LemnaTec表型分析軟件
日期:2017-04-28 13:00:19


LemnaTec軟件軟件包分為不同部分:LemnaLauncher作為切入點,快速地評估測量;LemnaControl軟件進(jìn)行實驗成像設(shè)置和儀器的控制;LemnaBase提供數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施,用于存儲和訪問圖像;LemnaGrid是綜合性的圖像分析工具箱;LemnaMiner進(jìn)行基本數(shù)據(jù)分析,并具有所有標(biāo)準(zhǔn)格式的全面導(dǎo)出功能。

LemnaTec的所有軟件都在不斷改進(jìn),以適應(yīng)日益增長的智能圖像和數(shù)據(jù)分析需求

1. LemnaLauncher

LemnaLauncher是允許訪問整個產(chǎn)品范圍內(nèi)的所有LemnaTec軟件產(chǎn)品的主要框架。所有研究圖像,分析結(jié)果和元數(shù)據(jù)均可在LemnaLauncher中訪問,并直接與研究者的產(chǎn)品配置和圖像分析配置設(shè)置相關(guān)聯(lián)。這提供了完整的數(shù)據(jù)管理和衡量質(zhì)量的保證。所有軟件模塊的集成可為研究者提供了一個完整的數(shù)字表型工作流程 - 從數(shù)據(jù)采集,圖像分析到LemnaMiner的統(tǒng)計結(jié)果顯示。另外,連續(xù)的工作過程可以加速結(jié)果生成和分析,而無需人為干擾,很大程度的保證數(shù)據(jù)完整性。

對于從開始準(zhǔn)備實驗,到控制實驗運(yùn)行到分析所有任務(wù),LemnaLauncher為這些任務(wù)提供了初始界面,同時為研究人員提供了補(bǔ)充功能和選項。

在實驗期間,特色的數(shù)據(jù)監(jiān)視查看器使研究人員能夠不斷更新有關(guān)實驗設(shè)計。使用概覽圖塊查看器,用戶可以訪問所獲取的圖像和附加的元數(shù)據(jù),例如。圖像分析結(jié)果由LemnaGrid提供,附加信息,如位置,PAR,RH和附加到ScanalyzerField的其他天氣數(shù)據(jù)。

 

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1LemnaLauncher樹視圖

為了監(jiān)控所有實驗數(shù)據(jù),LemnaLauncher介紹了快照概念,將所有圖像和分析結(jié)果組織成為一個方便的概述格式—由代表實驗的ID標(biāo)簽和獲取快照的時間定義。通過常見的測量標(biāo)記后,快照被分好組,用于對同一實驗的group assays。

為了全面了解快照信息,研究人員可以選擇一個測試圖像,并將其與所有可用圖像進(jìn)行比較,將視圖分割成多個顯示這樣可以給到研究者更快速和更詳細(xì)的印象。例如對照和處理組植株的生長速率測量與分析。同事,研究者有機(jī)會同時查看所有可用的圖像模式,以檢測早期跡象實驗條件,并檢測處理組和對照組之間的細(xì)微差異。

實驗完成后,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備進(jìn)行分析,并且在快速查看圖像后,研究人員可以直接訪問統(tǒng)計工具箱LemnaMiner而不需要離開LemnaLauncher。

特征:

 - 系統(tǒng)用戶的創(chuàng)建和管理

 - 提供主屏幕并授予對LemnaTec軟件模塊的訪問權(quán)限:

?LemnaBase,數(shù)據(jù)庫管理

?LemnaControl控制連接的硬件(鏈接到Control和硬件)

? LemnaGrid圖像分析工具箱

?LemnaMiner顯示和過濾實驗的統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)

 - 樹視圖,全面了解所有獲取的圖像和附加的元數(shù)據(jù),如圖像分析,重量,澆水量

?過濾所顯示項目的選項,這將有助于您跟蹤數(shù)據(jù),即使是存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)千張圖像    

 - 按快照過濾,例如顯示有關(guān)特定特征或單個地塊的所有信息

 - 僅顯示特定實驗或研究人員的圖像和結(jié)果

 - 在特定時間范圍內(nèi)僅顯示快照

?排序選項,使得查找的效率更高。

-   按時間

 - 快照ID

 - 實驗

 - 研究員

 - 等等

?查看模式,快速查看和手工調(diào)查您的表型數(shù)據(jù)。

 - 單一查看,詳細(xì)檢查

?查看獲取的單個圖像(RGB,熒光等)(鏈接到相機(jī))

?圖像分析結(jié)果

?附加元數(shù)據(jù)

 - 多視圖,所有信息一目了然或比較不同的結(jié)果,一次最多16張圖像

?一次查看單個圖片的所有獲取圖像,以便輕松檢查內(nèi)部的相關(guān)性或差異

- 數(shù)據(jù)監(jiān)視器,跟蹤您的硬件

?所有當(dāng)前和計劃任務(wù)的概述

 - 分析作業(yè),已分析的圖像以及服務(wù)器仍需要分析的內(nèi)容

 - 維護(hù),這將有助于您安排所有必要的維護(hù)工作在您的硬件

 - 提前通知,編輯并查看每個植株的計劃成像方案。例如。將您的對照組僅進(jìn)行VIS成像,而處理組中使用所有可用的攝像機(jī)成像。

 - 系統(tǒng)作業(yè)概述了預(yù)定的任務(wù),如澆水和成像作業(yè)。


 

