2015年7月18日土曜日

第2回 ImageJのインストールと医用画像表示で学ぶ!

前回はImageJの概要について述べました。今回はImageJのインストール方法と画像表示の基本を例を示しながら解説します。MS-Windowsを使える環境にあるユーザーを対象としています。

ImageJ(ImageJ ver1.49)のインストール方法


Java仮想マシンの確認

ImageJはJava仮想マシン上で動作します。ImageJをインストールする前に、自身のPCにJava仮想マシンがインストールされているか確認しておきましょう。Java仮想マシンのバージョンは、Java6またはJava8が推奨されています(2015/7)。Program Files(x86)またはProgram Filesの中にOracleのJavaフォルダがあり、その中にJava6またはJava8のJREがインストールされているか確認しましょう。

インストールするPCのスペック

MS-Windowsを使用する場合は、Windows7(32bit)以上のOSで、物理メモリは最低2GB以上は搭載してある方が望ましいでしょう。
ImageJ ver1.49の起動時のメモリサイズはデフォルトで640MBとなっています。
ここからプログラムを実行するために必要なメモリ領域を確保しますが、足りなくなった場合は、ImageJに設定されたメモリの最大値まで使用量を自動で拡大します。
Windows7(32bit)で、3.3GB以上の物理メモリが搭載されている場合は、Java仮想マシンは3.3Gのおよそ半分の1.7GBまでしかメモリを消費しないほうがよいため、最大値を変更する場合はこの点に注意して、最大値を1500MBまでの範囲に留め、ImageJで大きな画像データを処理する際には、別のアプリケーションは閉じておくなどの考慮が必要です。

インストール手順

PCがインターネットに繋がっていることを確認した後、ブラウザーから"ImageJ インストール"などの検索ワードを使って、"http://imagej.nih.gov/ij/download.html"のアドレスにアクセスし、Windows用の最新のImageJをダウンロードしましょう。2015/7時点では、バージョン1.49が最新となっています。
ダウンロードできるパッケージはJava仮想マシンが含まれているものとそうでないものを選択できます。PCにJava仮想マシンがインストールされていない場合は、Java仮想マシンが含まれているリンクを選択し、すでにJava仮想マシンをインストールしている場合は、ImageJのみのリンクを選択しましょう。リンクを選択すると、ブラウザがダウンロードの許可を求めてきますので、いずれにせよウィンドウに沿ってダウンロードを進めます。
ここでは、Java仮想マシンが含まれていないパッケージ"ij149-nojre.zip"をダウンロードします。
ダウンロードが完了したら、"ij149-nojre.zip"を任意のディレクトリに展開してください。展開するとわかりますが、ij149-nojreフォルダの中に"ImageJ"というフォルダがあるので、このフォルダをDocumentフォルダやProgram Filesの中などに置いておくユーザが多い様です。任意の場所に"ImageJ"フォルダを置いた後、"ImageJ"フォルダに含まている"ImageJ.exe"をダブルクリックするとImageJが起動します。必要に応じて、この"ImageJ.exe"ファイルのショートカットをデスクトップに置くなど、工夫するといいかもしれません。

設定最大メモリ(ヒープメモリ)の設定

ImageJを立ち上げると、シンプルなメニューバーが表示されます。まずはじめに設定しておかなければならないのが、上述の使用メモリ(ヒープメモリ)の設定最大値です。
メニューバーに表示されたEdit>Options>Memory&Threads...と進み、設定最大値を入力するウィンドウを表示します。
32bitのOSの場合は、使用PCに搭載されている物理メモリに応じて、1024MB〜1500MB程度を限度として設定しましょう。
64bitマシンで利用する場合、OSのバージョンによって利用可能な物理メモリが異なります。例えば、Windows7HomeBasic(64bit)の物理メモリは最大8Gbytes、Professional(64bit)は最大192Gbytesとなっており、Java仮想マシンの利用できるヒープメモリの最大値も実際に搭載している物理メモリの範囲内で大きくできます。

32bit/64bit環境の切り替え

MS-WindowsのOS(64bit)環境でImageJ(64bit)を使う場合は、展開した"ImageJ"ディレクトリに含まれている"ImageJ.cfg"に記録されているJava仮想マシンへのパスを64bitのJava仮想マシンのパスに設定する必要があります。例えば、"C:¥Program Files¥Java¥jre1.8.0_25¥bin¥javaw.exe"となっていれば、64bitのJava仮想マシンで実行されます。"Program Files(x86)"のJava仮想マシンを通している場合は、32bitとなります。

以上、これが最低限の初期設定作業であり、ImageJが使える準備が完了しました。

ImageJで医用画像を表示する。


ImageJは16bitのDICOMフォーマットを表示できる点に1つの魅力があります。
まずはこのDICOM画像を表示してみましょう。
表示操作は至って簡単で、メニューからFile>Openからdicomファイルを選択すると画像が表示されます。メニューウィンドウに直接ドラッグ&ドロップ操作も可能です。
CTやMRIなどの複数スライスの画像を一挙に表示する場合は、File>Import>Image SequenceからDICOMファイルセットが保存されているフォルダを選択します。

すると、Sequence Optionsのフレームが表示されるので、19スライスのDICOM画像なら、Number of Images:に19を入力(指定したフォルダ内のDICOMファイル数を自動で入力してくれます)、何番目の画像から何枚ずつスキップして読み込むかなどを記入、ファイル名でソートをかけるなどをチェックします。少し前のImageJのバージョンでは、8ビット変換してから表示することもできます。表示のオプションに"Use virtual stack"のチェックボックスがありますが、この機能はメモリ内に仮想スタックデータを保持する必要のある限定された手技でしか使わないのでチェックせずに進みます。


(Macでのキャプチャ画像ですが、構成はWindowsと同じです。)

すると、次のような画像表示ウィンドウが現れ、画像下のスライドバーを動かしながら複数の画像(ここでは19枚)を閲覧することができます。

(Macでのキャプチャ画像ですが、構成はWindowsと同じです。)

そして、メニューのImage>Stacks>Make Montageを選択して、3×3枚の画像表示を行ってみます。表示する画像のサイズはScale Factorを調整します。


(Macでのキャプチャ画像ですが、構成はWindowsと同じです。)

設定がうまくいけば、次の図のように画像が表示されます。

(Macでのキャプチャ画像ですが、構成はWindowsと同じです。)

画像を表示する際の注意点として、複数のDICOM画像を表示する場合、DICOM画像のみを同一フォルダに入れ、その他の関係のないファイルは同一ファイル内に含めないことがあります。関係のないファイルが含まれていても、同一ファイルのみを識別しますが、解析時の何かの間違いのもとになる可能性があります。

補足ですが、本稿で利用したImageJバージョン1.49では、ファイル名に2byte文字(例えば日本語など)が使われていても、特に問題なくファイルをロードできるようになっています。

次回は、ImageJを使いながらDICOM画像を中心としたいろいろな画像フォーマットについて学びます!

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参考記事;
山本修司:ImageJで学ぶ実践医用・バイオ画像処理.INNERVISION(20・1) 2005, p82-83」


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