FSL ICA-FIX配置及处理流程

最近处理影像数据时涉及到使用ICA进行去噪预处理，而FSL可以实现这一功能。

FSL的ICA去噪包括有人工去噪及自动去噪两种，其中后者需要用到FIX这一软件包，FIX的安装及配置比较繁琐，本人在阅读了官网的指示及反复试错后终于得以成功运行，故将此进行整理以供参考。

笔者使用的是win10上的WSL子系统（ubuntu18.04）进行的FSL配置，这里默认读者已经安装好FSL，故不多介绍FSL在win10上的安装步骤了。

Feat ICA处理

我们先简单过一遍ICA的Gui处理步骤

单被试ICA在FSL中主要通过Melodic或者Feat Gui图形界面进行处理，笔者以Feat作为演示：

在ubuntu终端中输入Feat &后回车，弹出Gui界面，

上图中的Misc我们可以保持默认值不动，上面的菜单栏中我们选择first-level analysis和preprocess。

在Data select 4D data中我们输入需要处理的nii文件，Output我们维持默认路径即可，在输入后FSL会自动帮我们呈现TR与VOLUMNE。

接着在pre-stats一栏中我们将motion correction与slice timing，Bet全选上，如果你的数据是multiband的话需要把alternative image也输入进去，B0校正如果有相应资料我们也将场图，相位图输入进去，Spatial smoothing和highpass看情况可选可不选（取决于你的研究，一般空间平滑后的去噪效果会有很大差别。）然后因为我们需要做ICA，所以记得把低下的ICA选项勾上。

接着是Registration配准，使用两部配准，输入对应的T1结构图像，标准空间默认是MNI152 2mm的template。

线性配准方式与自由度根据自己需要进行选择。

检查一遍无差错后我们就可以go了，如无意外我们可以得到如下目录及文件：

接下来进行人工去噪，首先需要打开fsleyes进行数据查看，人工标记：

fsleyes --scene melodic -ad **.ica &

人工标记部分这里就不细讲了，毕竟我们的重点是FIX包的使用。

我们使用FIX包需要先手动标记10名左右被试的数据作为训练，因此以上步骤我们需要进行10次左右，手动标记完保存下.txt文件，命名为hand_labels_noise.txt（一定要这样统一命名，FIX才能辨认出来）。

FIX的安装与配置

FIX的安装命令与使用方式可以在FSL的wiki官网找到，安装上，除了FSL，我们还需要在Ubuntu上安装好R和matlab。

安装R，我们选择最新版本的，否则后续安装R包时会不兼容：

修改我们ubuntu上的source.list文件：

sudo vim /etc/apt/sources.list

将下面这个加到最后一行：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/CRAN/bin/linux/ubuntu bionic-cran40/

更新：

sudo apt update && sudo apt upgrade

添加密钥：

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys E298A3A825C0D65DFD57CBB651716619E084DAB9

正式安装：

sudo apt install r-base
sudo apt install r-base-dev

打开R，版本应该为最新的：

在R上，我们需要安装如下R包：

在R终端中调用install.packages("库名")即可，按照上面的名字一个个敲。

至此，R环境安装配置完毕

安装MATLAB：

首先确保自己C盘空间足够，在win10中找到MATLAB安装包（我使用的R2017b破解版）

下载好后你的安装包会有如下文件：

1）我们先创建一个新路径：

mkdir home/***(你设置的Linux用户名)/temp

2）将下载好的iso镜像文件挂载上去：

cd **  #(你的matlab安装包路径)su  #(转为root用户，否则没有挂载权限)sudo mount -t auto -o loop R2017b_glnxa64.iso /home/xxx/temp #（挂载）

3）正式安装：进入挂载目录：

cd /home/***/tempsudo /home/xxx/temp/install #开始安装

4）破解
转回刚开始的安装包目录，进入crack破解文件夹中，将下面两个文件放入对应位置：


sudo cp license_standalone.lic /usr/local/MATLAB/R2017b/licenses/sudo cp libmwservices.so /usr/local/MATLAB/R2017b/bin/glnxa64/

