显微尺度的全脑成像对于大脑功能研究十分重要。本实验室发展了基于时间延迟积分相机的荧光显微光学切片成像系统(Time delay integration-fluorescence micro-optical sectioning tomography,TDI-fMOST)能在7天左右获取小鼠全脑亚微米分辨率的神经元结构数据。10 TB级的数据总量和GB级的单张冠状面图像使得图像的实时预处理和图像查看难以实现。针对这个问题,本文编写了图像预处理软件,实现了在图像采集同时实时查看图像的功能。在图像数据采集的同时,利用本地工作站的资源进行同步实时处理。由于本地工作站内存、存储及运算资源受限,为了保证数据处理速度不慢于数据采集速度,并生成可直接用于后续图像查看和分析的图像文件,本文从本地图像预处理,TB级大体积图像数据存储格式,以及图像显示等方面进行了设计和实现。首先分析了图像预处理算法和流程,通过内存预分配和减少图像预处理数据量的方式,优化图像预处理算法,在不影响图像矫正效果的前提下减少内存碎片和处理时间。针对TB级全脑图像数据带来的存储空间问题,本文从解压读取速度的角度,选择LZ4无损压缩算法对图像数据进行压缩,并通过实验对比,验证其能在明显降低数据量的同时兼具高的数据读取速率。另外,根据TDI-fMOST系统按冠状面逐层进行采集的特点,设计了一种以二维鼠脑冠状面图像为基本单元的大体积图像数据存储格式。经过图像分块和图像金字塔处理,产生多分辨率的图像块,并利用TIFF文件格式进行存储和索引。相比于以三维图像块为基本单元的通用大体积图像数据存储格式,该文件存储格式在生成图像文件时占用更小内存,更适用于本地工作站。本文描述了与图像采集软件协同工作的本地实时图像预处理软件的具体实现。通过与图像采集软件进程间通信,实时获取数据采集的进度。利用多线程并行技术加速处理,并通过线程池技术来控制并行数目,根据图像采集速度动态分配图像预处理线程,实现了实时图像预处理。最后,在可视化软化NeuroGPS-Tree上实现了本文设计的大体积图像文件存储格式的访问接口,实现图像的可视化。综上所述,本文从实时查看采集图像的需求出发,设计了一套本地实时图像预处理软件。该软件具有较好的稳定性,可以在持续数天的图像采集过程中稳定运行,已应用于小鼠全脑数据集的采集。