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FiJi的Tracker化之路(4):ImageJ中的轨迹追踪

 新用户5228KeDY 2022-01-21

有一年的诺贝尔医学奖给了一个捕获癌细胞运动的研究——我对医学一点儿不懂的,只是不准确的类似八卦似的道听途说,好像是、大概是吧,这样的模糊记忆——记得是有文章介绍过,这些活跃的细胞特别爱运动,也比其他细胞跑的快。

ImageJ中有个最基本的功能,分析细胞的运动。我当初看ImageJ的时候就看到过这篇教程,没练习过。后来有同好问:有没有这样一种工具软件,能够得到飞在空中的高尔夫球轨迹?这恰恰是ImageJ的强项。而且,在看过ImageJ分析细胞运动的文章后,我还专门去知网查找过它分析物理或化学的有关运动的研究文献,没有。但确实找到一篇和物理有关的,但是并不是运动,而是用静止来分析运动:“ImageJ软件在泥石流固体颗粒分析中的应用”,一伙兰州大学的研究者做的。我没有接触过地质研究,但我想搞地质研究的人,是不是可以从这个关节点继续挖下去,做一做ImageJ分析泥石流固体颗粒的运动和灾害的问题?

还是回到物理问题来。我们还是从细胞运动教程入手。

1、自制一个细胞运动图片序列。我们用3DMAX制作一个101帧的小球运动的动画,渲染成图片序列,然后再引入到ImageJ里面去。之后转8 bitThreshold二值化。

                           

2、开始追踪轨迹。轨迹追踪在FiJi里面是以Plugins插件形式提供的,即Plugins/Tracking/Mtrack2。打开之后会提问追踪的细胞的大小范围、最大速度、隔多少帧画连线、显示这个显示那个等等。咱们就追踪一个东西,所以只需要特别注意最大速度就可以了。ImageJ是可以同时追踪一大批对象的。

3、得到追踪轨迹。此时ImageJ同时为我们提供了3种东西:带有位置标签的Stacks堆栈、paths轨迹和results结果表。

中间的省略……接着……

注意result结果表中的最后两行:Length表示轨迹长度820.38Distance traveled表示物体初末位置间的直线距离,即位移的大小。这里distancetraveled万万不可照着字面去看,不少英语-物理的材料把distance traveled直译为“路程”,以示与displacement位移之区别。实际上似乎老外也并没有钻牛角尖儿到这个程度,当谈到位移大小不考虑方向时,distance这个词并不被强调区别,反而是pathlenth甚至journey才是被强调出来的。

当然,如果使用在物理实验的计算中,需要Set Scale设置标尺,才能和真正的自然世界对应上,结合帧数和帧率,就可以随心所欲了。

------心存DREAM喜欢琢磨实验并自娱自乐的MIRACLE------

实验教学值得学习的去处:

  1.中学物理实验教学研讨

  2.学生自主创新实验

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