Fotografiar y medir con precisión
En el caso de objetos con perímetro definido, como es el caso de una hoja, un tallo, vaina o semilla, se pueden medir longitudes, anchuras, superficies, perímetros, ángulos, etc. Con las hormigas tendríamos el problema de las patas y antenas, que el programa detecta e incluye en el resultado final. Pero lo que digo afecta sólo si lo que se quiere es medir automáticamente muchas hormigas en una imagen. Pero siempre se pueden medir una a una, mediante trazado encima de la imagen con ratón o lápiz digital. De esta manera podría medirse perfectamente cualquier parte anatómica de la hormiga. En fín, el programa -ImageJ- es tan versátil, existen tal cantidad de plugins o subprogramas que se incorporan mensualmente para distintas funciones, que es seguro que podría ser útil en mirmecología.
Cuando entré por vez primera en el Foro de ImageJ, llamó un poco la atención mi solicitud de una plugin para medir hojas. Poco a poco fueron solventando los problemas que iba planteándoles: que si la anchura medida era dependiente de la orientación del foliolo sobre el escáner, que si con las vainas u hojas curvadas la anchura y longitud eran ficticias... Finalmente dieron con el algoritmo perfecto. Una maravilla. No sé si habrá mirmecólogos en el Foro que digo, pero es cuestión de empezar.
Cuando entré por vez primera en el Foro de ImageJ, llamó un poco la atención mi solicitud de una plugin para medir hojas. Poco a poco fueron solventando los problemas que iba planteándoles: que si la anchura medida era dependiente de la orientación del foliolo sobre el escáner, que si con las vainas u hojas curvadas la anchura y longitud eran ficticias... Finalmente dieron con el algoritmo perfecto. Una maravilla. No sé si habrá mirmecólogos en el Foro que digo, pero es cuestión de empezar.
He visto tus primeras pruebas, Chousas, como siempre muy interesantes. Y tu conclusión final (que cuesta más trabajo preparar las fotos para el ImageJ que medir sin el programa), hay que tenerla muy en cuenta. Es el tipo de problemas que aparecen cuando alguien se adentra en una técnica nueva para emplearla con un objetivo concreto: en este caso, medir hormigas.
Es cuestión de método, de poner a punto la técnica para optimizarla. Y no pueden pedirse peras al olmo, pero hay que indagar hasta dónde se puede llegar. Te hago algunos comentarios:
En condiciones de imágenes óptimas (para el programa), los resultados son exactos.
Es necesaria una suerte de retroalimentación metódica: hay que sondear, conocer las posibilidades del programa, volverse sobre la hormiga, ver qué se quiere hacer con ellas y cómo manejarlas para facilitar las opciones del software, volver de nuevo al programa, descartar lo que no es posible e ir afinando el método para lo que sí lo es.
Las opciones de ImageJ son variadísimas (hay una sección extensa de plugins que pueden descargarse e incorporarse).
Te pongo un ejemplo, que facilitaría incluso mediciones automáticas de grandes cantidades de objetos: separar y disponer sobre un portaobjetos las antenas, patas, mandíbulas, alas y cualquier elemento más o menos plano. Entre las funciones posibles (y estoy muy lejos de conocer siquiera una parte) están el conteo automático de objetos en la imagen, la diferenciación de celdas y ramificaciones, el análisis y distinción de colores y sus intensidades (utilizado, por ejemplo, para el estudio de fotosíntesis de hojas verdes o para análisis de geles) En el caso de objetos con más volumen es más complicado, pero posibilidades puede haberlas. Se me ocurre, al vuelo, que no es lo mismo colocar sobre un porta el cuerpo de una hormiga ( pongamos que sin apéndices) de perfil que vista desde arriba. Si está de perfil entran en juego herramientas que acaso puedan caracterizar el contorno.
P. D.: Se me ocurre si no sería interesante crear un nuevo subforo que se llamaría algo así como Análisis de imágenes con ImageJ . Ahí podrían ponerse fotos de preparaciones de hormigas o partes anatómicas de ellas, realizando pruebas de medición, intentando poner a punto métodos, quizá encontrando algunos útiles para la descripción morfológica y la identificación.
Es cuestión de método, de poner a punto la técnica para optimizarla. Y no pueden pedirse peras al olmo, pero hay que indagar hasta dónde se puede llegar. Te hago algunos comentarios:
En condiciones de imágenes óptimas (para el programa), los resultados son exactos.
Es necesaria una suerte de retroalimentación metódica: hay que sondear, conocer las posibilidades del programa, volverse sobre la hormiga, ver qué se quiere hacer con ellas y cómo manejarlas para facilitar las opciones del software, volver de nuevo al programa, descartar lo que no es posible e ir afinando el método para lo que sí lo es.
