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如何使用ImageJ高效分析图片

2021-05-20 分类： 软件工具技巧 阅读(4406) 收藏

俗话说时间就是金钱，效率就是生命。对科研人员来说，提高分析图片的效率可以大大加快科研进度，早日发表SCI论文。今天半夏就给大家分享更高效的使用ImageJ分析图片的实用技巧！



MBF tools辅助图片分析


ImageJ官网resources下Toolsets有很多实用Macro可供下载:

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MBF ImageJ是加拿大McMaster University的Health Sciences Centre发布的集成了200个生物医学成像插件的ImageJ。Toolsets处可下载MBF tools宏，使用ImageJ打开MBF tools宏ImageJ工具栏更新如下：

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下面给大家介绍MBF tools带来的便利：

1

快速添加LUT与Merge荧光图片


（1）ImageJ软件File -> Open打开荧光图片：

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（2）Image -> Color -> Split Channels拆分RGB格式为R、G、B三通道：

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对于拆分后的通道使用MBF tools下的LUT Menu可快速的更改通道颜色，例如将red通道更改为Magenta。常规操作为Image -> Lookup Tables下选择对应LUT。

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点击右侧RGB Merge工具可快速Merge荧光图片，不再需要繁琐的进行Image -> Color -> Merge Channels操作。

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Merge结果如下，此时图片为多通道格式：

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再次点击RGB Merge工具可将多通道格式转换为RGB格式（右图所示），常规操作为Image -> Color -> Stack to RGB。

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2

快速合并Stack图片



图像栈（Stack）是在一个窗口中显示多个空间或时间相关的图像。Stack图片具备有三个空间维度：X，Y和Z。Hyperstacks具有四个以上维度，例如X（长），Y（宽），Z（片），C（通道）和T（时间帧）。

（1）ImageJ软件File -> Open打开Stack图片：

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（2）点击Maximum Intensity Projection (MIP) Tool即可快速得到最大密度投影的图片，常规操作为Image -> Stacks -> Z project…下选择Max Intensity。

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3

快速调节对比度与亮度



常规调节亮度与对比度的操作为Image -> Adjust -> Brightness/Contrast。

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4

 快速标尺工具与ROI managr



快速标尺工具：


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图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域，称为感兴趣区域（Region of interest, ROI）。使用ROI Manager的常规操作为Analyze -> Tools -> ROI Manager…，MBF tools将ROI Manager放置于工具栏的醒目位置。


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5

Magic Montage处理荧光图片



（1）ImageJ软件File -> Open打开荧光图片：

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（2）点击More Tools ，点击Magic Montage：

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进入Magic Montage界面：

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（3）点击Auto Montage Tool可快速拆分RGB图片为R、G、B通道：

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Montage Shuffler Tool（洗牌工具）可以更改不同通道图片位置：

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（4）点击Annot Tool注释工具可快速给不同通道添加注释：

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点击Magic Montage下标尺工具可给图片添加标尺：

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由此我们快速得到了符号发表要求的多通道图片，File -> Save as…保存图片即可：

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ImageJ高效分析血管网络


血管形成实验（Tube formation assay）是体外研究血管生成的经典方法，其优点是可快速确定参与血管生成的基因或通路。ImageJ官网Toolsets处下载Angiogenesis Analyzer宏可分析血管形成网络。

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打开Angiogenesis Analyzer宏，其分析界面如下：

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分析步骤

1.  ImageJ软件File -> Open打开示例图片：

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2.  点击Network analysis分析界面，Angiogenesis Analyzer插件可以分析小管形成明场图片（Phase Contrast）或荧光图片（Fluo）：

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稍等片刻快速得到分析结果：

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3.  File -> Save as…即可保存结果到Excel表格：

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血管形成实验量化指标有number of tubes; number of loops/meshes; number of branch sites/nodes; length of tubes等，SCI论文中常用的分析指标是branch points与capillary length。


扩展


1

VesselJ插件分析血管密度



VesselJ是一种基于动态阈值算法的新型ImageJ插件，用于分析血管网络的优点是排除了人为选择阈值带来的误差，还可以同时自动处理多个图像。
下载地址：https://imagej.nih.gov/ij/plugins/vesselj/index.html。
安装方法：插件放置Plugins文件夹下，重启ImageJ软件即可。Plugins -> VesselJ处可见。

步骤：

（1）File -> Open打开PECAM1染色（Red）血管，Plugins -> VesselJ，选择CD31-red，点击OK弹出提示框只能仅打开需要分析的图片：

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提示框点击OK后弹出Selection required，矩形选框选择荧光图片背景，点击OK：

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分析完成，得到分析结果：

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结果解读：总面积（Total_pixels）是78608，非血管的面积（Not_NV）是42150，血管的面积（NV）是36458，血管占总面积的比例是0.464，即血管密度为46.4%。

（2）批量分析血管密度

ImageJ软件File -> Open打开多张血管图片，分析步骤与分析单张图片大体相同，不同的是需要在多张图片上矩形选框选择荧光图片背景，即可快速得到结果。

2

ImageJ Ridge Detection插件分析网络结构


插件下载地址：https://imagej.net/Ridge_Detection。下载ij_ridge_detect-1.4.0.jar插件后将文件置于plugins文件夹下，重启软件即可。



3

其他血管形态分析工具


AngioTool是一款能够进行全面血管网络分析的实用免费工具【1】。

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下载链接：https://ccrod.cancer.gov/confluence/display/ROB2/Home。

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AngioTool可以得到的诸多结果及解释：

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AngioTool官网有示例图片与详尽的使用说明，有兴趣的童鞋可自行学习（见Quick Guide）。

今天给大家分享高效使用ImageJ分析图片就到此为止了，感兴趣的同学可以动手试试，希望对大家有所帮助！

参考文献：
Zudaire E, Gambardella L, Kurcz C, Vermeren S. A computational tool for quantitative analysis of vascular networks. PLoS One. 2011;6(11):e27385. doi:10.1371/journal.pone.0027385


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