美嘉儀器股份有限公司 林慧姍專員

一、前言

MetaMorph 是一套可以控制影像系統硬體進行影像擷取，並能對影像結果進行分析的應用軟體。MetaMorph能控制多種廠牌規格的影像系統硬體，例如：Leica、Olympus、Nikon、Zeiss、Photometrics、Andor等。軟體支援多種影像檔案格式，其中包含常見的Tiff、JPG、BMP等，亦可直接讀取Leica、Zeiss、Nikon、Olympus等廠牌軟體所拍攝的原始檔案格式，具使用上的便利性。

二、功能概說

MetaMorph 最主要具有四大項功能:

1.自動化控制:

MetaMorph可以驅動大部分的硬體，其中包含顯微鏡系統、CCD相機、各類光源、電控XY載物台、電控Z軸甚至共軛焦影像系統等。

2.影像擷取:

MetaMotph可以控制各式相機執行影像擷取，可進行單一平面影像擷取(XY)、時間序列影像擷取(XYT)、多波長影像擷取(XYλ)，若搭配電控硬體設備更可進行多層Z軸影像擷取(XYZ)、多位置影像擷取(XYP)、多維合併序列影像擷取(XYZλPT)以及大範圍拼圖(Scan Slide)等模式，以因應多種實驗需求。

3.圖像加強與修飾:

MetaMorph提供多種圖像加強與修飾的功能，能將影像以多樣方式呈現，進而能突顯目標觀察物。常用功能包含:
-- Adjust Digital Contrast：可調整影像亮度、對比、套色以及Gamma值。
-- Overlay Images：最多可將7個不同顏色影像重疊在一起，獲得多色的單張影像，並可以針對各顏色圖層調整疊圖完成後的亮度。
-- Color Separate：可將彩色影像進行顏色分層，分離出三原色(紅綠藍)的三張單色影像，影像以強度方式呈現。
-- 可於影像上加上尺規 (Scale Bar)、箭號、拍攝時間、影像名稱以及欲標示的文字。

-- 能將序列擷取的影像(XYZ，XYT)製作成電影動態檔，檔案格式為Quick Time或AVI。
-- Arithmetic：就單一影像或影像與影像間進行強度的加、減、乘、除運算，分析兩張影像的交集、聯集，另可將影像灰階程度進行 1、8、16、24 Bit Depth 的檔案轉換。
-- 可執行背景亮度扣除(Background Subtraction)，影像暗角校正(Shading Correction)。
-- 能開啟4D圖檔，以立體方式呈現XYZT影像。

-- 具有多項基本濾鏡(Basic Filters)以及形態濾鏡(Morphology Filters)，能夠消除不必要的雜訊，減低背景亮度不均勻程度，提高每一物件的特殊細節，增加物件被辨識的程度。

 
細胞生長密集無法區分成單一細胞進行分析

 
經過不同濾鏡處理後則可區分成一顆顆細胞進行分析

4.影像分析功能:

MetaMorph針對螢光影像提供多種分析方法，量測區域的圈選與量測，除手動操作外，亦能以影像強度篩選方式進行自動量測。此軟體針對常見的實驗類型設計出相應分析應用模組(Application Modules)，例如：血管新生(Angiogenesis)、神經生長(Neurite Outgrowth)、細胞多核小核分析(Micronuclei)、蛋白質小點分析(Granularity)、多波長細胞分類計數(Multi Wavelength Cell Scoring)、螢光重疊程度分析(Colocalization)…等等。這些應用模組內都含有一套適應性背景校正系統(Adaptive Background Correction System)，此系統為MetaMorph專利，能屏除因為硬體因素所造成影像背景亮度不均勻的問題，能更準確進行影像分析。

以下就常用分析功能進行簡單介紹:
-- Region Measurement：使用圈選工具手動圈選一至數個以上量測區域進行分析，可分析的項目包含面積大小、平均強度、全部強度、最大最小強度和長度等等。
-- Line Scan：於影像上欲量測處拉一條線，則可以顯示此條線上每一個像素(Pixel)的強度，量測結果可以圖表呈現。

 

-- Integrated Morphometry Analysis：利用設定亮度範圍的方式自動圈選量測區域以進行量測。可量測項目除一般的強度及面積外，還可量測位置、形狀、長寬、半徑、周長、光學密度等。欲量測項目可設定要納入分析的條件門檻(Threshold)，用以更精準選出要量測的區域。

-- Track Objects：能追蹤目標物移動的軌跡、距離、速度等。

-- Neurite Outgrowth：用來描繪神經生長的情形與量測分支數量與長度，應用在中樞神經系統疾病、中風、帕金森氏症等研究。

-- Angiogenesis：主要量測與描繪血管新生情形，分析血管過度生長或生長不足的分析模組。應用在癌症、糖尿病視網膜病變等。

-- Multi-Wavelength Cell Scoring：量測染有多種不同波長螢光染劑的細胞，最多可分析七種不同波長的螢光染劑。可針對不同研究設定波長與名稱，每一個波長都可獨立進行預視，分析結果針對每一細胞與每一波長，利用互動式的圖形來連結每一個獨立波長與所有波長之間的關係。

以上為MetaMorph的基本介紹，若使用者有特殊的應用分析需求，可洽詢第二共同研究室顯微鏡室孫芸鈺小姐(分機63206)或軟體應用工程師提供協助。

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