imagej灰度分析结果(imagej灰度分析使用步骤)
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imagej (
https://imagej.nih.gov/ij/)是美国national institutes of health (nih)开发的基于java的免费公共图像处理软件,在生物及医学图像分析中起着非常重要的作用。
imagej可在一个窗口中显示多个空间或时间相关的图像,这些图像集称为图像栈(stack),组成stack的图像称为slice。stack图像是sci论文中常用的图像类型:
今天半夏给大家分享stack图形的概念、基本操作与实际应用。
1 stack图像介绍
数字图像不仅是二维图片或具有多个通道的二维图片,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)。
下图为imagej官网示例stack图片t1-head.tiff,2维图像(xy视图)窗口如左侧窗口(256 x256),当前slice为129张图片的第58张。t1-head.tiff图片属性如右图所示:
共聚焦图片z-stack层扫可以得到stack或hyperstacks图片,下图为共聚焦系列图片,该图片包含红、绿两通道以及z轴25张切片:
图片属性可通过image -> properties得到:
2 如何显示stack图片中的所有切片?
make montage可以得到一个单一图片,该图片包含stack图片中的所有图像,步骤为:
image -> stacks -> make montage。make montage命令窗口可以通过columns与rows设置产生图片的布局(下图为7列3行),选择制作montage切片的范围(first slice,last slice)等:
下图是sci文章中的montage图:
反之,montage图也可以转换成stack图。方法为:
image -> stacks -> tools -> montage to stack。
3
stack图像orthogonal views(正交视图)
正交视图除显示stack图像的xy视图外,还可显示xz、yz投影图像。xz、yz投影图像显示在原始图像的旁边:
步骤为image -> stacks -> orthogonal views。鼠标点击位置为三个视图的交点,交点可在xy、xz与yz视图中显示,可以拖动鼠标来控制交点位置:
拓展:正交视图的应用
正交视图在sci论文中常用来显示三维共定位,下图层扫共聚焦图片通过正交视图可显示brdu与gad在三维空间中存在共定位:
正交视图实际上仅能提供来自不同角度的临时数据,如何得到上述sci论文中显示的图片?
以confocal-series.tif图像为例,步骤如下:
1、 imagej软件打开confocal-series.tif,image -> color -> stack to rgb将多通道图片转变为rgb图片,此时confocal-series.tif为rgb图片且包含多张切片:
2、 正交视图:image -> stacks -> orthogonal views
3、 保存xy、xz与yz视图
xz、yz视图直接通过file -> save as tiff:
xy视图保存:
xy视图保存需要将不同切片进行z方向投影,方法为image -> stacks -> z projection…
z projection功能支持6种不同的投影方式:
average intensity,均值投影,每个图像的像素是stack图像中所有图像在相应位置像素的均值。
max/min intensity,最大/最小投影,图像中每个像素是stack图像中相同位置所有图像中的最大/最小值。
sum slices,stack图像的总和。
standard deviation,所有切片的标准差。
median,中值投影输出的图像,图像中每个像素是stack图像中在相应位置像素的中值。
在此我们选择max intensity,得到xy视图:
file -> save as tiff即可。
4、打开photoshop(ps),打开保存好的xy、xz与yz视图:
使用直线工具在各视图中画直线:
得到sci文献中三维共定位正交视图:
拓展:
z projection可将共聚焦层扫图片进行最大密度投影得到清晰的图像,例如具备突起的细胞。左侧为stack图片,右侧为经过z projection最大密度投影的图片,最大密度投影的图片可以完整的显示星形胶质细胞的突起:
4 stack图像3d投影
3d投影是用来创建一个沿着(x、y或z轴)旋转的投影,该投影具有三维效果。
步骤为:image -> stacks -> 3d projection…
file -> save as gif可以创建3d效果的动图,sci论文中可以用这种方法来显示三维动态效果:
5 stack图像绘制z轴剖面图
z轴剖面图可以获得选择roi(感兴趣区)的平均灰度值,方法为:
image -> stacks -> plot z-axis profile…
使用矩形、椭圆、不规则或*形状工具在confocal-series.tif中绘制roi:
点击plot z-axis profile 获得结果live即可得到实时roi对应的z轴剖面图:
应用实例:
分析时间序列图像。下图是elife(if=7.616)中记录时间依赖的钙成像,横坐标是时间纵坐标是钙信号,反映的是不同时间点钙信号的动态变化:
步骤:
1、 imagej打开时间序列stack图像,z轴为时间:
2、 添加感兴趣的roi,image -> stacks -> plot z-axis profile…即可得到roi荧光强度随时间的变化:
点击list得到roi荧光强度随时间的变化的数值,保存数据可进行重新绘图:
今天给大家分享了imagej分析stack图像的基本操作及其实际应用,希望对大家有所帮助!