JFTY顯微圖像分析軟件使用說明書
JFTY圖像分析系統(tǒng)V2.0
通用圖像分析軟件
一、概述
JFTY通用圖像分析軟件是JFTY圖像分析系統(tǒng)的骨干軟件，是其它專業(yè)分析測量軟件的基礎(chǔ)，它結(jié)合最新的圖像處理分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)以及新興光電子產(chǎn)品，采用Intel公司的圖像處理引擎，模塊化框架設(shè)計，具備非常豐富的處理、測量功能和易于操作的界面，非常適合于研究性試用，可廣泛應(yīng)用于機械、冶金、石油、化工、地質(zhì)、汽車、電力、生物、醫(yī)學等領(lǐng)域。
通用圖像分析軟件的功能，包括
圖像采集
圖像預(yù)處理
目標提取
目標篩選
精確打印
顆粒幾何形態(tài)參數(shù)的測量
手工線長、角度、折線
顆粒數(shù)據(jù)的分析輸出
在通用圖像分析系統(tǒng)可以對光學圖像進行拍照，處理，并且分析圖像上目標對象的幾何形態(tài)，可以測定單個顆粒的或者一批顆粒。并且把測量數(shù)據(jù)，輸送到MS Excel電子表格軟件中。
二、系統(tǒng)的安裝
系統(tǒng)安裝包括硬件的安裝調(diào)試和軟件的安裝調(diào)試，其中硬度計的安裝調(diào)試根據(jù)不同的硬度計型號可以參照各自的使用說明書，我們主要介紹數(shù)碼影像部分的安裝。
安裝步驟一般遵循先外圍后主機，先硬件后軟件的方式。
在安裝之前，先檢查物件是否齊全，參照“發(fā)貨清單”對照物件是否齊全。
硬度計的安裝
參照各自的使用說明書。
攝像頭—光學系統(tǒng)接口的安裝
接口的安裝視不同的硬度計會有不同（一般是在硬度計物鏡的垂直上沿線的位置上預(yù)留相應(yīng)的連接孔，將接口旋到或者插到該連接孔），接口的安裝調(diào)整以穩(wěn)定、與目鏡下觀察的同步為主要要求，其同步包括視場中心的同步和成像焦面的同步。
影像光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的安裝
主要是指模擬攝像頭或者數(shù)碼攝像頭的安裝，無論是模擬攝像頭還是數(shù)碼攝像頭，它與攝像頭—光學系統(tǒng)接口的連接一般是一致的，通過C接口的螺紋連接，如果是模擬攝像頭，則需要一根視頻電纜連接模擬攝像頭和數(shù)碼采集設(shè)備，如果是數(shù)碼攝像頭則視數(shù)碼接口的不同連接不同的數(shù)字接口，如USB接口，或者1394接口等。數(shù)碼攝像頭在計算主機上安裝該攝像頭的驅(qū)動或者采集演示軟件。這些驅(qū)動軟件的安裝我們一并放在軟件系統(tǒng)的安裝中說明。
數(shù)碼采集設(shè)備的安裝
一般是指圖像采集卡或者數(shù)字采集卡。先將計算機機箱打開，將采集卡安裝在PCI插槽上，擰上螺絲。
軟件狗的安裝
軟件狗是軟件正常使用的保障，軟件狗一般有并口狗或者USB狗兩種，將軟件狗插在機箱后面的并口(LPT)或USB口上。軟件狗的正常使用需要在計算主機上安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序，驅(qū)動程序的安裝，我們一并放在軟件系統(tǒng)的安裝中說明。
計算機主機和輸出設(shè)備的安裝
計算機和輸出設(shè)備的安裝，可以參照一般計算機的操作說明，建議選擇品牌計算機，這樣可以獲得方便的技術(shù)支持。計算機的安裝以所有相關(guān)設(shè)備的驅(qū)動的完整安裝為準。
軟件的安裝
我們把圖像分析系統(tǒng)相關(guān)硬件驅(qū)動的安裝一并放在軟件的安裝中介紹，就包括軟件狗驅(qū)動的安裝，數(shù)碼攝像頭或者圖像采集卡驅(qū)動的安裝以及圖像分析軟件的安裝。
軟件狗驅(qū)動的安裝：
在計算機連接安裝完畢后，啟動系統(tǒng)，會提示找到新硬件，此時點擊取消。
然后插入JFTY圖像分析系統(tǒng)的安裝盤，會自動啟動，出現(xiàn)上述界面，直接點擊，安裝軟件狗驅(qū)動即可，出現(xiàn)以下界面
