Gel-pro中文说明书

第一部分软件介绍及本使用手册的一些定义欢迎使用Gel-Pro凝胶分析软件，这是一个功能强大，且非常容易学习操作的专业级科学软件，作为科学图像分析系统，该系统的先进与品质在全球数以万计的实验室得到了认可。使用本软件，可以做以下一些工作：●可以精确的处理一些实验-DNA、RNA以及蛋白质电泳凝胶-Southern、Northern和westernBlots-Dot和SlotBlots-微孔板-菌落计数-膜杂交●把实验结果发表●打印图像、分析结果以及注解●把图像或结果存储起来在使用本软件之前，有一些必要的计算机知识需要掌握：●会激活应用程序●会使用鼠标●会使用下拉式菜单●会选择及编辑文本●会保存和打印工作如果对MicrosoftWindows的操作比较生疏，建议先熟练Microsoftwindows的基本操作。定义：●双击连续快速双击鼠标左键●单击单击鼠标左键●选中单击一个目标后，此目标反显●选择用鼠标单击一个目标后，按住鼠标左键不放，然后移动鼠标将全部目标覆盖●拖动用鼠标选择一个目标后，按住鼠标左键不放，然后移动鼠标到预定位置●组合键用手按住指定按键后，再单击鼠标左键●在本文中出现的此标记是下—步的意思第二部分图像技术概述什么是图像处理?一幅图像就是一个物体或一组物体的视觉描述。图像处理就是对一幅图像所含信息根据特定的用途进行处理。数字图像处理是一种计算机操作的特殊的图像处理方式。你可能比较熟悉照片图像，但是照片并不能用计算机进行分析，这是因为计算机是以数字方式而不是以图形方式工作的。为了使用计算机处理一幅相片，图像必须转换成数字方式。这个过程就是图像数字化。图像数字化数字化过程把一幅图像划分成平行的格点或阵列，这些格点或阵列被称为图像元素或像素。在计算机中图像就是以这些数字格点或位图描述的。位图中的每一个像素由它在格点中的位置表示，如行(x)和列(Y)。方便起见，通常把位图左上角位置点设为参考点(0，0)。注意：为了更直观说明。上图所示的像素点比实际像素点要大许多。在一幅图像中，一个像素通常代表一个非常小的区域，一般是1／300平方英寸面积，或更小。当一幅图像例如一幅照片被数字化时，就是依据点方式对它进行处理。那就是说，图像中的每一个像素单独采样．并且测试与量化亮度值。其结果通常以整数代表像素在图像中相应位置的亮度和灰座值。这些数值就以位图形式存储在计算机中。当对图像进行量化时。必须选定阵列的高度和宽度。同时，位图像素的宽度和高度就作为其空间分辨率。像素灰度根据所见硬件的性能和图像特性，每个像素值可以用1到32位数值表示。对于线性艺术图像，通常只包含黑白两种信息，其像素值可以简单地用一位数值表示：0＝黑，l＝白。但是，一顿照片图像包含相当多的信息，往往需要用24位数值表示所有可能出现的色彩。对于24位数值而言，总共可以表示多达16兆种颜色，已经过远超过了人眼的识别能力。下面一幅简单的线描图可以很方便地用一位数表示每个像素值。在一幅图像中用来表示图像像素值的数值位数指的就是像素灰度，简称BPP。从而也决定了图像的类别。图像类别通过图像的BPP，我们可以知道一幅图像可能包含多少种颜色，但是我们还不知道图像实际上含有何种颜色。颜色是通过数值大小和其他协议决定的，这个协议Gel-Pro中指的就是图像类别。此程序支持如下图像类别：8位灰度级12位灰度级16位灰度级浮点图像RGB图像调色板图像每个类别详细讨论如下：注意：尽管Gel-Pro软件支持上述的所有图像类别，但是并不是对每个图像类别都能进行处理。例如：FFI变换就不能应用在真彩图像上，滤波处理不能施加于Bilevel图像类别上。本书第五部分命令参考列出了Gel-Pro软件中使用的—些命令。不支持的图像类别，菜单命令低暗显示。二值图像—幅二值图像采用IBBP存取图像数据。每个像素要么全黑(0)要么全白(1)。二值图像通常就是指“黑白图像”’“线描图像”或“浓谈点阵图像”。本书中，Gel-Pro系统使“二值图像”表示。