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ImageJ入门bytree_cmu2011-10-201ImageJ是什么？ImageJ是一个基于java的公共的图像处理软件，它是由NationalInstitutesofHealth开发的。可运行于MicrosoftWindows，MacOS，MacOSX，Linux，和SharpZaurusPDA等多种平台。其基于java的特点，使得它编写的程序能以applet等方式分发。ImageJ能够显示，编辑，分析，处理，保存，打印8位，16位，32位的图片，支持TIFF,PNG,GIF,JPEG,BMP,DICOM,FITS等多种格式。ImageJ支持图像栈（stack）功能，即在一个窗口里以多线程的形式层叠多个图像，并行处理。只要内存允许，ImageJ能打开任意多的图像进行处理。除了基本的图像操作，比如缩放，旋转，扭曲，平滑处理外，ImageJ还能进行图片的区域和像素统计，间距，角度计算，能创建柱状图和剖面图，进行傅里叶变换。[1]2ImageJ可以做什么？概括一下，主要分为以下几个方面：A)图像的区域和像素统计（大小）。长度，角度。阳性点密度和数量B)光密度或辉度，并制备密度直方图和线性图。C)两种蛋白共定位的程度（丁香园有篇专门介绍帖子=image%20J#18145886）D)卷积，Sholl分析，傅里叶分析（这些还不会使用）E)更多功能3Image界面[2]界面分为：菜单栏，工具栏和状态栏。菜单栏菜单栏从左至右分别是：文件，编辑，图形，处理，分析，插件，窗口，帮助。文件和officeword等软件类似，主要有文件打开，关闭，保存等功能，比较特殊的一个功能是恢复功能（revert），可以直接回到上次保存过的状态。由于编辑菜单里的取消功能（undo）只能回退一步，所以revert有时会很有帮助。编辑Undo,Cut,Copy,Copytosystem,Paste,PasteControl..,Clear,ClearOutside,Fill,Draw,Invert,Selection,Options.图像Type（可改变图片格式，如彩色变灰度）,Adjust,Showinfo,Properties,Color,Stacks,Hyperstacks,Crop,Duplicate..,Rename,Scale,Transform,Zoom,Overlay,LookupTables.处理Smooth,Sharpen,FindEdges,FindMaxima,EnhanceContrast,Noise,Shadows,Binary,Math,FFT,Filters,Batch,Imagecalculator,SubtractBackgroud,RepeatCommand.分析Measure,AnalyzeParticles,Summarize,Distibution,Label,ClearResults,Setmeasurements,SetScale,Calibrate,Histogram,PlotProfile,SurfacePlot,Gels,Tools.窗口和帮助（插件部分在入门篇里略）工具栏工具栏从左至右分别是4种区域选择工具，直线选择工具，角度工具，点工具，魔棒，文字，放大镜，拖手，颜色吸管，动作宏，菜单宏，绘图工具等（颜色吸管以后的内容可以变化，通过点击最右边的按钮选择需要的栏目。不同的按钮可以进行测量，画图，标记，填充等操作。双击左键或单击右键可以扩展按钮的功能，如双击文字可以选择字体和大小等。4种区域选择工具分别是方形，椭圆形，多边形和任意形状。选择之后，这些区域可以进行改变，分析，拷贝等。工具栏下的状态栏可以显示坐标信息。直线工具：可以画直线、分段或任意形状的线（右键选择线的类型），双击该按钮可以改变直线的宽度。选择分析测量Analyse→Measure(orCtrl+M)可以记录线的长度，使用Edit→Draw(orCtrl+D)可以使直线永久保留。角度工具：点击角度按钮后可以画相交的直线可以测量形成的角度，在状态栏可显示，选择分析测量Analyse→Measure(orCtrl+M)，在结果窗口中显示角度。点工具：当自动测量（Auto-Measure）开启（默认是开启状态）时，可以在状态栏显示图标所在位置的坐标和亮度，也可点击某点，选择分析测量Analyse→Measure(orCtrl+M)，可以在结果窗口显示上述指标。如果是RGB图，显示红色，绿色和蓝色的亮度（0-255），如果是灰度图片，根据选择图片格式8位（8bit）或16位（16bit），数值不同。8位最大值255，16位为65535（图片格式知识可见下述小知识栏）。魔棒：魔棒工具和photoshop里的类似，可以自动发现目标的边界并勾勒出形状。当图像明暗对比明显时尤为有用。有时可配合阈值(Thresholding)使用。文字：双击文字按钮可以选择字体和大小。单击按钮并按住左键拖出文本框，可以键入需要的文字，文字颜色使用颜色吸管来选择。Edit→Draw(orCtrl+D)，将固定并永久保留文本。放大镜：左键放大，右键缩小。拖手工具：当图片很大超过显示器窗口时，可以使用拖手工具将感兴趣的区域已到显示窗口中央。按住空格键可以暂时用鼠标左键来拖动图像。颜色吸管：可以设置前景的画笔或文字的颜色。可以左键图片某处选择该处的颜色，也可以双击按钮显示颜色窗口来选择颜色。其他工具中有部分是和画图有关的工具，如喷壶等。4如何使用之基础知识部分（安装过程略）[2]图片编辑与分析（在编辑图片前建议拷贝一个副本后编辑）取消（Undo）：Edit→Undo，恢复到前一步，不过只能回退一步，这点和photoshop操作是一样的。