“特征”是为单个TrackMate对象计算的数值，例如点、边缘（两个点之间的单独链接）或轨迹。 它们是标量和实数。 它们用于 TrackMate 之外的轨迹分析，并且在 TrackMate 中可用于过滤掉虚假对象。 分析器是产生这些数值的 TrackMate 模块。 它们分为 3 种类型，具体取决于它们是在点、边缘还是轨道上运行。
此页面指向当前可用的 TrackMate 分析器的文档。
点分析仪
在初始过滤步骤之后，计算所有点的点特征，例如“最大强度”、“对比度”等。然后，它们用于根据设置为仅保留给定特征低于或高于指定阈值的点的过滤器来选择点。顺便说一句，初始过滤是限制您已知的虚假点的点特征计算时间的好方法。就目前的功能而言，这并不是这样做的理由：大多数特征分析器的计算成本都很低。
斑点轮廓及形态特征
使用 TrackMate 版本 7，我们可以得到具有 2D 轮廓的点。 如果可能，轮廓用于计算特征值 例如，如果有一个点轮廓，则计算该点轮廓内的所有像素的平均强度。 当某个点没有轮廓时，将迭代该点半径内的像素（2D 中的圆形和 3D 中的球体）来计算平均强度。
光斑轮廓还可以添加测量光斑形状的新特征分析器。 这些形态分析仪记录在专门用于 detectors 的页面中。
平均值、中值、最小值、最大值、总强度及其标准差
简单的统计估计是根据从点中心开始的物理半径内的所有像素值来计算的。 对于源图像的每个通道，为它们中的每一个生成一个特征值。 当该点的轮廓可用时，它用于计算强度。
SpotIntensityMultiCAnalyzer code on github
对比度和信噪比
这种对比遵循 Michelson contrast#Formula 的定义：
\[\text{C} = \frac{I_\text{in} - I_\text{out}}{I_\text{in} + I_\text{out} }\]其中 \(I_\text{in}\) 是光斑体积内的平均强度（使用物理半径），\(I_\text{out}\) 是从其半径到其半径两倍的环内的平均强度。
点 SNR 计算如下
\[\frac{I_\text{输入} - I_\text{输出}}{\text{std}_\text{输入}}\]其中 \(\text{std}_\text{in}\) 是在该点内计算的标准偏差。
当该点的轮廓可用时，它用于计算强度。 这两个值很大程度上取决于每个点的半径或轮廓的正确性。 负值可能是由不正确的半径引起的。
SpotContrastAndSNRAnalyzer code on github
边缘分析器
跟踪分析器
轨迹特征由本节中记录的轨迹分析器生成。当然，这些功能仅在跟踪步骤之后和跟踪过滤步骤之前可用。由于在 TrackMate 中，轨道必须至少有两个点，因此不可能为包含单个点的轨道定义轨道特征。
单位
与 TrackMate 中的所有特征值和各处一样，特征的单位是物理单位，由图像校准给出。
因此，如果您的图像将 microns 作为像素大小的物理单位，并将 seconds 作为帧间隔的单位，则 TrackMate 在此图像上计算得出的任何速度报告将以 microns/s 为单位。
轨道分支分析器
该分析器重点关注轨道的结构。它产生以下特征，这些特征都是无单位的。
TrackBranchingAnalyzer code on github
赛道上的点数
只是轨道中可以找到的点的数量，无论分支、间隙等如何。
间隙数
间隙数。间隙是跨越一帧以上的两个点之间的链接。在跟踪中，它相当于桥接错过的检测。
最长差距
最长间隙的大小。即：轨道中最长间隙跳过的帧数。例如，帧 2 中的点和帧 4 中的点之间的间隙将生成大小为 1 的间隙（帧 3）。
拆分事件数
轨道中分割事件的数量。分割事件是指轨道在时间上向前分成至少两个分支。例如，一个点链接到前一帧中的一个点和下一帧中的两个点。这对应于例如细胞分裂。
合并事件数
这是相反的事件：一个点将合并至少两个分支，并链接到下一帧中的一个点和前一帧中的至少两个点。这对应于对象融合。
复杂点
其余的是复杂事件：当一个点链接到前一帧中的多个点以及下一帧中的多个点时。
曲目持续时间分析器
该特征分析器重点关注轨道的时间“位置”及其位移。
TrackDurationAnalyzer code on github
曲目时长
以物理单位（秒等）测量轨道的第一个时间点与轨道的最后一个时间点之间的时间。
赛道开始
测量轨道的第一个点出现的时间（以物理单位表示）。
轨道停止
赛道最后一个地点的情况也是如此。
轨道位移
及时测量轨道最后一个点与轨道第一个点之间的距离（仍然以物理单位表示）。
注意：这与轨道游览不同。此处报告的值只是测量从第一个点到最后一个点之间延伸的直线的长度。如果轨道进行了巨大的偏移但恰好回到起点，则轨道位移仍为 0。