Las opciones de ImageJ son variadísimas (hay una sección extensa de plugins que pueden descargarse e incorporarse).
Te pongo un ejemplo, que facilitaría incluso mediciones automáticas de grandes cantidades de objetos: separar y disponer sobre un portaobjetos las antenas, patas, mandíbulas, alas y cualquier elemento más o menos plano. Entre las funciones posibles (y estoy muy lejos de conocer siquiera una parte) están el conteo automático de objetos en la imagen, la diferenciación de celdas y ramificaciones, el análisis y distinción de colores y sus intensidades (utilizado, por ejemplo, para el estudio de fotosíntesis de hojas verdes o para análisis de geles) En el caso de objetos con más volumen es más complicado, pero posibilidades puede haberlas. Se me ocurre, al vuelo, que no es lo mismo colocar sobre un porta el cuerpo de una hormiga ( pongamos que sin apéndices) de perfil que vista desde arriba. Si está de perfil entran en juego herramientas que acaso puedan caracterizar el contorno.
P. D.: Se me ocurre si no sería interesante crear un nuevo subforo que se llamaría algo así como Análisis de imágenes con ImageJ . Ahí podrían ponerse fotos de preparaciones de hormigas o partes anatómicas de ellas, realizando pruebas de medición, intentando poner a punto métodos, quizá encontrando algunos útiles para la descripción morfológica y la identificación.
El tema quedó parado. Haría falta poner a punto un método para hacer preparaciones de hormigas, especialmente de las partes más o menos planas. Por ejemplo: poniendo en portas antenas, mandíbulas, alas, patas. También preparaciones de hormigas, de perfil o no, mutiladas de apéndices, de cara a poder estudiar el contorno. Con dichas preparaciones se harían las macrofotografías para realizar pruebas con el software y explorar sus posibilidades.
Esta es la web del programa ImageJ (libre y gratuito) para análisis de imagen por ordenador: http://rsb.info.nih.gov/ij/.
Esta es la web del programa ImageJ (libre y gratuito) para análisis de imagen por ordenador: http://rsb.info.nih.gov/ij/.
Bueno, he ido usando el ImageJ a falta de micrómetro para medir Lasius y Myrmicas en todo este tiempo. Tuve que haber escrito un post sobre esto, sorry 
Intento coger siempre la extensión máxima de toda estructura fijándome en que los extremos de aquello a fotografiar estén bien enfocados. Después la fotografío a 40x en la lupa y con el máximo zoom que da la cámara, es el único modo que se me ocurrió de hacer una foto grande y fácilmente medible con la seguridad de que quedará cualquier otra con el mismo aumento..
Hice en las mismas condiciones una foto de papel milimetrado que es lo que uso para calibrar la medición. Si tuviese las líneas más finas iría mucho mejor, pero hay que ir un poco a ojo entre los puntos medios de las rayas del papel
Y lo demás pues ir haciendo las fotos necesarias, seleccionar las que se vean más claramente lo que sea que haya que medir, y usar el programa...
Por el momento no me ha salido ningún disparate, y me siento bastante seguro con el invento este. Aunque tuviese micrómetro no podría medir bien según qué cosas sólo con 40x.
Críticas a este método serán bienvenidas, y si ayudan a que no meta la pata en algo pues ya serán lo más
Intento coger siempre la extensión máxima de toda estructura fijándome en que los extremos de aquello a fotografiar estén bien enfocados. Después la fotografío a 40x en la lupa y con el máximo zoom que da la cámara, es el único modo que se me ocurrió de hacer una foto grande y fácilmente medible con la seguridad de que quedará cualquier otra con el mismo aumento..
Hice en las mismas condiciones una foto de papel milimetrado que es lo que uso para calibrar la medición. Si tuviese las líneas más finas iría mucho mejor, pero hay que ir un poco a ojo entre los puntos medios de las rayas del papel
Y lo demás pues ir haciendo las fotos necesarias, seleccionar las que se vean más claramente lo que sea que haya que medir, y usar el programa...
Por el momento no me ha salido ningún disparate, y me siento bastante seguro con el invento este. Aunque tuviese micrómetro no podría medir bien según qué cosas sólo con 40x.
Críticas a este método serán bienvenidas, y si ayudan a que no meta la pata en algo pues ya serán lo más
Tal como comentas, Chousas, empleas el programa de forma sencilla, midiendo distancias rectas una a una y estructura a estructura. Ahí no debe haber demasiada dificultad. Pero el programa tiene muchas otras posibilidades que podrían explorarse, y que casi entran en el terreno de la investigación y de puesta a punto de técnicas de preparación de hormigas o sus estructuras. Para hacer pruebas sería muy útil preparar muestras permanentes sobre portas, incluyendo las estructuras en algún líquido transparente conservante.
Pongo algún ejemplo de opciones del software: si se disponen 20 patas (siendo el ángulo entre el fémur y la tibia >90º) una al lado de la otra, separadas unos 5 mm, y con un adecuado contraste entre el objeto y el fondo, se podrá medir simultáneamente la longitud de cada pata, sin necesidad de ir una a una. Si se disponen 70 patas en una foto, medirá las 70. Y esto valdría para antenas, anchuras de mandíbulas, longitud y anchura de alas. Para la longitud del cuerpo sería necesario quitar los apéndices, porque se incluirían en la medición final. En estructuras planas con superficie más definida, como las mandíbulas o las alas, puede medirse, también simultáneamente, la superficie y el perímetro de cuantos objetos haya en la foto.
Y ya digo que se trataría realmente de investigar, porque ImageJ tiene multitud de plugins desarrolladas para infinidad de procesos, y quizá más de una podría utilizarse para las hormigas. Hay plugins para descripciones morfológicas, para determinación de diferencias entre colores, para el análisis de ramificaciones…
Para mí, la clave está en el método de preparación de las muestras, que deberá ser fácil y eficaz, tanto para hacer la fotografía como para el reconocimiento y análisis posterior de la imagen por parte del programa. (Como anécdota personal en mi centro de trabajo, puedo contar que tardé varias semanas en idear el sistema de preparación de foliolos y semillas de cara a la medición secuencial de miles de ellas. Tuve que sortear muchos problemas, a veces nimios pero que resultaban decisivos, incluyendo el escepticismo de mis jefes. Ahora dispongo de escáner, planchas de acetato, diversos pegamentos, cartulinas de varios colores, etc. Y el análisis de imagen mediante ImageJ es ya una técnica estándar que usamos habitualmente).
Pongo algún ejemplo de opciones del software: si se disponen 20 patas (siendo el ángulo entre el fémur y la tibia >90º) una al lado de la otra, separadas unos 5 mm, y con un adecuado contraste entre el objeto y el fondo, se podrá medir simultáneamente la longitud de cada pata, sin necesidad de ir una a una. Si se disponen 70 patas en una foto, medirá las 70. Y esto valdría para antenas, anchuras de mandíbulas, longitud y anchura de alas. Para la longitud del cuerpo sería necesario quitar los apéndices, porque se incluirían en la medición final. En estructuras planas con superficie más definida, como las mandíbulas o las alas, puede medirse, también simultáneamente, la superficie y el perímetro de cuantos objetos haya en la foto.
Y ya digo que se trataría realmente de investigar, porque ImageJ tiene multitud de plugins desarrolladas para infinidad de procesos, y quizá más de una podría utilizarse para las hormigas. Hay plugins para descripciones morfológicas, para determinación de diferencias entre colores, para el análisis de ramificaciones…
Para mí, la clave está en el método de preparación de las muestras, que deberá ser fácil y eficaz, tanto para hacer la fotografía como para el reconocimiento y análisis posterior de la imagen por parte del programa. (Como anécdota personal en mi centro de trabajo, puedo contar que tardé varias semanas en idear el sistema de preparación de foliolos y semillas de cara a la medición secuencial de miles de ellas. Tuve que sortear muchos problemas, a veces nimios pero que resultaban decisivos, incluyendo el escepticismo de mis jefes. Ahora dispongo de escáner, planchas de acetato, diversos pegamentos, cartulinas de varios colores, etc. Y el análisis de imagen mediante ImageJ es ya una técnica estándar que usamos habitualmente).
continuando con imageJ
Buenas, necesito usar el programa imageJ para medir el tamaño de la raiz de semillas germinadas en placas de agar. He visto que comentabais que hay un foro de imageJ, donde?
Tambien he vistoq ue habeis hecho correcciones para medir vainas, porque? creeis que seria necesario hacer alguna correccion para medir raices?
gracias por la info
Tambien he vistoq ue habeis hecho correcciones para medir vainas, porque? creeis que seria necesario hacer alguna correccion para medir raices?
gracias por la info
-
Arturo Saez
- Huevo
- Mensajes: 1
- Registrado: 05 Jun 2006 08:48
Saludos a todos.
