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新S300藻类智能鉴定计数仪
技术规格

Algacount  S系列藻类智能鉴定计数仪(S300型)


 

 

Algacount S300是迅数的高端藻类智能鉴定计数仪,专为大中型企业、科研和监测机构而设计。专家校验的藻类数据库进行了大幅扩容,并对淡水藻和海洋藻加以区分。新增两项“迅数”核心技术:生物相似性高精度智能搜索、混沌智能辅助分类识别,实现快速的藻类辅助鉴定和不同藻类的自动分割计数。
   
新版的Algacount S300还具备:景深拓展和拼接、生物量分析、直链藻和多囊藻内部子细胞自动计数、单细胞微藻自动计数、藻类色素体的定位定量等多种藻类分析功能。
    高配版的S300更配置了MIC显微分析软件,满足科研用户的精细观察和分析需求。

 

精细、直观的藻类数据库、多模式查询

    显微镜下的藻类复杂多样:同一藻类的观察图像会不同,如针杆藻,可以单细胞存在,也可以每个细胞的一端相连成放射状群体,从壳面看针形,而从带面看是长方形…… 不同门类的藻类鉴别要点完全不同,甲藻观察的重点是纵沟、横沟、板片,硅藻观察的重点是壳面的花纹……

     S300藻类智能鉴定计数仪参考了《中国淡水藻类》、《中国海藻志》和水生生物学主流教材以及大量的权威藻类学文献,听取了藻类生物学家和藻类环境监测专家的建议,依据中国藻类系统分类学的主流学派,对原数据库藻种的类别和描述进行校验补充,增添了大量精美的图片,用户还可用多种方式进行藻种搜索和查询,如生物相似性高精度智能搜索、形态学搜索、分类学查询和常见藻查询等。

 

生物相似性高精度智能搜索
   
生物相似性高精度智能搜索是迅数新一代藻类智能鉴定的核心技术,通过“形态相似性”与“生物相似性”的有效结合,准确提取并融合藻种的生物特征,极大地提高了藻类搜索精度,使得快速藻类鉴定成为可能。
    (1)   原理
      l   颜色特征提取:采用颜色直方图的颜色特征提取方法,实现对藻细胞的颜色特征提
                            取。
      l   纹理特征提取:基于Gabor滤波器的旋转不变性特征提取,实现对藻细胞的纹理
                            特征提取。
      l   智能搜索:将两种特征融合为特征向量,使用支持向量机的分类器进行训练,实现
                        对藻细胞图像的分类鉴别搜索。

                               

(2)   实例: 

合藻辅助分类识别
   
沌智能辅助分类计数是迅数在藻类识别研究方面的重大技术突破,利用藻细胞在颜色、尺寸、形状等方面的差别,初步实现了形态、色泽差异大的多类藻细胞辅助分类计数。
   
(1)原理:
      l   混沌遗传算法:利用混沌运动所具有的随机性遍历性和初值敏感性,将混沌状态引
                             入到优化变量中,把混沌运动的遍历范围扩大到优化变量的取值
                             范围,从而实现对水体中所有藻类的图像分割。
      l   模糊C均值聚类算法:确定每个藻种样本数据隶属于某个聚类的程度,把隶属程度
                                   相似的藻归为一个聚类。

 

(2)  实例:

单细胞微藻自动计数
   
为解决新能源、新食品原料微藻的研究和生产工艺控制,“迅数”开发了“卵形细胞辅助计数”和“复杂细胞辅助计数”两种图像分割算法,可以快速实现微藻细胞浓度测定。

 

多细胞分析(胶被群体、链状体)
   
针对用户渴望准确分析微囊藻、直链藻子细胞数量,“迅数”研究了专门的算法,为类似的胶被群体和链状体藻类,提供了方便、快速的分析工具。

 

显微测量、生物量分析、色素体研究
   
为满足用户对藻类微观形态的研究,“迅数”提供了专门的显微分析工具。透明数字标尺可在不同物镜倍率下实现显微测量;生物量分析工具则根据测量数据和几十种藻类数学模型,快速计算当前藻种的生物量;“色素特征快选”工具,可以依据藻色素特征,对色素体自动定量、定位。

 

 

 

仪器主要功能与技术指标

 

一、显微数字成像
  Ø  科研级彩色CCD相机,大视场显微图像动态观察、静态捕获
  Ø  手动、自动双模式控制拍摄
  Ø  多维景深融合:扩展高倍物镜景深,显现不同液层细胞
  Ø  超视野拼接:适合丝状、链状藻类的观察分析

