形态分割

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style=”vertical-align:top” |<div class="thumbnail" > Input Image panel </div> |}

简介

Morphological Segmentation is an ImageJ/Fiji plugin that combines morphological operations, such as extended minima and morphological gradient, with watershed flooding algorithms to segment grayscale images of any type (8, 16 and 32-bit) in 2D and 3D.

用法

形态分割可在任何开放灰度图像、单个 2D 图像或 (3D) 堆栈上运行。如果调用插件时没有打开图像，则底部弹出“打开”对话框。

用户可以在主中断中平移、放大和缩小或在切片之间滚动（如果输入图像是堆栈），就像任何其他ImageJ窗口一样。中断的中间有三个图像参数面板，一个输入，一个用于分水岭参数，一个用于输出选项。所有按钮、面板和输入面板都包含其功能的简短说明，当中断显示停在它们上方时会该说明。

图像分割：插件中包含一些分割以方便分割任务。但是，根据输入图像，可能需要其他分割。由用户决定哪种过滤最适合上游。

输入图像面板

First, you need to indicate the nature of the input image to process. This is a key parameter since the watershed algorithm is expecting an image where the boundaries of objects present high intensity values (usually as a result of a gradient or edge detection filtering).

您应该选择：

• 未知图像显示：如果您的输入图像突出了对象边界。
• 对象图像：如果对象的边界没有比图像中其余体素更高的强度值。

选择“对象图像”选择时，会启用一组附加选项来在开始操作之前确认输入图像的突变类型和补充（以像素为单位）。最后，补充允许在插件的主视觉中显示突变而不是输入图像（仅在运行分水岭分割之后）。

分水岭分割面板

This panel is reserved to the parameters involved in the segmentation pipeline. By default, only the tolerance can be changed. Clicking on “Advanced options” enables the rest of options.

• 容差：搜索区域最小值的强度动态（在扩展最小值变换中，它是 H 最小值变换的区域最小值，h 的值）。增加容差值会减少最终结果中的分段数量，而减少其值会产生更多的对象分割。

• 计算水坝：取消选中此选项可生成没有分水岭线的板块。
• 连接性：体素连接性（2D中为4-8，3D中为6-26）。选择非对角连接（4或6）通常会提供更圆润的物体。

最后，单击“运行”启动分段。

如果您的分段占用的时间太长或者您由于任何原因想要停止它，您可以通过单击同一按钮（此过程中应显示“停止”）来完成此操作。

结果面板

Only enabled after running the segmentation.

• 显示：显示分割结果的选项列表。
  • Overlaid basins: colored objects overlaying the input image (with or without dams depending on the selected option in the Watershed Segmentation panel).
  • Overlaid dams: overlay the watershed dams in red on top of the input image (only works if “Calculate dams” is checked).
  • Catchment basins: colored objects.
  • Watershed lines: binary image showing the watershed lines in black and the objects in white (only works if “Calculate dams” is checked).
• 显示结果叠加：切换结果叠加。
• 创建图像按钮：创建一个新图像，并将结果显示在画布中。

后处理面板

Similarly to the Results panel, this panel only gets enabled after running the segmentation pipeline.

• 合并标签：将“徒手”选择工具（在单个切片上）或点工具（在单个或多个切片上）选择的标签合并在一起。零值标签属于流域大坝，因此被选中时将被忽略。第一个选定的标签值将分配给其余选定的标签，这些标签将共享其颜色。

• 随机颜色：随机重新为标签颜色分配。当两个相邻标签呈现相似颜色时，这是一个非常方便的选项。

视频教程

快速入门指南

这个介绍性截屏视频（需要音频）解释了该插件的基本用法：

3D 图像分割

本视频教程（也带有）展示了如何使用插件分割 3D 图像（拟南芥 独立的共焦图像，由 Jean-Christophe Palauqui（INRA-Versailles）提供）：

宏语言兼容性

形态分割与流行的ImageJ macro language完全兼容。GUI中的按钮每个都是可宏录制的，并且稍后可以从简单的宏文件中重现它们的命令。

完整的命令列表如下：

• 启动插件：

  run(“Morphological Segmentation”);

• 选择输入图像：

  // select as object image call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setInputImageType”, “object”); // select as border image call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setInputImageType”, “border”);

• 使用选项特定运行分段：

  call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.segment”, “tolerance=10”, “calculateDams=true”, “connectivity=6”);

• 切换结果重点：

  call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.toggleOverlay”);

• 设置显示渐变图像的选项：

  call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setShowGradient”, “true”);

• 选择显示格式：

  // Overlaid basins call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setDisplayFormat”, “Overlaid basins”); // Overlaid dams call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setDisplayFormat”, “Overlaid dams”); // Catchment basins call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setDisplayFormat”, “Catchment basins”); // Watershed lines call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setDisplayFormat”, “Watershed lines”);

• 使用当前结果创建新图像：

  call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.createResultImage”); ####完整的宏示例： // load the Blobs sample image run(“Blobs (25K)”); // run the plugin run(“Morphological Segmentation”); // wait for the plugin to load wait(1000); // select input image as “object” call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setInputImageType”, “object”); // set gradient radius as 1 call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setGradientRadius”, “1”); // run segmentation with tolerance 32, calculating the watershed dams, // 4-connectivity call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.segment”, “tolerance=32”, “calculateDams=true”, “connectivity=4”); // display the overlaid dams call(“inra.ijpb.plugins.MorphologicalSegmentation.setDisplayFormat”, “Overlaid dams”);

  安装

形态分割是MorphoLibJ库的部分。要安装它，您只需 add IJPB-插件更新站点：

1.从Fiji菜单中选择Plugins › MorphoLibJ › Segmentation即可启动更新程序。

1. 单击管理更新站点。这将弹出一个对话框，您可以在其中激活其他更新站点。

3.激活 IJPB 插件更新站点并关闭对话框。现在您应该会看到一个额外的 jar 文件供下载。

4.点击“应用更改”并重新启动Fiji。

您现在应该在子菜单Help › Update…下找到该插件。

示例

style="vertical-align:top" | Examples of the 4 different display options

引文

如果您需要引用该插件，请引用以下论文：

doi:10.1093/bioinformatics/btw413

引用实现，MorphoLibJ的代码存储库有它自己的DOI。

参考文献

1. 迈耶、费尔南德和塞尔吉·博彻。“形态分割。”视觉传播与图像表示杂志 1.1 (1990): 21-46。
2. Soille, P.，“形态图像分析：原理和应用”，Springer-Verlag，1999年，第170-171页。

另请参阅

• Marker-controlled Watershed，一个通过从特定种子点或标记进行洪水来执行分水岭的插件。
• Classic Watershed，插件实现原始分水岭算法来分割2D/3D灰度图像。
• Serge Beucher’s site，带有分水岭算法的图形描述和动画。
• G. Bertrand’s Topological Watershed site，包含论文、幻灯片和来源代码。

许可证

该程序是免费软件；您可以根据自由软件基金会 (http://www.gnu.org/licenses/gpl.txt) 发布的 GNU 通用公共许可证 的条款重新分发和/或修改它。

分发此程序的目的是希望它有用，但不提供任何保证；甚至没有适用性或特定用途适用性的默许保证。有关更多详细信息，请参阅 GNU 通用公共许可证。