Me dio mucho gusto dar con este foro, las escalas de nuestros objeto de estudio son claramente distintas, pero vamos por lo mismo.. Les cuento que estoy buscando informacion sobre distorcion optica, porque mi tesis trata de analisis de la forma en craneos humanos y utilizo la serie de programas TPS para analisis de morfometria geometrica y morfometria lineal, en fotografias digitales. Esta ultima la realizo de un modo similar al que uds describen para el IMAGE (acabo de bajarlo, a ver que tal funciona). En un articulo que se refiere a este problema en craneos se afirma que, ubicando la camara a 6,5 metros del objeto se reduce la distorcion a menos de un 1%. Esto me obliga a fotografiar nuevamente un numero cercano a 100 craneos en norma lateral. Sin embargo ahora tengo la duda acerca del lente que debo utilizar para que esta no sea una variable. Es decir, ¿importa que un dia tome fotografias con cierta camara y que luego fotografie con otra?, ¿hay un lente que entregue mejor precicion en mi caso? Tambien me complica el tema de la regla de referencia, la que yo ubico en el plano del craneo mas cercano a la camara.
Los felicito por su dedicacion y lindas imagenes que he visto en su foro.
y de antemano gracias por sus respuestas, preguntas y recomendaciones que seran gustosamente recibidas.
link del articulo citado:
http://www.mnhn.ul.pt/dinos/public_html ... ALYSIS.pdf
En la misma pagina pueden encontrar mas datos sobre morfometria geometrica.
Saludos
Arturo Saez
Antropologo Fisico, Univ de Chile.
Me dio mucho gusto dar con este foro, las escalas de nuestros objeto de estudio son claramente distintas, pero vamos por lo mismo.. Les cuento que estoy buscando informacion sobre distorcion optica, porque mi tesis trata de analisis de la forma en craneos humanos y utilizo la serie de programas TPS para analisis de morfometria geometrica y morfometria lineal, en fotografias digitales. Esta ultima la realizo de un modo similar al que uds describen para el IMAGE (acabo de bajarlo, a ver que tal funciona). En un articulo que se refiere a este problema en craneos se afirma que, ubicando la camara a 6,5 metros del objeto se reduce la distorcion a menos de un 1%. Esto me obliga a fotografiar nuevamente un numero cercano a 100 craneos en norma lateral. Sin embargo ahora tengo la duda acerca del lente que debo utilizar para que esta no sea una variable. Es decir, ¿importa que un dia tome fotografias con cierta camara y que luego fotografie con otra?, ¿hay un lente que entregue mejor precicion en mi caso? Tambien me complica el tema de la regla de referencia, la que yo ubico en el plano del craneo mas cercano a la camara.
Los felicito por su dedicacion y lindas imagenes que he visto en su foro.
y de antemano gracias por sus respuestas, preguntas y recomendaciones que seran gustosamente recibidas.
link del articulo citado:
http://www.mnhn.ul.pt/dinos/public_html ... ALYSIS.pdf
En la misma pagina pueden encontrar mas datos sobre morfometria geometrica.
Saludos
Arturo Saez
Antropologo Fisico, Univ de Chile.
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alberto_enfermero
- FinderBueno
- Mensajes: 8470
- Registrado: 07 May 2004 23:47
- Ubicación: Salamanca
Refloto este viejo post sobre el programa de análisis de imagen ImageJ (software libre que puede descargarse en http://rsb.info.nih.gov/ij/ ), para comentaros que ya se empieza a usar en investigaciones sobre hormigas. Os pongo un par de ejemplos muy bonitos:
En el primero se ha utilizado ImageJ para realizar mediciones del volumen del tórax y obtener un índice morfológico reina/obrera que dé cuenta del dimorfismo entre ambas castas. El autor hace dos fotografías de cada tórax, una dorsal y otra lateral; con ImageJ reconstruye y calcula el volumen según cada una de esas dos perspectivas; hace entonces una media de ambos volúmenes para cada casta. Finalmente calcula el índice morfológico: volumen del tórax de la reina / volumen del tórax de la obrera. (1).
http://www.biologie.ens.fr/ecologie/com ... phism.html
En el segundo ejemplo, los autores midieron los ojos de los alados (reinas y machos) de 10 especies de Atta. Concluyeron que el grupo de especies con vuelos nupciales nocturnos tenía el área de los ocelos un 50% más grande que en el grupo de especies con vuelos nupciales diurnos. También fue significativa la diferencia en cuanto al diámetro de los onmatidios, mayor en el grupo con vuelos nupciales nocturnos. (2).
http://journals.cambridge.org/action/di ... aid=241971
Referencias
(1) Mathieu Molet. An index of queen/worker dimorphism in ants.
