16
新Algacount S300是迅數(shù)2014推出的藻類智能鑒定計數(shù)儀，專為大中型企業(yè)、科研和監(jiān)測機構(gòu)而設計。專家校驗的藻類數(shù)據(jù)庫進行了大幅擴容，并對淡水藻和海洋藻加以區(qū)分。新增兩項“迅數(shù)”核心技術(shù)：生物相似性高精度智能搜索、混沌智能分類計數(shù)，實現(xiàn)快速的藻類輔助鑒定和不同藻類的自動分割計數(shù)。
新版S300還具備：景深拓展和拼接；生物量分析；鏈狀體、膠被群體內(nèi)子細胞自動計數(shù)；單細胞微藻自動計數(shù)；色素體定位定量等多種藻類分析功能。
高配版的新S300更配置了MIC顯微分析軟件，滿足科研用戶的精細觀察和分析需求。
精細、直觀的藻類數(shù)據(jù)庫、多模式查詢
顯微鏡下的藻類復雜多樣：同一藻類的觀察圖像會不同，如針桿藻，可以單細胞存在，也可以每個細胞的一端相連成放射狀群體，從殼面看針形，而從帶面看是長方形……不同門類的藻類鑒別要點*不同，甲藻觀察的重點是縱溝、橫溝、板片，硅藻觀察的重點是殼面的花紋……
2014版S300藻類智能鑒定計數(shù)儀參考了《中國淡水藻類》、《中國海藻志》和水生生物學主流教材以及大量的藻類學文獻，聽取了藻類生物學家和藻類環(huán)境監(jiān)測專家的建議，依據(jù)中國藻類系統(tǒng)分類學的主流學派，對原數(shù)據(jù)庫藻種的類別和描述進行校驗補充，增添了大量精美的圖片。用戶還可用多種方式進行藻種搜索和查詢，如生物相似性高精度智能搜索、形態(tài)學搜索、分類學查詢和常見藻查詢等。
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數(shù)新一代藻類智能鑒定的核心技術(shù)，通過“形態(tài)相似性”與“生物相似性”的有效結(jié)合，準確提取并融合藻種的生物特征，極大地提高了藻類搜索精度，使得快速藻類鑒定成為可能。
（1） 原理
l 顏色特征提取：依據(jù)顏色直方圖提取藻細胞顏色特征。
l 紋理特征提取：基于Gabor濾波器的旋轉(zhuǎn)不變性特征，提取藻細胞紋理特征。
l 智能搜索：將兩種特征融合為特征向量，使用支持向量機的分類器進行訓練，實現(xiàn)對藻細胞圖像的分類
鑒別搜索。
（2） 實例： 
混合藻自動分類計數(shù)
混沌智能分類計數(shù)是迅數(shù)在藻類自動分類計數(shù)研究方面的重大技術(shù)突破，初步實現(xiàn)了形態(tài)、色澤差異大的多類藻細胞自動分類計數(shù)。
（1） 原理：
l 混沌遺傳算法：利用混沌運動所具有的隨機性、遍歷性和初值敏感性，將混沌狀態(tài)引入到優(yōu)化變量
中，把混沌運動的遍歷范圍擴大到優(yōu)化變量的取值范圍，從而實現(xiàn)對水體中所有藻
類的圖像分割。
l 模糊C均值聚類算法：確定每個藻種樣本數(shù)據(jù)隸屬于某個聚類的程度，把隸屬程度相似的藻歸為一
個聚類。
（2） 實例：
單細胞微藻自動計數(shù)
為解決新能源、新食品原料微藻的研究和生產(chǎn)工藝控制，“迅數(shù)”開發(fā)了“卵形細胞輔助計數(shù)”和“復雜細胞輔助計數(shù)”兩種圖像分割算法，可以快速實現(xiàn)微藻細胞濃度測定。
多細胞分析（膠被群體、鏈狀體）
針對用戶渴望準確分析微囊藻、直鏈藻的子細胞數(shù)量，“迅數(shù)”研究了專門的算法，為類似的膠被群體和鏈狀體藻類研究，提供了方便、快速的分析工具。
顯微測量、生物量分析、色素體研究
為滿足用戶對藻類微觀形態(tài)的研究，“迅數(shù)”提供了專門的顯微分析工具。透明數(shù)字標尺可在不同物鏡倍率下實現(xiàn)顯微測量；生物量分析模塊可根據(jù)顯微測量數(shù)據(jù)、藻類幾何模型，快速計算當前藻種的生物量；“色素特征快選”工具，可以依據(jù)藻色素特征，對色素體自動定量、定位。
儀器主要功能與技術(shù)指標
一、顯微數(shù)字成像
Ø 科研級彩色CCD相機，大視場顯微圖像動態(tài)觀察、靜態(tài)捕獲
Ø 手動、自動雙模式控制拍攝
Ø 多維景深融合：擴展高倍物鏡景深，顯現(xiàn)不同液層細胞
Ø 超視野拼接：適合絲狀、鏈狀藻類的觀察分析
二、藻類智能鑒定
1. 藻類專家數(shù)據(jù)庫