如果是曾經(jīng)安裝軟件狗驅(qū)動，會提示已經(jīng) ，根據(jù)隨安裝盤的軟件狗類型（USB狗/并口狗），選擇USB狗驅(qū)動或者并口狗驅(qū)動，然后點擊 ，安裝完畢后會提示 ，點擊 即可。
安裝成功后，可以在設(shè)備管理器中看到軟件狗設(shè)備，如上圖所示，這是USB狗設(shè)備。
軟件狗的驅(qū)動安裝，也可以直接從安裝盤上運行，安裝盤:\DogDriver\MicroDogInstdrv.exe。
點擊“下一步”
點擊“是(Y)”
點擊“下一步”
輸入用戶姓名和公司名稱，特別需要注意選擇使用本機的任何人/僅限本人，這會涉及在像Win2000或者XP等多用戶登陸時，是否可以正常使用。
此處，可以選擇JFTY金相圖像分析系統(tǒng)所在的目錄，默認情況下為C:\ImageSystem。
輸入程序文件夾的名稱，該名稱會出現(xiàn)在“開始”—“程序”中。
確認無誤后，點擊“下一步”
開始文件的拷貝和安裝
完成軟件的安裝，在桌面上出現(xiàn)快捷方式.
至此，軟件及驅(qū)動部分安裝完畢。
三、軟件功能介紹
菜單功能
2．1[文件(F)]
-------------[(N)新建圖像 Ctrl+N]
重新打開空白的一個圖像處理窗口。
-------------[(C)打開圖像…]
在當前的圖像處理窗口中，打開一幅已存在的圖像。
可支持以下圖片格式：位圖文件，JPG格式，PNG格式，PICT格式，TIFF格式，TARGA格式，Windows Metafile格式，Windows Enhanced Metafile格式，pcx格式，Protable greymap格式
-------------[(E)在新窗口打開圖像]
打開一幅已存在的圖像，并且為此圖像新建一個圖像處理窗口。
-------------[(S)保存圖像…]
將當前圖像處理窗口中的原始圖像保存。
-------------[(A)另存圖像…]
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顯示當前活動圖像 |
將當前圖像處理窗口中的原始圖像，以其它文件名或其它圖片格式保存
-------------[(G)獲得圖像…]
從掃描儀、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像頭等靜態(tài)圖像采集設(shè)備上獲取一幅圖片，在當前圖像處理窗口中顯示。靜態(tài)圖像采集設(shè)備的選擇在C)選擇靜止圖像設(shè)備…中。獲得圖像的界面根據(jù)設(shè)備的不同，會有很大差異，其界面是由設(shè)備自帶的驅(qū)動決定的，一般情況下，會有捕獲/拍照功能，就是從靜態(tài)設(shè)備獲取圖像到JFTY圖像分析軟件。
-------------[(L)攝取圖像…]
從外部動態(tài)圖像采集設(shè)備（攝像機）攝取得到一個圖像，操作界面根據(jù)選用設(shè)備的不同會略有區(qū)別，其中V3A/C20/C30等圖像采集卡的操作界面如下：
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保存當前圖像到指定文件 |
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采集當前圖像并且傳遞到當前的圖像處理窗口 |
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凍結(jié)活動圖像 |
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當前活動圖像 |
在這個界面中可以調(diào)整圖像的亮度、對比度、飽和度、色度、色調(diào)、X偏移、Y偏移等參量，每次調(diào)整值會自動保存，下次啟動該功能時就使用上次的參量數(shù)值。
MV2000等WDM圖像采集設(shè)備的操作界面如下，界面上的一般功能與上圖相同，主要是在“設(shè)置”功能上，不同的設(shè)備也會有不同界面。
MV200數(shù)碼攝像頭的操作界面如下