5）取消挂载：

   sudo umount /home/xxx/temp

6）安装完成，运行

/usr/local/MATLAB/R2017b/bin/matlab

这时如无意外你的MATLAB界面就能弹出了（win10 FSL用户记得提前把xlaunch打开）

配置完成！！！FSL , R，MATLAB齐全了。这时我们上FIX官网把FIX包下载下来：

FIX - FslWiki

下载解压好后里面有一对的.m与.sh文件，其中有一个是我们需要自己编辑的--settings.sh文件

我们在将FIX放入WSL运行前可以先在win10下用记事本编辑好：

在setting.sh中，我们需要自己更改里面的R与MATLAB的路径（本文默认都装在/usr默认路径中）：

1）记事本打开settings.sh，我们来到Part 1 MATLAB/OCTAVE mode那里。

FIX的配置有三种选择--MATLAB,OCTAVE,MATLAB COMPILED RUNTIME

我三个都试过，但只有MATLAB成功了（其中MCR配置涉及更改环境变量，巨坑，稍有不慎你的ubuntu系统就废掉了，这里抛砖引玉一下，如果有大神是用其他两种方式配置的欢迎补充，这样就可以对我们的C盘友好一点了。）

将FSL_FIX_MATLAB_MODE值设为1，表示我们选择MATLAB模式。

2）编辑MATLAB路径设置：

将标红两处进行更改（“=”后面的全部删去重新编辑），第一处我们将其改为MATLAB启动的路径（默认下的是/usr/local/MATLAB/R2017b/bin/matlab）；第二处为我们的MATLAB安装包路径（/usr/local/MATLAB/R2017b）。

3）设置R路径：
拉到最后会有R的设置：

如图，将R的安装路径（/usr/bin/R）放到标红处那里替换掉。

正式运行

这时我们的设置全部完成了，将修改好的settings.sh文件保存，将整个FIX包复制到ubuntu中的/usr/local路径下。

训练数据

我们将在FSL中完成ICA完整处理的10名左右被试数据拿出来作为训练，我图方便会将他们都整理成一个目录下，例如：

需要注意，FIX的运行需要我们输入完整的文件，少一个都不行，包括有：

如果我们在Feat或Melodic中做了头东矫正与配准，那么应该都是齐全的（我们看生成目录下会分别由一个mc与reg的文件夹），如果你没有完全进行所有步骤，那么需要在后续补充文件输入，同时确保每一个被试.ica文件夹下都包含有你完成好的噪声人工标记.txt文档，并且命名为hand_labels_noise.txt。

将工作路径切换到我们整理好材料的路径中，数据训练指令为：

/usr/local/fix/fix -t <Training> [-l]  <Melodic1.ica> <Melodic2.ica> ...

其中training是我们会生成的数据集文件名（training.Rdata）,-l 是其中一个选项，加上它，会生成另一个Traning_LOO文件夹，后面的.ica是我们每名被试数据的整个.ica文件夹目录，如果你使用的是Feat，那么则是.Feat格式，将10个数据的命名以此黏贴上去，然后回车。

输入训练数据越多，跑的时间越长。

最终我们会得到：

.RData就是我们自己训练出来的数据集，凭借这个，我们可以进行接下来的自动去噪了。

自动标记去噪

现在我们使用生成得RData来试试处理一名已运行完ICA但没有进行噪声分类的数据（同样的，ICA需要有如上所示完整的文件）

我们直接使用这行代码生成最终的去噪后的nii文件：

/usr/local/fix/fix <mel.ica> **.RData  20

mel.ica就是我们想要处理的数据，RData是我们生成的数据集（注意如果不在一个目录需要指名具体存放路径），后面的数字20是一个阈限值，我们可以调整大小，达到想要的信噪区分效果（一般情况下使用20即可）。

这就是FIX给我们自动生成的噪声.txt文件，里面记录有自动标记好的噪声成分。

一个问题：
我在最初设置好跑指令时有遇到过MATLAB错误的情况（卡在了提取特征成分一步，并且给位哦生成了报错文件--segmentation violation）

我查询了一些文章，这篇文章解决了我的问题：

进入上面的这个MATLAB目录，重命名一个文件后就能运行了。

以上就是FSL ICA-FIX的一个简单使用流程，希望可以提供参考，欢迎各路大神补充细节。