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體視學(xué)(Stereology)是用數學(xué)方法研究由二維結構信息定量推論三維結構信息的科學(xué)。用體視學(xué)原理和方法研究生物組織的三維結構, 并據其結構特點(diǎn)研究相應的體視學(xué)測試方法謂生物體視學(xué)(Bi2ological Stereology) 1 , 平面結構測試及圖像分析( Image Analysis) 是其常用的研究方法。生物體視學(xué)因其引入了數學(xué)理論和方法, 重復性好且減少了人為及心理因素的影響, 通過(guò)多個(gè)參數從量化角度反映有關(guān)組織和細胞的二維及三維結構特點(diǎn), 從而可對不同形態(tài)結構的組織和細胞進(jìn)行定量描述和分析,其結果更加客觀(guān)和準確。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是借助計算機及數據處理系統和顯微鏡及顯做成像系統，將二維平面經(jīng)過(guò)成像及計算機分析處理得到三維形態(tài)，以準確地對物體進(jìn)行定量及形態(tài)結構分析

體視學(xué)軟件模塊(Stereology Module)是***個(gè)MCID?核心圖像分析器可選的新增產(chǎn)品。它集成了***套工具，用于獲得無(wú)偏的三維幾何體以及來(lái)自于二維切面圖像的測量的拓撲參數。測量包括目標的數量及密度，表面積及其密度，目標體積和體積率。當與MCID?系統（配有Tiled Field Mapping 即TFM模塊和XYZ電動(dòng)平臺）***起使用時(shí)，體視模塊就集成了顯微控制平臺和光學(xué)分餾過(guò)程。

結構的研究往往需要視覺(jué)上的或者是制作的實(shí)實(shí)在在的切面。切面可以產(chǎn)生很好的二維結構視圖，但是三維結構卻丟失了（figure 1）.例如，我們能夠通過(guò)數目標內像素的數目來(lái)測量穿過(guò)切面的面積，周長(cháng)和直徑。MCID?核心包括這種類(lèi)型測量的出色的功能，被認為是標準的形態(tài)學(xué)測量。

上圖顯示的是穿過(guò)目標樣本的三個(gè)切面。我們測量橫切面的面積，以及我們觀(guān)察目標樣本的形狀（在不同的平面切割，這個(gè)樣本可能會(huì )有***個(gè)圓形的橫切面），這個(gè)完全取決于切割的平面。我們可以通過(guò)體視學(xué)或者是3D重建來(lái)估計目標樣本的特性)分餾器-MCID?唯***
MCID?實(shí)現了光學(xué)分餾方法，***常見(jiàn)的應用細胞計數。
MCID?系統必須配備Tiled Field Mapping module和XYZ電動(dòng)平臺（***好的是Z軸上有線(xiàn)性譯碼器的）

要使用分餾，用戶(hù)須預先確定切面的數目，切面的厚度以及采樣的頻率。每個(gè)切面的蒙太奇是在低倍鏡先構造的，感興趣的區域就大概顯示在蒙太奇上。我們的系統使用的是高倍鏡，且系統采用的是等距隨機抽樣，通過(guò)移動(dòng)顯微平臺來(lái)定位感興趣的區域，在每個(gè)定位中，交互的采樣進(jìn)行。
采樣中用戶(hù)上下聚焦，使目標標示到計數框架內。屏幕上的指示器顯示現在的Z軸位置以及控制體積定位。計算機保持計數和計算目標數目的估計。

特征
1、包括***般體視學(xué)測量所需的手段，可提供靈活的測量參數；
2、顯微鏡電動(dòng)控制平臺，做為自動(dòng)化視覺(jué)分餾器的工具；
3、Z軸電動(dòng)控制平臺，自動(dòng)化圖像連續獲??；
4、低放大情況下的區域解釋?zhuān)叻糯笄闆r下的自動(dòng)化抽樣，簡(jiǎn)單有效的定位；
5、計算機產(chǎn)生樣本的網(wǎng)格和框架；
6、靈活的目標探測算法，實(shí)現精確的自動(dòng)化探測。
7、統***的取樣方式和測量方式，降低了取樣偏向性情況的發(fā)生

