EasyFiji — это графический интерфейсный плагин для Фиджи (ImageJ), который предоставляет отобранный набор инструментов для визуализации и обработки флуоресцентных изображений, часто используемых биологами.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
EasyFiji — это графический интерфейсный плагин для Фиджи (ImageJ), который предоставляет отобранный набор инструментов для визуализации и обработки флуоресцентных изображений, часто используемых биологами.
Fiji (Fiji Is Just ImageJ) — это обширный и расширяемый открытый пакет обработки изображений, широко используемый сообществом биоизображений. Однако для неспециалистов по биологии без вычислительной техники ручное взаимодействие с многочисленными возможностями Фиджи требует освоения и навигации в глубоко многослойной системе меню. Кроме того, поведение некоторых команд по умолчанию не идеально подходит для флуоресцентного отображения и обработки изображений. Для повышения эффективности для биологических исследователей, работающих с изображениями флуоресцентной микроскопии, мы разработали EasyFiji — специально отобранный графический интерфейс (GUI) для Фиджи. Каждая команда EasyFiji выполняется с помощью кнопок и ползунков, усиленных подсказками, и всегда отображается выполнение по каналу, как требуется для флуоресцентных изображений. Команды, изменяющие интенсивность пикселей, также невыполнимы одним кликом для более интерактивной обработки и могут быть автоматически записаны и сохранены в виде текста для ведения записи. Панель информации с изображением отображает настройки, важные для интерпретации изображения. Также добавлены новые функции рендеринга изображений и коррекции отбеливателя. Плагин свободно доступен на GitHub и как сайт обновления Fiji. Этот протокол описывает шаги использования интерфейса EasyFiji для визуализации и обработки изображений флуоресцентной микроскопии.
Fiji (Fiji Is Just ImageJ) — это обширный и расширяемый открытый пакет обработки изображений, широко используемый сообществом анализабиоизображений 1,2. Обширная кодовая база универсальных алгоритмов Фиджи, а также макроязык и интерфейс плагинов, может быть удобно использована вычислительными аналитиками для решения практически любой задачи обработки или анализа изображений. Однако для пользователей биологических наук с минимальным опытом вычислений >1 100 команд FIJI, разбросанных по глубоко слоистому выпадающему меню, могут быть пугающе сложными для эффективного использования и навигации. Было предпринято несколько подходов к упрощению ручного использования Фиджи. Строка поиска Fiji является альтернативой навигации по меню, предоставляя доступ к отличной справочной документации, но только если пользователь знает название нужного алгоритма. Кнопки панели инструментов Фиджи можно настроить для быстрого доступа к пользовательским командам, но для этого требуется написание макрокода и предвидение того, какие команды будут наиболее полезны. Плагин ActionBar предоставляет отдельное окно графического интерфейса (GUI) с настраиваемыми и организуемыми массивами кнопок, но для эффективного заполнения кнопок требуется программирование и опыт. 3. Ни одно из этих решений не удовлетворяет потребности биологов с ограниченным опытом обработки изображений.
Помимо проблем пользовательского интерфейса, многие биологические специалисты, работающие с изображениями флуоресцентной микроскопии, требуют специфических для канала процедур отображения и обработки. Однако некоторые часто используемые команды Фиджи по умолчанию не осведомляют канал. Например, пользователи могут захотеть рендерить псевдоцветные каналы вместе либо одинаково заметным образом, либо специально выделить области схожей интенсивности между каналами, либо сохранить контраст в оттенках серого морфологического сигнала при одновременном отображении флуоресценции. В каждом из этих случаев техника RGB-композитного рендеринга Фиджи скрывает желаемую информацию на перцептивном уровне. При обработке многоканальных изображений нативные фиджийские изображения фильтруют (то есть Process | фильтры), либо обрабатывают только активную двумерную битовую плоскость, либо все битовые плоскости в окне изображения (то есть «стек», определённый классом ImageStack). Первое поведение не обрабатывается по z- или t-измерению для данного канала, тогда как второе поведение почти всегда некорректно, поскольку каждый канал содержит уникальный рисунок окрашивания и отношение сигнал/шум, что требует использования специфических параметров обработки. Команды коррекции отбеливателя коренных жителей Фиджи (Изображение | Корректируйте | Коррекция отбеливателя) работает некорректно при применении к многоканальным флуоресцентным изображениям, потому что они корректируются по всему стеку ImageStack, где данные канала перемежаются, а не корректируются по z- или t-размеру внутри каждого канала отдельно.
