ImageJ 的 FLIMJ 插件提供了使用 FLIMLib 库在 ImageJ 中分析 FLIM 数据的能力。只需启用 FLIMJ update site,即可将插件安装到 ImageJ Fiji 发行版中。特点包括:
- 使用 FLIMLib 的快速寿命测定(RLD)、Levenberg-Marquardt(LMA)或全局分析(全局)优化算法,单个图像单个像素、每个像素的整个,或对整个图像进行全局分析
- 单、双、三指数单体
- 高斯、泊松和最大似然估计噪声模型
- 根据选择可视化的参数(A、τ、Z、χ2)生成一张模型张图片
- 完全控制称为“工件”的开始和结束工件点
- 各种内核大小的分箱选项,以在每个像素时减少噪音并提高强度 -支持所谓的“”或“提示”文件,其中包含要与指数进行梯度记录的系统响应函数
- 批处理支持分析多个生命周期图像,作为scripting工作流程的一部分
安装
FLIMJ 插件可从“FLIMJ”update site获取。
安装 FLIMJ 插件后,即可在Analyze › Lifetime › FLIMJ下的菜单中使用该插件。
满足
启动
打开数据集(例如this one using urea crystals)或选择斐济显示的现有图像:

当所需的数据集窗口处于活动状态时,从Analyze › Lifetime › FLIMJ下的菜单启动FLIMJ或在搜索框中搜索“FLIMJ”:

FLIMJ 插件仅接受 3 维或 4 维数据集。 如果数据集是从 SCIFIO 支持的文件(例如 .sdt)打开的,则数据集可能附加了元数据,这有助于 FLIM 插件推断 X、Y 和 T 轴的顺序以及时间箱大小。否则,可能会要求用户提供以下信息:

如果数据集标有(第四个选择)光谱维度,用户还必须要分析光谱通道:

适合预览
在构建整个数据集之前,用户可以点击强度图像或在预览面板中输入坐标来预览下像素的轮廓曲线和参数:

在上面的截图中,
- X 和 Y 是从左上角开始计数的像素像素的坐标。
- 红色曲线表示曼谷开始和结束之间的衰减部分。
- 橙色点表示构成每个时间箱中的光子计数,并表示Res的残差(\(y_{data}-y_{fit}\))。
- 光子计数器显示在开始和音响结束之间收集的光子计数器。
- \(z、A、\tau\)(或两个零件中的\(z_1、A_1、A_2、\tau_1、\tau_2\))是模型的背景、初始强度和消耗参数。
- \(\chi^2\) 显示明显的卡方(参见Noise models)。
适合设置

Options on the Settings panel.
有时您可能需要账户配件配置。 设置面板和绘图面板。配置包括:
- 强度阈值。:要实现的最小像素强度。 Any pixel with cumulative intensity (over all time bins) below this threshold will be skipped when the dataset is fitted. When selected for preview in the Preview panel, only the photon counts (orange dots) will be plotted. For those pixels, all parameters are treated as 0 both when being previewed and when the whole dataset is fitted.
- 内核大小:合并内核的半径(以像素为单位,不包括中心)。 FLIMJ plugin currently only supports the square kernel with size \(2r+1\) and values all equal to 1 where \(r\) is the radius). The binning of the dataset is performed by convolving the dataset with this kernel, which is equivalent to adding neighboring pixels into the center:

Left to right: Intensity of dataset after binning of radius 0, 1, and 2.
- χ2目标:\(\chi^2\)值,低于该值,LM将停止。 The LM algorithm checks at the end of each iteration whether the fit is good enough by comparing \(\chi^2\) with this threshold. If the results are satisfactory, the LM algorithm will terminate.
-
噪声模型:用于单独的噪声模型(参见Noise models)。
- 算法:用于构造的算法。
Currently supported algorithms are:
- LMA: The Levenberg-Marquardt algorithm;
- Global: The global LMA algorithm;
- Bayes: The Bayesian fitting algorithm.
-
仪器响应:包含仪器响应的数据集。(参见Instrument response function (IRF/prompt))。
- # of Components:模型中指数衰减项的数量。 FLIMJ plugin currently supports up to 3 components.
- 开始和结束:考虑数据的时间间隔的结束点(以纳为单位,含)。 The cursors can be changed by dragging in the Fit plot, clicking on the up and down buttons, or typing in values (input will be rounded to the nearest time bin marking).

Change of the cursors results in different fit results.
仪器响应功能(IRF/提示)
FLIMJ 插件目前仅支持从标准 IRF 测量程序(例如 this one)期间获取的 acceptable dataset 中的单个像素选择 IRF。步骤如下:
1.点击下拉菜单,选择来自文件;选择包含IRF的数据集文件。
2.在预览面板中,为“显示”选项选择IRF强度(您也可以为“as”选项选择灰度以破坏伪色彩):
3.单击图像选择候选像素,然后拖动 Plot 面板中的 Start 和 End 鼠标以某出感兴趣的部分(IRF 以绿色灰度):

- 通过在 预览 面板中选择“显示”的其他选项来退出 IRF 拾取模式,并调整 开始 光标以获得更好的配合。
您可以从上面的步骤 2 开始重新调整 IRF。您还可以通过在设置面板中为仪器响应选择无来重置IRF设置,或者通过在此处选择相应的文件名返回到之前设置的IRF。
数据集和结果预览
当所有设置都正确配置后。单击 设置 面板上的 按钮开始数据集拟合。 “待处理”进度指示器将出现在按钮的顶部。
“待处理”状态结束后,新选项将在 预览 面板中作为“显示”选项提供。点击选项查看生成结果:

Viewing the \(\tau\) (lifetime) parameter of the fitted dataset.
您还可以更改“as”选项来指定结果的发送方式。目前支持的选项有:

Left to right: The \(\tau\) image rendered with Grayscale, Color and Composite Color.
-
灰度:将结果图像值的中间 80% 线性映射为从黑到白的灰度颜色。低于 10% 和高于 90% 的值分别呈现为黑色和白色。
-
颜色:将结果图像值的中间 80 个百分位线性映射到从
hsl(20, 100%, 50%)到hsl(220, 100%, 50%)的颜色(参见下面的颜色栏)。超出范围的值遵循与灰度中相同的规则。 -
复合颜色:采用颜色映射到的颜色,但将亮度替换为强度图像的亮度(位于预览窗格的左侧)。此选项通过淡化抖动的低光子计数像素,使拟合图像看起来更加均匀。
您可以将鼠标指针悬停在渲染图像上以查看查找表 (LUT) 颜色条和像素的数值:

Hover on image to see the color bar, the pixel value, and its place in the range.
图片导出
数据集导出后,您可以在导出面板的下拉列表中选择要导出的图像。

Options on the Export panel.
点击按钮将选定的图像导出以进行进一步处理。如果选中“With LUT”,则导出的图像将加载用于在预览面板上渲染预览图像的LUT(为每个图像单独设置值范围)。
You may follow the following steps to reproduce the composite color image after export:
- Export “Intensity” with desired fitted images;
- Convert all images to RGB format by searching and executing the “RGB Color” command in Fiji;
- Search and execute the “compose rgb-stacks” script, make the intensity image the “source” and the fitted image the “target”, and choose “Multiply” as “compose method”. Hit “OK”.
高级主题
###噪声模型
文档未完成。现在,请参阅来源代码:
并且:
出版
如果您在工作中使用FLIMJ,请引用该论文: