凝胶成像系统校准规范(报批稿)

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国家计量技术规范规程制修订

《凝胶成像系统校准规范》

(报批稿)

编写说明

中国测试技术研究院

2011年12月《凝胶成像系统校准规范》(报批稿)

编写说明

一、任务来源

根据国家质量监督检验检疫总局2009年国家计量技术法规计划(国质检量

函〔2009〕393号)立项,由中国测试技术研究院承担《凝胶成像系统校准规范》

的制定工作,项目编号MTC20-3。

二、规范修订的必要性

凝胶成像系统是目前国内外在生命科学领域中使用极为普遍的仪器,目前广

泛分布于高等院校、科研院所,发挥着重要作用,然而目前该类仪器的校准,既

没有行业标准也没有国家标准。制定凝胶成像系统校准规范,目的是为该仪器的

校准提供技术依据,使得从事该类仪器检测工作的各类分析测试中心和实验室,

能够更好的为科研、社会、经济建设和发展提供客观、可比、有效的检测数据。

因此,为了规范和统一凝胶成像系统的校准,中国测试技术研究院承担制定《凝

胶成像系统校准规范》。

三、《凝胶成像系统校准规范》制定过程

1、2010年12月18号至20号,去广州参加全国生物计量技术委员会年会,

汇报了《凝胶成像系统校准规范》起草工作,与会专家就《凝胶成像系统校准规

范》(草稿)进行了讨论,提出了宝贵的意见和建议。

2、2011年7月13号至15号,去河南参加全国生物计量技术委员会中期会

议,汇报了《凝胶成像系统校校准规范》(草稿)进一步完善和修改情况,就《凝

胶成像系统校准规范》(修改稿)向与会专家进一步征求意见。

3、2011年8月至2011年12月,根据中期会议专家意见,对《凝胶成像系

统校准规范》(修改稿)进行修改和完善,形成送审稿,报全国生物计量技术委

员会进行审定。

四、规范制定的主要技术依据及原则

(一)依据

《凝胶成像系统校准规范》主要参照《JB/T10362-2010数码照相机》,

《GB/T19953-2005数码照相机分辨率的测量》,《ISO12233-2000

Photography-Electronicstill-picturecamerasresolutionmeasurements》,依据《JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则》完成规范的制定。

(二)原则

1、架构

根据《JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则》的要求,本规范架构上

包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量

特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果的表达、复校时间间隔、附录

几个部分。

2、术语与计量单位的选择

术语和计量单位的选择遵照《JJF1001-1998通用计量术语及定义》选择使

用。

3、计量特性确定原则

参照现行《JB/T10362-2010数码照相机》,《GB/T19953-2005数码

照相机分辨率的测量》,《ISO12233-2000Photography-Electronicstill-picture

camerasresolutionmeasurements》等,结合实际应用和仪器生产厂家提供的信息,

确定了《凝胶成像系统校准规范》中的计量特性。

五、规范制定说明

《凝胶成像系统校准规范》共分为封面、扉页、目录、引言、范围、引用文

件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准

结果的表达、复校时间间隔、附录几个部分。

1范围

确定了《凝胶成像系统校准规范》的适用范围。

2引用文献

《凝胶成像系统校准规范》主要依据《JB/T10362-2010数码照相机》,

《GB/T19953-2005数码照相机分辨率的测量》,《ISO12233-2000

Photography-Electronicstill-picturecamerasresolutionmeasurements》。

3术语和计量单位

本部分对使用的名词术语进行了定义,包括电荷耦合器(CCD)、像素、有

效像素数、分辨率、视觉分辨率、线数每像高、图像横纵比率、灰阶等。

3概述在概述部分,主要对凝胶成像系统的功能和仪器组成进行了简要介绍。

4计量特性

结合凝胶成像系统在实际中的应用和仪器生产厂家提供的信息,确定了本规

范中的计量特性。包括:视觉分辨率、灰阶、成像均匀度。

4.1视觉分辨率

参照标准《JB/T10362-2010数码照相机》规定了中心视场视觉分辨率(Rc)

应大于0.55倍视觉分辨率的理论值(Rt),边缘视场视觉分辨率(Rb)应大于0.40倍

视觉分辨率的理论值(Rt)。

4.2灰阶

应能区分灰阶标板的各级灰阶,参照标准《JB/T10362-2010数码照相机》。

4.3成像均匀度

参照标准《JB/T10362-2010数码照相机》规定了像面上各处的亮度应均

匀,均匀度不得低于60%,4个角各自亮度平均值分别与中心亮度平均值之比的

偏差不能超过10%。

6校准条件

给出了校准环境条件要求以及校准用标准设备。

7校准项目和校准方法

7.1外观

给出了凝胶成像系统的仪器外观要求。

7.2视觉分辨率

分辨率测试使用ISO12233测试图卡,见图2。

图2ISO12233分辨率测试图卡

7.3灰阶

使用灰阶测试图卡,见图3。

图4灰阶测试图卡7.4成像均匀度

给出了具体的校准方法以及相应的计算公式。

8、校准结果的表达和复校时间间隔

本部分主要规定了凝胶成像系统校准结果表达的格式,并给出了复校时间

间隔。

9、附录

本部分主要规定了凝胶成像系统校准记录内容、校准证书内页内容及其他

表格以及相关的参考数据等。

《凝胶成像系统校校准规范》规范制定起草小组

2011年12月附录A实际校准数据

图1拍摄原理

(一)视觉分辨率

使用ISO12233测试图卡,选取4:3图卡尺寸充满拍摄视场,拍摄结果见

图3。

图3视觉分辨率拍摄结果用图像处理软件读出拍摄图像的有效像素为1392×1040,则10423410401392=×==影像横纵比有效像素数tRLW/PH

由J1、J2及K1、K2图块可得中心视场视觉分辨率Rc=600LW/PH,由

KD、JD图块可得边缘视场视觉分辨率Rb=600LW/PH。

(二)灰阶

对灰阶图卡进行拍摄,拍摄图像输入电脑,经MATLAB分析软件,读取每

个灰度块的明度值,结果见表1。表1明度值123456789MATLAB13410280584232221612相邻两级灰度的差32222216101064/相邻两级灰阶灰度的标准方差σ16111185532/

(三)成像均匀度

即对光源箱的面光源进行拍摄,将拍摄的图像输入电脑,拍摄结果见图4。

图4均匀度拍摄结果使用RGB4.0软件进行分析,测得三原色R、G、B值,用公式(3)计算明

度:

BGRL11.059.03.0++=(3)

分别计算4个角A、B、C、D,及中心E明度平均值LA、LB、LC、LD、

LE,计算结果见表2表2LALBLCLDLE明度值92921041241168878102118112129122118108102124128116104102118114120122122

平均值106100116115119

比值0.8910.8400.9750.966/平均值0.918/

比值偏差2.7%7.8%5.7%4.8%/

均匀度==×=12878%100maxminLLK60%