本程序用于解決處理數百GB~TB級別單個超大型ims文件/或者一大群海量Tif切片contour surfce手繪時的若干問題.可在垃圾筆記本上運行(無需獨顯,無CPU特殊要求,只需內存4-8G即可,在無法運行imaris 的電腦上也可運行),無需電腦安裝任何imaris軟件相關產品,就可實現對單個樣本上百G的海量tif,或者上百G的單個ims文件借助豐富的ImageJ roi選取工具進行mask操作,并生成海量tif,以及mask后的完整的ims文件,永遠不會崩潰!Roi繪制步驟借助ImageJ的豐富的roi繪制工具,再加上額外定制的人機交互roi繪制優化操作,比Imaris內置的roi繪制更加便捷. Mask步驟比imaris內置的mask工具更加穩健,永遠不會出現超大尺寸如20G-1000G的單個ims文件在mask操作等待一晚上過后電腦卡死前功盡棄的情況!將厚重無比的高風險的超大imaris文件的內存性操作遷移到廉價穩健的硬盤.時間流逝1秒鐘,就有實打實的1秒鐘的收獲,不會前功盡棄任何一秒鐘的付出.即便mask中途突然停電/電腦進水/有人不小心關掉電腦也不怕,電來了后/水晾干后/重啟電腦后,接著運行能自動續接到這個時間點接著干!

本軟件操作的內容和這篇文章的此部分方法幾乎完全一致.

========== 正文 ================

%問題1.手繪生成surface后圖像邊緣的surface平滑后變小,導致后續mask操作后損失圖像邊角.

%問題2.對于復雜分叉管道網絡等架構的手繪,imaris不能準確繪制所需的形狀

%問題3.由于巨無霸超大型ims文件嚴重依賴大內存,手繪完生成的surface執行mask操作時,即便是256GB內存,依然耗時很久,甚至徹夜無響應,陷入永久癱瘓狀態,折騰幾個星期都搞不定,卡死在這里.

% 注: 此處超大型文件適用于由多顏色(C)通道,多Z層切片,甚至多時間(T)通道導致的超大型文件,而不是單層超大的(如鼠鬧單層切片無縱深的水平拼接,或者衛星地圖等),因此單個slice/單層tif體積在數百MB到1GB左右.

% 程序流程如下:

%1. 對巨型imaris進行底層飛速低采樣,投射到臨時imaris窗口中,并重設為原始巨型ims文件的世界坐標;

%2. 緊接著自動轉投射到ImageJ窗口中

%3. 在ImageJ窗口的Stack中部分slice上,進行ROI繪制.(這是唯一需要動手操作的環節)

% 并不需要全部slice都繪制,通常頂底及中間若干.(第6步Mask操作需求除外)

% 每張可以繪制多個,根據組織結構形態

%4. 讀取Stack上繪制的ROI.

% 從上到下,對每行slice上的每一個roi,從上面最近的含有roi的slice上的roi中尋找最接近的一個Roi

% 將這一對roi進行小凸包構建

% 遍歷完所有Roi,得到緊密貼合的大量小凸包.

%5.方案B:

% 將小凸包綜合體的三角面片坐標采樣糾正及世界坐標變換,然后優化后:

% B1: 整體一次性添加到新的surface中(這樣imaris窗口中的surface只有一個id)

% B2: 以小凸包作為subSurface的形式一次性添加到新的surface中(這樣imaris窗口中的surface只有多個id)

% 注: 多id好處是將來imaris中可以直接點擊刪除錯誤連接的小凸包.

% 然后添加surface到imaris窗口

% B缺點1: 一次性添加,被imaris拒絕的概率稍大

% B缺點2: 小凸包綜合體的面片優化效果沒有單獨優化好

% B特點: 交叉陰性:

% 如果小凸包之間有交叉,交叉區域被imaris認為是否定的區域,不屬于surface內部.

% 適合繪制一長條無分叉的單個結構,也適合繪制交叉陰性的中空血管結構

% 注: 全局性的最小外皮也可以解決交叉區域陰性,但是目前尚未找到方法,可能需要借助Geometry方法.

%5.方案C:

% 將每一個小凸包分別進行三角面片坐標采樣糾正及世界坐標變換,然后優化后:

% 然后作為subSurface的形式一個個添加到新的surface中(這樣imaris窗口中的surface只有多個id)

% 然后添加surface到imaris窗口

% C優點1: 小凸包結構簡單,單獨優化效果佳

% C特點: 交叉陰性

%5.方案D:

% 采取總aBoolMat進行imaris內部重構(未完成,目前只有繪制片層才有)

% D目前的問題是子函數中小凸包亞塊內部的bool矩陣獲取及mask填充實現起來需要天文級別的內存和時間.

