Moving Average Kalman Filter

Ich bin nicht sehr vertraut mit Filtern. Das Hodrick-Prescott-Filter, wie es z. B. In Wikipedia ist zweiseitig. Ich fand auch eine R-Implementierung dafür im R-Paket mFilter. Dort ist der Filter gegeben als: (taut) T so dass links (Summe T (yt - taut) 2 Lambda Summe (tau -2 tau tau) 2recht) rightarrow Min. Wenn ich versuche, eine einseitige Version von ihm selbst zu formulieren, dann würde ich rückwärts schauende Differenzen zweiter Ordnung nehmen. D. h. (Taut) T, so dass links (Summe T (yt - taut) 2 Lambda Summe (tau -2 tau taut) 2right) rightarrow Min. Wie ist die übliche Formulierung eines einseitigen Hodrick-Prescott-Filters und gibt es eine robuste R-Implementierung Jan 16 13 um 13: 37Image Intensity Processing Helligkeit ist die visuelle Wahrnehmung von reflektiertem Licht. Erhöhte Helligkeit bezieht sich auf eine erhöhte Bildhelligkeit. Kontrast ist die Trennung der hellsten und dunkelsten Teile eines Bildes. Eine Kontrastzunahme führt zu dunkleren Schatten und helleren Lichtern. Steigender Kontrast wird allgemein verwendet, um Objekte in einem Bild besser unterscheidbar zu machen. Passen Sie die Helligkeit und den Kontrast mit Bild an HellnessContrast anpassen an. Um die Visualisierung des Bildes zu erleichtern. Drücken Sie die Auto-Taste, um eine intelligente Kontraststrecke auf die Bildanzeige anzuwenden. Helligkeit und Kontrast werden durch Berücksichtigung des Bildhistogramms eingestellt. Wenn Sie diese Taste mehrmals drücken, erhöht sich der Prozentsatz der gesättigten Pixel. Die Reset-Taste macht das Maximum 0 und das Minimum 255 in 8-Bit-Bildern und das Maximum und Minimum gleich den kleinsten und größten Pixelwerten im Bilder-Histogramm für 16-Bit-Bilder. Wenn die Auto-Taste kein wünschenswertes Ergebnis erzeugt, wählen Sie mit dem Werkzeug Region-of-Interest (ROI) einen Teil der Zelle und einen Hintergrund aus und drücken Sie erneut die Auto-Taste. Die Strecke wird dann auf den Intensitäten des ROI basieren. Durch Drücken der Schaltfläche Übernehmen werden die tatsächlichen Grauwerte des Bildes dauerhaft geändert. Wenn Sie nur die Bildintensität analysieren, drücken Sie diese Taste nicht. Wenn Sie es vorziehen, dass das Bild schwarz auf weiß anstatt weiß auf schwarz angezeigt wird, verwenden Sie den invertierten Befehl: Bildnachschlagetabellen Invertieren Sie LUT. Der Befehl Edit Invert invertiert die Pixelwerte selbst permanent. Ermitteln von Intensitätswerten aus einem ROI Bei der Arbeit mit einem Stack kann der gewählte ROI mit dem Befehl analysiert werden: Image Stacks Plot Z Axis Profile. Dies erzeugt eine einzelne Zahlenspalte - eine Schichtintensität pro Zeile. Die oberen 6 Zeilen der Spalte sind Details des ROI. Dadurch wird sichergestellt, dass der gleiche ROI nicht zweimal analysiert wird und Sie alle interessanten ROIs speichern können. Die Details umfassen Fläche, x-Koordinate, y-Koordinate, AR, Rundheit und Solidität des ROI. Wenn der ROI ein polylinegtfreehand ROI anstatt ein squaregtoval ist, fungiert es, als ob der ROI ein ovalgtsquare ist. Der (ovale) ROI kann wiederhergestellt werden, indem die Details eingegeben werden, die durch den Befehl Selektionswiederherstellung Selektion bearbeiten (Hotkey: Ctrl Shift E) aufgefordert werden. Die Ergebnisse werden in einem Plotfenster mit den ROI-Details im Plotfenstertitel angezeigt. Das Diagramm enthält die Schaltflächen Liste, Speichern, Kopieren. Die Schaltfläche Kopieren setzt die Daten in die Zwischenablage, damit sie in ein Excel-Blatt eingefügt werden können. Die Einstellungen für die Schaltfläche "Kopieren" finden Sie unter "Optionen bearbeiten". Empfohlene Einstellungen sind: Nicht speichern x-Werte (verhindert, dass Scheibe Zahl Daten in Excel eingefügt) und Autoclose, so dass Sie nicht haben, um die analysierte Handlung jedes Mal schließen. Dynamische Intensität vs Zeitanalyse Das Plugin Plot Z Axis Profile (das ist der Z Profiler von Kevin (Gali) Baler (gliblr bei yahoo) und Wayne Rasband einfach umbenannt) wird die Intensität eines bewegten ROI mit einem Partikel-Tracking-Tool überwachen. Dieses Werkzeug kann entweder manuell oder automatisch sein. Verwenden Sie den Befehl Bildstapel Plot Z Achsenprofil. Ermitteln von Intensitätswerten aus mehreren ROIs Sie können mehrere ROIs auf einmal mit dem Bob Doughertys Multi Measure Plugin analysieren. Die native ROI-Manager-Funktion hat einen ähnlichen Job, außer dass die Ergebnisse in sortierten Spalten nicht generiert werden. Überprüfen Sie Bobs Website für Updates. Das Multi Measure Plugin, das mit der Installation geliefert wird, ist v3.2. Öffnen Sie die konfokale Reihe und entfernen Sie den Hintergrund (siehe Hintergrundkorrektur). Erstellen Sie einen Referenzstapel für die Addition von ROIs. Verwenden Sie die Funktion Bildstapel Z-Projekt und wählen Sie den Durchschnitt aus. Benennen Sie dieses Bild etwas unvergessliches um. Öffnen Sie das ROI-Manager-Plugin (Analysetools Roi-Manager oder Symbolleistensymbol). Wählen Sie ROIs und Hinzufügen zum ROI-Manager. Klicken Sie auf die Schaltfläche Alle anzeigen, um zu vermeiden, die gleiche Zelle zweimal zu analysieren. Nachdem Sie die zu analysierenden ROIs im Referenzbild markiert haben, können Sie sie auf das Referenzbild zeichnen, indem Sie auf die Schaltfläche Moregtgt klicken und Draw auswählen. Speichern Sie das Referenzbild in den Ordner "Experimente" und klicken Sie dann auf den zu analysierenden Stapel. Klicken Sie im ROI-Manager auf die Schaltfläche Moregtgt, und wählen Sie die Multi-Measure-Schaltfläche, um alle ROIs zu messen. Klicken Sie auf OK. Dadurch werden Werte aus jedem Slice in eine einzelne Zeile mit mehreren Spalten pro Slice. Wenn Sie auf Alle 50 Slices messen klicken, werden alle Werte aus allen Slices und jedem ROI in eine Spalte gelegt. Gehen Sie zum Ergebnisfenster und wählen Sie den Menüpunkt Edit Select All. . Dann EditCopy. Gehen Sie zu Excel und fügen Sie die Daten ein. Überprüfen Sie, ob alles korrekt eingefügt wurde. 10. Um die ROI-Koordinaten in die Excel-Tabelle zu kopieren, muss eine leere Zeile über den Intensitätsdaten liegen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Liste kopieren. 14. Klicken Sie in Excel auf die leere Zelle oberhalb der ersten Datenspalte und fügen Sie in die ROI-Koordinaten ein. Speichern Sie die ROIs mit der Taste Multi Measure Speichern. Setzen Sie sie in den Ordner der experimentellen Daten. Die ROIs können später entweder einzeln mit der Schaltfläche Öffnen oder auf einmal mit der Schaltfläche Alle öffnen geöffnet werden. Ovale und rechteckige ROIs können einzeln aus den x-, y-, l-, h-Werten mit dem Plugins ROI ROI spezifiziert werden. Befehl. Die ratiometrische Abbildung vergleicht die Aufzeichnungen von zwei verschiedenen Signalen, um zu sehen, ob es irgendwelche Ähnlichkeiten zwischen ihnen gibt. Dies geschieht