终于把面向初学者的 ImageJ1 基础教程完成了。虽然网上各种教程很多,但大多都是针对特定分析需求的知识碎片,或难或易,或深或浅。而初学者到底要掌握哪些知识却并不清楚。
且慢,为啥要学 ImageJ 呢?我想如果你必须要自己处理一些图像数据的话,ImageJ是最佳的入门选择。原因如下:
- ImageJ 发展历史悠久,应该是大量软件工具中的「鼻祖」,具有类似于「C语言」在各类高级编程语言中的地位,后面各种工具的功能和操作逻辑都深受它的影响。
- 也正因为历史悠久,网上存在大量ImageJ教程,而且官方的Wiki更是详细丰富。
- ImageJ 有大量插件可用,这极大地扩展了它的分析功能,而且插件的数量还在不断上升。
- ImageJ 开源免费,开箱即用无需安装,支持对上百种不同格式成像数据的分析
总之,学好了 ImageJ,你就相当于获得了成像数据分析的「最大公约数」。
我刚开始也不知道「ImageJ基础」应当要包括哪些内容,完全是写着写着,不断勾起自己过往的回忆,逻辑才逐渐清晰。这个「ImageJ基础」 系列的内容,要满足的是最常见最基本的需求:在论文里放一张符合规范2的图像展示和结果统计。
所以「ImageJ基础」的第一部分对应了“图像展示”。对于小白来说,因为知识储备不足很容易导致的过度图像处理造成一些问题,所以我非常克制地以介绍一些基本概念为主,例如数据维度,位深谈到对比度调节,伪彩选择和图像标尺等。通过这个部分的内容,我相信大家能够很轻松且稳妥地展示出符合规范的图像。
那么「ImageJ基础」的第二部分就对应了“结果统计”。由于每个人要分析的目标,要统计的指标可能各不相同,所以这里我也只能是从「点线面」也就是维度的视角来展示不同类别的分析目标的测量过程。而统计的指标,既有 ImageJ 本身提供的各种指标,也可以根据需求使用其他指标,比如单颗粒示踪,就增加了时间这个属性。
需要注意的是,作为基础内容,这些测量过程都默认输入的数据是质量非常好的,不需要额外的预处理(比如降噪滤波等)。而且使用的都是手动测量分析而不是自动分析。因为降噪滤波等图像处理难免造成原始数据的轻微变化,而自动分析哪怕再好的算法,也总是会需要额外的过滤,这些处理都需要结合实际情况,依赖充分的知识和经验来选择和调节,所以我认为也不属于基础部分的内容。
总之「ImageJ基础」这一系列的内容,仅展示了比较理想的这种情况:基于好的数据,通过简单的处理和测量分析,得到符合规范的论文图表。但我认为这正是初学者需要的。说白了,好的数据分析起来事半功倍,不好的数据才需要绞尽脑汁地分析。所以对于刚开始做实验的同学们来说,努力提高实验技能尽可能拿到高质量的数据,是比掌握复杂数据处理方法更优先的事情。
另附 ImageJ 软件包,以及「ImageJ基础」中示例的数据,感兴趣的同学可以下载尝试。
链接:https://pan.baidu.com/s/1xkaieQPyuBsHcH_7GN5cug
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最后呼吁大家在论文中别忘了对Fiji (Fiji is just imagej) 的引用👇:
- Schindelin, J., Arganda-Carreras, I., Frise, E. et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods 9(7), 676–682 (2012). https://doi.org/10.1038/nmeth.2019 ↩
- Schmied, C., Nelson, M.S., Avilov, S. et al. Community-developed checklists for publishing images and image analyses. Nat Methods 21, 170–181 (2024). https://doi.org/10.1038/s41592-023-01987-9 ↩
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