ImageJ 用户指南 -- 2. 基本概念

本章说明

这一章主要介绍ImageJ的一些基本概念。

快捷键

ImageJ的快捷键在菜单中都有提示,且区分大小写,比如大写的A表示”Shift+A”。同时还要注意查看”Edit-Options-Misc-Require control key for shortcuts”是否勾选,如果未勾选,则快捷键不用按ctrl。
查看所有的快捷键:Plugins-Shortcuts-List shortcuts
ImageJ中所有的操作都是在目前激活的图片上进行的,即最前面的图片。在任意图片上按Enter,都会激活ImageJ的主窗口。
查找宏、命令、脚本和插件:小写的l。
ImageJ的撤销和重做:

  • 因为缓存的限制,Edit-Undo仅能撤销最近一次的图像操作,如果Edit-Options-Memory& Threads中的Keep multiple undo buffers勾选后,撤销操作可以应用在多张图片中。
  • File-Revert可将图片设置为最近一次保存的状态。
  • 对于Selections选择,Edit-Selection-Restore Selection可以用来恢复所有错选操作
  • ImageJ的redo重做是Process-Repeat Command,即再次执行上一次命令

图片类型和格式

图片是一个二维网格,长宽分别是像素的个数,即像素是图片的最小的单元。网格上的数值是像素的强度,它代表了像素的这个属性的强弱,比如一个灰度图片,强度越大,图片越白。另一方面,像素的强度用多少位二进制数来表示,就是图片的色彩深度,叫做bit,它代表了像素被编码的精度。比如一个2-bit的图片,它只能表示4种强度,即00(黑)、01(灰)、10(灰)、11(白),而一个8-bit的图片,则可以表示256种灰度值。再比如一张RGB图,它能分别表示红蓝绿三个通道的256种值,因此它是24-bit的。RGB图也可以是32-bit的,即再加上一个表示透明度的8-bit通道。

如果不使用第三方插件,ImageJ可以打开如下格式:TIFF、GIF、JPEG、PNG、DICOM、BMP、PGM和FITS。

Stacks

ImageJ可以在单一窗口中显示多个时间或空间相关的图片。这些图片集称为“Stacks”,这些图片称为”Slices”。在Stacks中,原先的二维的像素变成了一个体素Voxel,即在三维空间中的网格上的强度值。
在一个stack中的所有的slices都必须有相同的尺寸的色彩深度。
一个文件夹中的图片可以通过拖拽进入ImageJ窗口或者File-Import-Image Sequence来形成一个Stack。
创建一个新的Stack:File-New-Image,将Slices这一项设为大于1的数即可。
Image-Stacks中包含了常用的对stack进行的操作。大多数ImageJ的过滤器是对Stack中的所有Slices进行操作。

彩色图片

ImageJ主要用以下三种方式来处理彩色图片:

伪彩色图片

伪彩色图片实际是一张单通道的灰度图片,然后通过一个查找表lookup table (LUT)来为它分配颜色。

真彩色图片

真彩色图片有色彩空间的概念,常用的是RGB空间,以及HSB、YUV等。HSB就是色度、饱和度和亮度,这种颜色空间在处理颜色信息时特别有用。
色彩空间的转换在Image-Type中。
色彩空间中的色彩分割在:Image-Adjust-Color Threshhold。

组合图片

这种图片将各个通道都分开,所以可以对单个通道进行操作。Image-Color-Channel Tool

选区

选区Selections,也就是画出ROI (Regions of Interest)。尽管ImageJ可以同时显示多个ROIs,但一次只能激活一个ROI。
区域选择时,选择好的ROI可以进行以下操作:

  • 测量:Analyze-Measure
  • 绘制:Edit-Draw
  • 填充:Edit-Fill
  • 滤波:Process-Filters再选择子菜单

选区时初始颜色是ImageJ默认九种颜色中的一个,一旦创建后,就可以使用Edit-Selection-Property来设定。

Overlay

Overlay是最好的对图片做注释的方式,因为它不会改变像素值。
Overlay可以看成是一个不可见的ROI管理器。
可以把多个ROIs放进一个Overlay中,这样就可以来回调用多个ROI,方法是Image-Overlay-Add Selection。
也可以把Overlay转成ROI管理器:Image-Overlay-To ROI Manager。

三维图片

原生的ImageJ对三维ROI支持不是很好,但有很多插件可以辅助:

  • 3D Filters
  • 3D Object Counter
  • 3D Viewer
  • Simple Neurite Tracer
  • TrakEM2

设置和默认值

ImageJ的配置文件是IJ_prefs.txt。