迅數(shù)AlgaeAI 700藻類自動(dòng)分類計(jì)數(shù)系統(tǒng),由迅數(shù)最新研發(fā)的AlgaeAI系統(tǒng)和全自動(dòng)掃描顯微系統(tǒng)構(gòu)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(xí)的AlgaeAI 技術(shù),可對水域中的浮游植物(藻類)自動(dòng)識別物種、分類計(jì)數(shù)、生物量測定、計(jì)算藻細(xì)胞密度,自動(dòng)生成并導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表,實(shí)現(xiàn)對浮游植物的電子化記錄,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(jī)器學(xué)習(xí)的高級藻類智能分析識別計(jì)算系統(tǒng),開展浮游生物分析的人員都能使用優(yōu)良的數(shù)據(jù)分析技術(shù)—— 無需具備深厚的藻類生物學(xué)專業(yè)知識。
l 簡單,一鍵完成識別、分類、計(jì)數(shù)、百分比、藻密度計(jì)算、優(yōu)勢藻排序、報(bào)告輸出
l 快速,一秒完成單張圖片自動(dòng)藻類計(jì)數(shù),2分鐘內(nèi)分析100個(gè)視野
l 精確,可識別經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的145種常見藻,識別精度達(dá)95%以上
l 高魯棒性,適應(yīng)實(shí)驗(yàn)中常見的復(fù)雜顯微圖像:較高密度下的藻細(xì)胞交叉重疊、景深不足造成的局部結(jié)構(gòu)模糊、混有較多雜質(zhì)的背景、細(xì)胞僅有部分在視野內(nèi)……。
全程透明化,看得見的真實(shí)
分析識別和統(tǒng)計(jì)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(jié)果。
l 點(diǎn)擊“AI啟動(dòng)”,主窗口圖片一張張閃過,藻細(xì)胞被一個(gè)個(gè)框出來,框的上邊是這個(gè)藻的名稱
l 右側(cè)上方的綠色滾動(dòng)條,告知樣本正在檢測中……
l 右側(cè)是實(shí)時(shí)跳動(dòng)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(diǎn)擊左下邊的圖片隊(duì)列,可以方便的檢視每張圖片上的藻類計(jì)數(shù)情況:個(gè)別名稱不對?個(gè)別藻沒檢測出來?個(gè)別藻需要?jiǎng)h除? 簡單,點(diǎn)擊工具箱,2-3秒即可修正。
解決復(fù)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(xì)胞密度過高,微藻相互交疊、藻細(xì)胞在計(jì)數(shù)框內(nèi)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(zhǔn)……
AlgaeAI 700利用其超級深度機(jī)器學(xué)習(xí)能力,可以快速、可靠地產(chǎn)生高質(zhì)量的分析識別結(jié)果。
不怕藻細(xì)胞的交叉與重疊,直接自動(dòng)解開
藻密度超過1010 cells/L 背景雜亂的樣本,一樣能識別計(jì)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
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(gòu),是浮游生物基礎(chǔ)教學(xué)、水環(huán)境監(jiān)測單位機(jī)構(gòu)普及藻類知識的幫手。
分類學(xué)檢索,常見藻重點(diǎn)編輯、分欄介紹, 形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生殖、生態(tài) 一目了然。
形態(tài)學(xué)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(jié)合細(xì)胞或群體的結(jié)構(gòu)特征,如鞭毛、色素體、花紋、膠被等 ,實(shí)現(xiàn)精確、快捷的形態(tài)學(xué)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(xué)成像載體,配置平滑安靜的XYZ電動(dòng)載物臺,實(shí)現(xiàn)一鍵式精確操作:自動(dòng)對焦、自動(dòng)掃描,圖像質(zhì)量優(yōu)異。
主要功能與技術(shù)指標(biāo)
1. 分析規(guī)范
符合《SL733-2016內(nèi)陸水域浮游植物監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》、《水生態(tài)監(jiān)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(jì)數(shù)框-顯微鏡計(jì)數(shù)法》和《HJ1215-2021水質(zhì)浮游植物的測定濾膜-顯微鏡計(jì)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(yīng)的藻類分析要求。
2. 全自動(dòng)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(fù)消色差物鏡
? 高精度電控XYZ自動(dòng)掃描平臺:實(shí)現(xiàn)X/Y/Z軸方向微米級運(yùn)動(dòng)及自動(dòng)控制
? 步進(jìn)電機(jī)XY平臺:一次裝載4片,最小步長≤ 0.1um 雙向重復(fù)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(jī)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(fù)定位精度:≤±0.4um
? 高靈敏全局快門相機(jī),多景深連續(xù)自動(dòng)掃描對焦,拍攝層數(shù)間距可設(shè)定,圖像分辨率<0.20um/pixel
3. AlgaeAI 700 基于超級深度學(xué)習(xí)的迅數(shù)藻類AI系統(tǒng)
迅數(shù)AlgaeAI 700藻類AI自動(dòng)分類計(jì)數(shù)系統(tǒng),由資深專家團(tuán)隊(duì)組,在對藻類特征深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)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(shí)現(xiàn)藻類自動(dòng)分類計(jì)數(shù)、大小測量以及生物量測定。
? 可自動(dòng)識別3~1000μm的藻類,包含綠藻門、藍(lán)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
? 1個(gè)0.1mL藻類計(jì)數(shù)框100個(gè)視野的自動(dòng)識別分析時(shí)間≤2分鐘,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的藻類識別、分類計(jì)數(shù),同步完成優(yōu)勢藻排序、生物量計(jì)算。
? 當(dāng)?shù)胤诸愖R別庫的優(yōu)勢物種識別率≥95%,自動(dòng)分析的重復(fù)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(duì)疾行,藻細(xì)胞瞬間識別、原位標(biāo)注名稱;檢測數(shù)據(jù)(門類、名稱、數(shù)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(jiān)控??墒髽?biāo)交互增加、刪減、修改識別物種信息,實(shí)時(shí)更新樣品分析結(jié)果。
? 統(tǒng)計(jì)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(jì)物種平均單細(xì)胞長度、單細(xì)胞寬度、單細(xì)胞高度、單細(xì)胞直徑、單細(xì)胞面積、單細(xì)胞體積,自動(dòng)計(jì)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(bào)告:自動(dòng)保存數(shù)據(jù),一鍵化生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。已完成的分析結(jié)果可以保存,采集圖像上原位標(biāo)記藻類名稱,任何時(shí)候打開文件,都可重新回審每張圖片的統(tǒng)計(jì)精度。
? 高魯棒性:具有強(qiáng)抗干擾能力,對于含有大量雜質(zhì)的視野圖片,即便藻細(xì)胞處于雜質(zhì)之中,本系統(tǒng)基于強(qiáng)大的推理能力,也能準(zhǔn)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(xì)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(xì)胞中,把一個(gè)個(gè)藻細(xì)胞準(zhǔn)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(xì)胞,AlgaeAI 700基于智能形態(tài)推理技術(shù),能根據(jù)局部信息準(zhǔn)確識別出其是什么藻類,從而實(shí)現(xiàn)無漏檢測。
? 模糊細(xì)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(xì)胞,AlgaeAI 700基于模糊推算技術(shù),能準(zhǔn)確的分析識別出其是什么藻細(xì)胞。
4. 經(jīng)典圖像分割計(jì)數(shù)模塊
? 動(dòng)態(tài)自動(dòng)計(jì)數(shù):七種分割算法,用于預(yù)檢多視野的計(jì)數(shù),調(diào)整浮游植物密度為107-108個(gè)/升
? 似球形群體細(xì)胞自動(dòng)計(jì)數(shù):自動(dòng)識別、計(jì)數(shù)群體中的子細(xì)胞,尤其適合微囊藻的計(jì)數(shù)分析
? 絲狀體細(xì)胞估算:用于估算單條絲狀體、鏈狀體的子細(xì)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(gòu)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(gè)門、1700個(gè)屬;浮游動(dòng)物26大類、2000個(gè)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(xué)檢索:用圖形語言、組合聯(lián)想、并結(jié)合細(xì)胞或群體的結(jié)構(gòu)特征,實(shí)現(xiàn)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(xì)胞圖形識別工具,3-5秒即實(shí)現(xiàn):偵測未知藻細(xì)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(xiàng)同步展現(xiàn)最相近的常見藻類。
? 易混淆藻鑒別:針對經(jīng)驗(yàn)欠缺的實(shí)驗(yàn)員設(shè)計(jì),篩選多個(gè)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(diǎn)。
6. 配置清單
? 迅數(shù)AlgaeAI 700藻類智能分析系統(tǒng)1套
? 奧林巴斯顯微鏡數(shù)字顯微影像掃描系統(tǒng)1套
? 數(shù)據(jù)分析工作站1臺