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Linux上的图像处理
我发现了很多生成图像表示你的数据和工作的系统软件,但是我不能写太多其他东西。因此在这篇文章中,包含了一款叫 ImageJ 的热门图像处理软件。特别的,我注意到了 Fiji, 一例绑定了科学性图像处理的系列插件的 ImageJ 版本。
Fiji这个名字是一个循环缩略词,很像 GNU 。代表着 "Fiji Is Just ImageJ"。 ImageJ 是科学研究领域进行图像分析的实用工具——例如你可以用它来辨认航拍风景图中树的种类。 ImageJ 能划分物品种类。它以插件架构制成,海量插件供选择以提升使用灵活度。
首先是安装 ImageJ (或 Fiji). 大多数的 ImageJ 发行版都可使用软件包。你愿意的话,可以以这种方式安装它然后为你的研究安装所需的独立插件。另一种选择是安装 Fiji 的同时获取最常用的插件。不幸的是,大多数 Linux 发行版的软件中心不会有可用的 Fiji 安装包。幸而,官网上的简单安装文件是可以使用的。包含了运行 Fiji 需要的所有文件目录。第一次启动时,会给一个有菜单项列表的工具栏。(图1)
图 1.第一次打开 Fiji 有一个最小化的界面。
如果你没有备好图片来练习使用 ImageJ ,Fiji 安装包包含了一些示例图片。点击文件->打开示例图片的下拉菜单选项(图2)。这些案例包含了许多你可能有兴趣做的任务。
图 2. 案例图片可供学习使用 ImageJ。
安装了 Fiji,而不是单纯的 ImageJ ,大量插件也会被安装。首先要注意的是自动更新插件。每次打开 ImageJ ,该插件联网检验 ImageJ 和已安装插件的更新。所有已安装的插件都在插件菜单项中可选。一旦你安装了很多插件,列表会变得冗杂,所以需要精简你的插件选项。你想手动更新的话,点击帮助->更新 Fiji 菜单项强制检测获取可用更新列表(图3)。
图 3. 强制手动检测可用更新。
那么,Now,用 Fiji/ImageJ 可以做什么呢?举一例,图片中的物品数。你可以通过点击文件->打开示例->胚芽来载入一例。
图 4. 用 ImageJ算出图中的物品数。
第一步设定图片的范围这样你可以告诉 ImageJ 如何判别物品。首先,选择在工具栏选择线条按钮。然后选择分析->设定范围,然后就会设置范围内包含的像素点个数(图 5)。你可以设置已知距离为100,单元为“um”。
图 5. 很多图片分析任务需要对图片设定一个范围。
接下来的步骤是简化图片内的信息。点击图片->类型->8比特来减少信息量到8比特灰度图片。点击处理->二进制->图片定界, 以分隔独立物体。点击处理->二进制->设置二进制来自动给图片定界(图 6)。
图 6. 有些像开关一样完成自动任务的工具。
图片内的物品计数前,你需要移除像范围轮廓之类的人工操作。可以用三角选择工具来选中它并点击编辑->清空来完成这项操作。现在你可以分析图片看看这里是啥物体。
确保图中没有区域被选中,点击分析->分析最小粒子弹出窗口来选择最小尺寸,这决定了最后的图片会展示什么(图7)。
图 7.你可以通过确定最小尺寸生成一个缩减过的图片。
图 8 在总结窗口展示了一个概览。每个最小点也有独立的细节窗口。
图 8. 包含了已知最小点总览清单的输出结果。
只要你有一个分析程序来给定图片类型,相同的程序往往需要被应用到一系列图片当中。可能数以千计,你当然不会想对每张图片手动重复操作。这时候,你可以集中必要步骤到宏这样它们可以被应用多次。点击插件->宏- >记录弹出一个新的窗口记录你随后的所有命令。所有步骤一完成,你可以将之保存为一个宏文件并且通过点击插件->宏->运行来在其他图片上重复运行。
如果你有特定的工作步骤,你可以轻易打开宏文件并手动编辑它,因为它是一个简单的文本文件。事实上有一套完整的宏语言可供你更加充分地控制图片处理过程。
然而,如果你有真的非常多的系列图片需要处理,这也将是冗长乏味的工作。这种情况下,前往过程->批量->宏弹出一个新窗口你可以批量处理工作(图9)。
图 9. 在批量输出图片时用简单命令运行宏。
这个窗口中,你能选择应用哪个宏文件,输入图片所在的源目录和你想写入输出图片的输出目录。也可以设置输出文件格式及通过文件名筛选输入图片中需要使用的。万事具备,点击窗口下方的的处理按钮开始批量操作。
若这是会重复多次的工作,你可以点击窗口底部的保存按钮保存批量处理到一个文本文件。点击也在窗口底部的开始按钮重载相同的工作。所有的应用都使得研究中最冗余部分自动化,这样你就可以在重点放在实际的科学研究中。 考虑到单单是 ImageJ 主页就有超过500个插件和超过300种宏可供使用,简短起见,我只能在这篇短文中提出最基本的话题。幸运的是,有很多专业领域的教程可供使用,项目主页上还有关于 ImageJ 核心的非常棒的文档。如果觉得这个工具对研究有用,你研究的专业领域也会有很多信息指引你。
作者简介:
Joey Bernard 有物理学和计算机科学的相关背景。这对他在新不伦瑞克大学当计算研究顾问的日常工作大有裨益。他也教计算物理和并行程序规划。
via: https://www.linuxjournal.com/content/image-processing-linux
作者:Joey Bernard 译者:XYenChi 校对:校对者ID