Image J Plugin particle tracker για παρακολούθηση της κίνησης σωματιδίων (https://weeman.inf.ethz.ch/particletracker/) Τν Plugin particle tracker κπνξεί λα αληρλεύζεη απηόκαηα ηα ζσκαηίδηα πνπ θηλνύληαη, αθνύ νξίζνπκε ηα εηδηθά thresholds. Σην ηέινο παίξλνπκε κία εηθόλα κε ηελ δηαδξνκή πνπ αθνινύζεζε ην θάζε ζσκαηίδην. Αληίζεηα, ην Plugin MTrackJ ρξεηάδεηαη λα ζρεδηάζνπκε manually ηε δηαδξνκή πνπ αθνινπζεί θάζε ζσκαηίδην. Τν MTrackJ έρεη όκσο ην πιενλέθηεκα όηη κπνξεί λα βαζκνλνκεζεί, ώζηε ζην ηέινο ηεο εθαξκνγήο ηνπ λα πάξνπκε απνηειέζκαηα γηα ην κήθνο ηεο δηαδξνκήο, ηελ ηαρύηεηα ηνπ ζσκαηηδίνπ, θαζώο θαη δηάθνξεο άιιεο ζηαηηζηηθέο παξακέηξνπο ηεο δηαδξνκήο. Ευαρμογή Αξρηθά αλνίγνπκε ην ImageJ κε δηπιό θιηθ file import Image Sequence κε ηε κνξθή tif. Οη εηθόλεο πνπ ζα ρξεζηκνπνηήζνπκε πξέπεη λα είλαη 8-bits. Αλ δελ είλαη, ζα πξέπεη λα κεηαηξαπνύλ ζε 8-bits (πρ νη εηθόλεο RGB). Γηα λα γίλεη απηό, θάλνπκε θιηθ ζηελ εληνιή Convert to 8-bit Grayscale OK. Σηε ζπλέρεηα, πεγαίλνπκε plugin ParticleTracker Particle Detector & Tracker, νπόηε, αλνίγεη ην παξάζπξν ParticleTracker: 1
Με ην παξάζπξν απηό, ζα νξίζνπκε ηηο παξακέηξνπο, ώζηε ην ινγηζκηθό λα αληρλεύζεη απηόκαηα ηα ζσκαηίδηα πνπ ζέινπκε λα κειεηήζνπκε. Οη παξάκεηξνη απηέο είλαη: 1. Radius: ε αθηίλα ησλ ζσκαηηδίσλ ζηηο εηθόλεο, εθθξάδεηαη ζε κνλάδα pixels. 2. Cutoff: ην θαηώηεξν όξην γηα δηάθξηζε ησλ αληηθεηκέλσλ πνπ δελ είλαη ζσκαηίδηα. Όζν πην πςειή ε ηηκή ζηελ παξάκεηξν cutoff, ηόζν πην ππνςηαζκέλνο ζα είλαη ν αιγόξηζκνο γηα ςεπδή ζσκαηίδηα. 3. Percentile: ε παξάκεηξνο απηή θαζνξίδεη πνηα έληνλα ζε θζνξηζκό pixels λα ζεσξεζνύλ ζαλ ζσκαηίδηα. Όζν πην πςειή ε ηηκή ζηελ παξάκεηξν percentile, ηόζν πην πνιιά ζσκαηίδηα ζα αληρλεπζνύλ. Εθθξάδεηαη ζε πνζνζηό %. Αξρηθά κπνξνύκε λα βάδνπκε δηάθνξεο ηηκέο ζηηο παξακέηξνπο απηέο θαη λα βιέπνπκε πνηα ζσκαηίδηα επηιέγνληαη θάζε θνξά από ην preview detected, κέρξη λα νξίζνπκε ηηο ηηκέο ζηηο παξακέηξνπο. Αθνύ θαζνξίζνπκε ηηο παξακέηξνπο γηα ηελ αλίρλεπζε, ζηε ζπλέρεηα ζα θαζνξίζνπκε ηηο παξακέηξνπο γηα ην particle linking. Οη παξάκεηξνη απηνί είλαη νη εμήο: 1. Link Range: ε παξάκεηξνο απηή έρεη ζρεδηαζηεί γηα λα δηνξζώλεηαη ε εκθάληζε/ εμαθάληζε ησλ ζσκαηηδίσλ από ηα frames. Εθθξάδεηαη ζε αξηζκό frames. Γεληθά, αλ ζε έλα video, ηα ζσκαηίδηα ηαμηδεύνπλ κεγάιε απόζηαζε από ην έλα frame έσο ην επόκελν, ζα πξέπεη λα κπεη κία κεγάιε ηηκή ζην link range. Μία ζπλήζεο ηηκή γηα ην link range είλαη ~20. Η ηηκή ζην link range είλαη δύζθνιν λα θαζνξηζηεί πξηλ δνύκε θάπνηα αξρηθά απνηειέζκαηα. 2. Displacement: ν κέγηζηνο αξηζκόο pixels, πνπ έλα ζσκαηίδην κπνξεί λα κεηαθηλεζεί κεηαμύ δύν δηαδνρηθώλ frames. Σηε ζπλέρεηα, βιέπνπκε ηα απνηειέζκαηα. Γηα λα δνύκε όιεο ηηο δηαδξνκέο πνπ έρνπλ αθνινπζήζεη ηα ζσκαηίδηα, επηιέγνπκε Visualize all Trajectories. Επεηδή κε ηνλ ηξόπν απηό θαίλνληαη όιεο νη ηξνρηέο-trajectories, είλαη δύζθνιν λα εμαρζνύλ ζπκπεξάζκαηα. Έλαο ηξόπνο λα κεησζνύλ νη ηξνρηέο πνπ εκθαλίδνληαη είλαη λα βάινπκε θάπνην θίιηξν κε ηελ επηινγή Filter Options. Εθεί επηιέγνπκε λα εκθαλίδνληαη νη ηξνρηέο πνπ είλαη κεγαιύηεξεο από θάπνηνλ αξηζκό frames (κε βάζε ηνλ ζπλνιηθό αξηζκό frames από ηα νπνία απνηειείηαη ε movie). Π.ρ. ζην παξάδεηγκα καο, ε movie απνηειείηαη από 144 frames. Εάλ ζην Filter Options βάινπκε ηελ ηηκή 144, ηόηε όιεο νη ηξνρηέο ζα εμαθαληζηνύλ. Εάλ βάινπκε κία ηηκή, π.ρ. 100, ηόηε 13 ηξνρηέο παξακέλνπλ. Σηε ζπλέρεηα, κπνξνύκε λα επηιέμνπκε κία ηξνρηά πνπ καο ελδηαθέξεη κε αξηζηεξό θιηθ, νπόηε εκθαλίδεηαη έλα νξζνγώλην θνπηί γύξσ από ηελ ηξνρηά απηή. 2
3
Σηε ζπλέρεηα, επηιέγνπκε Selected Trajectory Info, νπόηε θαίλεηαη ζηνλ πίλαθα ησλ απνηειεζκάησλ ε πιεξνθνξία ζρεηηθά κε απηή ηελ ηξνρηά. Με ηελ επηινγή Focus on Selected Trajectory, εκθαλίδεηαη έλα λέν παξάζπξν, κε κηα πην εζηηαζκέλε εηθόλα απηήο ηεο ηξνρηάο. Απηή ε εηθόλα κπνξεί λα ζσζεί κέζσ ηνπ File menu ηνπ ImageJ. 4
5