理查德J。福尔摩斯和尼古拉斯J。戈达德
曼彻斯特大学化学工程与分析科学学院(SCEAS)新利手机客户端曼彻斯特,英国
为什么这个有用?
多个日记账(包括 芯片实验室)提供上传图片和电影数据以及网上出版物的空间。印刷出版物还必须包含足够的插图,以便在不参考此类文件的情况下理解内容。本技巧演示了低成本图像分析系统的使用,该系统可用于促进纸质出版物中使用的劣质视频图像的数据表示。这尤其是在微型化和微流体领域很重要,其中视频数据通常是记录结果最方便的格式(有时是唯一的格式)。
我需要什么?
这项工作是使用苹果iBook G4 1.42兆赫笔记本电脑运行OSX Tiger 10.4.8进行的。下面列出了其他软件。提供了使用这些资源的外部网站链接。
- QuickTime专业版,从QuickTime标准升级到20英镑(30美元),有助于基本的视频编辑,单帧提取,多帧序列提取和基本的后处理功能,如改变播放速度的能力。
- 图形转换器X,Lemkesoft提供的一个20英镑(30美元)的共享软件应用程序提供了多种图像处理功能,并有助于将图像和电影数据后处理成各种格式。
- 图像J,一个免费的(开源)Java应用程序提供校准的测量功能,开窗,颜色处理,边缘检测和表面绘制功能与许多其他功能一起使用。
我该怎么办?
这里描述的程序使用内部开发的微流体系统,并展示沿30 m m通道(500μm x 500μm)的荧光标记微球的流体动力流动。使用473nm(激光2000,凯特琳,UK)带有集成的扩束器。
1。视频数据最初可以捕获为视频文件(avi,压敏电阻,MP4,等)使用QuickTime Pro,通过删除无关帧将视频文件编辑到可管理的大小。一旦准备好所需的文件,然后,它用于将帧序列导出为jpeg图像。
2。然后,可以将jpeg图像导入到图形转换器x中,从每个帧剪切感兴趣的区域,允许以特定时间间隔准备单个jpeg文件。图1显示了一个示例图像。
三。按照上述方法处理每个图像后,可以在图形转换器X中创建这些帧的蒙太奇,以说明荧光珠随时间的迁移。
空白可以用来分隔和轻松识别编译文件中的特定“快照”图像(图2)。然而,黑色填充工具应应用于此白色背景,以防止处理后数据被背景覆盖。图像应导出为8位(256灰度)分辨率的未压缩jpeg,对应于图像J所需的内部比例。
4。蒙太奇jpeg导入imagej进行处理,其中,图1和图2所示的图像转换为表面图,Z轴表示图像的像素强度。
图3显示了单个框架的表面图,如图1所示,图4说明了ImageJ中定义的设置选项。
5。校正后的图2的空白表面图见图5。说明了流体动力条件下荧光标记微球随时间的迁移。
从图中可以很容易看出,以这种方式表示的数据显著提高了可用性方面的输出质量。需要指出的是,由于跨文件格式的转换和压缩以及随后的数据丢失,这种技术的折衷是在其有限的数值方面。尤其是由于其中一个主要的限制因素是图像的初始质量和分辨率获得。像这样的,转换数据文件时应小心,理想情况下,定量数据只能从未压缩的文件中提取,以保持诚信。
我还应该知道什么?
理想的,视频文件应采用高速录制,高帧速率设备,从而促进微秒级事件之间的区分,从而提高分辨率,降低产生条纹效应的可能性。
然而,通过谨慎使用一些相对简单的技术,低质量的AVI电影文件(受摄像机分辨率的限制,放大系数和照明/对比度问题,所有这些在微流体研究中都很普遍,这通常不足以作为主要出版物的结果,可能会充分利用它们的潜力,图1中几个像素的小白点代表荧光珠,成为一个独特的高峰,容易与背景信号区分。
虽然这项工作是使用苹果Macintosh进行的,应该注意的是,运行Windows和Linux的计算机系统也可以使用类似的应用程序。此外,上面提到的系统比本技巧中显示的单个应用程序更通用。这种低成本软件的功能范围使得它成为微流体研究人员的重要组成部分。