胡赟

摘要：Photoshop作為現(xiàn)代信息技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，因具有操作簡單，能與很多軟件實(shí)現(xiàn)無縫連接，并能夠完美融合操作者的主觀想象與計算機(jī)處理技術(shù)，在圖形和圖像的處理及合成方面具有較大的優(yōu)越性，正廣泛應(yīng)用于印刷業(yè)、廣告設(shè)計、土木工程、刑偵行業(yè)等領(lǐng)域。該文針對醫(yī)學(xué)生物圖像編輯過程中常見的問題，綜合運(yùn)用Photoshop圖像處理技術(shù)對其進(jìn)行處理，并通過具體案例分析，使讀者能夠從中得到一些參考。

關(guān)鍵詞：Photoshop；醫(yī)學(xué)生物圖像；圖像修復(fù)；圖像編輯組圖；反差

1概述

隨著時代的發(fā)展，人們的審美方式發(fā)生了巨大的變化，對圖像的清晰度，分辨率、邏輯組合等方面的要求越來越高。在此背景下，圖像處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代圖像處理技術(shù)是將視覺主體的主觀想象與計算機(jī)算法相結(jié)合，通過對低質(zhì)量的圖像進(jìn)行處理，使處理后的圖像既能呈現(xiàn)視覺審美的效果，又能更加真實(shí)地反映應(yīng)用領(lǐng)域的科學(xué)問題。因此，該技術(shù)廣泛運(yùn)用在在印刷行業(yè)、攝影行業(yè)、廣告設(shè)計、建筑設(shè)計、刑偵行業(yè)等各種學(xué)科領(lǐng)域里。

此外，隨著計算機(jī)軟件硬件的不斷升級和更新，客戶的需要也不斷變化，圖像處理的功能的范圍也得到了很大的擴(kuò)展。開發(fā)一種能同時適用于不同客戶需求、功能多樣、操作簡單的大眾化圖像處理軟件，顯得十分迫切。就目前而言，針對不同行業(yè)客戶對圖像處理要求的不同，開發(fā)了幾種用于圖像處理的軟件，如Quantity One、ChemBioDraw、AutoCAD、Photoshop等。其中，常用于醫(yī)學(xué)生物圖像處理的軟件主要包括以下幾種：

1）Quantity One：用于細(xì)胞成像和分析多種數(shù)據(jù)，包括熒光成像和菌落計數(shù)等，還能夠提供分析功能用于評估圖像的質(zhì)量效果。因其強(qiáng)大的圖像分析和計算能力，該軟件在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域常被用于lD凝膠分析。

21 ChemBioDraw：用于繪制和模擬生物大分子結(jié)構(gòu)，還可以處理多種材料和生物序列，能對圖像進(jìn)行簡單的編輯和加工處理。

3）Adobe illustrator：該軟件具有強(qiáng)大的矢量插畫功能，能夠完成圖像的繪制和編輯，在圖形的繪制、著色以及廣告設(shè)計等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

4）Photoshop：是美國的Adobe公司研發(fā)的一款軟件，是針對于圖形、圖像處理的軟件，也是最著名的修圖合成軟件。在對圖形編輯、圖像色彩處理上都處理行業(yè)領(lǐng)先地位。該軟件集圖像色彩處理與合成為一體，具有界面友好簡潔、操作簡單、并能夠與很多軟件實(shí)現(xiàn)無縫連接等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種學(xué)科專業(yè)，在圖像編輯和處理方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位，深得廣大用戶喜愛。

在以上所述的四種圖像處理軟件中，Quantity One、Chem-BioDraw和Adobe illustrator專業(yè)應(yīng)用性很強(qiáng)，從而也導(dǎo)致了其具有一定的應(yīng)用局限性。然而，與其他三種圖像處理軟件相比，Photoshop則是針對于多個行業(yè)的一款通用軟件，且功能十分強(qiáng)大，不僅用于圖像的二次構(gòu)圖、文字處理和色彩調(diào)整，還可對圖像進(jìn)行編輯、濾鏡和修復(fù)等。在用Photoshop對圖像進(jìn)行處理的過程中，通過將操作者的主觀審美元素與計算機(jī)算法相融合，使得處理后的圖像實(shí)現(xiàn)審美與真實(shí)的完全統(tǒng)一。因此，該文針對醫(yī)學(xué)生物圖像編輯過程中常見的問題，在遵循圖像真實(shí)性的原則下，綜合運(yùn)用Photoshop圖像處理技術(shù)對其進(jìn)行處理，并通過具體案例分析，使讀者能夠從中得到一些參考。2醫(yī)學(xué)生物圖像處理過程中常見的問題

