IMOD(소프트웨어)

IMOD (software)
IMOD
IMOD 3dmod main interface screenshot.png
분리형 셀을 보여주는 IMOD의 3dmod GUI.
개발자콜로라도 대학교의 데이비드 마스트로나르드 외 연구진
안정적 해제
4.9.10 / 2018년 9월 26일; 3년 전(2018-09-26)
리포지토리bio3d.colorado.edu/nightlyBuilds/IMOD
운영 체제Windows, Mac OS X, Linux
유형전자 현미경 검사
면허증GPLv2
웹사이트bio3d.colorado.edu/imod

IMOD는 전자 현미경 데이터를 특별히 강조하여 현미경 영상의 3D 재구성 및 모델링에 사용되는 모델링, 디스플레이 및 이미지 처리 프로그램의 오픈 소스 교차 플랫폼 제품군이다.IMOD는 고분자 구조에서부터[1] 오르가넬[2][3][4], 전체 세포에[5] 이르는 다양한 스케일에 걸쳐 사용되어 왔으며 광학 부분에도 사용될 수 있다.[6][7]IMOD에는 영상 재구성, 영상 분할, 3D 메시 모델링 및 2D 및 3D 데이터 분석을 위한 도구가 포함되어 있다.null

IMOD는 세포의 3-D 전자 현미경 검사를 위해 볼더 연구소에서 개발되었다.IMOD는 1995년에 처음 출시되었으며,[8] 어떤 목적으로든 무료로 다운로드하여 사용할 수 있다.null


주요 프로그램

IMOD에는 여기에 나열된 180개 이상의 명령줄 프로그램과 세 가지 주요 GUI 프로그램이 포함된다.

  • 3dmod - 영상과 3D 벡터 모델을 보고 분할하는 데 사용되는 IMOD의 주요 GUI.
  • Midas - 영상을 서로 위로 정렬하는 데 사용되는 프로그램이며, 일반적으로 자동 교차 상관 후 미세 조정을 적용하기 위해 사용된다.
  • eTomo - 작은 볼륨을 결합하거나 단일 및 이중 축 틸트 시리즈의 단층 재구성 과정을 안내하여 3D 볼륨을 재구성하는 데 사용되는 프로그램이다.이 과정 동안 eTomo는 많은 프로그램 통화를 하고 사용자들이 미세한 조정을 할 수 있도록 3dmod와 Midas를 종종 시작한다.

지원되는 파일 형식

이미지 형식:IMOD가 지원하는 주요 이미지 형식은 MRC 파일 형식이며, MRC 파일 형식은 일반적으로 ".st", ".mrc" 또는 ".rec" 확장자를 가지며, 틸트 시리즈 또는 3D 볼륨을 나타낼 수 있는 다양한 유형의 "이미지 스택"을 나타낸다.IMOD는 또한 TIF 파일을 열 것이며 ".raw"와 ".dm4"와 같은 일반적인 현미경 형식을 포함한 이미지 형식 간에 변환할 수 있는 일련의 프로그램을 포함한다.벡터 형식: IMOD는 벡터 데이터를 등고선(폴리곤) 형태로 저장하고 열며, 일반적으로 ".mod" 또는 ".fid" 확장자로 IMOD 이진 파일 형식으로 한다.이러한 IMOD 모델 파일은 일반적으로 영상 파일 상단에 오버레이되며 관심 영역에 주석을 달고 세그먼트를 나누는 데 사용할 수 있다.모델은 하나 이상의 물체로 구성될 수 있으며, 각 물체는 3D 메쉬를 생성하는 데 사용되는 닫힘, 개방 또는 산란 지점 "콘텐트"를 포함할 수 있다.null