***般技術(shù)為了獲得3D知識，可以在每個(gè)切面上都執行標準的形態(tài)學(xué)測量（利用每個(gè)切面的方式被稱(chēng)作全面的取樣），3D重建和體視學(xué)，都是做為使用的方法，然而，全取樣形式下的標準形態(tài)學(xué)測量非常乏味耗時(shí)。3D重建，如果（樣本）形象化需要時(shí)顯得很有用，但是也很乏味耗時(shí)，且很少適合于常規的測量任務(wù)。

有***些任務(wù)，做3D測量***簡(jiǎn)單和***快捷的方式就是體視學(xué)。體視學(xué)提供了***套實(shí)用的工具，可以獲得無(wú)偏正的三維幾何體以及來(lái)自于二維切面圖像的測量的拓撲參數。有些體視學(xué)工具需要全樣本，有***些則只需要切面的隨機取樣。

雖然體視學(xué)方法非常有用，但是體視學(xué)在常規的圖像分析中存在應用有限問(wèn)題。畢竟，體視學(xué)的數學(xué)原理有點(diǎn)深奧，并且手動(dòng)的體視學(xué)過(guò)程是非常復雜和耗時(shí)的。盡管存在這些問(wèn)題，體視學(xué)還是在不斷地發(fā)展，這里有兩個(gè)主要的原因：
1、 新的工具（圖像分析器）包含了體視學(xué)測量中被廣泛接受的過(guò)程。這些工具排除了詳細熟悉數學(xué)過(guò)程的需要。
2、 圖像分析系統可以消除大量用于手動(dòng)體視學(xué)測量的時(shí)間和勞力。

體視學(xué)原理
體視學(xué)的基本原理是我們放置測試系統（網(wǎng)格，點(diǎn)，線(xiàn)）到樣本的切面上（觀(guān)察覆蓋圖）。測試系統有已知的特性。因此，我們可以靠觀(guān)察測試系統與它們作用的方式來(lái)獲得關(guān)于樣本的未知的特性。

經(jīng)典（基于模型）的體視學(xué)測量方法對產(chǎn)生于模型的錯誤假設的偏向有影響。特別是，假定目標是球形或者是橢圓形。***近，基于設計的體視學(xué)方法逐步發(fā)展，這種方法可允許不帶偏見(jiàn)的測量，因為他們沒(méi)有假定物體的形狀。相反，該對象是平等的概率抽樣，不管它的形狀或者是3D空間位置。這就是所謂的均勻隨機抽樣，并使用被稱(chēng)為解剖器的探針。

圖像分析與體視學(xué)
手動(dòng)體視學(xué)系統需要***個(gè)測試系統（例如網(wǎng)格）置于照片之上，然后用戶(hù)標明測試系統與樣本照片的每***個(gè)交叉點(diǎn)。計算機記錄這些點(diǎn)，并提供數據總結。

體視學(xué)圖像分析系統從數字圖像（相當于照片）進(jìn)行測量。體視學(xué)中利用圖像分析的優(yōu)點(diǎn)總結如下：
1、 新***代測試系統：任何類(lèi)型的測試系統都可以被生成，數字化，并直接顯示在樣本圖像之上；
2、 自動(dòng)目標檢測：更好的圖像分析器可以利用密度和用戶(hù)設置的空間標準，自動(dòng)確定與目標發(fā)生交叉的位置。
3、 ***致抽樣：計算機可以采用***致的抽樣原則和測量方法。從而降低了有偏見(jiàn)的取樣危險；
4、 靈活的圖像獲?。撼上裣到y可以分析顯微照片，但是它也允許我們在沒(méi)有中間攝影步驟的情況下形成圖像。獲取圖像，直接地，從視頻攝像機，冷CCD相機，磷光板成像，或者其他可以產(chǎn)生數字數據的裝置。
5、多圖像可以用于使具體組織成分局限化，我們可以用組合圖像（如熒光和明場(chǎng)）來(lái)做標記目標的體視學(xué)測量；