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MF 5型多功能一体机
技术规格

MF5 显微细胞分析、菌落计数、筛选、

抑菌圈测量联用仪

MF 系列多功能一体机是由菌落、抑菌圈成像系统、显微成像系统及图像分析软件构成的,有助于实现微生物常规实验的智能化:显微细胞观察和分析、菌落自动计数和筛选、抑菌圈测量和效价分析。MF5是迅数科技全新推出的高端型号多功能一体机,专为高端科研需求而设计。配置德国徕卡显微镜,可以轻松捕获高清晰图像,便于显微观察和分析,同时具备荧光菌落分析功能。

 

显微图像分析

显微图像采集
    采用德国徕卡DM750高清显微镜进行光学图像采集,并通过500万像素CCD将光学图像转换为高品质数字信号,可以清晰展现图像细节,完美还原样本的真实色彩。

显微测量功能
    可以精确测量颗粒的直径、角度、弧度、周长、面积,以及手动绘制的任意直线、弧线、曲线的长度等,并自动生成测量结果。

图像处理与标注
    内置27种图像处理方法,如自适应增强、彩色分量增强、图像平整、边缘锐化、滤波、边缘检测、形态学运算等,可显著提高显微观察效果,满足高端用户的特殊需求。文字和图形嵌入工具,为科研论文的写作提供帮助。

颗粒自动统计
    具备大量统计功能,可对颗粒、细胞进行快速计数,如区域统计、直径分类统计、颜色识别统计、粘连分割、杂质剔除、鼠标点击统计等。

 

菌落计数

培养皿成像系统
    采用SONY高灵敏、大面阵CCD, 具有超低读出噪声水平、宽动态范围和独有的高灵敏度设计等特点。结合500万像素 F1.4大光圈定焦镜头和悬浮式暗视野照明,可清晰展现培养基深层的细小菌落、气泡、划痕。

全封闭暗箱拍摄
    采用全封闭、宽光带照明技术,符合人体工学的舷窗门设计,隔绝环境光的干扰,彻底消除杂散光在玻璃培养皿折射形成的光斑、光环现象,为精确活菌计数提供了必备的光影条件。上光源呈360度柔性混合光照明,可突显菌落的色泽和纹理,使菌落表面的皱折、凹陷、边缘的锯齿更富立体感;下光源为晶锐悬浮式暗视野照明,不仅清晰勾勒菌落轮廓,还能把霉菌或放线菌的基内菌丝与气生菌丝部分明显区分。

三色LED混合光源、色温调节
    科学研究希望能真实反应菌落的色泽,传统白光LED照明成像偏蓝。长寿命、低功耗、环保型三色LED混合光,通过暖色光和冷色光的配比,控制色温范围为3500K-8500k,拍摄出最真实的菌落色泽。

辅助光源--双波长紫外
    内置254nm紫外灯,可解决菌落仪长期使用带来的污染问题,也能满足紫外诱变的需要。双侧366nm紫外照明设计能激发菌落荧光,满足大肠埃希氏菌、绿色荧光蛋白等的观察。

疑难图像处理--高级统计算法
    菌落计数的核心是将菌落从培养基背景中分割提取出来,迅数第四代菌落计数仪采用目前国际前沿的图像分割技术---基于水平集活动轮廓模型的图像分割方法。该方法具有抗噪性强、数值求解稳定性好、分割边界光滑连续、可以处理拓扑结构等优点。针对微生物菌落多样性,迅数开发出了“快速活动轮廓模型”、“基于RGB约束的彩色水平集活动轮廓模型”、“多相水平集活动轮廓模型”等先进的图像分割技术,实现了复杂菌落、高难度平皿的准确计数。

 

免疫学分析--OPKASBA
    在免疫学检测方法中,调理吞噬杀菌试验(OPKA)和血清杀菌试验(SBA)需要对同一平皿内多区域或微孔板不同孔内培养的细菌进行计数,迅数-多区域统计算法可以轻松实现任意多个区域的同步一键计数。

多孔板克隆计数
    克隆形成实验中的细胞克隆计数一般是采用手动计数的方式,然而手动计数过程中带有非常大的不确定性,特别是当形成的细胞克隆大小差异较大时,很难得到更有效、精确的数据。迅数科技为克隆形成实验提供了一项快速方便的多区域统计工具,可以通过智能识别细胞克隆的形态和颜色,实现精确计数。

网格滤膜与3M测试片
    在3M测试片或滤膜上进行菌落统计时,传统图像处理方法分割出来的是网格而不是菌落。迅数创新推出的“基于形态约束的水平集活动轮廓模型”分割算法,可实现网格背景下的一键菌落计数。

高级工具-背景文字、斑纹消除
    培养皿底部用记号笔标的符号、未清洗彻底留下的污渍斑痕,都会给菌落影像自动识别带来干扰。迅数开发的背景修复工具,只需两步操作,即可把培养皿影像修复到原始状态,从而提高菌落图像分割的精度。

 

