GoogleColabでImageJを動かそう

あらまし

使いやすい画像処理環境は、画像処理のアルゴリズム実装のときに役立ちます。
私は、GoogleColabがJavaを動かすことができることは知っていましたが、外部ライブラリを利用できることは知りませんでした。
この記事は、私が普段から使っているImageJをColabで動かす手順の記録です。

ColabNotebookを編集する

Colabノートブックはデフォルトのプログラミング言語のカーネルがpythonになっています。
これを、javaに変更します。
方法は、kernelspecのpythonの箇所をjavaに置き換えるだけです。
置き換えると、このような状態になります。

編集の方法は、まず、GoogleDriveに新しいColabノートブックを作り、空のまま、「.ipynb」でダウンロードします。
適当なテキストエディタでダウンロードしたノートブックを開き、上述の箇所を編集します。
編集し終えたら、再度、GoogleDriveへアップロードし、Colabで開きます。

JavaとIJavaをインストール

次に、OpenJDK8と、IJavaをインストールします。
ImageJはまだjava8で開発されているので、バージョンを合わせています。
IJavaは、ノートブックをJava仕様で動かすためのツールです。

以下のコードセルを追加して、実行します。

!apt update -q
!apt-get install -q openjdk-8-jdk-headless
!curl -L https://github.com/SpencerPark/IJava/releases/download/v1.3.0/ijava-1.3.0.zip -o ijava-kernel.zip
!unzip -q ijava-kernel.zip -d ijava-kernel && cd ijava-kernel && python3 install.py --sys-prefix

カーネルが無事に追加されると、カーネルリストにjavaが追加されます。
確認は以下のコマンドで可能です。

!jupyter kernelspec list

Available kernels:
  ir         /usr/local/share/jupyter/kernels/ir
  python3    /usr/local/share/jupyter/kernels/python3
  java       /usr/share/jupyter/kernels/java

ホストされているランタイムに接続

ランタイムに再接続することで、Javaを有効にします。
（ランタイムの再起動ではJavaを有効にできません。）
ノートブック右上のRAM、ディスクの表示の右にある下向きの三角マークを選択して、「ホストされているランタイムに接続」を選択します。
数秒、ランタイムが再起動するまで待ちます。

Javaの動作確認

Hello javaを出力してみます。

// check running java
System.out.println("Hello java")

ImageJを動かす

次に、ImageJをMavenを使って導入します。
ここでは、拡張性を考えて、POM形式で外部ライブラリを読み込む方法を示します。
以下のコードセルを実行します。

%%loadFromPOM
<repositories>
  <repository>
    <id>scijava.public</id>
    <url>https://maven.scijava.org/content/groups/public/</url>
  </repository>
</repositories>

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>net.imagej</groupId>
    <artifactId>ij</artifactId>
    <version>1.53r</version>
  </dependency>
</dependencies>

POMを用いなくとも、各ライブラリやリポジトリは、次のように一行で追加できます。
しかし、POMが確実です。

// add repositories
// %mavenRepo <ID> <URL>
// %mavenRepo scijava.public https://maven.scijava.org/content/groups/public/
// example of load dependensies
// %maven net.imagej:ij:1.53r

画像を表示したいときは、BufferedImageで返すようにします。
（DICOMは非圧縮（JPEG形式のDICOMはNG）でなければ読み込めないので注意してください）

ImagePlus sampleCT = new ImagePlus("https://imagej.nih.gov/ij/images/ct2.dcm");
sampleCT.getBufferedImage();

画像フィルタリング、画像のリサイズ、保存、しきい値処理、ROI、など処理できます。
ちょっと楽しみが増えました。

コメント募集

ImageJでこのような処理をしたい！など、難しいものでなければリクエストにお答え致します。お気軽にコメントください。

サンプルノートブック

References

• Prepare Java Kernel for Google Colab: https://colab.research.google.com/gist/tueda/a200b3f747d0fc864be8b4dd09be5a1e/java-colab.ipynb
• How to write JAVA in Google Colab: https://youtu.be/VHlSICjZRPs
• IJava Magics to work with maven: https://github.com/SpencerPark/IJava/blob/master/docs/magics.md

Visionary Imaging Services, Inc. 2022/05/11