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ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

在之前的教程中,介绍了怎么对细胞核进行自动细胞计数:传送门

细胞核之间的重叠部分,可以利用Watershed进行打断。

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

但这种方法只适用于较规则的椭圆形,例如细胞核等。

如果遇到不规则的细胞,例如下图的细胞,如果想要对细胞之间进行分割,并测得细胞面积和数量,之前的方法就不再适应了。

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)
荧光显微镜下的成纤维细胞

这篇文章会介绍一种对不规则细胞进行分割以及计数的方法。将单个细胞分割之后,可以测量单个细胞面积、细胞取向和荧光强度等参数。

该方法对图片有一定要求,重叠的细胞不能过多,且照片需要是荧光照片:

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)
细胞间过度重叠则无法分割

理论上,细胞之间越分散,分割效果越好。

1、确定细胞位置(Process -> Find Maxima...)

打开图像后,点击Find Maxima...

勾选Preview point selection,调节Prominence的值,直到每个细胞有且仅有一个标记点。

下图中可以看到,当Prominence>60时,总共有86个局部最大值,该值即为细胞总数

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

Output type选择Segmentated Particles,点击OK即可得到Mask-1:

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

Mask-1的作用是确定细胞的大致位置区域,每个区域的边界可以作为细胞之间的界限。

2、反转图像(Edit -> Invert)

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

3、设定阈值确定细胞轮廓(Image -> Adjust -> Threshold)

打开原始图片,转换成8-bit(Image -> Type -> 8-bit)。调整阈值,框选出细胞轮廓。

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

然后单击Apply,转换成二值化图像,得到Cell shape:

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

4、图像相减(Process -> Image Calculator...)

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

利用图像计算工具,将Cell shape减去(Subtract)Mask-1,可将粘连的细胞分割开来:

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

6、自动分析、计数细胞(Analyze -> Analyze Particles)

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

设置适合的Size下限,以去除微小颗粒的影响,例如这里我选择的下限是150。点击可得如下结果:

ImageJ实用技巧——不规则细胞分割&计数(解放双手篇)

该方法对图像的要求比较高,且结果的好坏和参数的设置是密切相关的。操作过程中需要多尝试,以找到分割效果最好的参数。

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