billedanalyse (mikroskopisk metode)

Billedanalyse, i mikroskopien en række metoder til opnåelse af information om strukturdetaljer, der ligger latent i et optisk billede, dvs. som ikke umiddelbart kan iagttages med det blotte øje, fordi signal-støj-forholdet er for lille, eller fordi kontrastforskellene er for små.

Billedanalyse anvendes hyppigt i forbindelse med elektronmikroskopiske undersøgelser af biologiske makromolekyler, fx store proteinmolekyler, hvis struktur beskadiges af elektronstrålingen og derfor må undersøges med så små stråledoser, at billederne er utydelige. Under antagelse af, at beskadigelserne rammer vilkårligt, kan molekylstrukturen i ubeskadiget tilstand udledes, ved at man finder den gennemsnitlige struktur af et stort antal molekyler. Særlige billedanalyseteknikker (korrelationsanalyse) kan også benyttes ved eftersøgningen af bestemte strukturelementer i et billede.

Simpel kontrastforstærkning opnås lettest med videokamerateknikker, mens forbedring af signal-støj-forholdet sker ved "filtrering" af et såkaldt diffraktogram af billedet. Fremstilling af diffraktogrammet (hvilket svarer til at udføre den matematiske operation, der kaldes Fourier-transformation) udføres enten optisk eller udregnes vha. en computeralgoritme, der benytter gråtoneværdierne af det indscannede og digitaliserede billede. Hvis det undersøgte objekt indeholder mange ens strukturelementer, og disse optræder i en bestemt orden, er det forholdsvis let i diffraktogrammet at adskille de specifikke strukturoplysninger fra tilfældig "støj", som fjernes med et passende udformet filter. Efter filtreringen gendannes billedet ved en omvendt Fourier-transformation. Det er endvidere muligt vha. diffraktogrammet at opnå meget præcise bestemmelser af molekylstrukturens dimensioner, ligesom i røntgenkrystallografi.