주요 특징

  • 재구성:
    • 단층 재구성 기법을 사용한 단일 및 복합 이중 축 틸트 시리즈 재구성.
    • 틸트 시리즈 정렬을 개선하기 위한 기준 입자의 자동 추적 및 등록.
    • 여러 시스템에 걸쳐 고가의 틸트 시리즈 재구성을 병렬 처리할 수 있는 기능
    • 몽타주 데이터셋의 결합.
    • 수동 정렬을 위해 교차 상관 및 Midas GUI를 사용하여 이미지를 정렬하고 뒤틀리는 기능.
    • 직렬 섹션과 같은 여러 볼륨을 정렬하고 결합하는 기능
    • 틸트 시리즈의 자동 재구성 및 배치 처리
  • 이미지 보기 및 동영상 만들기:
    • 3dmod 인터페이스 내에서 슬라이스별로 대형 3D 이미지 보기
    • 3dmod의 슬라이서 창을 사용하여 임의의 방향으로 3D 영상과 모델을 볼 수 있는 기능.
    • 2D 영상 슬라이스 및/또는 3D 메시 모델로 고화질 영화를 만드는 기능.
  • 이미지 처리:
    • IMOD 제품군에는 몇 가지 자동 분할 프로그램이 포함되어 있다.
    • 3dmod 인터페이스는 공통 필터링 및 에지 감지 알고리즘을 제공한다.
    • 볼륨을 청크로 나눈 다음 병렬 프로세싱 배치를 위해 다시 가입하는 기능.
    • 임계값 시스템을 사용한 자동 ISO 탐색
    • 영상을 등고선(벡터 양식)으로 변환하거나 그 반대로 변환하는 중.
  • 분할:
    • 닫힌 등고선, 열린 등고선(관) 및 산란 핀트(구)를 사용하여 관심 영역을 수동으로 추적할 수 있다.
    • 오르가넬 경계의 신속한 추적 및 정교화를 위한 수동 및 반자동 도면 도구 세트 제공
    • 특수 보간 인터페이스를 통해 여러 슬라이스에 걸쳐 윤곽선을 스마트하게 보간할 수 있다.
    • 스테레오를 위한 플러그 인을 포함한다.
  • 메싱
    • 최종 영화 및 분석을 위한 매쉬로 윤곽선을 신속하게 생성
    • 튜브 및 임의 메시에 대해 여러 가지 다른 메싱 옵션 허용
    • 표면 평활 및 저재시 메쉬 생성으로 렌더링 속도 향상
  • 분석
    • 볼륨, 표면 수, 부피, 면적에 구 직경을 더한 면적, 개방형 등고선 길이와 같은 기본적인 정량적 정보를 위한 모델 파일 분석.
    • 영상 밀도 분석 및 히스토그램 생성
    • 미세관 분석을 위한 일련의 프로그램.
    • 서로 다른 표면의 분포와 근접성을 결정하기 위한 공간 분석.

참고 항목

참조

  1. ^ Nicastro, Daniela; Schwartz, Cindi; Pierson, Jason; Gaudette, Richard; Porter, Mary E.; McIntosh, J. Richard (2006). "The Molecular Architecture of Axonemes Revealed by Cryoelectron Tomography". Science. 313 (5789): 944–948. Bibcode:2006Sci...313..944N. doi:10.1126/science.1128618. PMID 16917055. S2CID 43436284.
  2. ^ Pelletier, Laurence; O'Tool, Eileen; Schwager, Anne; Hyman, Anthony A.; Müller-Reichert, Thomas (2006). "Centriole assembly in Caenorhabditis elegans". Nature. 444 (7119): 619–623. Bibcode:2006Natur.444..619P. doi:10.1038/nature05318. PMID 17136092. S2CID 30451935.
  3. ^ Marsh, Brad J.; Mastronarde, David N.; Buttle, Karolyn F.; Howell, Kathryn E.; McIntosh, J. Richard (2001). "Organellar relationships in the Golgi region of the pancreatic beta cell line, HIT-T15, visualized by high resolution electron tomography". Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (5): 2399–2406. doi:10.1073/pnas.051631998. PMC 30150. PMID 11226251.
  4. ^ Hayashi, Mitsuko; Andrea, Raimondi; O'Toole, Eileen; Summer, Paradise; Chiara, Collesi; Ottavio, Cremona; Shawn M., Ferguson; De Camilli, Pietro (2008). "Cell- and stimulus-dependent heterogeneity of synaptic vesicle endocytic recycling mechanisms revealed by studies of dynamin 1-null neurons". PNAS. 105 (6): 2175–2180. Bibcode:2008PNAS..105.2175H. doi:10.1073/pnas.0712171105. PMC 2538894. PMID 18250322.
  5. ^ Höög, Johanna L.; Schwartz, Cindi; Noon, Angela T.; O'Toole, Eileen T.; Mastronarde, David N.; McIntosh, J. Richard; Antony, Claude (2007). "Organization of Interphase Microtubules in Fission Yeast Analyzed by Electron Tomography". Developmental Cell. 12 (3): 349–361. doi:10.1016/j.devcel.2007.01.020. PMID 17336902.
  6. ^ Haber, SN; Kim KS; Mailly P; Calzavara R (2006). "Reward-related cortical inputs define a large striatal region in primates that interface with associative cortical connections, providing a substrate for incentive-based learning". J. Neurosci. 26 (32): 8368–8376. doi:10.1523/JNEUROSCI.0271-06.2006. PMC 6673798. PMID 16899732.
  7. ^ Mailly, P; Haber SN; Groenewegen HJ; Deniau JM (2010). "A 3D multi-modal and multi-dimensional digital brain model as a framework for data sharing". J Neurosci Methods. 194 (1): 56–63. doi:10.1016/j.jneumeth.2009.12.014. PMID 20043949. S2CID 11286012.
  8. ^ Kremer, James R.; Mastronarde, David N.; McIntosh, J. Richard (1996). "Computer Visualization of Three-Dimensional Image Data Using IMOD". Journal of Structural Biology. 116 (1): 71–76. doi:10.1006/jsbi.1996.0013. PMID 8742726.

외부 링크