迅數(shù)AlgaeAI 700浮游生物自動分類計數(shù)系統(tǒng)

• 更新時間：2024-11-15
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迅數(shù)AlgaeAI 700浮游生物自動分類計數(shù)系統(tǒng)，由迅數(shù)最新研發(fā)的AlgaeAI系統(tǒng)和全自動掃描顯微系統(tǒng)構成。借助高速三軸電動平臺，獲取高清顯微影像，利用基于超級深度學習的AlgaeAI 技術，可對水域中的浮游生物自動識別物種、分類計數(shù)、生物量測定、計算細胞密度，自動生成并導出數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)對浮游生物的電子化記錄，確保電子數(shù)據(jù)的完整性。

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迅數(shù)AlgaeAI 700浮游生物自動分類計數(shù)系統(tǒng)，由迅數(shù)最新研發(fā)的AlgaeAI系統(tǒng)和全自動掃描顯微系統(tǒng)構成。借助高速三軸電動平臺，獲取高清顯微影像，利用基于超級深度學習的AlgaeAI 技術，可對水域中的浮游生物自動識別物種、分類計數(shù)、生物量測定、計算細胞密度，自動生成并導出數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)對浮游生物的電子化記錄，確保電子數(shù)據(jù)的完整性。AlgaeAI 700還配有浮游生物智能鑒定專家模塊，為水生態(tài)系統(tǒng)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(shù)超深機器學習的高級浮游生物智能分析識別計算系統(tǒng)，開展浮游生物分析的人員都能使用先進的數(shù)據(jù)分析技術—— 無需具備深厚的浮游生物學專業(yè)知識。

l   簡單，一鍵完成識別、分類、計數(shù)、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)過神經(jīng)網(wǎng)絡訓練的145種常見藻，60種淡水浮游動物，識別精度達95%以上

l   高魯棒性，適應實驗中常見的復雜顯微圖像：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(nèi)……。

全程透明化，看得見的真實  

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

l   點擊“AI啟動"，主窗口圖片一張張閃過，藻細胞被一個個框出來，框的上邊是這個藻的名稱

l   右側(cè)上方的綠色滾動條，告知樣本正在檢測中……

l   右側(cè)是實時跳動更新的數(shù)據(jù)：門類、藻名稱、藻數(shù)量、百分比、藻密度……

檢測完畢，點擊左下邊的圖片隊列，可以方便的檢視每張圖片上的藻類計數(shù)情況：個別名稱不對？個別藻沒檢測出來？個別藻需要刪除？ 簡單，點擊工具箱，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程存在諸多挑戰(zhàn)，如采集的定量水樣中懸浮雜質(zhì)較多，濃縮后細胞密度過高，微藻相互交疊、藻細胞在計數(shù)框內(nèi)分層分視野存在、顯微鏡光學成像的清晰度不夠、聚焦不準……

    AlgaeAI 700利用其超級深度機器學習能力，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，直接自動解開

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

光源、聚焦調(diào)整不到位，脆桿藻、盤星藻，很淺很淡，照樣可識別

浮游動物自動識別

藻類智能鑒定的數(shù)字化寶庫

    宏大的藻類圖文庫，覆蓋了中國境內(nèi)江河、湖泊、水庫等內(nèi)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、水環(huán)境監(jiān)測單位機構普及藻類知識的幫手。

分類學檢索，常見藻重點編輯、分欄介紹， 形態(tài)、結構、生殖、生態(tài) 一目了然。

形態(tài)學檢索，依據(jù)形態(tài)相近性、漸變性，組合歸類成圖形語言，并結合細胞或群體的結構特征，如鞭毛、色素體、花紋、膠被等 ，實現(xiàn)精確、快捷的形態(tài)學檢索。

高品質(zhì)顯微掃描成像

以奧林巴斯科研級生物顯微鏡BX43為光學成像載體，配置平滑安靜的XYZ電動載物臺，實現(xiàn)一鍵式精確操作：自動對焦、自動掃描，圖像質(zhì)量優(yōu)異。

主要功能與技術指標

1.   分析規(guī)范

符合《SL733-2016內(nèi)陸水域浮游植物監(jiān)測技術規(guī)程》、《水生態(tài)監(jiān)測技術要求-淡水浮游植物》、《HJ1216-2021水質(zhì)浮游植物的測定0.1mL計數(shù)框-顯微鏡計數(shù)法》和《HJ1215-2021水質(zhì)浮游植物的測定濾膜-顯微鏡計數(shù)法》、《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版），及《GB17378-2007海洋監(jiān)測規(guī)范》對應的藻類分析要求。

2.   全自動掃描顯微系統(tǒng)

