分布式CellProfiler官方Docker镜像文档

镜像概述

概述与主要用途

该镜像为分布式CellProfiler的官方Docker实现。CellProfiler是一款开源生物医学图像分析软件，广泛应用于细胞表型分析、高通量筛选等领域。分布式版本通过集群化部署实现大规模图像数据的并行处理，显著提升分析效率。本镜像提供标准化运行环境，简化分布式CellProfiler的部署与使用，适用于需要处理海量生物医学图像数据的科研场景。

核心功能与特性

• 官方认证：由CellProfiler团队维护，确保与上游版本同步更新及兼容性
• 分布式架构：支持多节点协同工作，实现任务并行化，提升大规模数据处理能力
• 完整分析功能：集成CellProfiler核心模块，支持细胞计数、形态测量、荧光强度分析等生物图像分析功能
• 环境一致性：通过Docker容器化，消除环境依赖差异，确保分析结果可重复
• 可扩展性：支持动态扩展计算节点，适应不同规模的数据分析需求
• 轻量级部署：简化分布式集群配置，降低科研团队的部署门槛

使用场景与适用范围

适用范围

生物医学研究机构、高校实验室、制药企业研发部门、临床诊断研究中心等需要进行生物图像分析的单位。

典型使用场景

• 大规模细胞培养图像的自动化分析（如干细胞分化监测、肿瘤细胞形态学研究）
• 高通量药物筛选中的细胞表型筛选与量化分析
• 多中心协作研究中的标准化图像数据处理流程构建
• 临床病理图像的辅助分析（如组织切片图像的细胞特征提取）
• 单细胞图像分析中的高通量数据处理

详细使用方法

获取镜像

docker pull cellprofiler/distributed:latest

基本使用示例（单节点测试）

docker run -v /local/data:/data -v /local/output:/output cellprofiler/distributed:latest \
  --run --pipeline /data/analysis_pipeline.cppipe \
  --input /data/images/ \
  --output /output/results/

说明：

• -v /local/data:/data：挂载本地数据目录至容器内/data
• -v /local/output:/output：挂载本地输出目录至容器内/output
• --pipeline：指定CellProfiler分析流程文件（.cppipe格式）
• --input：指定输入图像文件目录
• --output：指定分析结果输出目录

分布式部署示例（docker-compose）

创建docker-compose.yml文件：

version: '3'
services:
  master:
    image: cellprofiler/distributed:latest
    command: --master --port 8080
    ports:
      - "8080:8080"
    volumes:
      - /shared/data:/data
      - /shared/output:/output
    environment:
      - LOG_LEVEL=INFO
      - WORKDIR=/data

  worker:
    image: cellprofiler/distributed:latest
    command: --worker --master-url master:8080
    depends_on:
      - master
    volumes:
      - /shared/data:/data
      - /shared/output:/output
    environment:
      - LOG_LEVEL=INFO
      - WORKER_THREADS=4  # 根据宿主机CPU核心数调整
    deploy:
      replicas: 3  # 启动3个worker节点

启动集群：

docker-compose up -d

提交任务：

docker exec -it [master_container_id] cellprofiler-distributed submit \
  --pipeline /data/pipeline.cppipe \
  --input /data/images/ \
  --output /data/output/

配置参数与环境变量