菌落筛选

双圈分析
    迅数为抑菌圈、透明圈、变色圈、生长圈等双圈问题提供了专门的特性分析工具,通过精确测量外圈直径和菌落直径,自动计算二者面积比和直径比。根据比值的大小自动排序,定位出相应的菌落,可用于抗生素、酶制剂、有机酸等的筛选。

多菌种分类识别
    微生物研究中有时需要在多菌混杂情况下把目标菌分类统计出来。例图为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌混合益生菌制剂,利用两种菌在颜色、大小、轮廓的微小特征差异,准确地进行图像识别。

彩色菌落识别
    随着显色培养基的使用日益广泛,在科研、检测领域又提出了新的要求:对不同颜色的菌落一次性分类计数。传统的多色菌落自动分类一般采用彩色立方体的方法,但效果往往不好。迅数科技最新研究的“基于RGB约束的水平集活动轮廓模型多色聚类”,将RGB模型加入CV水平集活动轮廓模型的约束条件中,得到了较理想的图像分割效果。

菌落特征描述
    微生物基础研究中菌落形态描述是必不可少的,由于每个人的语言表述不同,传统的描述方式随意性大。迅数建立了一套菌落形态数字化描述体系,不仅规范了细菌、酵母、放线菌、霉菌的特征描述,还把菌落精确测量数据直接导入数据库。尤其是菌落颜色,根据取值点的三维颜色数据,自动生成颜色文字描述。

霉菌一键式测量
    传统的菌丝生长速率、霉菌生长量、菌丝生长抑制率、室内毒力测定等霉菌研究实验采用十字交叉法测量菌落生长直径。由于多数霉菌菌落蔓延、疏松、边缘发散不规则,测量的人为误差大,效率低。迅数“霉菌一键测量”模块,只需用“魔棒”在菌落边缘点击一次,即可瞬间测出大霉菌的面积、周长、长径、短径。

 

抑菌圈测量

Szone 多模式测量技术
    管碟扩散法要求抑菌圈圆而边缘清晰,但实验中仍会出现抑菌圈边缘不清晰、破裂等情况,迅数Szone 抑菌圈多模式测量技术,运用三种不同的高速算法,精确提取构成抑菌圈边缘的像素点,从而完成高精测量。

抗生素效价测定
    符合中国药典2010版二剂量法、三剂量法及合并计算要求。高清晰成像、高精度数字测量保证了效价测定精度。重复性自检的相对误差小于0.01%;均匀性自检的相对误差小于0.1%;效价测量精度大于99.7%

舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验
    抗生素残留问题成为影响乳制品安全的重要因素之一。为了测试牛奶中是否添加β-内酰胺酶,迅数提供了一款快速测量和智能判断软件,通过纯水验证、平行样本检测、平均值计算,智能判别β-内酰胺酶阳性或阴性。

 

主要功能与技术指标

一、菌落、抑菌圈数字成像
1.   光源
  Ø  可见光:高亮三色LED结构光
  Ø  254nm紫外:用于腔体消毒、紫外诱变

2.   光路与照明控制
  Ø  全封闭暗箱:消除环境杂散光干扰
  Ø  上光源:场景式360°柔性无影光照明
  Ø  下光源:晶锐悬浮式暗视野照明
  Ø  上光、下光、双光、紫外,自由切换
  Ø  色温可调(3500K-8500K)、光强可调 
3.   光电转换
  Ø  高清工业定焦镜头:8mm5.0 mega-pixel2/3"、 Distortion <-1%C-Mount
  Ø  大面阵常温高灵敏CCD相机(适合荧光菌落拍摄)

二、菌落计数与筛选
1.   基本菌落计数功能
  Ø  平皿类型:倾注、涂布、膜滤、螺旋平皿、3M纸片、多孔板
  Ø  一键智能计数(6模式)
  Ø  全皿菌落统计:菌落总数统计,并按25档尺寸分类显示
  Ø  区域选择统计:可选择圆形、矩形、任意圈定区域进行统计
  Ø  直径分类统计:设置直径范围,统计特定大小的菌落
  Ø  鼠标点击统计:快速标记、添加菌落,适合培养皿边缘菌落的计数
  Ø  菌落粘连分割:自动分割相互粘连的菌落,链状菌落由用户选择分割或不分割
2.   高级菌落统计功能
  Ø  螺旋菌落统计
  Ø  动态调节统计
  Ø  偏差预估统计
  Ø  水平集多模型算法
  Ø  特定菌落统计
  Ø  反式统计
  Ø  高粘连菌统计
3.   网格滤膜与3M测试片
  Ø  黑色实线网格一键统计
  Ø  3M细菌总数测试片、3M金黄色葡萄球菌测试片:一键统计
  Ø  3M大肠菌群测试片、3M大肠杆菌/大肠菌群快速测试片:一键统计+人工选择
4.   典型菌筛选
  Ø  杂菌、杂质剔除
  Ø  单色分类统计
  Ø  多色自动聚类
  Ø  指定多色筛选
  Ø  透明圈特性分析
  Ø  双色圈自动筛选
5.   菌落特征描述
  Ø  细菌、酵母、霉菌、放线菌,菌落特征数字化描述
6.   专项分析
  Ø  微生物限度分析工具
  Ø  防霉检测
  Ø  串联统计
  Ø  并联统计
7.   高级工具
  Ø  网格清除:消除滤膜网格背景干扰
  Ø  人工计数修正:添加或删除菌落
  Ø  排除污染区域:鼠标勾勒任意污染区域,自动剔除污染区域的菌落数
  Ø  背景文字消除:自动消除记号笔干扰
  Ø  背景斑纹去除:自动消除培养皿污渍干扰
  Ø  人工粘连分割:手动分割多重粘连菌落
  Ø  参数自动换算:培养皿直径、样本稀释度输入,实现自动换算
  Ø  文字、图形标注
8.   标定与测量
  Ø  仪器标定:仪器自带标定、人工修正标定
  Ø  一键式快速测量:一键测定大菌落,适合真菌、放线菌的单菌落分析
  Ø  全皿自动测量:全皿菌落的等效直径、面积、长短径、周长、圆度分析
  Ø  手动精确测量:长度、角度、弧度、面积、弧线、任意曲线

