导入基于板子的、包含多个字段的数据
针对板子实验一个单孔的多个域的图片都被取得。CellProfiler可以将个体域图片分段,然后将这些数据作为一个单孔数据输出到FCS Express图片计数仪中。最后生产的数据集可以在FCS Express中打开,来用热图、图片绘图、点状图和柱状图对数据进行查看和分析。
在本教程中,我们将说明:
• | FCS Express所需的图片命名规范,从而让CellProfiler产生的多个孔、多个域和图像数据能够导入FCS Express中。 |
• | 在CellProfiler输出多个孔、多个域的位置和图像数据,以供FCS Express使用。 |
基于板子多个域的位置图像数据集命名规范
当重建包含每个孔多个域的一系列基于板子数据时,FCS Express将使用储存在文件名中的信息,来分配孔的位置及将多个域图片合并到一个图片中。尤其是对于一般表达式的名字行和列(针对微孔位置),行瓦片和列瓦片(针对域在微孔中的位置)当输出的板子数据中,每个微孔带有多个图片位置,就是用它。通过行字母和列字母来定义微孔在板子上的位置,微孔中域的位置通过rowtile(行瓦片)和coltile(列瓦片)来定义。要成功应用一般表达式在CellProfiler中来处理数据和在FCS Express中分析数据,微孔编号和域位置信息就必须储存在图片的文件名中。在下图T24.55中,图片名字是:Channel1-01-A-01_00_00。红色的框突出显示的是行和列信息(微孔A01),蓝色的框突出显示的是域位置(位置00, 00)。
Figure T24.55 The image name is: Channel1-01-A-01_00_00. The red box highlights the well Row and Column information (well A01), and the blue box highlights the field location (position 00, 00).
在CellProfiler输出多个域位置板子图像数据,以供FCS Express使用
在本节教程中,将讨论CellProfiler模块的导入图片、保存图片和输出到电子表格等功能。本例中设置好的管道文件可以在教程样本数据库的Multiple Field Location Plate Imaging文件夹下找到,名字为MultipleFieldLocationPipelineCOMPLETED.cp。 这个设置好的、作为模板的管道可以用来和用户的管道进行比较,且代表本教程的成品。
本例中,我们将使用的示例数据集可以在教程样本数据库的Multiple Field Location Plate Imaging文件夹下找到。示例数据集包含16张图片,这16张图片被分为2个通道图片(通道1和通道2)和2个微孔图片(每个微孔带有4个域)。
从CellProfiler导出数据的步骤已经根据MultipleFieldLocationPipeline.cp管道文件进行了分解。在将MultipleFieldLocationPipeline.cp管道文件导入CellProfiler后,请遵循以下步骤来修改管道,为输出到FCS Express中做准备。
选择默认的输入和输出文件夹
要正确地组织数据以便将来在FCS Express中使用,首先请保证在CellProfiler中默认的输入(存储你的图片的地方)以及输出文件夹是同一个文件夹(在Input/Output Folder(输入/输出文件夹)窗口中进行设置)(图T24.56)。
注意:DefaultOUT.mat文件也将被导出到Output Folder(输出文件夹)。这个文件可在MATLAB中使用。如果您不想用这个文件,我们建议将其删除,以节省硬盘空间。
Figure T24.56 Set the Default Input and Output Folders to the Same Location
设置LoadImages Module(导入图片模块)
要想让FCS Express读出板子上微孔行和列、多个域位置的图片数据,图片文件名中的元数据必须被提取出来。我们必须定义一个Regular Expression(一般表达式)来找到文件名或数据路径中的元数据,方法请遵照以下的步骤(图T24.57):
1. | 点击Channel2-(通道2-)下拉列表标签Extract metadata from where?(从哪里提取元数据?)。 |
2. | 请选择你想要使用的元数据。对本例来说,我们选择File name(文件名称)。 |
3. | 请在Regular expression that finds metadata in the file name(在文件名中寻找元数据的一般表达式)字段中输入你想要使用的"Regular Expression(一般表达式)"。在本例中,我们使用“Channel2-[0-9]{2}-(?P<Row>[A-H])-(?P<Column>[0-9]{2})_(?P<rowtile>[0-9]{1,2})_(?P<coltile>[0-9]{1,2}).tif”来定义微孔的行和列(Row(行)和Column(列))信息及域的位置(rowtile(行瓦片)和coltile(列瓦片))信息,它们可以在图片名称中找到。 |
注意:
• | 请点击以下链接来查看"Regular Expression(一般表达式)"教程以及“如何翻译一般表达式”教程。 |
• | 我们只需为数据集中的一个图片设置元数据以及一般表达式。在本例中,我们为第2个通道做了这些设置。 |
• | 一般表达式的输出名字:Well(微孔)、Row(行)、Column(列)、rowtile(行瓦片)和coltile(列瓦片)可能只适用于基于板子或者拼接图像的实验。这些输出名称都已被保留,不需要再来指示微孔和/或域的位置。 |
Figure T24.57 Setting up a Regular Expression in the LoadImages Module for a multiple field plate based experiment.