durch Dividieren eines Kanals durch einen anderen Kanal, um einen dritten ratiometrischen Kanal zu erzeugen. Diese Technik ist nützlich, weil sie für Farbstoffleckagen, ungleiche Farbstoffbeladung und Fotobleichung korrigiert. Eine beispielhafte Anwendung wäre die Messung der intrazellulären Ionen-, pH - und Spannungsdynamik in Echtzeit. Hintergrund-Subtraktion wird vor der Analyse von Zweikanal-Verhältnis-Bildern benötigt. Siehe auch die Hintergrundkorrektur. Das RatioProfiler-Plugin führt eine ratiometrische Analyse eines einzelnen ROI auf einem zweikanaligen interleaved Stack durch. Die ungeraden Slices sind Kanal-1-Bilder, und die geraden Slices sind Kanal-2-Bilder. Werden die beiden Kanäle als separate Stacks, wie z. B. Zeiss, geöffnet, können die beiden Kanäle über den Menübefehl Plugins Stacks - Shuffling Stack Interleaver interleaved (miteinander verschachtelt) zwischengeschaltet werden. Das Plugin erzeugt ein grünes Diagramm der Verhältniswerte. Ch1Ch2 ist die Voreinstellung und Sie können Ch2Ch1 erhalten, wenn das Plugin mit der Alt-Taste ausgeführt wird. Es erzeugt auch eine zweite Auftragung der Intensitäten der einzelnen Kanäle Ch1 und Ch2 sowie eine Ergebnistabelle. Die erste Zeile der Ergebnistabelle enthält Werte für x, y, Breite und Höhe des ROI. Von der zweiten Reihe abwärts ist die erste Spalte die Zeit (Scheibenanzahl), die zweite Spalte die mittlere Ch1-Intensität, und der dritte Kanal ist die mittlere Ch2-Intensität und der Verhältniswert. Der Stapel muss sein Rahmenintervall kalibriert haben, damit der Zeitwert in Sekunden liegen kann. Ansonsten handelt es sich um Slices. Das Rahmenintervall kann über den Menübefehl Bildeigenschaften für den Stapel eingestellt werden. Diese Tabelle kann in die Zwischenablage kopiert und an anderer Stelle mit dem Befehl Alle kopieren kopiert werden. Verhältnis-Analyse mit ROI-Manager 1.Subtract den Hintergrund aus dem Bild. 2. Öffnen Sie den ROI-Manager (Analysetools ROI-Manager) und klicken Sie auf die Schaltfläche Alle anzeigen. 3. Markieren Sie die zu analysierenden Zellen und fügen Sie diese dem ROI-Manager hinzu (Schaltfläche Hinzufügen oder Tastatur T). 4. Führen Sie das Plugin aus. Das Ergebnisfenster enthält den Mittelwert von ch1 und ch2 und deren Verhältnis. Jede Zeile ist ein Zeitpunkt (Slice). Die erste Zeile enthält die ROI-Details. So erzeugen Sie ein Referenzbild: Stapeln Sie den Stapel mit dem Menübefehl (Bild Stacks Z-Projekt mit Projektionstyp: Maximum). Passen Sie die Helligkeit und den Kontrast ggf. an. Wählen Sie das neue Bild aus und klicken Sie im ROI-Manager auf die Schaltfläche Mehr. Danach wählen Sie Label. Abrufen von Zeitstempeldaten Die LSM Toolbox ist ein Projekt, das auf die Integration gemeinsamer nützlicher Funktionen um das Zeiss LSM-Dateiformat abzielt, die die Nutzbarkeit von konfokalen LSM-Dateien, die in ihrem nativen Format gehalten werden, verbessern und so alle verfügbaren Metadaten erhalten. In Fidschi sind die entsprechenden Befehle: Dateiimport Zeigt LSMToolbox an, in der die Toolbox angezeigt wird, von der aus alle Befehle aufgerufen werden können und die Hilfe über Plugins LSMToolbox. Die Informationen über das Plugin anzeigt. Dieser Messwert kann über den Menübefehl Image Show Info gefunden werden. . Scrollen Sie nach unten, um die Zeit zu erhalten, die jedes Slice erworben wurde. Wählen Sie dieses Mal aus, kopieren Sie es in Excel und finden