JFTY圖像分析系統(tǒng)可以在一臺計算機上同時支持多臺采集設(shè)備，比如一個模擬攝像頭連接體視顯微鏡，兩個數(shù)碼攝像頭分別對應(yīng)一個顯微硬度計和一臺金相顯微鏡，那么可以通過(D)選擇動態(tài)圖像設(shè)備來選擇不同類型的設(shè)備，如果同一類型設(shè)備有多臺，那么可以在選擇了動態(tài)圖像采集設(shè)備后，還可以通過選擇圖像來源選擇對應(yīng)的攝像頭。
-------------[C]選擇靜止圖像設(shè)備…]
如果安裝了掃描儀，數(shù)碼相機，數(shù)碼攝像頭等設(shè)備，那么在這個界面中可以看到安裝或者連接了的靜態(tài)圖像采集設(shè)備，點取選擇其中的設(shè)備，那么在獲得圖像時使用的就是該設(shè)備。
-------------[(D)選擇動態(tài)圖像設(shè)備]
在系統(tǒng)支持的板卡類型中，選擇當前安裝的板卡。
MVPCI Serial capture cards—V3A 圖像采集卡
OK serials capture cards—C20/C30 圖像采集卡
DAHENG serials capture cards—CG300 圖像采集卡
DCA（SDK）Serials Digital Camera—DCA2000 數(shù)碼攝像頭
DCA（WDM）Serials Digital Camera—DCA330 數(shù)碼攝像頭或者其它WDM設(shè)備，如VT210
如果選擇的設(shè)備類型不正確，那么在攝取圖像時，會提示圖像設(shè)備的初始化錯誤。遇到這種情況，請首先檢查，動態(tài)圖像設(shè)備的類型是否相符。
-------------[(P)精確倍率打印…]
按指定倍率打印圖像
預(yù)覽框中的圖片位置及標注文字可以通過鼠標拖拉
圖片數(shù)目：有1-12張圖片可選，一張紙上最多可以打印12張定倍圖像，軟件會根據(jù)你的選擇進行自動排版。
精確打印的按鈕功能介紹：
1．“打印”按鈕：給打印機發(fā)出打印指令，打印當前文檔。
2．“存為Word文檔”按鈕：將當前文檔存為Word文檔。
3.“打印機設(shè)置”按鈕：設(shè)置打印機參數(shù)。
4．“返回”按鈕：退出定倍打印。
若要更改某張圖片的打印倍率，雙擊該張圖片在彈出的對話框中作出相應(yīng)選擇。
可以點擊“圖片”，選擇相應(yīng)的已經(jīng)存儲的試樣圖片，然后選擇“物鏡名稱”找到對應(yīng)該圖片的采集時使用物鏡，選擇或者輸入“打印倍率”確定輸出時的倍率，如果倍率較大，圖像整體放大之后，超出紙張大小，系統(tǒng)會自動在中心位置裁減合適的區(qū)域。
精確功能的正常使用，需要在系統(tǒng)進行標定之后。
-------------[退出(X)]
退出JFTY通用圖像處理分析系統(tǒng)
2．2[查看(V)]
-------------[(T)工具欄]
是否顯示工具欄，打勾表示顯示
-------------[(S)狀態(tài)欄]
是否顯示狀態(tài)欄，打勾表示顯示
-------------[(I)圖像工具]
決定是否顯示圖像工具，打勾表示顯示
-------------[(O)結(jié)果窗口]
決定是否顯示結(jié)果窗口，打勾表示顯示
-------------[(W)引導窗口]
決定是否顯示引導窗口，打勾表示顯示
-------------[(C)顯示原圖]
在圖像處理窗口中只顯示當前圖像的原始圖，而去除二值化對象、自動計量對象、手工測量對象的疊加顯示
-------------[(B)顯示二值化目標]
在圖像處理窗口中顯示二值化目標的疊加顯示，一般情況下只有一種對象，用紅色標志，第二種對象用綠色標志、第三種對象用藍色標志，第四種對象用黃色標志等等，最多可以同時標志16種對象。
-------------[(M)顯示手動測量對象]
在圖像處理窗口中顯示手動測量對象，如點、線、角度、折線、封閉區(qū)域、標尺等
-------------[(R)顯示自動測量的對象]
在圖像處理窗口中顯示自動測量的對象，即在自動測量對象的顆粒上用邊緣線或者填充色塊來標志。
-------------[(G)顯示測量區(qū)域]
在圖像處理窗口中顯示測量區(qū)域
-------------[(E)顯示標注]