三、抑菌圈测量与分析
1.   Szone 抑菌圈多模式测量技术
  Ø  自动检测:基于抑菌圈轮廓的精确边缘检测,适合边缘清晰、圆形抑菌圈
  Ø  拟圆逼近:基于抑菌圈轮廓的圆形拟合逼近,适合边缘破裂、非标准圆形抑菌圈
  Ø  人工检测:鼠标点击抑菌圈边缘上三点成圆,适合边缘模糊的抑菌圈
2.   抗生素效价测定
  Ø  一剂量法效价检测:适合美国药典
  Ø  二剂量法、三剂量法及合并计算:适合中国药典2010
  Ø  重复性自检:相对误差≤0.01%、重复测量精度 ≤0.002mm    
  Ø  均匀性自检:相对误差≤0.1%
  Ø  台间测量差异≤0.2%
3.   舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验
  Ø  纯水验证:根据(A)、(B)、(D)产生抑菌圈,D-C3 B-A3 ,判定系统成立
  Ø  自动检测三个平行样本的(A)、(B)、(C)、(D)抑菌圈,并数据导入
  Ø  自动计算平行试验平均值,智能判别结果的阴阳性。
  Ø  无效报告自动预警

四、数据库与图像处理模块
1.   图像处理与编辑
  Ø  图像调节、自适应增强、锐化、滤波、边缘检测、形态学运算
2.   数据库
  Ø  数据存储、智能查询
  Ø  数据导出:统计结果以Excel表导出
  Ø  数据安全:操作者使用权限,数据修改权限设置

五、显微细胞分析模块
1.   显微成像
  Ø  显微镜:莱卡DM750显微镜
  Ø  500万像素大面阵显微CCD相机
  Ø  分 辨 率:0.5-1.0微米
2.   图像显示、转换
  Ø  图像显示:实时动态观察,随时捕捉任意视野图像
  Ø  图像观察:具有旋转、放大、缩小、镜像转换、局部观察功能
  Ø  图像编辑:具有对图像任意区域剪切、复制、粘贴及文字输入等功能
3.   显微图像处理
  Ø  自适应增强:通过对原图像进行与其特征匹配的分辨增强处理,使图像更清晰,边缘更明
      显,以便进行图像细微结构的观察与识别。
  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,使图像边缘变得更清晰。
  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图像轮廓。
  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。
4.   目标测量
  Ø  标 定:具有对系统在线标定功能,实现精确测量(系统内置默认标定值)
  Ø  测量功能:对颗粒直径、长度、弧度、角度、任意曲线、面积等的在线测量
5.   颗粒统计
  Ø  自动统计:自动颗粒计数,并显示每个颗粒的面积、周长、直径、圆度等形态参数
  Ø  区域统计:可选择长方形、圆形、伞形等任意形状区域进行统计
  Ø  直径分类统计:设置直径范围,统计特定大小的颗粒
  Ø  颜色识别统计:根据色度、亮度、饱和度筛选特定颗粒
  Ø  鼠标点击统计:鼠标点击添加或删除颗粒,方便、快捷
  Ø  粘连分割处理:根据用户需求可自动或手动分割相互粘连的颗粒
  Ø  多种统计算法:采用多种分割算法,适合不同背景的颗粒统计
  Ø  多样本统计:对多张显微图像的综合统计
  Ø  参数自动换算:根据统计区域面积、样本稀释度,实现自动换算
6.   绘图与标注
  Ø  绘图:对打开的图像可根据需要,绘制直线、矩形、圆形、以及任意曲线
  Ø  文字编辑:对打开的图像进行文字编辑
  Ø  标注:可方便的进行直线和角度的标注

六、仪器规格与配置
  Ø  MF5 多功能一体机主机
  Ø  莱卡DM750显微镜、摄像转接口                  
  Ø  显微镜电子目镜(500万像素专业型CCD        
  Ø  菌落分析软件、自动抑菌圈测量软件、抗生素效价测定软件、舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验软件、显微分析软件
  Ø  高端一体电脑

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