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Bildanalyse System PicEd Cora: Tiefenfokus Automontage |
Aufgrund der geringen Tiefenschärfe von Mikroskopen ergibt sich das Problem, daß ein Objekt mit Höhenstrukturen nicht vollständig scharf abgebildet werden kann, wenn die Erhebungen im Bildausschnitt größer sind als die Tiefenschärfe des Mikroskop. Will ein Beobachter alle Bereiche eines solchen Objektes untersuchen, so ist er gezwungen die Fokusebene vom höchsten Bereich bis zum tiefsten Bereich des Objektes in Schritten zu variieren. Wie in der Abbildung dargestellt ist, erscheint dabei je nach Fokusebene immer ein anderer Bildausschnitt dem Beobachter scharf, während alle anderen Bereiche unscharf abgebildet werden.

Das Tiefenfokus-Automontage-Modul von PicEd Cora ermöglicht es, Mikroskopaufnahmen verschiedener Fokusebenen so zu kombinieren, daß das Objekt im ganzen scharf dargestellt wird. Zu diesem Zweck müssen von dem Objekt für die verschiedene Fokusebenen digitalisierte Bilder (z.B. im TIFF-, JPG- oder BMP-Format) vorliegen. Eine solche Sequenz von Bildern kann über eine an das Mikroskop angeschlossene Digitalkamera und über eine im Computer installierte Videodigitalisierungskarte bequem von PicEd Cora aus gewonnen werden. Dabei ist zu beachten, daß Bilder von hinreichend vielen Fokusebenen aufgenommen werden, so daß jeder Objektbereich mindestens in einem der Bilder scharf dargestellt ist.
Das Tiefenfokus-Automontage-Modul von PicEd Cora bewertet nun in jedem Bild einer solchen Sequenz die Schärfe und errechnet daraus ein neues Bild, das sogenannte Montage-Bild, in dem alle Bereiche des Bildes scharf dargestellt sind. Wurde die Bildsequenz der Fokusebenen in regelmäßigen Abständen und von oben nach unten (oder umgekehrt) aufgenommen, dann kann das Tiefenfokus-Automontage-Modul außerdem eine Höhenkarte des Objektes berechnen und auf verschiedene Weise darstellen, z.B. als Graustufenbild oder als 3D-Darstellung.

Hier eine Beispielsaufnahme:

Und hier ist das Ergebnis:

Falls der Abstand der einzelnen Aufnahmesequenzen bekannt ist, kann das aufgenommene Objekt auch räumlich rekonstruiert werden.
Hier die Aufnahme einer Lochvertiefung

Das Montagebild

Hier die dreidimensionale Rekonstruktion:
