Tamaño 32.9 MB | Ingles | Keygen | *.RARSVI Huygens Suite
Scientific Volume Imaging
Expertos en deconvolución y análisis de imágenes de microscopía de fluorescencia
Los programas de la serie Huygens mejoran notablemente la calidad de las imágenes de microscopía de fluorescencia. Incluyen también versátiles herramientas para la visualización y el análisis de datos tridimensionales (3D), series temporales (4D), y con múltiples canales.
Deconvolución
Deconvolución no es más que el nombre de una operación matemática. En sus diversas implementaciones prácticas, se usa en restauración de señales para recuperar datos que han sido degradados por algún proceso físico que pueda describirse matemáticamente mediante la operación inversa, una convolución. Es el caso de imágenes de dispositivos ópticos como los empleados en microscopía o astronomía, pero también en otros tipos de sensores, como los de medidas sísmicas.
En microscopía, la convolución modeliza matemáticamente el proceso de formación de una imagen degradada a causa de desenfoque y ruido. El desenfoque, aun en las mejores condiciones, aparece inevitablemente en el límite de resolución del dispositivo, debido a la difracción en las lentes. Por otra parte, incluso con la mejor electrónica y gran habilidad del operador, las variaciones de flujo inherentes a las propiedades estadísticas de los fotones producen imágenes ruidosas, sobre todo en los límites de baja intensidad en que habitualmente se realiza la microscopía de fluorescencia.
La restauración mediante deconvolución aplica el proceso matemático inverso a la imagen degradada, para obtener una mejor representación del objeto real (original).
Huygens Essential pone la deconvolución de la más alta calidad al alcance de cualquier usuario. Combina los más avanzados algoritmos de deconvolución en 3D con una interface gráfica fácil de usar. El programa mejora notablemente la resolución y el contraste de las imágenes microscópicas, eliminando la neblina y el ruido. Con esto los detalles de las estructuras que de otro modo quedarían ocultos se vuelven claramente visibles.
La interface le guía paso a paso a través del proceso de deconvolución.
En la etapa de preproceso el programa verifica los parámetros microscópicos de la imagen para evitar problemas en la caracterización óptica del sistema.
Durante la deconvolución Huygens Essential corrige los datos de distorsiones causadas por aberración esférica. Igualmente corrige la atenuación (bleaching) de los marcadores fluorescentes en series temporales o imágenes de campo amplio (widefield).
¡Usted está al mando!!! Cuando no quede satisfecho con los resultados de la deconvolución de un canal de datos, siempre puede parar el proceso en cualquier punto y volver a lanzarlo con diferentes parámetros.
Las imágenes con múltiples canales se procesan secuencialmente, lo que le permite elegir el mejor resultado para cada canal, y así componer un resultado final óptimo.
La deconvolución de series temporales (ya sean 2D ó 3D, monocanal o multicanal) es igualmente sencilla, pues toda una serie se puede cargar como un único archivo.
La herramienta para recortar imágenes en múltiples dimensiones (3D + tiempo + canales) le permite reducir el tamaño de sus datos y eliminar las regiones menos interesantes, para optimizar las operaciones y reducir la carga de proceso de su computadora. Si la memoria de su sistema no es suficiente para deconvolucionar su imagen de una vez, ésta se divide automáticamente en bloques (bricks) que se restauran de uno en uno, combinándose de nuevo al final de la operación.
La herramienta de procesamiento por bloques (Batch Processor) permite restaurar de manera cómoda grandes cantidades de imágenes con los parámetros que usted preestablezca. Además permite usar distintos algoritmos de deconvolución, para adaptarse mejor a los diversos tipos de imágenes. Mientras dedica su tiempo a otras facetas de su investigación, Huygens le proporciona los datos que necesita de manera rápida y fiable.
Caracterización del microscopio
Las propiedades ópticas del microscopio se recogen en la llamada función de dispersión del punto (PSF, Point Spread Function). Esta función es básica en el proceso de restauración, pues se emplea para invertir las distorsiones de la imagen durante la deconvolución.
El software Huygens calcula, empleando elaborados modelos físicos, la PSF de su microscopio basándose en los parámetros descriptivos proporcionados en la etapa de preproceso de la imagen. Esto se lleva a cabo automáticamente durante el proceso de deconvolución sin que el usuario lo note, como paso previo a las iteraciones. Estos cálculos teóricos proporcionan muy buenos resultados para imágenes adquiridas en dispositivos estándar y bien alineados. Los modelos tienen en cuenta la posible presencia de aberración esférica, y adaptan la PSF a las circunstancias en que fueron adquiridas sus imágenes.
Estos modelos teóricos aplicables en circunstancias deterministas no recogen, sin embargo, anomalías muy específicas que puedan existir en su microscopio. Para obtener una PSF mucho más realista y que proporcione aún mejores resultados durante la deconvolución es recomendable calibrar su microscopio, registrando la imagen de un objeto casi puntual.
Huygens Essential posee las herramientas necesarias para ayudarle paso a paso y de manera sencilla a "destilar" una PSF experimental a partir de medidas de calibración.
Visualización
Las múltiples herramientas de visualización en Huygens Essential le ayudan a estudiar las imágenes con mayor detalle. Con el Twin Slicer puede comparar fácilmente el resultado de una restauración con la imagen original, o distintos cortes de una imagen. El MIP Renderer le permite obtener proyecciones de máxima intensidad de sus datos desde el punto de vista que desee con gran rapidez. Con el SFP Renderer puede visualizar un objeto desde distintos ángulos proporcionando vistas detalladas y realistas de los datos en 3D y a lo largo del tiempo. El Surface Renderer le permite representar nítidamente los distintos objetos independientes que haya en sus datos. Y todo esto sin necesidad de costosas tarjetas gráficas, ya que estas herramientas no emplean técnicas convencionales de gráficos poligonales.
Todas estas herramientas se pueden evaluar íntegramente cuando solicite una licencia de prueba. También puede descargar completamente gratis el programa FreeSFP, la versión reducida del SFP Renderer. Es prácticamente idéntica a la versión comercial integrada en Huygens Essential, salvo en que sólo usa proyección cilíndrica y no puede hacer animaciones.
Colocalización
Huygens Essential también cuenta con nuevas herramientas de análisis de datos. Con la herramienta de colocalización puede obtener información cuantitativa acerca del solapamiento entre estructuras presentes en diferentes canales, incluso a lo largo del tiempo. Como este solapamiento puede definirse de diversas formas, Huygens proporciona los coeficientes de colocalización más habituales en la literatura científica: Pearson, Overlap, y los coeficientes M y K de Manders.
Análisis de objetos
La herramienta de análisis de objetos permite la selección y "etiquetado" en 3D de objetos independientes, para analizar sus propiedades: dimensiones, localización y datos estadísticos. Puede estudiar los objetos independientemente, u obtener los análisis de todos los objetos con un simple click de ratón. Con la herramienta 3D de selección de regiones de interés (ROI) puede restringir el análisis sólo a ciertos volúmenes, pero también "recortar" sus datos originales de una manera más elaborada.
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