在圖像處理窗口中的圖像上顯示標注
-------------[(U)疊加標尺]
在圖像處理窗口中的圖像上疊加標尺
-------------[(H)水平方向直方圖]
在圖像二值化之后，顯示有效對象在水平方向的數(shù)量投影。可以用于觀察圖像組織分布的規(guī)律，比如脫碳層/滲碳層組織的變化。
-------------[(V)垂直方向直方圖]
在圖像二值化之后，顯示有效對象在垂直方向的數(shù)量投影。可以用于觀察圖像組織分布的規(guī)律，比如脫碳層/滲碳層組織的變化。
2．3[圖像處理(I)]
-------------[(F)圖像濾波…]
圖像濾波主要是對彩色/灰度圖像進行濾波處理，根據(jù)濾波內(nèi)核的不同，可以起到濾除噪聲，提取邊緣等作用。
圖 圖像濾波對話框
系統(tǒng)中預(yù)置了15中濾波內(nèi)核，操作者可以選用，其中左圖顯示當前處理窗口中的一部分，右圖顯示處理效果，如果確定選擇某種方法，點擊“應(yīng)用”，則當前圖像處理窗口中的內(nèi)容改變，可以繼續(xù)選擇其它處理方法，操作者也可以自定義處理內(nèi)核，可以有5X5和3X3兩種。
-------------[(M)形態(tài)學運算…]
圖 形態(tài)學運算對話框
可以通過選擇對目標進行膨脹、腐蝕、膨脹后腐蝕、腐蝕后膨脹。
膨脹和腐蝕均可沿四鄰域八鄰域水平45 度垂直135 度方向進行處
理，膨脹可將細小的斷裂或空洞粘合起來，腐蝕可將粘連在目標上的
噪聲斷開或?qū)⒐铝⑿≡肼暼コ?/DIV>
先腐蝕后膨脹(開運算) 可以去除噪聲
先膨脹后腐蝕(閉運算) 可以填補空洞
-------------[(F)FFT變換…]
將當前圖像處理窗口中的圖像進行FFT變換
-------------[(A)算術(shù)和邏輯自身運算…]
圖 算術(shù)和邏輯自身運算對話框
-------------[(D)算術(shù)和邏輯參與運算…]
是指兩幅圖像之間進行加/減等運算，可以用于尋找同一試樣在不同條件的差異。
圖 算術(shù)和邏輯參與運算對話框
2．4[目標識別與提取(M)]
-------------[(B)圖像二值化…]
什么是圖像二值化
以上圖為例，圖像二值化就按閾值分割提取視場的石墨對象。是為了便于計算機計算把需要計算的對象與背景區(qū)分開來，同時也為了操作人員直觀控制需要測量的對象，把區(qū)分開的對象用一種顏色來標記，圖像二值化的依據(jù)主要是根據(jù)圖像內(nèi)各物體的亮度差別或者顏色差別，所以可以調(diào)整分割測量對象與背景的亮度區(qū)域或者彩色區(qū)域（閾值）來調(diào)整需要測量的對象區(qū)域，操作人員觀察到的就是著色區(qū)域的變化。
調(diào)整閾值范圍可以通過拖拉二值化對話框中直方圖分布范圍內(nèi)的兩條線，也可以直接調(diào)整直方圖分布范圍下的數(shù)值范圍，或者用點選的方式直接在圖像上選擇。
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對象類別 |
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添加對象類別 |
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刪除對象類別 |
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閾值上下限范圍 |
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亮度/色彩通道 |
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直接在圖像上選取 |
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直方圖區(qū)域 |
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可以直接拖拉調(diào)整分割閾值 |