圖形圖像通過視覺系統(tǒng)傳達(dá)，借助編碼等方式將圖形圖像轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能夠識別和處理的數(shù)據(jù)，通過不同的文件數(shù)據(jù)類型進(jìn)行存儲和輸出。醫(yī)學(xué)生物圖像的采集主要是通過顯微鏡攝像和大體的實(shí)物標(biāo)本攝像，圖像采集的過程中往往存在圖像污染、分辨率不高、模糊不清等問題，其類型列舉如下：

2.1雜質(zhì)

醫(yī)學(xué)生物圖像在形成、傳輸?shù)倪^程中會受到很多外界因素或者其他物質(zhì)的干擾，給后面圖像的分析帶來影響，破壞圖像的美觀性和真實(shí)性，為了呈現(xiàn)圖像更好的狀態(tài)，往往會對一些雜質(zhì)進(jìn)行加工和處理，以減少雜質(zhì)對圖像的影響，保留圖像應(yīng)該有的細(xì)節(jié)。但是必須注意的是，處理過程不能破壞原圖，違反圖像真實(shí)性的原則。

2.2圖像編輯

圖像質(zhì)量的決定因素主要取決于圖像搜集、尺寸的大小、清晰程度等，為了讓圖像表述的東西更多、更全面，通常會對搜集到的圖像進(jìn)行加工處理，做到更加直觀的表述，從而達(dá)到圖文并茂的效果。

2.3明暗對比

在采集圖像的時候很容易受到環(huán)境和光照的影響，讓所采集的圖像清晰程度和明暗程度不夠明顯，不利于對圖像的計算和處理，加深明暗的對比可以提高整個圖像的層次，讓主體圖形更加明顯。

針對以上醫(yī)學(xué)生物圖像處理過程中存在的問題，如何在圖像本身真實(shí)性的原則下，通過Photoshop圖像處理技術(shù)對這些問題進(jìn)行處理，使得處理后的圖像達(dá)到視覺主體的審美效果，并實(shí)現(xiàn)研究者邏輯性與圖像真實(shí)性的統(tǒng)一。接下來，我們將結(jié)合Photoshop在圖像處理中的經(jīng)驗總結(jié)，對醫(yī)學(xué)生物圖像在圖像修復(fù)、圖像編輯組圖、圖像反差等方面的編輯處理操作進(jìn)行介紹。

3Photoshop在醫(yī)學(xué)生物圖像處理中的應(yīng)用

3.1圖像修復(fù)

圖像修復(fù)是通過軟件的處理改善圖像的效果，盡可能減少圖像在采集過程中出現(xiàn)的雜質(zhì)或者污點(diǎn)，讓圖像更加鮮明和具有說服力。醫(yī)學(xué)生物圖像由于是采用顯微鏡拍攝，在出圖的時候可能會有一些影響圖像效果的雜質(zhì)，這時可以采用Photoshop軟件中的污點(diǎn)修復(fù)畫筆或仿制圖章對圖像中的一些污點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，從而提升圖像的美觀程度。

如圖1是大鼠腦的樣本采集圖，在拍攝過程中，主體物的旁邊有一些不必要的污點(diǎn)，在不影響整個腦實(shí)體圖像的情況下，除去這些污點(diǎn)，需要進(jìn)行局部修復(fù)。具體操作為：打開Photoshop軟件，首先把圖層復(fù)制一層，然后點(diǎn)擊污點(diǎn)修復(fù)畫筆工具，通過改變筆刷的大小調(diào)控局部修復(fù)的范圍。改變筆刷大小的方式有多種：1）在選擇更改筆刷的時候，利用污點(diǎn)工具屬性欄來控制；2）用鍵盤上的左右方括號來更改筆刷大小。利用污點(diǎn)修復(fù)畫筆可以對圖像或者是圖案中的樣本進(jìn)行繪畫，并且能夠?qū)χ車墓庹铡⑽睦淼冗M(jìn)行像素匹配，可以自動從周圍進(jìn)行圖像取樣。

3.2圖像編輯組圖

為了使醫(yī)學(xué)生物圖像充分呈現(xiàn)其反映的科學(xué)問題，很多時候需要對其進(jìn)行編輯和組圖，以增強(qiáng)圖形之間的邏輯性和對比性，使圖像能夠更加清晰的闡明和解釋發(fā)現(xiàn)的科學(xué)現(xiàn)象。

3.2.1使用裁剪工具裁剪圖像，重新定義畫布的大小

具體方法：選擇裁剪工具，在畫面上拖動出一個矩形框，根據(jù)所需要的內(nèi)容拖動矩形框，按下Enter鍵，就可以對圖像進(jìn)行裁切。裁剪主要是針對整個圖像內(nèi)容所要表達(dá)的意思進(jìn)行裁剪，譬如大小的修改，局部的裁剪等。

3.2.2圖像大小與分辨率的調(diào)整

打開圖像，通過圖像大小對話框完成，操作步驟為：選擇圖像-圖像大小-輸入相應(yīng)的尺寸和分辨率進(jìn)行更改。在此過程中，一定要注意約束圖像比例，通過修改尺寸和分辨率完成對圖像尺寸的編輯和修改。

