ImageJ | 基于Cellpose的不规则细胞分割

文摘   科学   2024-06-26 09:00   上海  

科 / 研 / 图 / 像 / 处 / 理


对不形状规则、粘连重叠的细胞进行分割,是一类较为困难的图像分割问题。


传统的图像处理方法,例如阈值、watershed,并不能很好地处理这种情况。


Cellpose,是一种 通用的、基于深度学习的细胞分割方法它可以从各种图像类型中精确地分割细胞,并且不需要模型重新训练或参数调整


Example Cellpose segmentations


利用 cellpose,我们可以对不规则、重叠严重的细胞进行较为准确的细胞分割。Cellpose 本身是 Python 的一个库,可以参考之前的文章:


点击跳转《Cellpose | 细胞分割神器

Cellpose 同时也推出了网页版,可以在线进行细胞分割操作:

https://www.cellpose.org/www.cellpose.org/



这篇文章会以这幅图为例,介绍怎样利用 cellpose,配合 ImageJ 的操作,无需编程来实现准确的细胞分割:






一、利用cellpose进行细胞分割


1)打开cellpose官网(cellpose):



网页版的 cellpose 只支持 PNG 或者 JPG 格式,所以首先需要把要分割的图片在 ImageJ 保存为 PNG 或者 JPG 格式 (File -> Save as -> jpeg)


点击绿色的虚线框,就可以上传图像了。


2)设定参数


上传图像之后,需要设定分割参数:



这里需要注意红框中的参数;


如果你染的是细胞质,需要做细胞质的分割,What to segment 选择 cytoplasm


这里我上次的是单通道的图像,没有细胞核通道所以 Channel to segment 选择 grayNuclear channel 选择 None


当然也可以上传多通道的图像,选择你想分割的那个 channel 即可,如果有染细胞核,需要设置 Nuclear channel


这里最重要的是设置细胞的 平均直径(pixel为单位),可以根据图像上的标尺,大概估算一下,这里估算细胞直径大概在 50 个 pixel。


设置完参数后点击 submit,即可得到分割结果:



3)结果导出


点击 Download masks as PNG,下载分割好的 Mask






如果想直接得到统计结果,不需要得到每个细胞的 ROI,可以直接借助 MorphoLibJ 这个插件。


之前这篇文章提到过插件的安装:


点击跳转《ImageJ | 细胞膜荧光强度检测


打开下载好的 MaskMask 应该是 16-bit)后,打开 MorphoLibJ 中的分析功能(Plugins -> MorphoLibJ -> Analyze Regions):


点击 OK 后即可得到结果:





二、获取分割 Mask 的 ROI


分割好的每一个细胞的 Mask 都有一个特定的灰度值,通过 MATLAB 或者 Python 脚本,可以得到每个细胞的 ROI。


但这种方法需要安装 cellpose 或者写一些代码,参考之前的文章:


点击跳转《细胞分割神器 Cellpose(自动计数篇)

这里提供一种不需要写 code,直接用 ImageJ 获取细胞的 ROI 的方法。


1)获取 Mask 边界 (Process -> Find Edges)




2)二值化边界(Image -> Adjust -> Threshold

调整阈值,使得边界都被选中,然后 Apply 转成二值化图像。




3)二值化原图(Image -> Adjust -> Threshold

二值化后,Process -> BInary -> Fill holes




4)原图和边界相减(Process - Image calculator





这样就把原本粘连的 Mask 分割开来。



5)获得分割结果(Analyze -> Analyze Particles

设置 Size 的下限以过滤掉一些小的 noise



最后结果:






创作不易,点个关注再走吧
如果有任何问题,欢迎在文章下方留言
 

作者 | Treasure琛
排版 | 小乐喵喵   




END







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