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MF 4顯微細胞分析/菌落計數(shù)/篩選/抑菌圈測量聯(lián)用儀由顯微成像分析系統(tǒng)、菌落/抑菌圈成像分析系統(tǒng)共同構(gòu)成,，實現(xiàn)常規(guī)微生物實驗的數(shù)字化分析：顯微細胞觀察和分析,、菌落自動計數(shù)和篩選、抑菌圈測量和效價分析,。

根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理總局對食品,、藥品檢測計算機信息系統(tǒng)要求而設計，以防篡改技術(shù),、測試環(huán)境-測試流程的智能重構(gòu)技術(shù),、水印簽章技術(shù)為核心，構(gòu)建多層次,、相互制約的安全管理保障體系,，確保了系統(tǒng)的安全性、數(shù)據(jù)的完整,、真實性,，滿足審計追蹤的要求。

顯微圖像分析

• 顯微數(shù)字影像觀察,、保存

采用奧林巴斯CX33顯微鏡,，并搭配2000萬像素1英寸CMOS圖像傳感器。超大芯片使得屏幕觀察等同于目鏡肉眼觀察的視野,，畫面細膩,，細胞清晰度極高,。

• 細胞、孢子計數(shù)

具備大量統(tǒng)計功能,，可對孢子,、細胞進行快速計數(shù)，如區(qū)域統(tǒng)計,、直徑分類統(tǒng)計,、顏色識別統(tǒng)計、粘連分割,、雜質(zhì)剔除,、鼠標點擊統(tǒng)計等。

• 顯微測量與圖像處理

可以精確測量細胞,、菌絲的直徑,、角度、弧度,、周長、面積,，以及手動繪制的任意直線,、弧線、曲線的長度等,。內(nèi)置27種圖像處理方法,，如自適應增強、圖像平整,、邊緣銳化,、濾波、邊緣檢測,、形態(tài)學運算等,，文字和圖形嵌入工具，為科研論文的寫作提供幫助,。

菌落計數(shù)與篩選

• 全封閉暗箱拍攝

采用全封閉,、寬光帶照明技術(shù)，符合人體工學的舷窗門設計,，隔絕環(huán)境光的干擾,，徹底消除雜散光在玻璃培養(yǎng)皿折射形成的光斑、光環(huán)現(xiàn)象,，為精確活菌計數(shù)提供了必備的光影條件,。上光源呈360度柔性混合光照明，可突顯菌落的色澤和紋理,，使菌落表面的皺折,、凹陷,、邊緣的鋸齒更富立體感；下光源為晶銳懸浮式暗視野照明,，不僅清晰勾勒菌落輪廓,，還能把霉菌或放線菌的基內(nèi)菌絲與氣生菌絲部分明顯區(qū)分。

• 三色LED混合光源,、色溫調(diào)節(jié)

長壽命,、低功耗、環(huán)保型三色LED混合光,，通過暖色光和冷色光的配比,，控制色溫范圍為3500K-8500k，拍攝出*真實的菌落色澤,。

• 豐富的圖像算法

迅數(shù)為常見平皿的菌落計數(shù)問題,，如細菌、霉菌,、放線菌,、霉菌和酵母、大腸菌群,、金黃色葡萄球菌,、網(wǎng)格濾膜、3M測試片,、螺旋平皿等,，提供了方便快捷的一鍵智能統(tǒng)計和高級統(tǒng)計工具。

• 保證系統(tǒng)安全,、數(shù)據(jù)安全的架構(gòu)設計

“系統(tǒng)管理員,、數(shù)據(jù)管理員、操作員,、復核員”四重系統(tǒng)架構(gòu),，分設職能與權(quán)限，確保數(shù)據(jù)信息的安全,、完整和真實,。

系統(tǒng)管理員：負責創(chuàng)建、管理所有操作員與審核員的賬戶和登入密碼,。

數(shù)據(jù)管理員：負責全部測試數(shù)據(jù)的檔案管理,、封存、以及計算機的數(shù)據(jù)庫管理,。

操作員：負責培養(yǎng)皿菌落的測試,、自檢、修正,、形成電子報告,、遞交審核,、對審核通過后的文件進行報告打印

審核員：負責對操作員遞交的測試報告進行審核。

• 水印簽章,、防篡改,、測試流程智能重構(gòu)--實現(xiàn)有效的審計追蹤

1. 多用戶密碼登入、電子簽名,、操作審核日期計算機生成,；

2. 全部操作流程，如圖片,、稀釋度,、統(tǒng)計工具、所用參數(shù),、測試值,、修正情況等，由計算機自動記錄在數(shù)據(jù)庫中,，操作員無法進行改動,；