二、藻类智能鉴定
1.  藻类专家数据库

  Ø 主数据库:藻类形态文字介绍、手绘图、彩色显微照片

  Ø  用户数据库:允许用户完善、补充藻类图库和文字。
2.  智能查询
  Ø  名称查询:根据中文名、拉丁名查询
  Ø  分类学查询:根据藻细胞所在门、属、种,进行查询
  Ø  关键词查询:根据藻细胞的文字描述中的特征词进行查询
  Ø  常见藻查询:可分别查询水华、赤潮、有毒藻、海洋藻、淡水藻
3.  生物相似性高精度智能搜索
  Ø  生物特征信息包含:藻细胞的颜色、形态、纹理特征
  Ø  智能搜索:将特征信息融合为藻细胞图像的特征向量,使用支持向量机的分类器进行训练,实现对藻细胞图像的分类鉴别搜索。
4.  形态学搜索
  Ø  一级形态:单细胞、多细胞群体、不分枝丝状体、分枝丝状体、膜状体、管状体、链状体、网状体
  Ø  二级形态:细胞形态、细胞结构、群体形态、母细胞壁、子细胞排列与数量、藻丝结构与分枝等

三、藻类计数与分析
1.   混合藻流程式计数
  Ø  浮游藻分类标记:采用不同颜色、不同大小的色圈标记各种微藻
  Ø  浮游藻分类计数:对各视野画面的藻类,按类点击、自动累积计数
  Ø  胶被群体分析:对胶被包围的多细胞群体,自动解析换算子细胞数
  Ø  链状体分析:对链状多细胞群体,自动解析换算,估算出链状细胞数
  Ø  藻类总数统计:对样本各种藻类的总数进行自动累计
  Ø  优势种自动排序、按门排序、优势群落组成百分比分析
  Ø  藻密度自动换算,自动计算生物量
2.   合藻辅助分类识别
  Ø  混沌智能辅助分类计数:基于混沌原理,对混合藻实现模糊判断和分类计数
3.   单细胞微藻自动计数
  Ø  卵形细胞辅助计数:对轮廓清晰的单细胞微藻,动态调节、分割计数
  Ø  复杂细胞辅助计数:对背景清晰、形态复杂的单细胞微藻分割计数
4.   色素体分析、藻类测量、生物量分析
  Ø  色素体定量:依据藻色素特征,对色素体自动定量、定位
  Ø  标尺测量:具有透明、不透明2种标尺,可用鼠标拖动标尺,对藻细胞快速测量
  Ø  任意测量:鼠标点击划线测量藻细胞
  Ø  生物量分析:依据藻类形态数学模型,测量、计算生物量
5.   图像处理(仅限高配版)
  Ø  自适应增强:分辨增强处理,突显藻细胞显微特征
  Ø  图像调整:图像亮度、对比度、饱和度、RGB三色任意调节,灰度图、负相图的转换
  Ø  图像补偿:通过线性补偿,对数补偿,贝尔补偿等多种数学方法对图像的失真部分进行补偿,使图像更加清晰
  Ø  图像锐化:通过增强图像的高频分量,使藻类边缘变得更清晰
  Ø  图像平整:通过图像平整处理,使图像背景均匀
  Ø  图像滤波:高斯滤波、低通滤波、中值滤波等6种滤波方式有效提高图像清晰度
  Ø  边缘检测:两种检测方式、三种算子结合多种检测选项更精确地提取藻类轮廓
  Ø  形态学处理:腐蚀、膨胀、开启、闭合等非线性数学形态学处理

四、数据管理、报表打印
  Ø  标注:可在已拍摄的藻细胞图片上,进行任意的文字、尺寸标注
  Ø  数据库:自动保存每批显微照片、统计标识和统计数据
  Ø  报告编辑、打印:提供报告编写模板、文本输入、打印预览
  Ø  数据导出:藻类统计数据、图片导出到EXCEL

五、配置说明
1.   S300标准配置
  Ø  科学级彩色CCD2580×1944
  Ø  Algacount藻类智能鉴定计数软件
  Ø  品牌商务液晶电脑
2.   S300高配版
  Ø  科学级彩色CCD2580×1944
  Ø  Algacount藻类智能鉴定计数软件、MIC显微图像分析软件
  Ø  品牌商务液晶电脑
3.   用户自配
  Ø  显微镜(建议选用奥林巴斯、尼康、莱卡、蔡司中高端型号)
  Ø  显微摄像接口(建议选用各品牌原装0.63倍缩小镜C-mount 摄影接口)

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