Чтобы решить эти проблемы для биологических исследователей, работающих с изображениями флуоресцентной микроскопии, мы разработали EasyFiji — специально отобранный и управляемый графический плагин пользовательского интерфейса для Фиджи. EasyFiji — это отобранный набор тематически организованных команд, которые позволяют рендерить и обрабатывать с учётом канала. Четыре табличные панели — Отображение, Обработка, Сохранение и Информация о изображениях — каждая содержит тематически связанные наборы кнопок и ползунков для выполнения команд. Другие удобства включают функцию отмены для интерактивной обработки, простой записчик действий в открытом тексте, который автоматически сохраняет действия изменения пикселей вместе с изображением, а также отформатированное отображение настроек, важных для интерпретации изображений. EasyFiji также предлагает новые инструменты для рендеринга изображений и коррекции отбеливателя. EasyFiji не поддерживает количественный анализ изображений или функции пакетной обработки, поскольку эти процедуры должны выполняться только с участием эксперта-аналитика биоизображений. Хотя EasyFiji по замыслу лаконична, все натытивные команды на фиджи всегда доступны через нативное меню Fiji. Мы считаем, что ориентированный на аудиторию Design4 от EasyFiji увеличит использование Фиджи среди биологов. Здесь мы представляем проектирование, внедрение и применение EasyFiji для флуоресцентных микроскопических изображений. Плагин легко установить через сайт обновлений на Фиджи (https://imagej.github.io/list-of-update-sites/ и https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin), а открытый исходный код можно скачать через GitHub; Плагин и исходный код доступны бесплатно (https://github.com/stjude/EasyFiji).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол описывает, как устанавливать и использовать EasyFiji.
1. Установить EasyFiji...
2. Использование панели дисплея EasyFiji
ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 1A, панель дисплея поддерживает псевдо-окрашивание флуоресцентных каналов с помощью кнопок цветового отсчёта, интуитивно понятных элементов настройки контраста и новых опций для перцептивно калиброванного многоканального рендеринга. Также включены нативные фиджийские команды для проекции 3D/4D изображений и реслайсинга. Таблица 1 документирует соответствие между командованиями EasyFiji и местными командами Фиджи.
3. Использование панели EasyFiji Process
ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 1B, раздел Process panel Channel Features содержит команды обработки изображений на основе слайдеров с подсказками, которые можно использовать для улучшения отображения изображения. Кнопка «Отменить последний» поддерживает интерактивную обработку. Размеры изображения можно изменять с помощью кнопок Modify Dimensions. Таблица действий используется для логирования в виде команд обработки текста, которые изменяют значения интенсивности пикселей изображения. Лог можно автоматически сохранить вместе с изображением под тем же названием (см. панель сохранений).
4. Использование панели сохранения EasyFiji
ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 1C, панель сохранения предназначена для помощи неспециалистам в выборе правильного формата изображения для их предполагаемого применения. Когда галочка «Сохранить действия » отмечена, все действия обработки, применённые к изображению, как указано в таблице действий, автоматически сохраняются вместе с изображением, используя одно и то же имя файла и путь, но с расширением *.txt. Если несколько изображений открыты и обрабатывались параллельно, все действия, выполненные на всех изображениях, отображаются в таблице действий. Однако только действия, применённые к сохранённому образу, сохраняются вместе с этим изображением. Сохранённый текстовый файл появляется в файловой системе, но не открывается на Фиджи. При желании текстовые файлы можно открыть на Фиджи, перетаскивая иконку файла на панель инструментов Fiji.
5. Использование панели информации о изображениях EasyFiji
ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 1D, панель информации об изображении отображает обычные текстовые настройки приобретения, специфичные для поставщика, которые имеют решающее значение для интерпретации изображения. См. таблицу 2 для списка типов поддерживаемых в настоящее время форматов конфокальных изображений.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Псевдоцветные изображения многоканальных флуоресцентных изображений могут использоваться для иллюстрации пространственных или интенсивных связей между сигналами; однако родные Фиджи предлагают только технику RGB-композитного рендеринга, которая по своей сути запутывает цвет и яркость на восприятии. Для иллюстрации этой проблемы на рисунке 2 используется двухканальное изображение N-Myc и РНК-полимеразы II (RNAPolII). На рисунке 2A
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Fiji — это открытое программное обеспечение для обработки и анализа изображений, широко популярное среди аналитиков изображений. Однако её сложный интерфейс меню и порой неинтуитивное поведение при отображении и обработке флуоресцентных изображений представляют собой трудности для невычислительных биологов. EasyFiji предлагает биологам отобранный набор тематически организованных и улучшенных подсказками кнопок и ползунков, которые стабильно демонстрируют специфическое поведение для канал...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов или других конфликтов интересов.
Мы благодарим членов Центра клеточной и тканевой визуализации Святого Иуды и Центра биоизображенной информатики за комментарии к рукописи. Биологические изображения были любезно предоставлены: Рисунок 2: Мелисса Марцан и Таня Миттаг; Рисунок 3: Пэн Вэй и Джеймс Морган; Рисунок 4A: Аарон Питр; Рисунок 4B: Аарон Питр и У Чжон Чо; Рисунок 5A: Хелен Чен и Хизер Меффорд; Рисунок 5B: Саурадип Синха и Гидре Креншуте.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Сайт EasyFiji на GitHub | Открытый исходный код | https://github.com/stjude/EasyFiji | |
| Форум EasyFiji Image.sc | Открытый исходный код | https://forum.image.sc/t/announcing-easyfiji-a-user-friendly-gui-plugin-for-fiji/117617 | |
| Сайт EasyFiji ImageJ.net | Открытый исходный код | https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin#quick-start | |
| Программное обеспечение FIJI | Открытый исходный код | https://imagej.net/software/fiji/downloads | |
| Медиаплеер VLC | Открытый исходный код | https://www.videolan.org/vlc/ |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.