3. 通過測試環(huán)境和流程的重現(xiàn)，復核員可以追溯操作員的全部操作,。

• 復雜菌落計數(shù)

  迅數(shù)-基于水平集活動輪廓模型的圖像分割方法,，是將水平集方法和活動輪廓模型結(jié)合起來，在極小化能量泛函的過程中活動輪廓不斷逼近分割目標,，直到活動輪廓線停止進化時（能量泛函*?。┓指钔瓿?。它適用于疑難菌落圖像的分割識別,。

• 雜質(zhì)剔除統(tǒng)計

微生物菌落計數(shù)過程中常存在雜質(zhì)問題：如未經(jīng)過濾的樣本直接注入培養(yǎng)皿，培養(yǎng)基中存在不溶物,、氣泡,、瓊脂凝塊等。利用菌落與雜質(zhì)在形態(tài)學上的差異,，如大小,、顏色、輪廓等,，設置一定條件,，可濾除特定的雜質(zhì)。

• 雙圈分析

迅數(shù)為抑菌圈,、透明圈,、變色圈、生長圈等雙圈問題提供了專門的特性分析工具,，通過精確測量外圈直徑和菌落直徑,，自動計算二者面積比和直徑比,。根據(jù)比值的大小自動排序，定位出相應的菌落,，可用于抗生素,、酶制劑、有機酸等的篩選,。

• 霉菌一鍵式測量

傳統(tǒng)的菌絲生長速率,、霉菌生長量、菌絲生長抑制率,、室內(nèi)毒力測定等霉菌研究實驗采用十字交叉法測量菌落生長直徑,。由于多數(shù)霉菌菌落蔓延、疏松,、邊緣發(fā)散不規(guī)則,，測量的人為誤差大，效率低,。迅數(shù)“霉菌一鍵測量”模塊,，只需用“魔棒”在菌落邊緣點擊一次，即可瞬間測出大霉菌的面積,、周長,、長徑、短徑,。

• 多區(qū)域統(tǒng)計工具- 適用于OPKA,、SBA、多孔板

  迅數(shù)-多區(qū)域統(tǒng)計算法可以輕松實現(xiàn)任意多個區(qū)域的同步一鍵計數(shù),，適用于調(diào)理吞噬殺菌試驗（OPKA）和血清殺菌試驗（SBA）,，多孔板分析。

抑菌圈測量

• Szone 多模式測量技術(shù)

管碟擴散法要求抑菌圈圓而邊緣清晰,，但實驗中仍會出現(xiàn)抑菌圈邊緣不清晰,、破裂等情況，迅數(shù)Szone 抑菌圈多模式測量技術(shù),，運用三種不同的高速算法,，精確提取構(gòu)成抑菌圈邊緣的像素點，從而完成高精測量,。

• 抗生素效價測定

符合中國藥典2015版二劑量法,、三劑量法及合并計算要求。高清晰成像,、高精度數(shù)字測量保證了效價測定精度,。重復性自檢的相對誤差小于0.01%；均勻性自檢的相對誤差小于0.1%,；效價測量精度大于99.7%,。

• 舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶檢驗

抗生素殘留問題成為影響乳制品安全的重要因素之一,。為了測試牛奶中是否添加β-內(nèi)酰胺酶，迅數(shù)提供了一款快速測量和智能判斷軟件,，通過純水驗證,、平行樣本檢測、平均值計算,，智能判別β-內(nèi)酰胺酶陽性或陰性,。

主要功能與技術(shù)指標

一、菌落,、抑菌圈數(shù)字成像

1.光源

· 可見光：高亮三色LED結(jié)構(gòu)光

· 254nm紫外：用于腔體消毒,、紫外誘變

2.光路與照明控制

· 全封閉暗箱：消除環(huán)境雜散光干擾

· 上光源：場景式360°柔性無影光照明

· 下光源：晶銳懸浮式暗視野照明

· 上光、下光,、雙光,、紫外，自由切換

· 色溫可調(diào)（3500K-8500K）,、光強可調(diào)

3.光電轉(zhuǎn)換

· 高清工業(yè)定焦鏡頭：焦距8mm ,，分辨率150 lp/mm

· 專業(yè)型CMOS相機：1/2.33”英寸彩色CMOS 傳感器、1600萬像素,、C-Mount

二,、菌落分析模塊

1.基本菌落計數(shù)功能

· 平皿類型：傾注、涂布,、膜濾,、螺旋平皿、3M紙片,、多孔板

· 一鍵智能計數(shù)（6模式）：平面感模式,、立體感模式、小菌落優(yōu)先,、大菌落優(yōu)先,、同色菌優(yōu)先,、培養(yǎng)基剔除模式

