DriftCorrectによる画像位置ずれ補正
#Fiji #ImageJ #5_image_analysis
タイムラプス画像のドリフトを補正するFiji/ImageJプラグイン
関連ページ: Subtract Background Plusによる背景減算 Intensity Modulated Display (IMD)
リポジトリ: GitHub
バージョン: v1.0.0 / ライセンス: MIT
概要
タイムラプス画像のドリフト(位置ずれ)を補正するプラグイン。
FFTの位相相関(phase correlation)ベースなので、StackRegのような勾配ベース手法では追えない大きく急なズレに強い。
例: 薬剤刺激のタイミングで起こるステージジャンプのような移動量でも追従できる。
処理を3段階に分け、フレームごとの変換量(dx, dy, θ, confidence)を編集可能なCSVとして外に出す設計。ブラックボックスにせず、ずれた箇所だけ手で直せる。
入力 → Estimate(推定)→ dx, dy, θ, confidence の表 → Edit(手修正)→ Apply(適用)→ 出力
主な特徴
位相相関による推定: 大きな並進ズレに強い。平均値除去・DC抑制・Tukey窓のエッジテーパーで、ピークが(0,0)に張り付くフレーム境界アーティファクトを回避
参照戦略を選べる: First(最初基準)/ Previous(直前基準)/ Anchored(刺激などの切れ目で再アンカー)
大きな1回のジャンプを長い区間ごしに無理やり解かずに済む
フレーム単位のconfidence(信頼度): 位相相関のピーク高さを出力。解けなかったフレームに黙ってゴミを返さず警告フラグを立てる
低信頼フレームの自動補修、軌跡のメディアン平滑化もオプションで可能
強度変化に強い: 安定した構造チャネルで推定して全チャネルに適用、またはハイパスのプレフィルタを使用
GCaMPやバイオセンサーなどシグナルで輝度が変わるデータで有用
手動エディタ: マゼンタ/グリーンのライブオーバーレイ、矢印ボタンでの微調整、dx/dy直接編集、低信頼フレームへのジャンプ、アンカー間補間、範囲オフセット
変換量はCSVで再利用可能
インストール
Releasesから DriftCorrect.jar をダウンロード
Fiji.app/plugins/ に入れる
Fiji を再起動
Plugins > DriftCorrect にコマンドが出ればOK
使い方(基本ワークフロー)
1. ドリフトを推定する
Plugins > DriftCorrect > Estimate Drift (Phase Correlation)
推定チャネルを選ぶ(安定した構造マーカーがあればそれを推奨)
参照戦略を選ぶ
単調なドリフト → Previous(直前フレーム)が無難
フレームNで刺激ジャンプ → Anchored を選び、ブレークポイントに N(0始まり)を入力
必要なら変換量をCSV保存
2. 結果を確認・手修正する(任意)
Plugins > DriftCorrect > Edit Drift (Manual)
オーバーレイ: 参照=マゼンタ / 補正後の現フレーム=グリーン。きれいに合うと白になる
ずれたフレームはテーブルでdx/dyを直接編集、または矢印ボタンで微調整
直したら Send to Apply
推定がすでにきれいならこのステップは飛ばしてOK
3. 補正を適用する
Plugins > DriftCorrect > Apply Drift (Phase Correlation)
直近の推定結果(またはCSV)で全チャネル(all)をワープ
品質チェックのコツ
補正後スタックにもう一度Estimateを実行し、残差dx/dyがゼロ付近に収束していれば補正が効いている
既知の制限・今後の予定
現状は並進補正が中心。今後の予定: ROI/マスクで推定領域を限定 / マクロ記録・バッチ/ヘッドレス処理 / 有効領域への自動クロップ / サブピクセル精度向上(アップサンプルDFT)/ log-polar位相相関による回転補正(thetaは内部配線済み)/ z-stack(3D)対応
リンク
リポジトリ/README:
Issue(不具合・要望):
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