片CCD摄像头由于有三个CCD分别感测红、绿、蓝三种信号，因而其色像系统彩的还原较好，图像的总体分辨率最高能达到750线。摄像头按CCD面积的大小又分成1/4英寸、1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、3/4英寸等规格，面积越大成像质量越好，价格也越贵。视频展示台常用的CCD一般是1\\4英寸、1\\3英寸和1\\2英寸，这几种摄像头摄取图像的范围不一样，1\\4英寸的摄取范围小于1\\2英寸的成像质量

利用信号整形之类的技术可以得到高质量数据，此外高精度成像硬件也有助于保证较高的成像质量。

分辨率

分辨率和对比度是成像质量的重要组成部分，分辨率指成像系统所能重现的被测物体细节的数量，对比度则是成像系统所产生的被测物体与其背景之间的灰度差别。摄像头、镜头和灯光是决定分辨率和对比度的重要因素。

成像系统所需最小像素分辨率可由下式计算：

最小分辨率=(物件最长端长度/最小特征尺寸)×2

以条形码为例，假如最长端长度为60mm，最小特征尺寸是0.2mm，那么根据上式可算出其最小分辨率应该是(60/0.2)×2=600

镜头焦距是分辨率另一种表现形式，视野(FOV)指物体最长端长度，工作距离(WD)是物体到镜头的距离，探头大小是摄像探头的尺寸，以mm表示。上述几项有如下关系：焦距=S×(WD/FOV)。

失真是另一个影响成像质量的因素，它指由于镜头光学误差引起几何偏差，从而在成像平面上造成物体错位，在计算时可以把测量失真考虑进去。

成像系统使得网络用户可以从中央图像存储系统中存储和调用图像文档。网络提供了访问这些文件的方便方法,这样用户就无需亲自跑到办公室的存储区和从远离现场的位置申请这些文件。成像是文档处理和工作流应用程序(管理文档在组织机构内传送的方式)的组成部分。

小孔成像

用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。

演示方法：

把一支削得很尖的铅笔，在一张硬纸片的中心部分扎一个小孔。孔的直径约三毫米左右。设法把它直立在桌子上。然后拉上窗帘，使室内的光线变暗。点上一支蜡烛，放在靠近小孔的地方。拿一张白纸，把它放在小孔的另一面。这样，你就会在白纸上看到一个倒立的烛焰。我们称它是蜡烛的像。前后移动白纸，瞧瞧烛焰的像有什么变化。当白纸离小孔比较近的时候，像小而明亮；当白纸慢慢远离小孔的时候，像慢慢变大，亮度变暗。改变小孔的大小，我们再来观察蜡烛的像有哪些变化。

你可以在硬纸片上，扎几个大小不等、形状不同的孔，孔和孔之间相距几厘米。这时候在白纸上，就出现了好几个和小孔相对应的倒像。它们的大小都一样，但是清晰程度不同，孔越大，像越不清楚。孔只要够小，它的形状不论是方的、圆的、扁圆的，对像的清晰程度和像的形状都没有影响

实验方法

1．放好蜡烛、小孔屏和毛玻璃屏。点燃蜡烛，调整蜡烛和屏的高度，使蜡烛的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在一条直线上。蜡烛和小孔屏的距离不宜过大。调整后，可以在毛玻璃屏上看到蜡烛火焰倒立的实像。

2．移动蜡烛或毛玻璃屏的位置，可以看到，蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大。

第二种：剪去易拉罐的上部，蒙上一层塑料膜，在罐底钻一个小洞。将小洞向外对着发光物体，即可在塑料膜上得到倒立的像。