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是否顯示亮度和所有顏色分量 |
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是否在對象上疊加色塊標志 |
圖 目標二值化對話框
如果圖像提取的不夠完整或過多，可通過調(diào)整閾值的大小，重新進行提取，直至達到要求。
在此著重介紹“鼠標點取”的操作方法，選擇合適的點取框大小，系統(tǒng)有1X1，3X3，5X5，7X7，9X9，15X15幾種可選，主要代表每次在圖像上選取的大小范圍，然后點擊“鼠標點取”，二值化對話框消失，鼠標像一個小取景框，將鼠標左上的取景方框點在需要測量的對象上，該對象連同與它亮度和顏色相似的對象一并著上顏色，如果可以的話，點擊鼠標右鍵，退出，如果對象的亮度或者顏色跨度較大，一次點選不同都著上色，可以右鍵退出后，選擇范圍累加，再次進入“鼠標點取”，則會把每次點選的亮度/顏色范圍進行累加，直到有關(guān)測量對象都著上顏色。
通過新建目標/刪除目標，可以添加/刪除對象類別，同時提取多種物相，一并計算。
-------------[(A)分區(qū)二值化]
分區(qū)二值化是把一個圖像區(qū)域分成若干個小區(qū)域，每個小區(qū)域各自計算各自的分割閾值，分區(qū)二值化，可以針對視場光照不均勻，或者需要測量的對象本身較小，在大的視場范圍內(nèi)，其信息量較小等情況。
-------------[(T)骨骷化]
將已經(jīng)著上色的測量對象，縮減為線寬為1的骨骼/網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，常用于如晶粒度晶界的模擬等。
-------------[(C)去除細枝]
將已經(jīng)骨骼化的線條/網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，除去到短枝部分。
-------------[(R)腐蝕]
將已經(jīng)著上色的測量對象，根據(jù)其形狀像內(nèi)縮小。
-------------[(D)膨脹]
將已經(jīng)著上色的測量對象，根據(jù)其形狀像外膨脹。腐蝕、膨脹可以配合使用，達到分離粘連顆粒的目的。
-------------[(F)目標過濾…]
對于根據(jù)亮度/顏色已經(jīng)與背景分離（著色）的測量對象，還可以根據(jù)每個測量對象自身的幾何特征，進行進一步的分離，將不需要的對象刪除，緊緊留下需要測量的對象。比如可以根據(jù)球化率的程度將球墨鑄鐵中的石墨與顏色亮度相近的珠光體分離。或者顆粒的大小將制樣過程中產(chǎn)生的污點去除。
圖 目標過濾對話框
可以選擇按面積、含孔面積、周長、長短徑等篩選因子，對當前視場中的目標物進行去躁。
參數(shù)說明
輸入最大值：去除當前視場中篩選因子大于最大值的目標物
輸入最小值：去除當前視場中篩選因子小于最小值的目標物
輸入最大值最小值：去除當前視場中篩選因子介于最大值、最小值之間的目標物
最大值，最小值可以人為輸入，也可通過點按右邊的按鈕通過對現(xiàn)有目標的計算
得到。
2．4[測量與分析]
-------------[(C)設(shè)定定標系數(shù)…]
圖 系統(tǒng)定標對話框
什么是定標系數(shù)
定標系數(shù)是視場中一個像素點實際長度值。
定標系數(shù)可以通過對外部標尺測量得到
定標系數(shù)＝外部標尺實際長度／像素點長度
在進行長度測量時，長度＝像素點長度╳定標系數(shù)
定標系數(shù)的重要性
定標系數(shù)值在軟件測量時是參與計算的。它的精確度直接關(guān)系到測量結(jié)果的準確性，因此我們在做系統(tǒng)定標時，要保證定標系數(shù)的精確度，當然適量的誤差是不可避免的，也是客觀存在的。
怎樣來進行系統(tǒng)定標
系統(tǒng)定標可參照以下步驟
（1） 將標尺圖片攝入軟件，擊“設(shè)定定標系數(shù)”菜單，彈出以下窗口。
（2） 選擇好物鏡，單位，點擊 按鈕，沿標格畫不定長度的線段，出現(xiàn)以下界面
