ImageJ 中文教程(细胞计数)
ImageJ 中文教程
- 下载
- 使用
- 打开软件
- 图形处理
- 灰度变换
- 灰度阈值设定
- 手动去噪
- 自动去噪
- 比例尺设定
- 计数并计算粒径
- 指令总结
下载
地址:https://imagej.nih.gov/ij/download.html
输入网址后页面内包括以下下载地址,点击与操作系统对应的版本即可;
使用
打开软件
单击下载完成的包内如图2.1所示图标
出现如图2.2界面
点击File->open,或者快捷键ctrl+o,打开所要编辑的图片打开完成后如图2.3所示:
图形处理
灰度变换
为方便接下来对图中细胞核进行提取并计数,需要对图像进行灰度变换,变换方式为:选择菜单栏中的Image->Type->8-bit,将要处理的图片转换为8位的灰度图像,并输出,输出图片如下:
灰度阈值设定
根据图片的灰度值配置需要提取图中最大最小灰度值的阈值,主要原理是根据细胞内不同部位对染色剂的吸收能力不同,导致染色完成后呈现出来的颜色深浅来对细胞进行提取,其中细胞核对染色剂的吸收能力最强,使得其呈现出来的颜色最深,经过灰度变换后,他的灰度值越高,并且集中在一个稳定的范围,因此可以根据此特性来对细胞核进行提取从而得到细胞的个数;
配置方法是Image->Adjust->Threshold或者快捷键ctrl+shift+T:
拖动灰度选择条,选择合适的灰度值范围,使得图中仅剩用来计数的细胞核,并且使得每个细胞核与其他细胞核的分离度尽可能的高;设置完灰度上下限的图形如图2.6所示:
手动去噪
可见图形中仍有很多噪点,例如图2.7中红色圆圈内部分为培养皿中的气孔:
此时需要手动对图片进行矫正,或者通过滤波,平滑图像的方式去除这些噪点;下面首先是手动对图片进行矫正的方法:首先根据图片中需要处理部分形状选择绘图工具,以任意曲线为例;使用裁剪工具对图片中需要处理的部分进行裁剪,如图2.8:
黄线内即为需要裁剪区域,选择完成后点击Edit->fill或者快捷键ctrl+f,即可将黄圈内所用噪点以255灰度值覆盖,覆盖完成后的图片如下图:
自动去噪
此方式需要手动将图片内所有噪点画出并去除,较为繁琐,因此考虑此方法可以用来去除图像大范围内有噪点的部分,之后再用ImageJ提供的去除离群点,以及图像平滑与阈值设定配合等手段去除其他噪点,具体操作如下:
去除离群点:Process->Noise->Despekle;
可见图片中细小的颗粒数量变少,但是还是不能满足要求,因此重复多次,直到图片内仅剩较大噪点;
图像平滑:Process->Smooth;
经过图像平滑处理后,绝大部分噪点已被去除,处理完成后的图形如图2.10
比例尺设定
使用此图作为细胞计数用图片,需首先进行比例尺设定,设定布置如下;选择直线绘图工具,在图上绘制直线,如图2.11红色圆圈内所示:
因为已知图片真实比例尺为100um,所以根据真实比例尺对图片进行比例尺设定,设定步骤:在图像上绘制完长度后选择:Analyze->Measure,出现图2.12所示界面:
最后一项Length即为此黄色线段对应像素长度(非真实长度);
设置比例尺:Analyze->Set Scale;出现图2.13所示界面:
在Known distance一项上填上对应黄色线段真实物理世界中已知长度100um,Unit of length填上单位um,并将复选框Global勾上,即可完成比例尺设定;
计数并计算粒径
设定完成比例尺后即可进行细胞计数,选择Analyze->Analyze Particles,出现图2.14所示界面:
其中Size一项为需要提取的细胞粒径的上下限,可使用测量工具Analyze->Measure(使用见比例尺设定)简单测量细胞粒径,因提取算法的原因,出现多个个细胞核重叠部分面积如果超出Size的上限将不进行计数,因此细胞密度较大的图像对图片处理步骤要求较高;
设置完Size后需要配置一下Show,在下拉菜单内选择Outline,即可在输出的提取完图片内看到提取出的细胞核边缘。同时选择下面复选框中的Display results和Summarize即可在输出提取结果图片的同时得到提取结果和总结,如下图所示:
指令总结
- File->open,或者快捷键ctrl+o,打开所要编辑的图片
- Image->Type->8-bit,灰度变换
- Image->Adjust->Threshold,灰度阈值设定
- Process->Noise->Despekle,去除离群点
- Process->Smooth,图像平滑
- Analyze->Measure,长度测量
- Analyze->Set Scale,比例尺设定
- Analyze->Analyze Particles,计数
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