· 全皿菌落統(tǒng)計：菌落總數(shù)統(tǒng)計,，并按25檔尺寸分類顯示

· 區(qū)域選擇統(tǒng)計：可選擇圓形、矩形,、任意圈定區(qū)域進行統(tǒng)計

· 直徑分類統(tǒng)計：設置直徑范圍,，統(tǒng)計特定大小的菌落

· 鼠標點擊統(tǒng)計：快速標記、添加菌落,，適合培養(yǎng)皿邊緣菌落的計數(shù)

· 菌落粘連分割：自動分割相互粘連的菌落,，鏈狀菌落由用戶選擇分割或不分割

2.高級菌落統(tǒng)計功能

· 螺旋菌落統(tǒng)計：螺旋菌落統(tǒng)計：根據(jù)FDA標準自動計數(shù)螺旋平板，支持指數(shù)模式,、緩慢指數(shù)模式,、均一模式,、比例模式、草坪模式等,。兼容美國SBI,、西班牙IUL螺旋接種儀。支持出入境檢驗檢疫行業(yè)標準 SN/T 2098-2008

· 動態(tài)調(diào)節(jié)統(tǒng)計：可對統(tǒng)計結(jié)果進行動態(tài)調(diào)節(jié)修正,，快速獲取**統(tǒng)計效果,。

· 偏差預估統(tǒng)計：適用于菌落顏色多且復雜的情況。

· 水平集多模型算法：搜索運算,，獲取**圖像分割效果,，適應培養(yǎng)基背景變換

· 特定菌落統(tǒng)計：根據(jù)菌落色澤、大小,、輪廓特征,，識別特定菌落

· 反式統(tǒng)計：適合菌落類型極其復雜而培養(yǎng)基背景均勻

· 高粘連菌統(tǒng)計：適合多重粘連菌的分割計算

· 雜菌、雜質(zhì)剔除：根據(jù)形態(tài),、尺寸,、顏色的區(qū)別，進行自動雜菌,、雜質(zhì)剔除

3.網(wǎng)格濾膜與3M測試片

· 黑色實線網(wǎng)格一鍵統(tǒng)計

· 3M細菌總數(shù)測試片,、3M金黃色葡萄球菌測試片：一鍵統(tǒng)計

· 3M大腸菌群測試片、3M大腸桿菌/大腸菌群快速測試片：一鍵統(tǒng)計+人工選擇

4.典型菌篩選

· 單色分類統(tǒng)計：根據(jù)顏色精度,、擴散度和菌落大小,、輪廓特征，篩選特定菌落

· 多色自動聚類：根據(jù)顏色聚類精度,，自動區(qū)分24種不同顏色的菌落

· 指定多色篩選：一次篩選1-8種指定顏色菌落

· 透明圈特性分析：適用于抑菌圈,、水解圈、變色圈,、溶鈣圈,、溶血圈、排油圈,、溶磷圈分析

· 雙色圈自動篩選

5.菌落特征描述

· 細菌,、酵母：顏色、大小,、形狀,、表面形態(tài)、邊緣,、光澤,、透明度等特征，智能描述和排序

· 霉菌、放線菌：正面顏色,、反面顏色,、大小、表面形態(tài),、邊緣,、質(zhì)地等特征，智能描述和排序

6.專項分析

· 串聯(lián)統(tǒng)計：適合培養(yǎng)基背景不均勻的復雜菌落

· 并聯(lián)統(tǒng)計：適合多孔板,、OPKA,、SBA分析

7.高級工具

· 網(wǎng)格清除：消除濾膜網(wǎng)格背景干擾

· 人工計數(shù)修正：添加或刪除菌落

· 排除污染區(qū)域：鼠標勾勒任意污染區(qū)域，自動剔除污染區(qū)域的菌落數(shù)