为了在一个黑白设备上打印一幅彩色或灰度图像，Gel-Pro系统必需首先把图像转化成二值图像格式。这种转化是应用“浓淡点阵”技术处理的，通过对图像网格的每一个小黑点灰度采样完成的。灰度级图像灰度级图像每个像素值代表图像灰度或亮度的级别，其范围从全黑到全白之间。这种类别的图像有时候也被称作：“单色图像”。在一幅8位二进制灰度图像中，像素值为0表示全黑，像素值为255则表示全白。当像素值等于127时，表示此度颜色正好位于黑白两色之间：而像素值等于64则表示此灰度颜色处于中间灰度与黑色之间。虽然灰度级图像其位数可分别有2，4，6，12，16利32位，但8位BPP是昀常用的。这主要有两个原因：1)每个像素用1个字节表示使它易于计算机处理：2)它提供了256种不同的灰度层次可以如实地表示任何灰度范围的图像(人眼所能区分的灰度层次不超过200种)。Gel-Pro系统支持如下表所列的图像类别：名称BPP描述8位灰度图像8昀一般的图像灰度格式，人多数单色图像常采用这种格式(例如：TIFF，PCX)。采用8位二进制整数表示图像灰度，提供256种灰度级。12位灰度图像12一些特定图像系统使用的图像格式，采用12位二进制整数表示图像灰度，提供4096种灰度级。16位灰度图像16许多特定图像系统采用的图像格式，采用16位二进制整数表示图像灰度，提供65536种灰度级。浮点图像32并非所有设备或图像都能采用的—种图像格式，用于图像运算和滤波处理方面。采用32位二进制浮点数表示图像灰度，实际上提供了无限数量灰度级。12位灰度图像，16位灰度图像，和浮点图像类别主要用于特定的运算和应用。一些特殊的图像设备，像红外线摄像机和医学成像设备经常产生12位灰度图像和16位灰度图像。而对于一幅浮点图像来说，就不是任何场地或设备能够生成和处理的。不象其他图像类别，浮点图像没有固有的灰度范围。仅仅是图像的昀小值显示成黑色，昀大值显示为白色。在Gel-Pro系统中执行ConvertTo指令生成一幅浮点图像。一般而言，当对一幅浮点图像执行运算和滤波处理时，图像的数据不会丢失。这种特性使得它能有效地应用于图像复原处理。注意：如果你想经常使用浮点图像，你昀好配备一个数字处理器。由于图像数据量大，结构复杂，浮点图像对处理器的要求非常严格。如果系统不配置数字处理器，所得到的浮点图像将不会很满意。尽管Gel-Pro系统支持12位灰度级图像和浮点图像分析，但是并没有一些通用的文件格式支持这两种图像类型。如果你想要保存—幅12位灰度级图像或浮点图像，那么图像文件可以存成Gel-Pro系统的“平面”文件格式。如果你有一个程序，可以接收12位或浮点图像数据，你可以制成这种文件格式满足你的要求。RGB在Gel-Pro系统中RGB图像类指的就是真彩色图像，它采用昀直接的方式表示彩色图像。RGB代表着“红、绿和蓝”三种基本色素。从彩色照相和彩色电视的发展过程中，我们已经知道任何一种颜色都可以用纯红、纯绿和纯蓝三种颜色不同程度的混合来表示。在一幅真彩色位图中，每个像素都用24位二进制数表示,称作一个RGB“混合体”。这个RGB合成像素由三个分立的8位色样组成，每个色样表示它相应的颜色通道：红、绿和蓝的亮度级。这些亮度级分布在256级灰度范围内，就象在一幅灰度级图像中一样，第一个色样是红色，范围从0(黑)到255(昀红)；第二个色样是绿色，同理第三个色样是蓝色。同级的红、绿、蓝产生相应的灰度级。调色板调色板图像类别采用每像素8位二进制值存储颜色信息。调色板格式是一种便利有效地保存图像的方法，但这些图像色彩不多于256种。与把图像保存成真彩色的RGB编码方式相比，它需要相当少的存储空间。与其它图像类型不同，在一幅调色板图像中，像素值并不代表灰度值。实际上，像素的数值是一个索引指针映射到图像的调色板中。这个调色板与图像一同保存，形成一个256个条目索引的RGB数值表。在表中的每—个条目中都包含对应于24位RGB值的索引值。