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體視學(Stereology)是用數(shù)學方法研究由二維結(jié)構(gòu)信息定量推論三維結(jié)構(gòu)信息的科學。用體視學原理和方法研究生物組織的三維結(jié)構(gòu), 并據(jù)其結(jié)構(gòu)特點研究相應(yīng)的體視學測試方法謂生物體視學(Bi2ological Stereology) 1 , 平面結(jié)構(gòu)測試及圖像分析( Image Analysis) 是其常用的研究方法。生物體視學因其引入了數(shù)學理論和方法, 重復(fù)性好且減少了人為及心理因素的影響, 通過多個參數(shù)從量化角度反映有關(guān)組織和細胞的二維及三維結(jié)構(gòu)特點, 從而可對不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的組織和細胞進行定量描述和分析,其結(jié)果更加客觀和準確。

簡單地說，就是借助計算機及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和顯微鏡及顯做成像系統(tǒng)，將二維平面經(jīng)過成像及計算機分析處理得到三維形態(tài)，以準確地對物體進行定量及形態(tài)結(jié)構(gòu)分析

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

結(jié)構(gòu)的研究往往需要視覺上的或者是制作的實實在在的切面。切面可以產(chǎn)生很好的二維結(jié)構(gòu)視圖，但是三維結(jié)構(gòu)卻丟失了（figure 1）.例如，我們能夠通過數(shù)目標內(nèi)像素的數(shù)目來測量穿過切面的面積，周長和直徑。MCID?核心包括這種類型測量的出色的功能，被認為是標準的形態(tài)學測量。

上圖顯示的是穿過目標樣本的三個切面。我們測量橫切面的面積，以及我們觀察目標樣本的形狀（在不同的平面切割，這個樣本可能會有***個圓形的橫切面），這個完全取決于切割的平面。我們可以通過體視學或者是3D重建來估計目標樣本的特性)分餾器-MCID?唯***
MCID?實現(xiàn)了光學分餾方法，***常見的應(yīng)用細胞計數(shù)。
MCID?系統(tǒng)必須配備Tiled Field Mapping module和XYZ電動平臺（***好的是Z軸上有線性譯碼器的）

要使用分餾，用戶須預(yù)先確定切面的數(shù)目，切面的厚度以及采樣的頻率。每個切面的蒙太奇是在低倍鏡先構(gòu)造的，感興趣的區(qū)域就大概顯示在蒙太奇上。我們的系統(tǒng)使用的是高倍鏡，且系統(tǒng)采用的是等距隨機抽樣，通過移動顯微平臺來定位感興趣的區(qū)域，在每個定位中，交互的采樣進行。
采樣中用戶上下聚焦，使目標標示到計數(shù)框架內(nèi)。屏幕上的指示器顯示現(xiàn)在的Z軸位置以及控制體積定位。計算機保持計數(shù)和計算目標數(shù)目的估計。

特征
1、包括***般體視學測量所需的手段，可提供靈活的測量參數(shù)；
2、顯微鏡電動控制平臺，做為自動化視覺分餾器的工具；
3、Z軸電動控制平臺，自動化圖像連續(xù)獲??；
4、低放大情況下的區(qū)域解釋，高放大情況下的自動化抽樣，簡單有效的定位；
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，實現(xiàn)精確的自動化探測。
7、統(tǒng)***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，可以在每個切面上都執(zhí)行標準的形態(tài)學測量（利用每個切面的方式被稱作全面的取樣），3D重建和體視學，都是做為使用的方法，然而，全取樣形式下的標準形態(tài)學測量非常乏味耗時。3D重建，如果（樣本）形象化需要時顯得很有用，但是也很乏味耗時，且很少適合于常規(guī)的測量任務(wù)。

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

雖然體視學方法非常有用，但是體視學在常規(guī)的圖像分析中存在應(yīng)用有限問題。畢竟，體視學的數(shù)學原理有點深奧，并且手動的體視學過程是非常復(fù)雜和耗時的。盡管存在這些問題，體視學還是在不斷地發(fā)展，這里有兩個主要的原因：
1、 新的工具（圖像分析器）包含了體視學測量中被廣泛接受的過程。這些工具排除了詳細熟悉數(shù)學過程的需要。
2、 圖像分析系統(tǒng)可以消除大量用于手動體視學測量的時間和勞力。

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

經(jīng)典（基于模型）的體視學測量方法對產(chǎn)生于模型的錯誤假設(shè)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(shè)計的體視學方法逐步發(fā)展，這種方法可允許不帶偏見的測量，因為他們沒有假定物體的形狀。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，并使用被稱為解剖器的探針。

圖像分析與體視學
手動體視學系統(tǒng)需要***個測試系統(tǒng)（例如網(wǎng)格）置于照片之上，然后用戶標明測試系統(tǒng)與樣本照片的每***個交叉點。計算機記錄這些點，并提供數(shù)據(jù)總結(jié)。

體視學圖像分析系統(tǒng)從數(shù)字圖像（相當于照片）進行測量。體視學中利用圖像分析的優(yōu)點總結(jié)如下：
1、 新***代測試系統(tǒng)：任何類型的測試系統(tǒng)都可以被生成，數(shù)字化，并直接顯示在樣本圖像之上；
2、 自動目標檢測：更好的圖像分析器可以利用密度和用戶設(shè)置的空間標準，自動確定與目標發(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。從而降低了有偏見的取樣危險；
4、 靈活的圖像獲取：成像系統(tǒng)可以分析顯微照片，但是它也允許我們在沒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(shù)字數(shù)據(jù)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）來做標記目標的體視學測量；