· 背景文字消除：自動消除記號筆干擾

· 背景斑紋去除：自動消除培養(yǎng)皿污漬干擾

· 人工粘連分割：手動分割多重粘連菌落

· 參數(shù)自動換算：培養(yǎng)皿直徑,、樣本稀釋度輸入,，實現(xiàn)自動換算

· 文字、圖形標注：各類繪圖工具和中英文文字嵌入

8.標定與測量

· 儀器標定：儀器自帶標定,、人工修正標定

· 一鍵式快速測量：一鍵測定大菌落,，適合真菌、放線菌的單菌落分析

· 全皿自動測量：全皿菌落的等效直徑,、面積,、長短徑、周長,、圓度分析

· 手動精確測量：長度,、角度、弧度,、面積,、弧線、任意曲線

9.圖像處理

· 圖像調(diào)節(jié)：灰度圖,、負相圖轉(zhuǎn)換,；亮度、對比度,、飽和度調(diào)節(jié),；RGB調(diào)節(jié)

· 圖像增強：銳化、自適應增強

· 圖像濾波：中值濾波,、高通濾波,、高斯濾波、低通濾波,、隊列濾波,、高通高斯

· 邊緣檢測：Sobel算子,、Robert算子,、Laplace算子、垂直檢測、水平檢測

· 形態(tài)學運算：腐蝕,、膨脹,、開運算、閉運算

三,、數(shù)據(jù)安全與管理

1.“系統(tǒng),、數(shù)據(jù)、操作,、復核”四重系統(tǒng)架構(gòu),，分設職能與權(quán)限，確保數(shù)據(jù)信息的安全,、完整和真實

· 系統(tǒng)管理員（**層）：負責創(chuàng)建,、管理所有操作員與審核員的賬戶和登入密碼。確保操作員與操作員之間,、操作員與審核員之間的賬戶隔離與數(shù)據(jù)隔離,。

· 數(shù)據(jù)管理員（副高層）：負責全部測試數(shù)據(jù)的檔案管理、以及計算機的數(shù)據(jù)庫管理,。封存所有審核通過的測試報告或?qū)⒃紙D片,、測試數(shù)據(jù)備份、導出,，保證了數(shù)據(jù)的完整性,、安全性。

· 操作員：負責培養(yǎng)皿菌落的測試,、自檢,、修正、形成電子報告,、遞交審核,、對審核通過后的文件進行報告打印。

· 復核員：負責對操作員遞交的測試報告進行審核,。核查數(shù)據(jù)輸入與處理過程,，但無權(quán)修改；對存疑報告作“審核退回”處理,，要求操作員重新測試,；對“審核通過”的報告將**性存檔，無論審核員還是操作員都無權(quán)再刪除,，以確保數(shù)據(jù)的原始性和真實性,。

2.數(shù)據(jù)存儲與導出

· 以電子數(shù)據(jù)為主，記錄：樣本來源,、編號,、稀釋度,、平皿圖片、識別效果,、計數(shù)值,、所用統(tǒng)計工具、參數(shù)設置,、修正情況,，確保記錄信息完整。

· 滿足質(zhì)量審計,，存儲的電子數(shù)據(jù)能以PDF或Excell格式打印輸出

3.水印簽章技術(shù),、防篡改技術(shù)、測試流程智能重構(gòu)技術(shù),，實現(xiàn)有效的審計追蹤

4.防篡改技術(shù)

· 采用多用戶登入管理,，所有操作員、審核員的名字,，被系統(tǒng)自動記錄在操作流程和測試報告中,；所有操作日期、審核日期,，由計算機自動生成,，避免錯填或偽造。

· 全部操作流程,，包括：菌落圖片,、培養(yǎng)皿尺寸、樣本稀釋度,、統(tǒng)計工具,、所用參數(shù)、測試所得的菌落總數(shù),、自檢修正后的菌落總數(shù)等,，由計算機自動記錄在數(shù)據(jù)庫中，操作員無法進行改動,，為后續(xù)審計提供全部真實數(shù)據(jù),。

5.水印簽章技術(shù)

· “審核通過”的測試報告會自動生成操作員和審核員的賬戶電子簽名，并在報告上加印防偽的“審核通過”水印簽章,。

6.測試流程的智能重構(gòu)技術(shù)

· “復核員”打開“等待審核”的測試記錄,，計算機自動復原操作員的全部流程和測試環(huán)境，包括：當時所測的培養(yǎng)皿圖片,、測試結(jié)果,、培養(yǎng)皿尺寸、樣本稀釋度,、采用的統(tǒng)計工具及所用參數(shù),、測試所得的菌落總數(shù),、修正情況……

· 通過測試環(huán)境和測試流程的重現(xiàn)，復核員可以追溯操作員的全部操作,，復核測試結(jié)果的準確性,，達到審計追蹤目的,。

四,、抑菌圈分析模塊

1.Szone 抑菌圈多模式測量技術(shù)

