解析技術の解説

画像解析の方法

1 ソフトウェアのインストール

1.1 画像解析ソフト：ImageJ

テキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキストテキスト

1.2 画像変換ソフト：FFmpeg

2 FFmpegの使い方

2.1 動画から静止画を作成

次のようなコマンドを打つことで、動画から連続静止画にすることができます。なお、静止画が大量に作られるので、サブフォルダを作成してその中に保存することをお勧めします。

“-i”が読み込むファイルを指定するコマンドです。続く”file.mp4”が読み込むファイルになります。読み込みたいファイル名を指定してください。この時、拡張子からファイル形式を自動で判断するので、形式を指定する必要はありません。続く”sub\file_%06d.jpg”が保存形式と保存名の指定になります。ここで、”sub\”が”sub”というフォルダの中に保存しなさいという命令になります。ただし、先に”sub”というフォルダを作成しておかないとエラーが出ますので注意しましょう。”%06d”の部分が数字を意味します。この場合、”06”としているので６桁の数字を自動で付けてくれます。例えば最初の画像は”file_000000.jpg”となります。最後の”.jpg”で静止画像の形式を拡張子で指定します。

2.2 静止画から動画を作成

2.3 時間を指定して変換

2.4 フレームレートの指定

2.5 画像の一部を切り出す（クロップ）

2.6 mp4の形式指定

3 ImageJの基本操作

3.1 ファイルの読み込み

3.2 ネガポジ反転

3.3 RGB分離

3.4 二値化

3.5 画像の重ね描き

3.6 静止画像の計算

3.7 スケールの設定

3.8 プロファイル測定

3.9 粒子解析

3.10 ラベルの埋め込み

4 ImageJのマクロ・プラグインの使い方と作り方

4.1 マクロの使い方

4.2 マクロの作り方（自動記録）

4.3 マクロの作り方（プログラミング）

4.4 プラグインの使い方

4.5 プラグインの作り方

5 ケーススタディ

5.1 化学振動反応の周期測定

5.2 時空間プロットの作成

5.3 自己駆動粒子の軌跡

5.4 “ImageJ”を用いた物体の運動解析

0.準備

物体の運動をハイスピードカメラで撮影する。
動画をコンピュータに取り込み、静止画に変換する。
“ImageJ”を立ち上げる。

1.動画の読み込み

(1)「File → Import → Image Sequence」で、解析する画像を選択する。
Number of Image：読み込む画像の数
Starting Image：読み込み開始の画像番号
Increment：何枚ごとに読み込むか
＊「重ね書き画像」を作成するときは、Incrementを調節して、物体が重ならないようにする。

(2)「Image → Color → Split Channels」で画像をRed, Green, Blueの成分に分ける。ノイズが少なく、物体が鮮明に映っている画像を選択する。
＊重ね書き画像を作成する場合はこの処理は飛ばして良い。

2.重ね書き画像の作成

(1)「Image → Stacks → Z Project」を選択する。

(2)Projection Type の中から、「Min Intensity」を選択する。
Average Intensity:各ピクセルにおいて、連続画像の平均値を取る
Max Intensity:各ピクセルにおいて、連続画像の最大値（白い値）を取る
Min Intensity:各ピクセルにおいて、連続画像の最小値（黒い値）を取る