معرفی نرم افزار پردازش تصویر ImageJ

نرم افزار ImageJ

نرم افزار ImageJ، یک نرم افزار با کد منبع باز است که اولین بار توسط موسسه ملی بهداشت ایالات متحده در سال 1997 توسعه داده شده است. این نرم افزار در ابتدا برای تحلیل تصاویر پزشکی طراحی شد، ولی به دلیل عملکرد مناسب و ساختار قابل توسعه آن، کاربرد گسترده ای توسط محققان سایر زمینه های غیر پزشکی پیدا کرد. حرف J در اسم این نرم افزار به دلیل کد جاوا پایه آن است که این امکان را فراهم می آورد تا در نرم افزار ها و ابزار های مختلف قابل اجرا باشد. در تحقیقات صنایع غذایی نیز در تعیین ویژگی های محصول مانند رنگ سنجی محصولات با اشکال متنوع، تحلیل اندازه و تخلخل و سایر الگوریتم ها برای استخراج داده از تصاویر مانند، می توان از قابلیت های متنوع این نرم افزار استفاده کرد (کاربرد پردازش تصویر در صنعت غذا). اگرچه نرم افزار های قدرتمندی مانند MATLAB و کتابخانه هایی مانند TensorFlow ، PyTorch و OpenCV، برای تحلیل تصاویر و ایجاد نرم افزار وجود دارد، نرم افزار ImageJ  برای محققان که به برنامه نویسی آشنایی ندارد، ابزاری کاربردی با رابط کاربری ساده است.

ابزار های پایه ای نرم افزار

این نرم افزار، تقریبا همه فرمت های تصویر و حتی سایر فایل هایی که حاوی دیتای قابل خواندن باشد را پشتیبانی می کند. امکان وارد کردن تصاویر از قالب فیلم یا تصاویر گرفته شده طی زمان در یک Stack، امکان پردازش همزمان تصاویر را فراهم می کند. همچنین ابزار های پایه این نرم افزار شامل فیلتر های نرم کردن تصویر، افزایش وضوح، اعمال عملیات روی تصاویر باینری، عملیات انتخاب پیکسل ها و اعمال تبدیل انتقال فوریه سریع است. همچنین انجام عملیات ریاضی روی تصاویر مختلف و تغییر فرمت تصویر به فرمت های مختلف، از دیگر ابزار های پایه ای این نرم افزار است. ابزار فیلتر رنگی برای جداسازی خودکار نقاط مورد نظر با اعمال حد آستانه  یا Threshold با الگوریتم های مختلف، کاربرد گسترده ای در آماده سازی یا پردازش مقدماتی تصویر برای حذف پس زمینه و انتخاب شی مورد نظر است.

اندازه گیری مقدارها

بخش اصلی این نرم افزار که در تحلیل تصاویر علمی کاربرد دارد، اندازه گیری یا Measure است. این قابلیت، در واقع پیکسل های تصویر را در محدوده انتخاب شده مورد شمارش قرار داده و پارامتر های اماری مختلف پیکسل های مختلف را محاسبه می کند.

افزونه ها

آنچه نقطه قوت و عامل توسعه کاربرد نرم افزار ImageJ در تحقیقات مختلف است، افزونه ها هستند. افزونه ها، ترکیبی از الگوریتم های محاسباتی پردازش تصویر با اعمال دستورالعمل های نرم افزار برای انجام پردازش های مورد هدف است که در وبسایت نرم افزار یا وبسایت های مشابه ارایه شده است. این افزونه ها به آسانی با استفاده از گزینه Install به نرم افزار افزوده می شود و کاربرد های جدیدی را به نرم افزار نصب شده اصلی اضافه می کند. برخی از الگوریتم های ارایه شده توسط محققان در قالب افزونه، در وبسایت نرم افزار به اشتراک گذاشته است که در زمان سایر محققان صرفه جویی می کند.

ماکروها

ماکرو در دنیای نرم افزار، عملیات خودکار سازی عملیات روی فایل ها است. نرم افزار ImageJ، امکانی را در اختیار کاربر قرار می دهد تا مجموعه فعالیت ها برای ویرایش تصویر و استخراج داده را ضبط کرده و در ادامه برای ویرایش تعداد زیادی از تصاویر مورد استفاده قرار دهد. به عبارت دیگر، ماکرو ها برای حذف عملیات تکراری کاربرد زیادی دارد. با این حال، باید دقت داشت که ماکروها، حساسیت ویژه ای به نحوه پیاده سازی دارد و بایستی خطاهای ممکن از سمت کاربر شناسایی شده و راه حل هایی برای حذف آن در کد ماکرو لحاظ شود.

امکان کد نویسی در قالب افزونه

در نهایت، یکی از مهم ترین بخش های نرم افزار ImageJ، فراهم بودن امکان کد نویسی برای اجرای یک الگوریتم خاص و مورد نظر یا در دست توسعه است. زمان هایی وجود دارد که محققان قصد دارند الگوریتم یا روش جدیدی را برای استخراج داده از تصاویر خاصی اجرایی کنند ولی پلاگین متناظر وجود ندارد. همچنین در مواردی نیاز است تا داده خاصی از تصاویر برای بکارگیری در نرم افزار های دیگر ساخته شود. نرم افزار ImageJ بر پایه کدنویسی زبان برنامه نویسی جاوا و متد های ارایه شده در نرم افزار، این امکان را فراهم آورده است.

برای دریافت اطلاعات بیشتر به مقاله های توصیف شکل با استفاده از نرم افزار ImageJ و رنگ سنجی با استفاده از نرم افزار ImageJ مراجعه نمایید.