· 自動檢測：基于抑菌圈輪廓的精確邊緣檢測，適合邊緣清晰,、圓形抑菌圈

· 擬圓逼近：基于抑菌圈輪廓的圓形擬合逼近,，適合邊緣破裂、非標準圓形抑菌圈

· 人工檢測：鼠標點擊抑菌圈邊緣上三點成圓,，適合邊緣模糊的抑菌圈

2.抗生素效價測定

· 一劑量法效價檢測：適合美國藥典

· 二劑量法,、三劑量法及合并計算：適合中國藥典2015版

· 重復性自檢：相對誤差≤0.01%、重復測量精度 ≤0.002mm

· 均勻性自檢：相對誤差≤0.1%

· 臺間測量差異≤0.2%

3.舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶檢驗

· 純水驗證：根據(jù)（A）,、（B）,、（D）產(chǎn)生抑菌圈，D-C≧3,， B-A≦3 ,，判定系統(tǒng)成立

· 自動檢測三個平行樣本的（A）、（B）,、（C）,、（D）抑菌圈，并數(shù)據(jù)導入

· 自動計算平行試驗平均值,，智能判別結(jié)果的陰陽性,。

· 無效報告自動預警

五、顯微細胞分析模塊

1.顯微成像

· 顯微鏡：奧林巴斯CX33顯微鏡

· SONY 1”英寸超大視場CMOS相機,，2000萬像素,，15fps

2.圖像顯示、轉(zhuǎn)換

· 圖像顯示：實時動態(tài)觀察,，隨時捕捉任意視野圖像

· 圖像觀察：具有旋轉(zhuǎn),、放大、縮小,、鏡像轉(zhuǎn)換,、局部觀察功能

· 圖像編輯：具有對圖像任意區(qū)域剪切、復制,、粘貼及文字輸入等功能

3.顯微圖像處理

· 自適應增強：通過對原圖像進行與其特征匹配的分辨增強處理,，使圖像更清晰，邊緣更明顯,，以便進行圖像細微結(jié)構(gòu)的觀察與識別,。

· 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

· 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,。

· 圖像銳化：通過增強圖像的高頻分量,，使圖像邊緣變得更清晰。

· 圖像平整：通過圖像平整處理,，使圖像背景均勻,。

· 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,。

· 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圖像輪廓,。

· 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,。

4.目標測量

· 標 定：具有對系統(tǒng)在線標定功能，實現(xiàn)精確測量（系統(tǒng)內(nèi)置默認標定值）

· 測量功能：對顆粒直徑,、長度,、弧度、角度,、任意曲線,、面積等的在線測量

5.顆粒統(tǒng)計

· 自動統(tǒng)計：自動顆粒計數(shù)，并顯示每個顆粒的面積,、周長,、直徑、圓度等形態(tài)參數(shù)

· 區(qū)域統(tǒng)計：可選擇長方形,、圓形,、傘形等任意形狀區(qū)域進行統(tǒng)計

· 直徑分類統(tǒng)計：設置直徑范圍，統(tǒng)計特定大小的顆粒

· 顏色識別統(tǒng)計：根據(jù)色度,、亮度,、飽和度篩選特定顆粒

· 鼠標點擊統(tǒng)計：鼠標點擊添加或刪除顆粒，方便,、快捷

· 粘連分割處理：根據(jù)用戶需求可自動或手動分割相互粘連的顆粒

· 多種統(tǒng)計算法：采用多種分割算法,，適合不同背景的顆粒統(tǒng)計

· 多樣本統(tǒng)計：對多張顯微圖像的綜合統(tǒng)計

· 參數(shù)自動換算：根據(jù)統(tǒng)計區(qū)域面積,、樣本稀釋度，實現(xiàn)自動換算

6.繪圖與標注

· 繪圖：對打開的圖像可根據(jù)需要,，繪制直線,、矩形、圓形,、以及任意曲線

· 文字編輯：對打開的圖像進行文字編輯

· 標注：可方便的進行直線和角度的標注

六,、儀器規(guī)格與配置

· MF4 多功能一體機主機

· 奧林巴斯CX33顯微鏡、攝像轉(zhuǎn)接口

· 2000萬像素 1英寸顯微相機

· 菌落分析軟件,、自動抑菌圈測量軟件,、抗生素效價測定軟件,、舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶檢驗軟件,、顯微分析軟件

· 高端一體電腦：雙核四線程CPU/4G內(nèi)存/1T硬盤/21.5"高清屏，Windows 7系統(tǒng)以上