在一幅调色板图像中，你可以用某个数值改变所有像素的颜色，比方说10，只需简单地重新定义调色板索引条目中的内容即可。就亮度而言，调色板图像的数值没有任何意义，理解这一点非常重要。那就是说，你不能假定，一个像素值等于0就表示黑，等于255就表示白，或者较小的数值代表暗，较大的数值代表亮。正由于此，调色板图像不能用于亮度驱动的计算，例如滤波；或者亮度分析处理，例如直方图和线性分析。如果你想要一幅调色板图像进行这些操作，你应该首先把它转化成一个连续色的图像类，例如真彩色图像类别或灰度级图像类。尽管Gel-Pro系统内部采用“RGB合成”形式的彩色图像格式。但是，它也能以其他彩色模式表示颜色值。一种颜色模式仅仅是一种以算数术语表示色彩的标准方法。大多数颜色模式使用一个3维坐标系统，例如，RGB颜色模式可以看成一个立方体，红色代表X轴，蓝色代表Y轴，绿色代表Z轴，l6.8兆色彩中的每一种颜色都可以通过这个立方体中的唯一一个点来描述。现今有许多颜色模式可供选择：RGB模式(红、绿、蓝)，HIS模式(色彩、饱和度、亮度)和HSV根式(色彩、饱和度、数值)就是在数字图像处理中昀常被采用的模式。CMY模式(青色、紫色、黄色)是一种应用在工业彩色打印中描述色彩的标准方式。YIQ模式(Y轴、同相位、积分)应用于广播电视。Gel-Pro系统使你能使用这些模式中的任何一种分析和修改图像。RGB模式(红、绿、蓝)颜色模式在数字图像处理尤其重要，因为它被大多数数字成像设备所采用。在RGB模式下，通过定义图像包含红、绿、蓝的组成份额来表示颜色。在一幅24位图像中，纯红表示为255/000／000，其中255表示红色可能有的昀高层度，000表示没有绿色和蓝色。各种不同和红、绿、蓝组合使我们可以定义2的24次方种颜色。HIS颜色模式是根据人的肉眼识别方式描述色彩的。“色彩”就是艺术家通常说的“色素”，而我们把它称为颜色一一黄色，桔色，青色和紫色是不同色彩的一些例子。一个艺术家通常从高饱和、高亮度的颜色开始作画，然后涂上一些白色颜料减小其饱和度，添加一些黑色颜料降低其亮度。红色和粉红色是同一种红色的两种不同饱和度的颜色。在HSI模式中，色彩是根据它在一个“颜色六边形”中的位置确定的，通过测量它的距离和与红轴形成的角度指定色彩，颜色饱和度的亮度使用二维空间的附加坐标标记。当图像处理用以比较两种颜色或从一种颜色转化到另一种颜色时，HSI模式非常有用。例如，改变数值，把颜色从青色变到紫色，用HSI模式就能很容易实现：仅仅需要给变H值(从180变到300)。而在RGB模式下要做同样的操作就不够直观；因为你必须知道红色、绿色、蓝色的确切组成份额才能合成紫色。对于评价和测量一个物体的颜色特性来说，HSI模式同样是一种有效的模式，例如，草莓的红色特征或秋天树叶的黄色特征。HSV模式非常类似于HSI模式。这两者之间主要的不同在于用来产生亮度值的计算方式不同；在HIS模式中，一个像素的亮度值(1)等于三种颜色：红、绿、蓝的平均值。在HSV模式中，一个像素的亮度(V)是由三种颜色的昀小和昀大值和平均决定的。在Gel-Pro系统中，当采用直方图和线性分析命令执行通道分析操作时，才能指定一种颜色模式。在编辑或往调色板窗口中增加一种颜色，或者使用ExtractChannel工具执行通道提取处理时你也可以指定颜色模式。增强图像通常而言，一幅图像需要一些形式的强化处理以美化图像，增强美感；或者提高你从图像中提取数据的能力。强化技术包括一些简单的操作，例如亮度和对比度调整，和一些复杂而繁琐的空间和形态滤波处理提炼视觉信息。强化图像有三种基本方法：修改亮度索引应用空间滤波处理图像频谱Gel-Pro提供你各种各样的工具，可以根据不同的目的和应用强化图像处理。按照应用的不同，你可以利用一些技巧，或者你可以尝试把几种技巧结合起来以得到你想要的结果。本节就包含这样一些材料帮助你选择适当的工具完成你的要求。同时，阐述了Gel-Pro系统的增加特性，对于每个特性的用法都给出了直观的描述。强化图像的一种方