（3） 將所得到的標尺長度填入“實際長度”，此例中標尺每格為0.01mm，則標尺長度為0.01mm X 13格=0.13mm或130um。
（4） 點擊 按鈕，測量系數(shù)即自動計算出，并顯示在“定標系數(shù)”中（也可以直接輸入測量系數(shù)）。如下圖：
（5） 最后點擊 按鈕，定標系數(shù)將保存為測量系數(shù)，整個定標過程完成。
（6） 退出。
特別注意
可以也需要在不同的放大倍率條件下設(shè)定多個定標系數(shù)，這些數(shù)值相互之間是不一樣的，因為一個定標系數(shù)只能代表它在某一放大倍率時一個像數(shù)點的長度值，所以在實際測量中，當放大倍率產(chǎn)生變化時，定標系數(shù)也要作相應(yīng)的改變或重新定標，否則計算得到的數(shù)據(jù)同樣會不準確。
-------------[(P)設(shè)定測量參數(shù)…]
設(shè)定測量參數(shù)對話框
測量邊框處理：
邊框顆粒忽略：測量框內(nèi)不完整目標不參與計算。
邊框顆粒切斷：測量框內(nèi)不完整目標切斷計算。
邊框顆粒包含：測量框內(nèi)不完整目標完全計算。
測量參數(shù)選擇
面積：測量對象的實際面積，以平方微米為單位，不含顆粒內(nèi)的孔洞部分
（含孔）面積：測量對象包含孔洞部分的實際面積，以平方微米為單位
孔洞面積：測量對象內(nèi)部孔洞部分的面積，以平方微米為單位
周長：測量對象的周長，以微米為單位
圓度：測量對象的類圓程度
垂直投影：測量對象在Y方向的投影長度
水平投影：測量對象在X方向的投影長度
面積等效圓直徑：與測量對象面積相同的圓的直徑
周長等效圓直徑：與測量對象周長相同的圓的直徑
重心X坐標：測量對象的重心點的X坐標
重心Y坐標：測量對象的重心點的Y坐標
長徑：測量對象邊緣上距離最遠的兩個點之間的長度
短徑：垂直于長徑的邊緣上的距離最短的兩個點之間的長度
Feret直徑：測量對象的面積/顆粒的長度
延長率：長徑比短徑
長徑傾角：長徑與X軸的夾角
球化率：測量對象與圓的類似程度。
長徑/短徑比：測量對象的長徑/短徑
孔洞數(shù)目：測量對象內(nèi)部的孔洞數(shù)量。
-------------[(A)面積百分比…]
圖 面積百分比對話框
自動測量出當前視場中，目標物與實際圖像的面積百分比。
-------------[(M)手工測量]
圖 手工測量對話框
在當前視場中，可以人為的對目標圖像手工進行線長，角度的測量。注意：為了保證實際測量數(shù)據(jù)的準確性，需要在手工測量前先完成系統(tǒng)定標。
-------------[(U)測量和計算…]
圖 測量和計算對話框
選擇此項菜單后會彈出一個對話框，在其參數(shù)顯示欄中會顯示當前視場中所有目標的參數(shù)（包括：面積、含孔面積、周長、圓度、垂直投影、水平投影、等效面積圓直徑），而且你可以進行目標篩選和分類或?qū)⑻幚淼慕Y(jié)果保存到Excel，也可以輸出分析報告。
鼠標點擊測量數(shù)據(jù)可查看在圖像中相對應(yīng)的目標，同樣鼠標點擊圖像的目標也能顯示相對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)。
-------------[(G)數(shù)據(jù)分析…]
----------------傳送到Excel：
可以將當前測量的所有數(shù)據(jù)傳送到Excel中，便于進行進一步的分析。并可作為Execl格式文件在計算機中保存。
----------------當前圖像粒度分析報告
輸出Excel方式的粒度分析報告，可以輸入顆粒分布的報告范圍，以及分區(qū)的數(shù)目。
2．5[窗口(W)]
-------------[層疊(C)]
層疊所有窗口
-------------[平鋪(T)]
平鋪所有窗口
-------------[排列圖標(A)]
排列所有圖標
2．6[幫助(H)]
-------------[幫助主題(H)]
聯(lián)機在線幫助
-------------[關(guān)于圖像之星…(A)]
軟件相關(guān)信息
標簽：
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