迅數AlgaeAI 700浮游生物自動(dòng)分類(lèi)計數系統

• 更新時(shí)間：2024-05-08
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迅數AlgaeAI 700浮游生物自動(dòng)分類(lèi)計數系統，由迅數最新研發(fā)的AlgaeAI系統和全自動(dòng)掃描顯微系統構成。借助高速三軸電動(dòng)平臺，獲取高清顯微影像，利用基于超級深度學(xué)習的AlgaeAI 技術(shù)，可對水域中的浮游生物自動(dòng)識別物種、分類(lèi)計數、生物量測定、計算細胞密度，自動(dòng)生成并導出數據報表，實(shí)現對浮游生物的電子化記錄，確保電子數據的完整性。

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迅數AlgaeAI 700浮游生物自動(dòng)分類(lèi)計數系統，由迅數最新研發(fā)的AlgaeAI系統和全自動(dòng)掃描顯微系統構成。借助高速三軸電動(dòng)平臺，獲取高清顯微影像，利用基于超級深度學(xué)習的AlgaeAI 技術(shù)，可對水域中的浮游生物自動(dòng)識別物種、分類(lèi)計數、生物量測定、計算細胞密度，自動(dòng)生成并導出數據報表，實(shí)現對浮游生物的電子化記錄，確保電子數據的完整性。AlgaeAI 700還配有浮游生物智能鑒定專(zhuān)家模塊，為水生態(tài)系統浮游生物多樣性研究提供重要工具。

人工智能，觸手可及

AlgaeAI 700是迅數超深機器學(xué)習的高級浮游生物智能分析識別計算系統，開(kāi)展浮游生物分析的人員都能使用先進(jìn)的數據分析技術(shù)—— 無(wú)需具備深厚的浮游生物學(xué)專(zhuān)業(yè)知識。

l   簡(jiǎn)單，一鍵完成識別、分類(lèi)、計數、百分比、藻密度計算、優(yōu)勢藻排序、報告輸出

l   快速，單視野分析僅需0.6秒

l   精確，可識別經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練的145種常見(jiàn)藻，60種淡水浮游動(dòng)物，識別精度達95%以上

l   高魯棒性，適應實(shí)驗中常見(jiàn)的復雜顯微圖像：較高密度下的藻細胞交叉重疊、景深不足造成的局部結構模糊、混有較多雜質(zhì)的背景、細胞僅有部分在視野內……。

全程透明化，看得見(jiàn)的真實(shí)  

分析識別和統計過(guò)程，完整顯示在屏幕上，操作員可以清楚觀(guān)察每一張圖片的分析過(guò)程與處理結果。

l   點(diǎn)擊“AI啟動(dòng)"，主窗口圖片一張張閃過(guò)，藻細胞被一個(gè)個(gè)框出來(lái)，框的上邊是這個(gè)藻的名稱(chēng)

l   右側上方的綠色滾動(dòng)條，告知樣本正在檢測中……

l   右側是實(shí)時(shí)跳動(dòng)更新的數據：門(mén)類(lèi)、藻名稱(chēng)、藻數量、百分比、藻密度……

檢測完畢，點(diǎn)擊左下邊的圖片隊列，可以方便的檢視每張圖片上的藻類(lèi)計數情況：個(gè)別名稱(chēng)不對？個(gè)別藻沒(méi)檢測出來(lái)？個(gè)別藻需要刪除？ 簡(jiǎn)單，點(diǎn)擊工具箱，2-3秒即可修正。

解決復雜視野圖像檢測的困難  

浮游植物定量分析過(guò)程存在諸多挑戰，如采集的定量水樣中懸浮雜質(zhì)較多，濃縮后細胞密度過(guò)高，微藻相互交疊、藻細胞在計數框內分層分視野存在、顯微鏡光學(xué)成像的清晰度不夠、聚焦不準……

    AlgaeAI 700利用其超級深度機器學(xué)習能力，可以快速、可靠地產(chǎn)生高質(zhì)量的分析識別結果。

不怕藻細胞的交叉與重疊，直接自動(dòng)解開(kāi)

藻密度超過(guò)10¹⁰ cells/L 背景雜亂的樣本，一樣能識別計數

光源、聚焦調整不到位，脆桿藻、盤(pán)星藻，很淺很淡，照樣可識別

浮游動(dòng)物自動(dòng)識別

藻類(lèi)智能鑒定的數字化寶庫

    宏大的藻類(lèi)圖文庫，覆蓋了中國境內江河、湖泊、水庫等內陸水域以及周邊海域的淡水、海洋物種，精致選編的圖片和文字介紹，融合豐富的檢索架構，是浮游生物基礎教學(xué)、水環(huán)境監測單位機構普及藻類(lèi)知識的幫手。

分類(lèi)學(xué)檢索，常見(jiàn)藻重點(diǎn)編輯、分欄介紹， 形態(tài)、結構、生殖、生態(tài) 一目了然。

形態(tài)學(xué)檢索，依據形態(tài)相近性、漸變性，組合歸類(lèi)成圖形語(yǔ)言，并結合細胞或群體的結構特征，如鞭毛、色素體、花紋、膠被等 ，實(shí)現精確、快捷的形態(tài)學(xué)檢索。

高品質(zhì)顯微掃描成像

以?shī)W林巴斯科研級生物顯微鏡BX43為光學(xué)成像載體，配置平滑安靜的XYZ電動(dòng)載物臺，實(shí)現一鍵式精確操作：自動(dòng)對焦、自動(dòng)掃描，圖像質(zhì)量?jì)?yōu)異。

主要功能與技術(shù)指標

1.   分析規范

符合《SL733-2016內陸水域浮游植物監測技術(shù)規程》、《水生態(tài)監測技術(shù)要求-淡水浮游植物》、《HJ1216-2021水質(zhì)浮游植物的測定0.1mL計數框-顯微鏡計數法》和《HJ1215-2021水質(zhì)浮游植物的測定濾膜-顯微鏡計數法》、《水和廢水監測分析方法》（第四版），及《GB17378-2007海洋監測規范》對應的藻類(lèi)分析要求。

2.   全自動(dòng)掃描顯微系統

?  奧林巴斯BX43顯微鏡：物鏡規格4、10、20、40倍半復消色差物鏡

?  高精度電控XYZ自動(dòng)掃描平臺：實(shí)現X/Y/Z軸方向微米級運動(dòng)及自動(dòng)控制

?  步進(jìn)電機XY平臺：一次裝載4片，最小步長(cháng)≤ 0.1um 雙向重復定位精度≤±1um最大速度：20mm/s

?  根據調整后樣品浮游植物的密度，可選擇全片掃描法、行格掃描法、隨機視野掃描等方式進(jìn)行成像

?  電動(dòng)Z軸：閉環(huán)分辨率 0.156um；重復定位精度：≤±0.4um

?  高靈敏全局快門(mén)相機，多景深連續自動(dòng)掃描對焦，拍攝層數間距可設定，圖像分辨率<0.20um/pixel

3.   AlgaeAI 700  基于超級深度學(xué)習的迅數浮游生物AI系統

迅數AlgaeAI 700浮游生物AI自動(dòng)分類(lèi)計數系統，由資深專(zhuān)家團隊組，在對浮游生物特征深入研究的基礎上，結合機器學(xué)習理論，創(chuàng )新性地研究建立了具有高魯棒性的人工智能分析系統，實(shí)現藻類(lèi)、浮游動(dòng)物自動(dòng)分類(lèi)計數、大小測量以及生物量測定。

?  可自動(dòng)識別3～1000μm的藻類(lèi)，包含綠藻門(mén)、藍藻門(mén)、硅藻門(mén)、隱藻門(mén)、甲藻門(mén)、黃藻門(mén)、金藻門(mén)、裸藻門(mén)等 超過(guò)145種常見(jiàn)藻，藻密度檢測范圍9.2×10² -10¹¹ cells/L

?  單視野自動(dòng)識別分析時(shí)間≤0.6秒，實(shí)現準確的藻類(lèi)識別、分類(lèi)計數，同步完成優(yōu)勢藻排序、生物量計算。

?  當地分類(lèi)識別庫的優(yōu)勢物種識別率≥95%，自動(dòng)分析的重復性誤差≤5%

?  一鍵式操作，全程動(dòng)態(tài)可視化：主窗口圖片列隊疾行，藻細胞瞬間識別、原位標注名稱(chēng)；檢測數據（門(mén)類(lèi)、名稱(chēng)、數量、百分比、藻密度等）實(shí)時(shí)跳動(dòng)更新；綠色滾動(dòng)條展示圖片集檢測進(jìn)度。全程透明化操作，方便質(zhì)量監控?？墒髽私换ピ黾?、刪減、修改識別物種信息，實(shí)時(shí)更新樣品分析結果。

?  統計數據按優(yōu)勢種排序，展現浮游植物類(lèi)別、中文名、拉丁名、藻數量，藻占比、藻密度，統計物種平均單細胞長(cháng)度、單細胞寬度、單細胞高度、單細胞直徑、單細胞面積、單細胞體積，自動(dòng)計算生物量、總生物量、Shannon指數、物種均勻度指數、生物多樣性指數、豐度、優(yōu)勢度。

?  電子記錄、數據追溯與報告：自動(dòng)保存數據，一鍵化生成統計報表。已完成的分析結果可以保存，采集圖像上原位標記藻類(lèi)名稱(chēng)，任何時(shí)候打開(kāi)文件，都可重新回審每張圖片的統計精度。