Sie die Zeit, die Sie mit dem Excel-Menübefehl Edit Replace erhalten haben. Dadurch bleiben nur die Zeitdaten erhalten. Die verstrichene Zeit kann dann berechnet werden, indem die Zeile 1 von allen nachfolgenden Zeilen subtrahiert wird. Beim Linescanning wird eine einzelne Zeile, ein Pixel in der Breite, von einem üblichen konfokalen Mikroskop anstelle eines Standard-2D-Bildes erfaßt. Dies ist in der Regel ein schneller Weg, um ein Bild zu machen. Alle Einzelpixel breiten Bilder werden dann gestapelt, um das 2D-Bild neu zu erstellen. Eine Pseudozeilen-Generierung eines 3-D (x, y, t) Bildes. Es eignet sich für die Darstellung von 3-D-Daten in 2 Dimensionen. Eine Zeile von Interesse wird gefolgt von dem Befehl: Image Stacks Reslice oder mit der Tastaturtaste gezeichnet. Es wird Sie nach der Linienbreite fragen, die Sie gemittelt werden möchten. Es erzeugt einen Pseudo-Zeilen-Stapel, wobei jede Scheibe den Pseudo-Zeilenkanal einer einzelnen Pixel breiten Linie entlang der Linie von Interesse darstellt. Durchschnitt der Pseudo-Zeilenstapel durch Auswahl von Image Stacks Z-Project. Und verwenden Sie den Befehl Average. Eine Polylinie kann verwendet werden, aber dies erzeugt nur ein einzelnes Pixel-Segment. Fijis-Standardeinstellungen gehen davon aus, dass Stapel z - series als t - series sind. Dies bedeutet, dass viele Funktionen, die sich auf die dritte Dimension eines Bildstapels beziehen, mit einem z - bezeichnet werden. Denken Sie nur daran. FRAP (Fluoreszenz-Recovery nach Photobleaching) Analyse Das FRAP-Profiler-Plugin analysiert die Intensität eines gebleichten ROI über die Zeit und normalisiert es gegen die Intensität der gesamten Zelle. Danach wird es die minimale Intensität im gebleicht ROI zu finden und passen die Erholung mit diesem Punkt im Auge. Öffnen Sie den ROI-Manager. Zeichnen Sie den gebleichten ROI und fügen Sie ihn dem ROI-Manager hinzu. Zeichnen Sie die gesamte Zelle und fügen Sie diese dem ROI-Manager hinzu. Die Normalisierung korrigiert die Bleichung, die während der Bilderfassung auftritt, und geht davon aus, dass sich die gesamte Zelle im Sichtfeld befindet. Das Plugin nimmt an, dass der größere der beiden ROIs im ROI-Manager der gesamte ROI der Zelle ist und dass der kleinere ROI der gebleichte Teil ist. Führen Sie das FRAP-Profiler-Plugin aus. Das Plugin liefert die Intensität vs Zeit-Diagramm, die normalisierte Intensität vs Zeit-Diagramm der gebleichten Bereich, und die Kurve passen. Nichtlineare Kontraststreckung Ausgleich Mit dem Menübefehl Process Enhance contrast können Sie mehr Kontrolle über Helligkeit und Kontrast einstellen. Mit einem Stapel analysiert er das jeweilige Histogramm, um die Einstellung vorzunehmen. Der Equalize-Kontrastbefehl wendet eine nichtlineare Strecke des Histogramms auf der Basis der Quadratwurzel seiner Intensität an. Gamma führt eine nichtlineare Histogrammanpassung durch. Schwache Objekte werden intensiver, während helle Objekte nicht (gamma lt1). Auch Objekte mit mittlerer Intensität werden schwächer, während helle Objekte nicht (gamma gt 1) sind. Die Intensität jedes Pixels wird auf die Leistung des Gammawertes angehoben und dann auf 8 Bits oder die Minimal - und Maximalwerte von 16-Bit-Bildern skaliert. Für 8-Bit-Bilder Neue Intensität 255 (alte Intensität255) Gamma-Gamma kann über den Process Math Gamma-Befehl eingestellt werden. Es erlaubt Ihnen, das Gamma mit der Bildlaufleiste