(2) John C. Moser, John D. Reeve, José Maurício S. Bento, Terezínha M. C. Della Lucia, R. Scott Cameron and Natalie M. Heck. Eye size and behaviour of day- and night-flying leafcutting ant alates. Journal of Zoology (2004), 264: 69-75.
En el primero se ha utilizado ImageJ para realizar mediciones del volumen del tórax y obtener un índice morfológico reina/obrera que dé cuenta del dimorfismo entre ambas castas. El autor hace dos fotografías de cada tórax, una dorsal y otra lateral; con ImageJ reconstruye y calcula el volumen según cada una de esas dos perspectivas; hace entonces una media de ambos volúmenes para cada casta. Finalmente calcula el índice morfológico: volumen del tórax de la reina / volumen del tórax de la obrera. (1).
http://www.biologie.ens.fr/ecologie/com ... phism.html
En el segundo ejemplo, los autores midieron los ojos de los alados (reinas y machos) de 10 especies de Atta. Concluyeron que el grupo de especies con vuelos nupciales nocturnos tenía el área de los ocelos un 50% más grande que en el grupo de especies con vuelos nupciales diurnos. También fue significativa la diferencia en cuanto al diámetro de los onmatidios, mayor en el grupo con vuelos nupciales nocturnos. (2).
http://journals.cambridge.org/action/di ... aid=241971
Referencias
(1) Mathieu Molet. An index of queen/worker dimorphism in ants.
(2) John C. Moser, John D. Reeve, José Maurício S. Bento, Terezínha M. C. Della Lucia, R. Scott Cameron and Natalie M. Heck. Eye size and behaviour of day- and night-flying leafcutting ant alates. Journal of Zoology (2004), 264: 69-75.
He escrito a Mathieu Molet, del Laboratorio de Ecología de la Universidad Pierre et Marie Curie de París, pidiéndole más detalles sobre cómo hace las mediciones para elaborar el índice del volumen torácico que expresará el dimorfismo entre reinas y obreras. Así procede:
Hace una foto dorsal (por encima) y otra lateral de cada casta (reina y obrera). Abre las fotos con el programa ImageJ, y con la herramienta de dibujo contornea el tórax en cada una de las perspectivas (dorsal y lateral), calculando entonces con imageJ el área trazada. Para calcular el volumen dorsal (VD) y el lateral (VL) necesita, respectivamente, una altura (H) y una anchura (W). Me comenta Molet que el criterio para decidir estas longitudes depende un poco de las características de cada especie, pero que, por lo general, mide en cada perspectiva varios segmentos, obteniendo finalmente la media de dichos segmentos para H y para W. Ya sólo queda aplicar las fórmulas:
VD = área dorsal x H
VL = área lateral x W
Volumen tórax = (VD + VL) / 2
Índice de dimorfismo = Vol. tórax reina / Vol. tórax obrera
Los resultados que obtiene creo que son muy reveladores (incluso se ofrece a que le envíen muestras para determinar los índices). Aquí podéis ver los índices de dimorfismo de 88 especies:
http://www.biologie.ens.fr/ecologie/com ... table.html
La descripción"oficial" del método la hará Molet en:
Molet M., Peeters C. and Fisher B.L. 2007. Winged queens replaced by reproductives smaller than workers in Mystrium ants. Naturwissenschaften. En prensa.
Hace una foto dorsal (por encima) y otra lateral de cada casta (reina y obrera). Abre las fotos con el programa ImageJ, y con la herramienta de dibujo contornea el tórax en cada una de las perspectivas (dorsal y lateral), calculando entonces con imageJ el área trazada. Para calcular el volumen dorsal (VD) y el lateral (VL) necesita, respectivamente, una altura (H) y una anchura (W). Me comenta Molet que el criterio para decidir estas longitudes depende un poco de las características de cada especie, pero que, por lo general, mide en cada perspectiva varios segmentos, obteniendo finalmente la media de dichos segmentos para H y para W. Ya sólo queda aplicar las fórmulas:
VD = área dorsal x H
VL = área lateral x W
Volumen tórax = (VD + VL) / 2
Índice de dimorfismo = Vol. tórax reina / Vol. tórax obrera
Los resultados que obtiene creo que son muy reveladores (incluso se ofrece a que le envíen muestras para determinar los índices). Aquí podéis ver los índices de dimorfismo de 88 especies:
http://www.biologie.ens.fr/ecologie/com ... table.html
La descripción"oficial" del método la hará Molet en:
Molet M., Peeters C. and Fisher B.L. 2007. Winged queens replaced by reproductives smaller than workers in Mystrium ants. Naturwissenschaften. En prensa.