2. LemnaControl


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LemnaTec 會充分考慮到客戶在開發(fā)和改進(jìn)過程中軟件的需求。 每個試驗以前,會教給客戶怎么識別苗圃的位置,客戶可以使用手動操作,工業(yè)裝置用來將 Field Scanalyzer Field系統(tǒng)的 X 和 Y 軸方向精確的設(shè)置,可以 保證所有的圖片都可以正確的采集,即使在播種時存在差異也是可以的。 在控制軟件界面,客戶可以根據(jù)試驗計劃安排成像工作。 成像工作包括相機(jī)的選擇、成像區(qū)域、高度選擇和成像時間等。



 

 

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2:    LemnaControl:左邊可以看到田間布局,中間部分允許用戶選擇不同的成像模式,右邊顯示工作計劃。

如下圖所示,包括作業(yè)的時間長短將出現(xiàn)在工作日歷中。隨時間變化,系統(tǒng)將創(chuàng)建一個統(tǒng)計量為每個重 復(fù)執(zhí)行作業(yè),允許用戶各個作業(yè)的長度的精確的預(yù)測。時間表功能還允許設(shè)置的時間窗口為每個作業(yè)選 擇開始和結(jié)束。

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3LemnaCotrol 中的試驗計劃


 

 

3. LemnaGrid


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該系統(tǒng)利用圖形化編程語言(類似于 Labview 或微軟的 Robotics Studio),它可以建立不同算法的連接,形成圖像處理直觀圖形化。創(chuàng)建一個圖像處理的流 程線路,可從原始圖像中提取所需的屬性。 為實現(xiàn)高通量的圖像處理,可先建立一個圖像處理程序(Grid),并可將此 Grid 應(yīng)用于所有的圖像處理。


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4Lemna Grid 軟件界面

可用實施和測試裝備的一個子集:

·    不同的顏色空間:RGB、HIS、LAB 和 LUV;

·    邊緣濾波片 (檢測圖片的邊緣,比如植物的邊緣);

·    形態(tài)學(xué)運(yùn)算;

·    分割;

·    閾值;

·    未變形;

·    分類;


 

 

由 LemnaTec 提供的充分開發(fā)的算法,洛桑研究所將整合使用插件設(shè)備的任何定制開發(fā)的圖像分析工具的可能性。這個插件裝置可用于與任何.exe 文件(或者用 Matlab 創(chuàng)建)。 這將確保獲得了在其他領(lǐng)域可以的 LemnaTec 算法的強(qiáng)度結(jié)合,用于現(xiàn)有的程序進(jìn)行圖像分析。


4. Data Base – LemnaBase


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LemnaBase 作為中央數(shù)據(jù)庫,為所有 LemnaTec 的軟件模塊提供界面,根據(jù) 實驗通量和 LemnaTec 系統(tǒng)的復(fù)雜程度,LemnaBase 需要專門的服務(wù)器或者本地 工作站。也就是說 LemnaTec 數(shù)據(jù)庫通過服務(wù)器以 FTP 形式管理圖片,通過 SQL 管理其他實驗以及不同實驗的元數(shù)據(jù)。為迅速的處理大批量數(shù)據(jù),LemnaBase 提供特定的管理功能,如:

 

·           對不同實驗或者不同工作組的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分

·           數(shù)據(jù)庫可復(fù)制,也可共享圖像或結(jié)果

·           數(shù)據(jù)保護(hù)功能,避免覆蓋

·           對某些數(shù)據(jù)設(shè)置限制訪問

·           設(shè)定不同級別的用戶不同的權(quán)限

 

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5:數(shù)據(jù)庫布局的簡單概述


 

5. Data Mining – LemnaMiner

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LemnaMiner 從 LemnaTec 數(shù)據(jù)庫里面提取數(shù)據(jù)并分析,將圖像分析數(shù)據(jù)與其他實 驗數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)化成生物相關(guān)的信息,并進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)管理工具欄提供 LemnaMiner 軟件協(xié)議。

標(biāo)準(zhǔn)查詢:樣品標(biāo)號或測試系統(tǒng)或用戶等;整個實驗過程的控制數(shù)據(jù);一次實驗的所有結(jié)果;一個用戶的所有實驗結(jié)果。


 

基于 SQL 協(xié)議,對圖片的數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析:

·           可自定義新的分析參數(shù)

·           手動校正,并進(jìn)行備注,所有操作過程將自動記錄

·           可辨別顏色的微變化

·           可自動選擇

·           可自定義標(biāo)準(zhǔn)

·           可通過相對值或絕對值來評估性狀

 

6. Lemna-R               


?   方便地訪問所有數(shù)據(jù)和繪圖功能

?   與R統(tǒng)計數(shù)據(jù)無縫集成

?   可配置的數(shù)據(jù)處理功能

?   可視化的數(shù)據(jù)和圖片

?   報告生成器


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