粒径统计之从电镜图到数据图——简单而实用的小软件ImageJ

前言：

有很多朋友在后台留言，希望我们能够分享下粒径统计的基本操作。在这里，我们跟大家推荐一款简单而实用的小软件——ImageJ. 咱们从TEM图开始，以粒径统计分布图结束，跟大家分享下粒径统计的整个流程，希望对大家有所帮助。此外，如果大家有什么特别想要我们进行分享的内容，也可以通过留言的方式告诉我们，我们会根据需要增加一些分享内容。

友情提示：大家直接在百度中搜索ImageJ就可以找到这块软件，软件本身也不大，下起来很方便，祝大家使用愉快！

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ImageJ的功能很多（这是为什么我们选取ImageJ来分享的一个原因），统计粒径的方式也有多种，今天跟大家分享一种最常规的方式——手动统计粒径。后续我们会对其他的方式也进行一些基本的介绍，敬请期待。

第一步：利用ImageJ打开图片文件。

ImageJ是一个基于java的公共的图像处理软件，它能够处理TIFF, PNG, GIF, JPEG, BMP, DICOM, FITS等多种格式的图片（只要将SEM，TEM图片变成这些格式就可以用ImageJ进行处理了）。

操作：点击ImageJ菜单栏中File--Open,找到想要打开的TIF或者JPG文件，将其打开，得到下图右所示界面。

备注：TEM图片有的时候是DM3的格式，需要先通过Gatan DigitalMicrograph（有机会后面也会跟大家进行分享）将其转变为TIF或者JPG格式。

第二步：设置标尺。

标尺对于一个图片的重要性用不着我废话，这里，我只讲操作。

a. 在工具栏中找到画线工具，然后采用它画一条直线，与标尺长度重合；

（备注：如果标尺太小，可以通过缩放工具将图片放大之后，再用画线工具画直线）

b. 在ImageJ的菜单栏中找到Analyze-->Set scale,在弹出来的窗口中，Known Distance一栏中填入标尺的已知长度，Unit of Length中更改标尺的单位。然后，点击OK完成标尺的设置。

设置标尺实际上就是要得到像素长度和已知标尺长度的比例尺，这样画一条线就可以通过这个比例直接得到这条线的真实长度。

第三步：量取粒径。

设置好标尺以后，就可以通过划线来方便地量取纳米颗粒的粒径尺寸了。

a. 采用画线工具，划出某一颗粒的直径（如果颗粒太小，可以采用缩放工具进行缩放），然后点击菜单中Analyze-->measure,在弹出的result窗口中，length即为测得的纳米颗粒粒径数据。

b. 标记好已经统计过的颗粒。

一般而言，粒径统计应该统计最少100个纳米颗粒，为了保证统计的准确性，不要重复统计。ImageJ中有一个标记工具，可以让大家很方便地知道哪个颗粒已经统计过了。

操作：点击Analyze-->Label即可，每量取一个纳米颗粒之后，Label一下，可以避免重复统计。

第四步：统计结果导出。

待100颗纳米颗粒全部统计完毕之后，点击result窗口，在菜单中选取save as进行保存，会得到一个XLS文件。

第五步：统计结果分析。

统计结果的分析我们还是采用origin来进行。

具体操作步骤如下：

a. 打开xls文件，将length这一列数据拷贝到origin中。

b. 选中该列，然后点击Origin菜单栏中Statistic-->Descriptive Statistic-->Frequency count;

c. 在弹出的窗口中可以选择统计的参数，包括最小值（minimum），最大值（maximum），增量（Incremen）等。

d. 设置好之后点击OK，可以得到下图所示的表格。

e. 选中其中的count一栏，然后做column图，并对坐标轴进行美化，得到上图所示的粒径分布图。

f. origin中如何求取平均值和标准差？

以粒径统计为例，在b步骤中选取该列后点击Origin菜单栏中Statistic-->Descriptive Statistic-->Statistics on column，在弹出的窗口中，可以看到平均值和标准差。

一般，粒径分布图中， 人们会把平均值和标准差列在分布图上，如下图所示。

至此，粒径统计的整个过程就结束了。有疑问？试一试吧，有什么不懂的可以留言讨论!

声明：这里分享的粒径统计方法并不是唯一的，也可能不是最优的，只是提供一种可行的方式，后期我们还会推出其他简洁的方式，敬请期待！