?  奧林巴斯BX43顯微鏡：物鏡規(guī)格4、10、20、40倍半復消色差物鏡

?  高精度電控XYZ自動掃描平臺：實現(xiàn)X/Y/Z軸方向微米級運動及自動控制

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

?  根據(jù)調(diào)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行成像

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

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

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

迅數(shù)AlgaeAI 700浮游生物AI自動分類計數(shù)系統(tǒng)，由資深專家團隊組，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(tǒng)，實現(xiàn)藻類、浮游動物自動分類計數(shù)、大小測量以及生物量測定。

?  可自動識別3～1000μm的藻類，包含綠藻門、藍藻門、硅藻門、隱藻門、甲藻門、黃藻門、金藻門、裸藻門等 超過145種常見藻，藻密度檢測范圍9.2×10² -10¹¹ cells/L

?  單視野自動識別分析時間≤0.6秒，實現(xiàn)準確的藻類識別、分類計數(shù)，同步完成優(yōu)勢藻排序、生物量計算。

?  當?shù)胤诸愖R別庫的優(yōu)勢物種識別率≥95%，自動分析的重復性誤差≤5%

?  一鍵式操作，全程動態(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；檢測數(shù)據(jù)（門類、名稱、數(shù)量、百分比、藻密度等）實時跳動更新；綠色滾動條展示圖片集檢測進度。全程透明化操作，方便質(zhì)量監(jiān)控。可鼠標交互增加、刪減、修改識別物種信息，實時更新樣品分析結果。

?  統(tǒng)計數(shù)據(jù)按優(yōu)勢種排序，展現(xiàn)浮游植物類別、中文名、拉丁名、藻數(shù)量，藻占比、藻密度，統(tǒng)計物種平均單細胞長度、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，自動計算生物量、總生物量、Shannon指數(shù)、物種均勻度指數(shù)、生物多樣性指數(shù)、豐度、優(yōu)勢度。

?  電子記錄、數(shù)據(jù)追溯與報告：自動保存數(shù)據(jù)，一鍵化生成統(tǒng)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名稱，任何時候打開文件，都可重新回審每張圖片的統(tǒng)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(tǒng)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，能從一堆粘連在一起的細胞中，把一個個藻細胞準確的捕捉出來。

?  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，能根據(jù)局部信息準確識別出其是什么藻類，從而實現(xiàn)無漏檢測。

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

?  浮游動物分析模塊：依托強大的AI圖像識別技術，構建高精度神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)學模型，準確識別水體中的65個種屬，自動測量浮游動物體長、體寬等指標，計算密度與生物量，出具檢測報告，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無紙化記錄。此外，系統(tǒng)提供包含文字、手繪圖、顯微照片在內(nèi)的信息數(shù)據(jù)庫，配置分類信息與關鍵詞搜索功能，能夠圖文并茂的展現(xiàn)浮游動物。

4.   經(jīng)典圖像分割計數(shù)模塊

?  動態(tài)自動計數(shù)：七種分割算法，用于預檢多視野的計數(shù)，調(diào)整浮游植物密度為10^7-10⁸個/升

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

5.   浮游生物定性分析、智能鑒定模塊

?  浮游生物專家數(shù)據(jù)庫：由精美的彩色顯微照片、手繪圖、中文、拉丁文雙語顯示構成淡水、海洋浮游生物庫，可按“門、目、屬、種"四級展開檢索。其中藻類15個門、1700個屬；浮游動物26大類、2000個屬。覆蓋中國東部平原湖區(qū)、云貴高原湖區(qū)、東北湖區(qū)、青藏高原湖區(qū)、蒙新高原湖區(qū)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)學檢索：用圖形語言、組合聯(lián)想、并結合細胞或群體的結構特征，實現(xiàn)精確、快捷的形態(tài)學檢索。具備：特征多選、淡水、海洋分庫、瀏覽方便等特點，使得初學者能快速掌握。

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

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

6.   配置清單

?  迅數(shù)AlgaeAI 700藻類及浮游動物智能分析系統(tǒng)各1套

?  全自動數(shù)字顯微影像掃描系統(tǒng)1套：奧林巴斯BX43顯微鏡，UIS2無限遠光學系統(tǒng) ，4X、10X、40X平場半復消色差物鏡、20X全復消色差物鏡（數(shù)值孔徑0.75）、10倍屈光度可調(diào)目鏡、三目觀察筒、5孔位物鏡轉(zhuǎn)換器，4片通量高精度電控XYZ自動掃描平臺及控制箱、高靈敏全局掃描相機

?  數(shù)據(jù)分析工作站1臺：第12代智能英特爾酷睿i9-12900 16核，32G DDR4內(nèi)存，4G獨立顯卡，512G 固態(tài)硬盤，4T 硬盤，27英寸顯示器， Windows 10 專業(yè)版操作系統(tǒng)

7.   服務

?  新機上門安裝調(diào)試、培訓，并提供兩年保修服務

?  為用戶免費構建本地數(shù)據(jù)庫算法一次

?  長期提供遠程協(xié)助指導服務、協(xié)助鑒定復雜樣本