恢复（Revert）：File→Revert，恢复到上次保存后的状态。裁剪（Crop）：Image→Crop.方框选择工具选好区域后进行裁剪。清除界外（ClearOutside）：Edit→ClearOutside.将选择区域以外图形清除。相类似Edit→Clear是清除选择区域内部。改变亮度对比度（BrightnessandContrast）：Image→Adjust→Brightness/Contrast，类似于photoshop里的操作。可以是图形的明暗对比更明显或更模糊。（Process→EnhanceContrast.这个选项是自动改变对比度，小心使用）清除噪点：Process→Noise→Despeckle或者Process→Filters→Median此外，Process→Noise选项里面还有添加噪点的选项。旋转：Image→Transform→Rotate转化成灰度图：Image→Type→8-bit（8位），或16-bit（16位）阈值（Thresholding）：假设要计算组织或细胞HE染色图片的细胞数量，可以根据细胞核的数目来确定。具体步骤可以把图片变成灰度图，然后设置阈值使得高于某个值的部分凸显小知识：关于图像的字节位数也称位元（bit）：由于电脑处理的最终记录方式只有1或0。图片上每个像素也需要最终用0或1来记录。比如一个8位的灰度图，每个点记录的字节位数是8位，其最大值就是2的8次方-1=255。表示的意思是从最黑到最白一共分成256个级别。如果是8位的RGB图，则每个像素点组成三原色红色、绿色和蓝色均分成256个级别来表示。表示的方式用的是16进制。如白色为ffffff（对应的三色数值均是ff即255）。出来，这样就容易计数个数。操作为：Image→Type→8-bit；Image→Adjust→Threshold；通过拖动标杆来设置具体值，最后选择apply。红色的区域最后变成黑色，其他区域变成白色，整个图片变成二元图（非黑即白）。还可自动设置阈值：Process→Binary→MakeBinary。测量和计数：设置刻度：在标尺或其他已知长度的两点画一条直线，进入Analyze→SetScale,在设置标尺（Setscale）窗口里会显示直线的像素长度，键入实际中的长度以及单位。这样就会在像素和实际长度间建立联系。选择global，表示其它图片也将应用该标尺。设置测量指标：Analyze→SetMeasurements.可以选择需要测量的指标。如面积，灰度值等。测量两点间的距离：在亮点间直线，状态栏会显示相对于水平线的角度和长度。进入Analyze→Measure(orCtrl+M),在结果栏中显示，并可复制到excel中。测量特定区域：使用区域选择工具画出特定区域（也可用魔棒选择），然后测量Analyze→Measure，测量内容根据测量指标决定。计数微粒：将图片转化成8-bit灰度图，然后根据上述设置阈值（threshold），然后进入Analyze→AnalyzeParticles,键入微粒大小的下限和上限，并且选择显示轮廓（Showoutlines）和显示结果(DisplayResults)。点击ok，被计数的微粒将显示轮廓和编号。每个微粒的结果在结果窗口中被显示。保存文件：存成Tiff的要比jpeg的画质损失要少(File→SaveAs→Tiff)。5如何使用之实例实例一条带灰度值分析（可用于DNA电泳或westernblotting条带的分析）操作步骤：打开图片，转化为8-bit灰度图Image→Type→8bit（注：电泳图片来自网页）消除背景Process→Substratebackground选中预览（Preview），选择合适的像素值（本例为30）。方框工具选择并画出条带1，Analyze→Gels→SelectFirstLane(快捷键Ctrl+1或数字1)在第一个边框边缘左键拖动移至第二条带，Analyze→Gels→SelectNextLane(或Ctrl+2)，重复该步骤，（快捷键一直都是Ctrl+2或数字2），所有边框选择完毕后，Analyze→Gels→PlotLanes(快捷键Ctrl+3或3)。提示：Ctrl+3不能多次按，可改为Analyse→Gels→ReplotLanesPlotLanes后将出现条带的灰度曲线图，通过条带所在位置的曲线围成的面积得出其辉度或密度值。首先通过直线工具将峰值部分封闭，如箭头处所示。（也可添加垂直方向的线）选择魔棒工具，选中封闭区域，即可显示其面积，也就是对应条带的辉度值（图中2峰得出的值分别为6166.598和2995.477，所代表的条带被窗口挡住了。）实例二：测量小鱼面积（图中黑色金鱼，标尺为原图片自带，正规应该放测量工具实物）打开图片转化为8-bit灰度图Image→Type→8bit直线工具在已知长度地方画出直线（黄线所示）Analyze→SetScale已知长度（Knowndistance）:5，单位(Unitoflength):cm设置阈值Image→Adjust→ThresholdAnalyze→AnalyzeParticles,键入微粒大小的下限（为5）和上限，并且选择显示轮廓（Showoutlines）和显示结果(DisplayResults)。点击ok结果，由于下限选择了5平方厘米，所以只有大金鱼的面积被测量。（右上角的小金鱼由于颜色较浅，面积显示比较小，不到5）Reference[1]Wikipedia,[2]ImageBasics(version1.38),LarryReinking,