JudgePicの使用説明

1. 紹介

JudgePicは植物の器官の2次元における形状を、定量的に数値化するために開発されたソフトウェアである。実際に運用するとき、細胞、骨などの2次元デジタル画像であれば、理論的にすべて形状を定量化することが可能である。JudgePicが利用する原理は、フーリエ(P-type, G-type)変換である。任意の2次元の形状の輪郭線を抽出し、指定された次元のフーリエ記述子に自動変換される。特徴は開曲線(P-type Fourierのみ)にも有効であることである。そのために、形状だけではなく曲線の定量分析にも使える。R言語で開発されたrfourier.rと一緒に使えば、形状の変化を観察することもできる。

2. Install

次のリンクからファイルをダウンロードして実行し、提示の情報を元にインストールできる。実行ファイルはJudgePic.exeである。

http://www.ism.ac.jp/~tamura/JudgePic.msi

http://www.ism.ac.jp/~tamura/JudgePic.exe

3. 各命令

メニューの命令:

File --- open

     処理する画像ファイル開く

    --- Clipboard

    表示している画像をClipboardにコピーする

Do --- Tracing

     輪郭線抽出の処理を行なう。

---Fourier Translation (G-type)

抽出された輪郭線のGタイプフーリエ変換を行なう(輪郭線抽出或いは細線化を先に行うことが必要)

---Fourier Translation (P-type)

抽出された輪郭線のPタイプフーリエ変換を行なう(輪郭線抽出或いは細線化を先に行うことが必要)

---Batch Processing (G-type)

プログラムが所在するフォルダ内すべてのTIFFファイルを対象として輪郭抽出を行い、Gタイプフーリエ記述子を計算し、linedata.txtファイルに記録する。曲線の長さはsizedata.txtに記録する

---Batch Processing (P-type)

プログラムが所在するフォルダ内すべてのTIFFファイルを対象として輪郭抽出を行い、Fタイプフーリエ記述子を計算し、linedata.txtファイルに記録する。曲線の長さはsizedata.txtに記録する

パラメータ:From To

輪郭線抽出するときのルート

例:

1:From = round

To=任意

一周の輪郭線を抽出する

2:From = top

    To = bottom

  一番上(左)の点から一番下の点までの輪郭線を抽出する

3:From =top

   To= Top right : 一番上(左)の点から一番上且つ右の点まで輪郭線を抽出する

Cut off

フーリエ変換を行うときの近似化する次元数

Threshold

対象と背景をわけるためのしき値。しき値より大きいのは背景、しき値より小さいのは対象物

4. 解析の例

1.全体輪郭線を抽出及びフーリエ記述子の計算

File---Open (leaf)

Do---Tracing Thresshold=200

 

Do---Fourier Translation (G-type) cut off=32

 

Do---Fourier Translation (P-type) cut off=32

 

Do---Fourier Translation (P-type) cut off=8

 

2.一部分の開曲線の抽出及びフーリエ記述子の計算

File---Open (jaw)

 

Do---Tracing (From top to bottom)

Do---Fourier Translation (P-type) cut off=16

 

付録

rFourier.rの使用方法】

使用する環境:R言語が必要である

R言語はOpenSourceのプロジェクトである

使用方法、及びSetupファイルは次のサイトから取得できる

http://www.r-project.org/

rFourierにより、judgePicで得られたp-type記述子により、輪郭線を再描書できる。主成分の分析もできる

主要な関数:

main.pc(file, unit, length)

file: p-type フーリエ記述子を格納しているファイル

unit: 分散の倍数

length: ピクセル毎の長さ

その他:rfourier.rファイルの内容を参照すること

http://www.ism.ac.jp/~tamura/rfourier.r

参考文献:

[1] 鄭澤宇, 岩田洋佳, 二宮正士, 田村義保“P型フーリエ記述子に基づくハナハス花弁の部分形状特徴の定量的評価”,育種学研究,7(3)

[2] 鄭澤宇, 田村義保“P型フーリエ記述子を用いたハナハス花弁先端部の輪郭線による品種識別”,園芸学研究,4(4).