%5.方案E:

% 糾正臨時imaris窗口的世界坐標

% 對于每個小凸包,采樣糾正及世界坐標變換,然后優化后:

% 以單個小凸包創建獨立的小surface,立即生成mask

% 將每個mask累加"或"操作,得到bool矩陣

% 將bool矩陣回填到臨時imaris窗口,并基于該Bool矩陣構建皮膚,提取皮膚三角面片信息

% 在臨時imaris窗口中打開原始巨型ims文件,依據剛才獲取的信息創建新的surface,添加到該文件中.

% E優點: 交叉陽性,解決了小凸包交叉陰性的問題

% 6. 巨型ims文件的快速mask:

% 前提: imagej中繪制時每一個需要roi的slice都必須繪制. (不支持交叉陰性)

% 將最初提取的所有roi邊界點進行采樣糾正及世界坐標變換

% 對于每一個Z:

% 收集當前Z的所有roi信息:

% 構建空白單張原始尺寸圖為樣板,將當前層的所有roi疊加為mask

% 提取ims文件中當前層圖像,應用mask

% 保存為ZCT的單張tif,循環全部.

% 這樣就得到了大量單張ZCT的被mask處理過的tif圖像.用imaris打開,就是一個新的文件.

% 優點1: 這種新的mask思路對內存需求特別小,僅需要slice尺寸級別的內存(常用個人電腦4GB內存足矣)

% 優點2: 采取愚公移山策略,化整為零,負載小,穩健性大大增加,總體用時大大節省(imaris自己7天7夜到永久癱瘓都處理不了的mask操作,此方案僅需半小時到數小時)

% 下一步可以稍加改進,在ims文件層本身也進行超穩健的ims文件硬盤層的一步到位式mask操作.

% 但是這樣有一個缺陷是,縮略圖未更新,也就是在imaris窗口中查看時,只有圖像調節到很大時,看到的才是mask的效果.

% 因此這一步未實現.(2020.4已解決))

% ====2020-04更新===========

1. 增加了對mask時Stack頂,底以及中間的無roi的slide分型處理:

頂底部無roi的stack可以設置任何值;

中間的缺roi層即可設置任何值,也可沿用最近的一層的roi;

roi內可以填充為某值;

roi外也可以填充為某值.

2. 導出masked Tif時,可以靈活設置z的范圍:

全部z?

指定z系列?

扣去頂部無roi的z群?

扣去底部無roi的z群?

扣去頂部+底部無roi的z群?

扣去頂部+底部+中間的無roi的z群?

3.masked tif 可以不經過imaris,直接生成mask后的ims文件,超大文件生成速度極快!

4.最后的surface凸包環節可以略過.由于凸包形狀距離surface差異較大,因此此環節被廢棄.

取而代之的是獲得mask后的原始精度tif文件和mask后的ims文件.

5.大大優化了Stack繪制roi時的人機交互;

可以繪制任意roi并一鍵q轉換為polygon,

可以一鍵b將當前roi發送到overlay及roi Manager

對于臨近的slide可以臨時借用剛才的roi捏臉微調

增加了中途休息的斷點功能,可以隨時暫停退出,并且下次運行時一路抵達上次的斷點,也可以在中途的若干環節分道揚鑣.

6. 增加了ims文件中的等級圖生成.

7.徹底解決了Imaris自帶的傳遞超大圖像到Fiji窗口時的內存溢出問題(通過層層切片傳遞,取代了Imaris自身的3D一批傳遞),穩定性大大提高!

8.建立了不依賴ims文件輸入的新路徑,直接對拍攝的海量Tif文件夾為輸入,低采樣為Stack后,繪制roi并進行mask.輸出既可以是mask后的高清tif,也可以是ims文件.

9. 一層多個roi之間可為(1) 全部疊加 (2) 層疊消融:偶消奇不消.

10. 增加了polygon節點在某處增加1個,或者刪除1個,或者整體倍增的功能.

11. 增加了將mask的通道附加或者定向覆蓋/注入到已有ims文件的指定通道的功能.

12. 增加了對已有ims文件中的surface進行mask,通道附加或者定向覆蓋/注入到已有ims文件的指定通道的功能.

13 增加了腐蝕背景消減,用于去背景

% ====2020-05更新===========

1. 增加了imaris內置的繪制roi時等時間間隔點射,或者等距離間隔點射的快捷繪制模式.

而imaris內置的根據強度自動劃區的模式可以用imagej的插件lasso Tool實現.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的customplot设置单个点的颜色_[原创]单个超大型TB级imaris的ims文件的Surface手绘及Mask提速新方法...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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