칼슘 이미징 분석 도구 CaimAn 설정(Python)

이 글에는 CaimAn(Calcium Imaging Analysis)이라는 도구가 소개됐다.
공식 홈페이지https://github.com/flatironinstitute/CaImAn
이 소프트웨어는 칼슘이 닮은 애니메이션의 운동 수집부터 세포의 추출, 신호의 decoronvolution까지 다양한 기능을 가지고 있다.나는 이것이 현재 칼슘 성상 분석 도구의 표준이라고 생각한다.
CaimAn은 파이썬 버전과 MATLAB 버전이 있지만 파이썬 버전은 설치 방법이 복잡하고 일본어 자료가 없기 때문에 다음과 같이 요약한다.
(MATLAB 버전은 사용법이 간단하기 때문에 MATLAB 버전이 있는 사람에게 추천합니다.)

CaimAn 설치

설치 방법은 링크의 Installation과 같습니다.Python 3.6을 권장하며 Anaconda 또는 Miniconda가 필요합니다.mac와linux는 bash 명령만 실행하면 설치할 수 있지만 윈도우즈는 좀 복잡합니다.
다음은 2018년 말께 윈도우즈를 통해 순조롭게 시도된 경우다.
우선 비주얼스튜디오 2017의'C++ 데스크톱 개발 Tools','C/C+++CLI Tools'를 전제로 설치해야 한다.
Microsoft 홈 페이지에서 Visual Studio 2017을 다운로드하십시오.Community Edition은 무료입니다.
그런 다음 설치 프로그램을 시작하여 "C++ 데스크톱 개발 Tools"와 "C/C++ CLI Tools"두 워크로드를 확인한 후 설치합니다.
그런 다음 Anaconda에서 CaimAn용 가상 환경을 만듭니다.
anaconda proompt로 명령을 실행하십시오.

git clone  https://github.com/flatironinstitute/CaImAn
cd CaImAn
conda env create -f environment.yml -n caiman

이렇게 해서 Anaconda는caiman이라는 가상 환경을 창조했다.다음 C:\Users(사용자 이름)\Anaconda3\envs\caiman\다음 폴더의 두 파일을 조작하십시오.
1. "keras activate.bat", KERAS 열기BACKEND라는 환경 변수를 theano에서 tensorflow로 변경합니다.
2. "vs 2015 compuiler vars.bat"을 삭제합니다.
그럼 CaimAn을 설치합시다.

conda install -n caiman vs2017_win-64
activate caiman
pip install .
copy caimanmanager.py ..
conda install numba
cd ..

다음은 실행 스크립트와 분석 데이터를 넣을 폴더를 만듭니다.

caimanmanager.py install

현재 디렉터리에서caiman-데이터라는 폴더가 있습니다.나는 이 폴더 안에서 해석하는 것이 비교적 좋다고 생각한다.

시위 행진의 절차를 실행하다.

\caiman_데이터\demos\general의 democaiman_basic.py는 프레젠테이션 코드로 사용할 수 있습니다.
실행 여부를 확인하고 운행하다.

cd caiman_data\demos\general
demo_caiman_basic.py

실행하면 다음과 같은 화면이 나타납니다.

이것은 세포를 추출하는 형상이다.번호가 차였어요.

그리고 이것은 각 세포의 밝기 변화, 즉 전기 활동의 변화를 나타낸다.방향키로 세포를 전환해서 표시할 수 있다.
이 프레젠테이션 코드는 비디오(example movies 폴더의 demo Movie.tif)에서 반짝이는 세포를 추출합니다.코드 내의 매개 변수를 조정함으로써 결과도 변화할 수 있다.

끝맺다

이렇게 하면 파이썬 버전의 CaimAn을 사용할 수 있습니다.
MATLAB 버전 사용 방법 및 decorpolution 방법은 부록으로 제공됩니다.
세포 추출 알고리즘은 CNMF(조건부 비음수 매트릭스 인자 분해)를 사용해 후보 영역을 추출한 뒤 CNN(볼륨 신경 네트워크)을 사용해 세포 여부를 판단한다.