Ø 主數(shù)據(jù)庫：藻類形態(tài)文字介紹、手繪圖、彩色顯微照片
Ø 用戶數(shù)據(jù)庫：允許用戶完善、補充藻類圖庫和文字。
2. 智能查詢
Ø 名稱查詢：根據(jù)中文名、拉丁名查詢
Ø 分類學查詢：根據(jù)藻細胞所在門、屬、種，進行查詢
Ø 關(guān)鍵詞查詢：根據(jù)藻細胞的文字描述中的特征詞進行查詢
Ø 常見藻查詢：可分別查詢水華、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：藻細胞的顏色、形態(tài)、紋理特征
Ø 智能搜索：將特征信息融合為藻細胞圖像的特征向量，使用支持向量機的分類器進行訓練，實現(xiàn)對藻細胞圖像的分類鑒別搜索。
4. 形態(tài)學搜索
Ø 一級形態(tài)：單細胞、多細胞群體、不分枝絲狀體、分枝絲狀體、膜狀體、管狀體、鏈狀體、網(wǎng)狀體
Ø 二級形態(tài)：細胞形態(tài)、細胞結(jié)構(gòu)、群體形態(tài)、母細胞壁、子細胞排列與數(shù)量、藻絲結(jié)構(gòu)與分枝等
三、藻類計數(shù)與分析
1. 混合藻流程式計數(shù)
Ø 浮游藻分類標記：采用不同顏色、不同大小的色圈標記各種微藻
Ø 浮游藻分類計數(shù)：對各視野畫面的藻類，按類點擊、自動累積計數(shù)
Ø 膠被群體分析：對膠被包圍的多細胞群體，自動解析換算子細胞數(shù)
Ø 鏈狀體分析：對鏈狀多細胞群體，自動解析換算，估算出鏈狀細胞數(shù)
Ø 藻類總數(shù)統(tǒng)計：對樣本各種藻類的總數(shù)進行自動累計
Ø 優(yōu)勢種自動排序、按門排序、優(yōu)勢群落組成百分比分析
Ø 藻密度自動換算，自動計算生物量
2. 混合藻自動分類計數(shù)
Ø 混沌智能分類計數(shù)：基于混沌原理，對混合藻實現(xiàn)模糊判斷和自動分類計數(shù)
3. 單細胞微藻自動計數(shù)
Ø 卵形細胞輔助計數(shù)：對輪廓清晰的單細胞微藻，動態(tài)調(diào)節(jié)、分割計數(shù)
Ø 復雜細胞輔助計數(shù)：對背景清晰、形態(tài)復雜的單細胞微藻分割計數(shù)
4. 色素體分析、藻類測量、生物量分析
Ø 色素體定量：依據(jù)藻色素特征，對色素體自動定量、定位
Ø 標尺測量：具有透明、不透明2種標尺，可用鼠標拖動標尺，對藻細胞快速測量
Ø 任意測量：鼠標點擊劃線測量藻細胞
Ø 生物量分析：依據(jù)藻類形態(tài)數(shù)學模型，測量、計算生物量
5. 圖像處理（僅限高配版）
Ø 自適應增強：分辨增強處理，突顯藻細胞顯微特征
Ø 圖像調(diào)整：圖像亮度、對比度、飽和度、RGB三色任意調(diào)節(jié)，灰度圖、負相圖的轉(zhuǎn)換
Ø 圖像補償：通過線性補償，對數(shù)補償，貝爾補償?shù)榷喾N數(shù)學方法對圖像的失真部分進行補償，使圖像更加清晰
Ø 圖像銳化：通過增強圖像的高頻分量，使藻類邊緣變得更清晰
Ø 圖像平整：通過圖像平整處理，使圖像背景均勻
Ø 圖像濾波：高斯濾波、低通濾波、中值濾波等6種濾波方式有效提高圖像清晰度
Ø 邊緣檢測：兩種檢測方式、三種算子結(jié)合多種檢測選項更精確地提取藻類輪廓
Ø 形態(tài)學處理：腐蝕、膨脹、開啟、閉合等非線性數(shù)學形態(tài)學處理
四、數(shù)據(jù)管理、報表打印
Ø 標注：可在已拍攝的藻細胞圖片上，進行任意的文字、尺寸標注
Ø 數(shù)據(jù)庫：自動保存每批顯微照片、統(tǒng)計標識和統(tǒng)計數(shù)據(jù)
Ø 報告編輯、打印：提供報告編寫模板、文本輸入、打印預覽
Ø 數(shù)據(jù)導出：藻類統(tǒng)計數(shù)據(jù)、圖片導出到EXCEL
五、配置說明
1. S300標準配置
Ø 科學級彩色CCD（2580×1944）
Ø Algacount藻類智能鑒定計數(shù)軟件
Ø 品牌商務液晶電腦
2. S300高配版
Ø 科學級彩色CCD（2580×1944）
Ø Algacount藻類智能鑒定計數(shù)軟件、MIC顯微圖像分析軟件
Ø 品牌商務液晶電腦
3. 用戶自配
Ø 顯微鏡（建議選用奧林巴斯、尼康、萊卡、蔡司中型號）
Ø 顯微攝像接口(建議選用各品牌原裝0.63倍縮小鏡C-mount 攝影接口)
