图像分析基本原理及分析过程

概述
在生物及医学研究中，对图像的判读与分析特别是对显微镜下微观图像的观察研究从来都是重要的研究手段。随着技术的进步，分析图像的方法也从眼观尺量进入到了使用计算机软件进行定量分析的阶段。计算机软件的发展速度呈加速前进，采集图像的设备也不断更新，这使得我们能有更多的手段来分析测量复杂的生物图像。

现在我们可以使用CCD数码相机来采集图像。使用功能比较强大的图像分析软件来进行图像分析测量。相比之下，在不太久远的十来年前使用的图像分析仪及单色的图像采集摄像机已经过时了。而图像分析的手段也比以前丰富。简单地引用以前的分析方法未必就是最佳的方法，在许多情况下，需要我们依据软件及相机的情况设计与研究目标相适应的分析方法。

分析测量图像绝不仅仅是一个软件使用的问题，而是从实验设计开始，就要综合考虑研究目标、样品制作方法、拍摄方式、选择视野等各方面因素，最后才是通过软件实现最有效的图像分析测量。一个完整的图像分析过程应该包括：
1.明确需要测量分析的对象。
2.使用适当的方法拍摄下这个对象，包括进行适当的染色及取样，采集到突出显示的测量对象的照片。
3.分析照片上的图像元素,确定能反映测量对象的图像图形
4.测量照片上的图形的测量参数,进而得到测量对象的测量数据
5.对测量对象进行统计分析。图像分析的最佳效果，是利用图像分析软件可以自动地判断测量目标，准确分析测量出目标对象的数值。由于生物图像的复杂性，软件往往作不到这一点。此时只能退而求其次，采取抽样统计，手工选择等方法进行近似的测量。测量方法本身有时候也能成为一个研究课题。 一、把研究目标转换到图像分析问题上。
在丁香园混了好几年了，虽然很喜欢与大家讨论图像分析的问题，但是却经常对一些求助视而不见，例如：
请问用IPP怎么分析双染的结果？谢谢！
最近正要测肾小球面积以及球内PAS染色阳性面积（粉紫色），不会操作，希望各位老师及同仁多多指教，非常感谢！传张片子上来，请指导一下哦！
免疫荧光定量分析选什么软件好？是IPP吗？
这个软件可以做杂交结果的分析吗？具体如下：杂交后获得阳性结果和阴性对照的结果，如何分析结果呢？下面是阳性和阴性的图。谢谢您的解答。
我做的是脐静脉内皮细胞管道形成实验，需要计算整张图片上内皮细胞管道的数目以及管道的总长度，这个怎么用IPP计算啊？希望能够提供详细步骤（附有图片）。谢谢！！！
我们在对免疫组化照片的阳性区域，进行最后的的统计学分析时，用的应该是哪个参数呢？
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上面这些提问我是没法回答的，除非是正好作过相关的研究，知道其来龙去脉。否则即使有图片提交，也看不出哪里是肾小球内PAS，哪里是管道。不知道需要分析的对象在哪里，当然也就不会作了。
所以一个完整的图像分析过程应当是前面所述的五条，其中最重要的却不在图像分析上，而在于确定所要分析的目标以及如何把这个研究目的转换成图像分析的问题。这是图像分析的关键之处。
当然，如果是常用的分析测量，是已经有比较成熟的方法的，以免疫组化样品为例：
免疫组化的分析对象（分析测量的目标）是组织切片上特定蛋白的表达量。为了达到这个测量目标，先用特定抗体与切片反应，使之与切片上的特定蛋白结合，然后用DAB对结合了蛋白的抗体进行染色。这样，DAB的染色深浅及范围就能反应切片上相应蛋白的表达量了。所以免疫组化技术就是把切片上“蛋白表达量”这个研究目标转换成了切片上“黄色染色物的分布”这个图像分析问题。
荧光标记的免疫组化图片与此类似。

另一个例子：
利用凝胶电泳方法来测量RT-PCR产物的分子量及质量（重量），研究目标是样品中各种DNA片段的分子量与质量。通过电泳把加样孔中的样品分布到泳道之中后，不同分子量的产物成份会分布到泳道的不同位置，形成条带。用EB染色后，在紫外灯照射下各条带发出荧光，就能显示出条带的位置与强度信息。这样就把研究目标（产物的各组分分子量与该组分的量重）转换成了凝胶图像上的条带的位置与光密度这个图像分析问题。

具体到前面提到的那些没法回答的问题，实际上就是提问的信息不够，没法确定如何把研究目标转换为图像分析问题。当然，这类分析方法往往是从文献上查找到的，是已经有的分析方法，这时候就要仔细学习参考文献上相关的叙述，弄明白文献上的方法是把分析目标转换成什么样的图像分析目标。明确了这一点后，才能考虑如何通过图像分析软件实现正确的测量。甚至进一步改进测量方法。

http://blog.51xuewen.com/wanglele/article_11200.htm