anzupassen. Klicken Sie auf OK, wenn Sie fertig sind. Sie können die Bildlaufleiste verwenden, um den gewünschten Gammawert auf einem Stapel zu bestimmen. Es gibt auch eine Option zur Vorschau der Ergebnisse. Siehe Online-Referenz für eine Erklärung der digitalen Filter und wie sie funktionieren. Die Filter finden Sie über den Menübefehl Prozessfilter. . Mittlerer Filter. Wird das Pixel durch den Mittelwert von sich und seinen Nachbarn innerhalb des spezifizierten Radius ersetzt. Der Menüpunkt Process Smooth ist ein 33 Mittelwertfilter. Gaußfilter. Dies gleicht einem Glättungsfilter, ersetzt statt dessen den Pixelwert mit einem Wert, der proportional zu einer Normalverteilung seiner Nachbarn ist. Medianfilter. Der Pixelwert wird durch den Median von sich und seinen benachbarten Nachbarn ersetzt. Das entfernt Rauschen und bewahrt Grenzen besser als einfache durchschnittliche Filterung. Der Menüpunkt Process Noise Despeckle ist ein 33 Medianfilter. Convolve-Filter: Damit können zwei Arrays von Zahlen zusammen multipliziert werden. Die Arrays können unterschiedliche Größen haben, müssen aber dieselbe Dimension haben. Bei der Bildanalyse wird dieses Verfahren im allgemeinen verwendet, um ein Ausgangsbild zu erzeugen, bei dem die Pixelwerte lineare Kombinationen bestimmter Eingangswerte sind. Minimum: Dieser Filter, der auch als Erosionsfilter bekannt ist, ist ein morphologischer Filter, der die Umgebung um jedes Pixel betrachtet und aus dieser Liste der Nachbarn den Minimalwert bestimmt. Jedes Pixel in dem Bild wird dann durch den resultierenden Wert ersetzt, der durch jede Nachbarschaft erzeugt wird. Maximum: Dieser Filter, auch Dilatationsfilter genannt, ist ein morphologischer Filter, der die Nachbarschaft um jedes Pixel berücksichtigt und aus dieser Liste der Nachbarn den Maximalwert bestimmt. Jedes Pixel in dem Bild wird dann durch den resultierenden Wert ersetzt, der durch jede Nachbarschaft erzeugt wird. Kalman-Filter. Dieser Filter, der auch als lineare quadratische Schätzung bekannt ist, arbeitet rekursiv an verrauschten Eingängen, um eine statistisch optimale Schätzung des zugrundeliegenden Systemzustands zu berechnen. Die Hintergrundkorrektur kann auf mehrere Arten erfolgen. Eine einfache Methode besteht darin, die Bildsuche-Tabellen HiLo LUT zu verwenden, um Nullwerte als blaue und weiße Werte (Pixelwert 255) als rot anzuzeigen. Entfernen Sie es mit dem HellnessContrast-Befehl, indem Sie den minimalen Wert langsam erhöhen, bis der Großteil des Hintergrunds blau angezeigt wird. Drücken Sie die Taste Apply, um eine permanente Änderung vorzunehmen. Rolling-Ball-Hintergrundkorrektur Um einen unebenen Hintergrund zu beheben, verwenden Sie den Menübefehl Process Subtract background. Dies wird ein Rolling-Ball-Algorithmus auf dem unebenen Hintergrund verwenden. Der Radius sollte auf mindestens die Größe des größten Objekts festgelegt werden, das nicht Teil des Hintergrunds ist. Es kann auch verwendet werden, um Hintergrund von Gelen zu entfernen, wo der Hintergrund weiß ist. Durch mehrmaliges Ausführen des Befehls können bessere Ergebnisse erzielt werden. Der Benutzer kann wählen, ob er einen hellen Hintergrund haben, einen Hintergrund ohne Subtraktion erzeugen, ein gleitendes Parabolo haben, die Glättung deaktivieren oder die Ergebnisse anzeigen möch - te. Der Standardwert für den Kugelrollradius beträgt 50 Pixel. Prozess Subtrahieren Sie Hintergrund.