3.2.3圖像調(diào)整后的組圖

如圖2，通過“Western blot檢測蛋白表達(dá)”圖形組圖在一起，進(jìn)行更深一步的分析。

具體操作步驟為：打開Photoshop軟件，新建一個文檔，選擇裁剪過的三張“Western blot檢測蛋白表達(dá)”的圖像，按住shift鍵選擇多個連續(xù)的圖像或用ctrl鍵選擇多個不連續(xù)的圖像，然后把三張需要重組的圖像拖動到新建的文檔中，再打開視圖下面的標(biāo)尺（也可以用ctrl+R快捷鍵打開視圖標(biāo)尺），拉出輔助線拖動圖像到相應(yīng)的位置（最好打開視圖對齊到參考線），在拖動圖像的時候會自動往參考線上面吸附，編輯每個圖像的位置和大小，最后用裁切工具進(jìn)行裁剪。

3.2.4圖像內(nèi)容的編輯

在醫(yī)學(xué)研究中，研究者通過測試設(shè)備獲得的圖像在很多時候沒有附注信息。在進(jìn)行研究論文發(fā)表時，審稿人通常不能直接和明確的體會圖像所要表達(dá)的信息。此時，更多的圖像信息可以借助Photoshop軟件中的文本注釋或者圖形的方式對圖像的整體或局部進(jìn)行說明或注釋，從而為審稿人提供更多的圖像信息。

具體操作步驟為：打開Photoshop軟件，選擇需要添加備注的圖像，然后新建圖層，選擇選區(qū)或者矢量圖形組對所需要的形狀進(jìn)行繪制。需要注意的是：1）選區(qū)繪制圖形顏色的填充可以通過編輯填充選擇前景色或者背景色來進(jìn)行填充，也可以通過ctrl+del快捷鍵填充前景色和ah+del快捷鍵填充背景色；2）矢量圖形組繪制圖形必須在屬性欄上面選擇相關(guān)的屬性，第一個是形狀圖層，繪制出的圖形會在圖層上自動新建一個調(diào)整圖層。如果需要修改顏色，直接點(diǎn)擊調(diào)整層即可；第二個是路徑，填充顏色的時候把路徑轉(zhuǎn)換為選區(qū)即可，路徑轉(zhuǎn)換成選區(qū)的命令位于路徑面板最下面；第三個是像素填充，繪制出來的圖形直接填充上顏色，如果需要修改則需要按住ctrl加圖層的縮略圖就會重新載入選區(qū)，填充方法參考選區(qū)上色；最后輸入文字，點(diǎn)擊文字工具直接輸入，更改大小和位置即可（圖3）。

3.3反差

反差是指圖像的明暗對比關(guān)系和層次，用于說明當(dāng)前圖像的細(xì)節(jié)保留和層次豐富程度。反差主要用于圖像對比度的調(diào)節(jié)，通過調(diào)控亮面和暗面的相互影響，提示對比度，達(dá)到明暗對比協(xié)調(diào)的效果。圖像色調(diào)校正的方式有以下幾種：1）使用色階命令，通過調(diào)整高光和陰影來改變圖像的層次關(guān)系。關(guān)鍵點(diǎn)為：需要理解直方圖上面黑白灰的關(guān)系，然后對其進(jìn)行調(diào)整；2）使用曲線命令，跟色階相似，不過增加了局部調(diào)節(jié)，可以更加精確的對暗部和亮部的細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，讓畫面的層次更加豐富；3）使用亮度，對比度命令，直接對圖像的高光和對比度進(jìn)行調(diào)整，簡單容易操作，但缺點(diǎn)是，調(diào)整后的圖像會出現(xiàn)細(xì)節(jié)的丟失或產(chǎn)生噪點(diǎn)；4）曝光度調(diào)整：在亮度和對比度的基礎(chǔ)上，通過增加對灰度的調(diào)整，使得很多光線不足灰暗的圖像顯示出明顯的效果（圖4）。

3結(jié)束語

該文針對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)生物圖像處理過程中存在的問題，在不違背圖像客觀性的原則性基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了Photoshop軟件在圖像的修復(fù)、編排組合、圖像信息的編輯和反差等方面的應(yīng)用。通過分析和對比醫(yī)學(xué)生物圖像處理前后的特殊效果，充分展示了Photoshop軟件在該領(lǐng)域圖像處理應(yīng)用中的強(qiáng)大功能和應(yīng)用潛力。需要強(qiáng)調(diào)的是，在用Photoshop軟件對醫(yī)學(xué)生物圖像進(jìn)行處理和編輯的過程中，必須秉持嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，堅決杜絕利用該技術(shù)進(jìn)行學(xué)術(shù)造假。