SaveImages Module (保存图片模块)
我们在ConvertObjectsToImage(把对象转化为图片)模块中定义的图像蒙版必须被保存下来,并且和原始的图像/数据进行关联。
12. | 在管道中 选择第一个SaveImages(保存图片)模块。 |
13. | 请在Select the type of image to save(选择保存的图片类型)下拉列表中选择Image (图片)。 |
14. | 请在Select the image to save(选择要保存的图片)中选择Cells(细胞)。 |
注意:定义自己的管道时,请在ConvertObjectsToImage(把对象转化为图片)模块中,选择您定义的合适的图片。
15. | 请在Select method for constructing file names(选择构建文件名的方法)下拉列表中选择single name(单个名称)。 |
16. | 请在Enter single file name(输入单个文件名)字段输入任何你想要的名字,然后再输入一个连字符。在本例中,我们使用CellLabel-。 |
17. | 请在CellLabel-之后点击右键, 选择Row(行)。 |
18. | 输入一个“-”(连字符)到Row(行)之后。 |
19. | 请在Row-之后点击右键,然后选择Column(列)。 |
20. | 输入一个“_”(下划线)到Column(列)后面。 |
21. | 请在Column_之后点击右键,选择rowtile(行瓦片)。 |
22. | 输入一个“_”(下划线)到rowtile(行瓦片)后面。 |
23. | 请在rowtile_后面点击右键,选择coltile(列瓦片)。 |
此时,完成的Enter single file name(输入单个文件名)域看起来应该如下图T24.58所示。
Figure T24.58 The completed Enter single file name field.
24. | 在管道中 选择第二个SaveImages(保存图片)模块。 |
25. | 请在Select the type of image to save(选择保存的图片类型)下拉列表中选择Image(图片)。 |
26. | 请在Select the image to save(选择要保存的图片)中选择Nuclei(细胞核)。 |
27. | 请在Select method for constructing file names(选择构建文件名的方法)下拉列表中选择Single name(单个名称)。 |
28. | 请在Enter single file name(输入单个文件名)字段输入任何你想要的名字,然后再输入一个连字符。在本例中,我们使用NucleiLabel- |
29. | 请在Nuclei-(细胞核-)之后点击右键,然后选择Row(行)。 |
30. | 为第二个SaveImages(保存图片)模块重复第18-23步。 |
注意:Row(行)、Column(列)、rowtile(行瓦片)和coltile(列瓦片)是您为导入图片模块定义的一般表达式数值。使用一般表达式,允许根据输入文件名中的文本,为每个输出文件设置一个独一无二的名称。这将防止输出文件覆盖其它的输出文件,并让FCS Express可以找到每个图片文件对应的图片蒙版。
针对CellLabel和NucleiLabel设置的SaveImages(保存图片) 模块执行第33-36步。
33. | 请从Select the format to use(选择使用的格式)下拉列表中选择tif。 |
34. | 请在Image bit depth(图片比特深度)下拉列表中设置16。 |
35. | 请选中Overwrite existing files without warning?(覆盖已有文件时不进行警告?)复选框。 |
36. | 请选中Store file and path information to the saved image?(储存文件和路径信息到保存的图片中?)复选框。 |
现在,针对CellLabel的SaveImages(保存图片)模块看上去将如图T24.59所示。
Figure T24.59 Defining the SaveImages Module
ExportToSpreadsheet Module (导出到电子表格模块)
既然所有的“图片”以及“对象图片蒙板”都已经定义并保存好了,用户现在即可让CellProfiler导出用户想要在FCS Express中查看的测量数据。在本例中,我们将导出所有的测量数据。如果您只想要导出包含参数的数据,请参见CellProfiler导出教程中“导出选中的测量数据”章节。
37. | 请选择ExportToSpreadsheet(导出到电子表格)模块。 |
38. | 取消对复选框Prepend the output file name to the data file names?(在数据文件名称前追加输出文件名?)的选择。 |
39. | 取消对Export all measurements, using default file names?(输出所以测量数据,使用默认文件名?)的选择。 |
40. | 请从Data to export(要导出的数据)下拉列表中选择Image(图片)。 |
41. | 取消对Use the object name for the file name(使用对象名作为文件名?)的勾选。 |
42. | 请把文件名设置为Image.cptoc。 |
43. | 点击Add another data set(添加另外一组数据集)按钮。 |
44. | 取消对复选框Use the object name for the file name(使用对象名作为文件名?)的选择。 |
45. | 从第二个Data to export(要导出的数据)下拉列表中选择Cells(细胞)。 |
46. | 取消对复选框Use the object name for the file name(使用对象名作为文件名?)的选择。 |
47. | 请把文件名设置为cells.cpout。 |
48. | 重复第43-47步骤,来为"nuclei"设置文件名为nuclei.cpout。 |
这些都做完后,ExportToSpreadsheet(导出到电子表格)模块应该看起来如图T24.60所示。
注意1:文件后缀".cptoc"代表CellProfiler Table of Contents(CellProfiler内容表格),而".cpout"代表CellProfiler Output(CellProfiler输出)。"Image.cptoc"文件中保存了在管道中处理的所有对象的位置以及图片数目的信息,而"Nuclei.cpout"和"Cells.cpout"分别存储与单个对象以及分析相关的实际列表模式数据。每个在CellProfiler中定义的对象模板都应该有一个独立的".cpout"文件。我们只需要一个"Image.cptoc"文件。
注意2:您.cpout文件的名字必须以您正导出的对象数据名称开始,可能会只包含对象名称和一般表达式。例如:文件名是nuclei.cpout和nuclei_<regular express>.cpout将产生一个正确的输出,但dataset1nuclei.cpout或者<regularexpression>_nuclei.cpout将导致一个非-工作输出。
Figure T24.60 The ExportToSpreadsheet Module Set Up to Export image.cptoc, nuclei.cpout and cells.cpout.
49. | 选择Analyze images(分析图片)来运行管道。你图片所在的文件夹将包括cells.cpout、nuclei.cpout以及Image.cptoc文件。该文件夹中,还有对应于数据集中每个原始图片的一个CellLabel和一个NucleiLabel图片。 |
在下一节中,我们将输入和分析基于板子多个域位置图片数据