ISys 近赤外化学イメージング ソフトウェアは、幅広い産業分野および専門分野で不均一試料の分析に利用できます
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ISys ® ソフトウェア - 近赤外化学イメージング

 

  ISys 近赤外化学イメージング ソフトウェアで、化学イメージデータをすぐに解析できるツールです。
  ISys 近赤外化学イメージング ソフトウェアで、化学イメージデータをすぐに解析できるツールです。

ISysは、近赤外化学イメージデータの立方体とマッピングの視覚化および解析を目的とした、パワフルで総合的なソフトウェアです。検出された化学イメージは化学成分や物理的特性が同時に解析可能です。この ISys 近赤外化学イメージング ソフトウェアは、生物医学や材料科学から薬剤学的特性評価に至るまで、幅広い産業分野や専門分野で不均一試料の分析に利用することができます。

分光学の専門家向けに特別設計
ISys では、分光学者に馴染みのあるツールと使い慣れた表現や専門用語を取り入れています。

利便性
標準的なデータ前処理ツール、統計分析および多変量解析ツールが搭載されています。1 つのソフトウェア パッケージで、視覚化とデータ解析操作をシームレスに実行できます。

柔軟性
インポート オプションを使って、様々な計測機器から画像データをインポートし、ISys で処理することができます。

パワフル
ISysでは豊富なツールと使いやすいグラフィカルインターフェースの融合により、近赤外化学イメージデータ処理のニーズに柔軟に対応できます。

ISys の特徴

視覚化
ISys は近赤外化学イメージデータの処理操作を目的に設計されていることから、必然的に最先端かつ最適化されたクロスプラットフォームの業界標準グラフィック ライブラリを使って作成されています。OpenGL によって ISys にはパワフルな 3 次元データの視覚化機能が備わり、近赤外化学イメージ の不均一なデータセットをより詳しく理解することができます。

最適化されたマトリックス数学ライブラリ
最適化された業界標準数値ライブラリを基礎に構築されているため、画像立方体のサイズや同時処理する画像立方体数に実用的な制限を設けません。膨大なデータ マトリックスの操作は近赤外化学イメージングの特徴ですが、ISysは、そうした操作専用に設計されているツールを使用して作り上げられています。高度な単変量解析や多変量解析には非常に正確な数値が要求されるため、ISys では各種ライブラリを利用して、信頼できる数値結果を確実に得られるようにしています。

インターフェイス
ISysのインターフェイスにより、スペクトル情報と空間情報を同時に視覚化し、処理することができます。同じデータセットまたは異なるデータセットの複数のスペクトルとイメージを同時に表示して比較できます。このような情報は包括的なグラフィック ツールを使って簡単に管理できます。スペクトルの表示プロパティは個々に制御することができるため、グラフィックをプレゼンテーション用に細かくカスタマイズできます。画像中の必要な情報のみを強調できるように、画像のコントラストやカラーパレットは調節可能です。また、画像はさまざまな印刷形式、表示形式、発行形式で保存できます。

ISys には、セッション間でウィンドウ サイズや画面上の位置を「記憶」する優れた機能があり、ユーザーの作業環境に適合させることができます。ISys には、複数データを選択してバッチ単位で処理できるツール機能が数多く備わっています。

オートメーション
ISys 4.0 から搭載された新開発のマクロ エディタにより、最も頻繁に使用するデータ処理機能が自動化され、任意のデータセット数に対して大量の複数ステップ処理方法を定期的に再現性よく実行することができます。バッチ処理により処理時間が短縮され、別のユーザーがクロスプラットフォームで処理を行っても、それぞれのデータセットが同じように処理されます。ISys のマクロには、新規処理方法の開発と最適化を簡単に自動実行する機能が備わっています。 1 つのデータセットを使って一連のデータ処理方法をテストし、結果を比較します。

ISys で開発したデータ処理方法は、日常的な適用、また異なるシステムやユーザーで使用するため、マクロ プロジェクトとして保存することができます。ISysプロジェクトは、インターフェイスを使って作成できます。まず、処理対象となる一連のデータセットを選択し、 ISys の標準グラフィック インターフェイス ツールでパラメータを指定して目的のデータ処理ステップを定義します。

明確な結果
反射光の散乱において波長に影響されて拡散反射近赤外データに差異が生じます。これにより、スペクトルが影響を受け、データの解釈や定量化が正確にできなくなる場合があります。ISys には多重散乱補正 (MSC)、標準正規変量 (SNV) 変換などの多変量データ前処理アルゴリズムが組み込まれており、こうした影響を受けた結果を補正して非常に明瞭な結果を導き出すことができます。ISys のデータ視覚化インターフェイスによるスペクトル情報と空間情報のシームレスな統合を通じて、MSC などの多変量解析法でスペクトルが受ける影響をほんのワンステップで取り除くことができ、画像の解釈作業が改善されます。

データのスペクトル情報と空間情報の関係を明らかにするために化学イメージ データを視覚化する場合でも、高度な多変量測定を行う場合でも、ISys はデータを有益な情報に変換するために必要な機能をすべて備えた唯一のソフトウェア パッケージです。

ISys の仕様

視覚化

  • 画像のピクセルをクリックして対応するスペクトルを表示
  • 画像平面は表示されたスペクトルを基準として、または自由に制御して選択
  • 複数スペクトルを同じウィンドウ上で表示、または複数のグラフ ウィンドウを作成
  • 画像を 1 ピクセルあたりの視野サイズで設定し、空間的特徴を校正したスケールで表示
  • 複数画像の表示
  • スペクトル ウィンドウと画像ウィンドウで、マウスまたは指定の座標を用いて拡大・縮小
  • スペクトルのプロットを編集または注釈を追加
  • 画像面を相互に組み合わせてスキャッタグラムを描画
  • 画像面の強度をヒストグラムで表示し、統計的しきい値化、または直接定量的な計量に使用
  • 画像のしきい値化、またはパターン認識技術により 2 値画像を作成して表示し、2 進算術演算を実行
  • 単一チャンネルの強度画像を最大 3 つ結合して RGB 画像を作成
  • 任意数の異なる化学種または形態的種に特定の色を割り当て、重ね合わせて純粋成分のカラーマップを作成
  • 個々の画像の輝度およびコントラスト調整スライダ付きカラーパレットのストレッチおよびスケール操作
  • 豊富なカラーパレットから選択し、対応するカラーバーと併せて表示
  • 最適化された OpenGL グラフィック ライブラリを使った高度な 3D グラフィックを利用してメッシュ プロット、ウォーターフォール プロット、また複雑なサーフェス マップを作成。これらのファイルをプレゼンテーション用に AVI 動画として保存
  • 照明効果を調節して 3 D 画像表面の質感を変更
  • 2D および 3D 画像全体で表面を補間

前処理機能

  • 個々の画像、スペクトル、または画像立方体全体に算術演算を適用
  • 微分による Savitsky-Golay (サヴィツキー・ゴーレイ) 平滑法を個々のスペクトルや画像立方体全体に実行
  • 選択可能な基準数に応じてスペクトルを正規化
  • FT-IR (フーリエ変換型赤外分光) 干渉図形または画像立方体全体に高速フーリエ変換 (FFT) と位相補正を実行
  • 選択した 1 つのスペクトルかすべての背景画像立方体を使用して、暗い基準データを減算しながら透過画像立方体と吸収画像立方体を算出
  • 画像立方体に対する Kramers-Kronig (クラマース・クローニッヒ) 変換および Kubelka-Munk (クベルカ・ムンク) 変換の計算
  • 選択可能な波長または周波数範囲の適用、または空間的極限の指定による画像立方体の切り取り
  • 選択可能な基準により、スペクトル次元または空間次元で中央値フィルタ処理
  • スペクトル 1 つ、または画像立方体全体に対して、多項式関数を使った基線の計算と補正
  • 個々の画像または画像立方体全体をビン化して SN 比 (信号対雑音比) を改善
  • 選択した領域の平均化 - 結果を保存、または領域のピクセル スペクトルと置き換え
  • 画像およびスペクトルの補間、デシメーション、または領域平均化、スペクトル単位 (nm、cm-1など) の変換
  • 画像立方体全体でスペクトルの補間またはデシメーション
  • 拡散反射データの多重散乱補正 (MSC) または標準正規変量変換
  • ATR 化学イメージング データにおける波長依存の路長の変動を補正