曲目索引
该分析器只是为轨道分配一个整数。它可以是轨道 ID 或轨道索引。
TrackIndexAnalyzer code on github
曲目索引
轨道索引只是一个整数，范围从 0 到轨道数减一，涵盖所有可见或不可见的轨道。
曲目 ID
轨道 ID 是一个整数，不一定从 0 开始。它在内部用于唯一标识 TrackMate 会话中的轨道。轨道ID的绝对值是没有意义的。
追踪位置
该分析器产生有关轨道空间位置的特征值。该位置采用物理单位，并通过取构成轨道的点的位置的平均值来定义。
TrackLocationAnalyzer code on github
X、Y 和 Z 位置（平均值）
轨道中所有点的 X、Y 和 Z 位置的平均值。
跟踪速度
与速度相关的特征值。通常，该分析仪给出的速度值是使用链接速度计算的。链接速度（或速度）是为两个点之间的单个链接定义的（两个点之间的距离除以时间差）。特征值建立在该链接特征的基础上，并且在 TrackMate 中也称为瞬时速度（有点不正确）。
TrackSpeedStatisticsAnalyzer code on github
平均速度
轨道上所有链接的链接速度平均值。
最大速度、最小速度、中值速度和速度标准差
同样的事情，但分别取最大值、最小值、中值和标准差。所有这些特征值都将轨道的链接速度作为它们总结的分布。
跟踪现货质量
该特征分析器仅取轨道中所有点的 质量 值的分布平均值。 它可用于根据轨道包含的点的质量来评估轨道的质量。
TrackSpotQualityFeatureAnalyzer code on github
运动分析
该分析器的编写目的是添加轨道描述符，以帮助表征轨道运动类型。 那里计算的特征将帮助您确定跟踪对象是否“有效”移动或具有明显的随机运动等。 我只是简单地采用了以下论文中描述的一些功能：
细胞和粒子追踪方法。，Meijering E，Dzyubachyk O，Smal I.，Methods Enzymol。 2012；504：183-200。 link to paper。
它们在下图中进行了日化。
请注意，本段中列出的特征值仅在线性轨道中正确定义，即没有融合或分裂事件的轨道。
TrackMotilityAnalyzer code on github
总行驶距离
该特征值报告粒子在整个轨道上行进的完整距离。它是通过获取链接距离（对于所有链接，从链接的源点到目标点的距离）之和来计算的。
它确实报告了粒子“行走”的距离。例如，如果粒子沿着尺寸为 10 µm 的等边三角形行进，返回到其起点，则此功能将返回 30 µm。而上述轨迹位移功能将返回 0 µm。 \(\text{ 总行驶距离 } = \sum_{i} d_{i,i+1}\)
其中\(di,i+1\)是轨道上从一个点到下一个点的距离。
最大移动距离
此报告功能相对于轨道时间上的第一个点到轨道最远点的距离。为了获得这个值，我们只需计算轨道上每个点到轨道上第一个点之间的直线距离，并返回最大距离。
该距离是“直线”距离。在上面的例子中，粒子在三角形上行走，该特征值为10 µm。
\[\text{最大运动距离} = \text{Max}_{i,j} ( d_{ij} )\]其中\(dij\)是轨道中任意点\(i\)到任意点\(j\)的距离。
####限制比
限制比表明轨道远离其起点的“效率”如何。它定义为净位置移除以总距离。净地震由轨道地震特征给出，总距离由行进总距离特征给出。
\[\text{限制比} = \frac{ \text{净距离} }{ \text{ 行走总距离 } }\]它是一个范围从 0 到 1 的无单位值。接近 0 的值表示设定运动，粒子将保持在其起点附近。接近 1 的值表示沿着恒定的具有方向的线行进。
有时这个值在其他论文中的称呼不同。例如在De Pascalis et al., 2018中，称为持久性。
直线平均速度
平均直线速度规定为净地质（轨道地质设施）除以轨道总时间。
\[\text{直线平均速度} = \frac{ \text{净距离} }{ \text{ 总承受时间 } }\]它是从轨道的第一个点到最后一个点以恒定的速度沿着直线移动的速度。
前进的线性
该值只是直线平均速度与轨道平均速度之间的之差。
\[\text{前进的线性度} = \frac{ \text{平均直线速度} }{ \text{ 平均速度 } }\]如果轨道是线性的并且两个点之间的时间间隔始终不相同，则该值等于限制比值。
平均方向变化
该值测量两个连续链接之间的角度，对轨道的所有链接进行平均。
\[\text{ 平均方向变化 } = \frac{1}{N} \sum \alpha_{i,i+1}\]其中\(αi,i+1\) 是两个连续链接之间的角度（以弧度为单位）。