?  高魯棒性：具有強抗干擾能力，對于含有大量雜質(zhì)的視野圖片，即便藻細胞處于雜質(zhì)之中，本系統基于強大的推理能力，也能準確的將其識別出。

?  重疊/粘連藻的分離識別：對高度重疊在一起的藻細胞，AlgaeAI 700基于智能粘連分離技術(shù)，能從一堆粘連在一起的細胞中，把一個(gè)個(gè)藻細胞準確的捕捉出來(lái)。

?  殘缺/局部藻的智判識別：對視野邊緣的不完整藻細胞，AlgaeAI 700基于智能形態(tài)推理技術(shù)，能根據局部信息準確識別出其是什么藻類(lèi)，從而實(shí)現無(wú)漏檢測。

?  模糊細胞的推算識別：對視野中因聚焦景深不足，而出現一些淡且不清晰的藻細胞，AlgaeAI 700基于模糊推算技術(shù)，能準確的分析識別出其是什么藻細胞。

?  浮游動(dòng)物分析模塊：依托強大的AI圖像識別技術(shù)，構建高精度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )數學(xué)模型，準確識別水體中的65個(gè)種屬，自動(dòng)測量浮游動(dòng)物體長(cháng)、體寬等指標，計算密度與生物量，出具檢測報告，實(shí)現數據的無(wú)紙化記錄。此外，系統提供包含文字、手繪圖、顯微照片在內的信息數據庫，配置分類(lèi)信息與關(guān)鍵詞搜索功能，能夠圖文并茂的展現浮游動(dòng)物。

4.   經(jīng)典圖像分割計數模塊

?  動(dòng)態(tài)自動(dòng)計數：七種分割算法，用于預檢多視野的計數，調整浮游植物密度為10^7-10⁸個(gè)/升

?  似球形群體細胞自動(dòng)計數：自動(dòng)識別、計數群體中的子細胞，尤其適合微囊藻的計數分析

?  絲狀體細胞估算：用于估算單條絲狀體、鏈狀體的子細胞數

5.   浮游生物定性分析、智能鑒定模塊

?  浮游生物專(zhuān)家數據庫：由精美的彩色顯微照片、手繪圖、中文、拉丁文雙語(yǔ)顯示構成淡水、海洋浮游生物庫，可按“門(mén)、目、屬、種"四級展開(kāi)檢索。其中藻類(lèi)15個(gè)門(mén)、1700個(gè)屬；浮游動(dòng)物26大類(lèi)、2000個(gè)屬。覆蓋中國東部平原湖區、云貴高原湖區、東北湖區、青藏高原湖區、蒙新高原湖區和七大水系的淡水藻，以及東海、黃海、渤海、南海周邊的海洋藻

?  “典型組合聯(lián)想"形態(tài)學(xué)檢索：用圖形語(yǔ)言、組合聯(lián)想、并結合細胞或群體的結構特征，實(shí)現精確、快捷的形態(tài)學(xué)檢索。具備：特征多選、淡水、海洋分庫、瀏覽方便等特點(diǎn)，使得初學(xué)者能快速掌握。

?  多維漸進(jìn)相似藻搜索鑒定：自動(dòng)、智能的藻細胞圖形識別工具，3-5秒即實(shí)現：偵測未知藻細胞輪廓、提取特征信息、大數據匹配，精確找出形態(tài)相近的可能藻類(lèi)，“優(yōu)先選擇"項同步展現最相近的常見(jiàn)藻類(lèi)。

?  易混淆藻鑒別：針對經(jīng)驗欠缺的實(shí)驗員設計，篩選多個(gè)因形態(tài)相似而易混淆的藻類(lèi)，在同一界面上展開(kāi)快速比較，通過(guò)典型的特征拼圖、概要性文字，迅速掌握區別要點(diǎn)。

6.   配置清單

?  迅數AlgaeAI 700藻類(lèi)及浮游動(dòng)物智能分析系統各1套

?  全自動(dòng)數字顯微影像掃描系統1套：奧林巴斯BX43顯微鏡，UIS2無(wú)限遠光學(xué)系統 ，4X、10X、40X平場(chǎng)半復消色差物鏡、20X全復消色差物鏡（數值孔徑0.75）、10倍屈光度可調目鏡、三目觀(guān)察筒、5孔位物鏡轉換器，4片通量高精度電控XYZ自動(dòng)掃描平臺及控制箱、高靈敏全局掃描相機

?  數據分析工作站1臺：第12代智能英特爾酷睿i9-12900 16核，32G DDR4內存，4G獨立顯卡，512G 固態(tài)硬盤(pán)，4T 硬盤(pán)，27英寸顯示器， Windows 10 專(zhuān)業(yè)版操作系統

7.   服務(wù)

?  新機上門(mén)安裝調試、培訓，并提供兩年保修服務(wù)

?  為用戶(hù)免費構建本地數據庫算法一次

?  長(cháng)期提供遠程協(xié)助指導服務(wù)、協(xié)助鑒定復雜樣本