その他の算術操作

  • 同等サイズの立方体間で 2 進算術演算を実行
  • 立方体と同等サイズの画像平面を組み合わせて空間マスクを作成
  • 立方体と同等サイズのスペクトルを結合
  • スタックの 2 値の分類画像に理論演算を行い、分類画像の空間的重なりを決定

ライブラリ管理

  • 個々のライブラリ (純粋成分) ベクトルは、画像立方体からスペクトルまたは領域の選択によって、もしくは他の実験から得た ASCII データの読み込みによって定義するか、1 点の分光計から定義
  • ライブラリを新しいデータセットに転送
  • 個々のライブラリの保存と読み込み

空間画像操作

  • 任意の空間方向またはスペクトル方向に沿ってデータセットを連結
  • 事前定義またはユーザー定義のカーネルを使った画像の畳み込み
  • Savitsky-Golay フィルタの使用によるデータの平滑化
  • 空間次元 (イメージ) におけるフーリエ フィルタ
  • 空間的補間
  • ビン ピクセル
  • 画像配列/登録 2 値画像を使ってデータ立方体を登録


多変量分類と特徴抽出の部分リスト

  • 主成分分析 (PCA)
  • 余弦係数
  • ユークリッド距離
  • マハラノビス距離
  • 線形判別分析 (LDA)
  • 重回帰 (Kmatrix)
  • 部分最小二乗回帰 (PLS 回帰)
  • 主成分回帰 (PCR)
  • ファジーC平均法、K 平均法クラスタ化
  • 多変量スペクトル分離、交互最小二乗法

画像解析機能

  • 特徴抽出の輪郭線の定義と画像平面または立方体の自動分割
  • 各種操作 (開く、閉じる、拡張、侵食、フィル、クリーン、マジョリティ、削除、縮小、スケルトン、厚く、薄く、領域分割) による画像の形態的なフィルタ処理
  • 強力な統計ツールを使い、化学的または形態的に他と区別される粒子やドメインのサイズおよび分布を自動計算

その他の処理機能

  • ピーク積分マッピング - 選択可能な極限の間にある各ピクセル スペクトルの積分から求めた 1 つの立方体から 1 チャンネルの画像を生成
  • ピーク高さ比マッピング - 指定した 2 つの波長での各ピクセル スペクトルの比率から求めた 1 つの立方体から 1 チャンネルの画像を生成
  • スペクトルのピークのシフト量、ピークの分散、その他化学イメージのデータ セットから計算した統計的データから画像を作成

データのインポート・エクスポート
データの書き出しと読み込みには独自の形式を使用 (ただし、シームレスな双方向ファイル転送で以下の形式に対応)

  • ASCII
  • ENVI® (*.bip、*.bsq、*.bil、*.hdr)
  • Grams® (*.spc)
  • Thermo Nicolet and Atlus® (*.map、*.spa、*.spg、インポートのみ)
  • WinIR® (*.seq、インポートのみ)
  • Matlab® (*.mat)
  • MetaMorph® (インポートのみ)
  • Kaiser Optical HoloGRAMS® (インポートのみ)
  • ChemImage® (インポートのみ)
  • Renishaw WiRE® (インポートのみ)
  • Horiba XGT (インポートのみ)
  • Horiba Jobin-Yvon® Raman (インポートのみ)
  • Horiba TOF-SIMS (インポートのみ)
  • Perkin Elmer (*.tsf) (インポートのみ)
  • 画像またはスペクトル ウィンドウをコピーしてクリップボードかプリンタにコピー。
  • 標準画像ファイル形式 (JPG、BMP、TIFF、EMF、PS、Adobe Illustrator®、PNG、FITS)

コンピュータの仕様

  • Windows XP、2000、NT
  • 250 MB のディスク空き容量 (プログラム ファイルとマニュアル)
  • 256 MB 以上のメモリ (ただし、多くのアプリケーションの性能を発揮するには 512 MB 必要です)
  • 2 GB の仮想メモリ (合計ページファイルサイズ) を強く推奨します。

 

   
   


次のステップは?



 

本製品および本製品の使用、もしくはそのいずれかは、米国特許番号 6483112 ならびに 6,690,464 により保護されるものとします。その他の特許は出願中です。