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超高速流式成像分析儀是數字顯微技術、微流體力學和圖像處理技術的綜合應用，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細胞。當樣品流過檢測區時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，生成關于顆粒的數量、尺寸、透明度、形態等方面的數據。也能用于實時分析顆粒的動態過程。形態分析軟件還可用于分析特殊形態的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復頻率的激光脈沖作為主動照明光源，利用時空頻映射對成像區域進行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實現，沒有使用機械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實現了超高速成像儀的幀率可以達到1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續記錄 10 萬幀以上的影像數據，成像分辨率小于1 微米，可以連續觀察非周期性的無規律的偶發事件。在應用方面，已經進行了超高速無標記流式細胞成像實驗，可以實現對血液細胞當中的早期癌細胞（CTC）進行高精度高通量的篩查，成像通量超過 100 萬細胞/秒，是目前常用的流式細胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機制上也進行了應用，可以實現氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進行顆粒成像，目前國際上還沒有類似的儀器出現。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統檢測儀器不具備的特殊功能，通過高速成像，獲取傳統儀器無法得到的信息，解決多個交叉領域的關鍵問題。

高速細胞檢測一直是生物、醫學領域非常有挑戰性的工作，而流式細胞檢測以其較大的 檢測通量成為高速細胞檢測的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運用了高速光纖通信、微波光子技術及光信號處理技術，結合高速數據處理和生物醫學技術，實現了對傳統 細胞成像速度的巨大突破。與此同時，在獲取了海量的細胞圖像之后，根據具體應用的需求 進行快速數據壓縮、人工智能圖像分類處理、細胞特征提取等操作。通過細胞圖像獲取每一 個細胞的核心參數，從而將復雜的生物學現象（細胞）快速轉換為直觀可讀的信息呈現形式， 為細胞特性的分析以及疾病的診斷提供第一手的，準確的資料。 創始團隊基本來自于清華大學，擁有雄厚的研發能力，并與北京大學、武漢大學、東京 大學、加州大學洛杉磯分校、北京天壇醫院實驗室等知名高校及科研機構建立項目合作。同時獲得天使輪投資，擁有發明專利兩項，并獲得第二十二屆全國發明展覽會—金獎，第十二屆北京發明創新大賽—金獎，受到業內一致好評。 超高速流式成像分析儀是數字顯微技術、微流體力學和圖像處理技術的綜合應用，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細胞。當樣品流過檢測區時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，生成關于顆粒的數量、尺寸、透明度、形態等方面的數據。也能用于實時分析顆粒的動態過程。形態分析軟件還可用于分析特殊形態的顆粒，或者用于分離一些 亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復頻率的激光脈沖作為主動照明光源，利用時空頻映射 對成像區域進行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實現，沒有使用機械或電子 的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實現了超高速成像儀的幀率可以達到 1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續記錄 10 萬幀以上的影像數據，成像分辨率小于1 微米，可以連續觀察非周期性的無規律的偶發事件。

項目成果/簡介:高速細胞檢測一直是生物、醫學領域非常有挑戰性的工作，而流式細胞檢測以其較大的 檢測通量成為高速細胞檢測的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運用了高速光纖通信、微波光子技術及光信號處理技術，結合高速數據處理和生物醫學技術，實現了對傳統 細胞成像速度的巨大突破。與此同時，在獲取了海量的細胞圖像之后，根據具體應用的需求 進行快速數據壓縮、人工智能圖像分類處理、細胞特征提取等操作。通過細胞

已有樣品/n光譜成像分析儀是一種可以同時獲取目標圖像信息及光譜信息的新型光學儀器， 而光譜信息則可以直接反映物質的基本屬性， 該儀器可以廣泛的應用于物質成分分析、 資源調查、 水質分析、 藥品安全、 食品安全等方面。 光譜成像分析儀在刑事案件偵破中具有重要的應用， 如對案發現場的血跡、 毛發、 皮屑、 衣物纖維等都可以進行分析取證， 獲得犯罪分子的主要特征信息。

產品詳細介紹  冷CCD凝膠成像|凝膠分析軟件|凝膠電泳成像 凝膠成像系統|凝膠成像分析系統|凝膠成像儀|化學發光凝膠成像|化學發光凝膠成像系統||數字凝膠成像系統|冷CCD凝膠成像|凝膠分析軟件|凝膠電泳成像 1、引領國際潮流的人性化設計！工程塑料模具成型，安全、美觀、輕便； 2、防紫外彈出式觀察窗，無需電腦，觀察原始實驗結果，方便、快捷； 3、左右側雙開門的一體化割膠裝置，配合觀察窗使用，舒適、安全； 4、專業軟件系統支持的全電腦控制+觸摸控制面板雙控制體系，控制電源開關、光源控制、光圈、聚焦等觀察和拍攝工作，實現污染現場和電腦操作現場隔離，防止交叉污染，確保操作者安全； 5、抽屜式樣品載物臺，方便取放樣品； 6、紫外自動防護裝置：拉出載物臺取放樣品，系統自動關閉紫外光源，防止實驗者被高強   度紫外光照射。特殊情況亦可暫時解除防護功能，方便箱體外部的切膠操作。 7、紫外燈管10分鐘定時關閉功能，有效延長紫外燈管和紫外玻璃的使用壽命。 主要參數：

產品詳細介紹 PlantScreen植物表型成像分析系統（植物自動傳送版）   PlantScreen植物表型成像系統由捷克PSI公司研制生產，整合了LED植物智能培養、自動化控制系統、葉綠素熒光成像測量分析、植物熱成像分析、植物近紅外成像分析、植物高光譜分析、自動條碼識別管理、RGB真彩3D成像、自動稱重與澆灌系統等多項先進技術，以最優化的方式實現大量植物樣品——從擬南芥、玉米到各種其它植物的全方位生理生態與形態結構成像分析，用于高通量植物表型成像分析測量、植物脅迫響應成像分析測量、植物生長分析測量、生態毒理學研究、性狀識別及植物生理生態分析研究等。作為全球第一家研制生產植物葉綠素熒光成像系統的廠家，PSI公司在植物表型成像分析領域處于全球的技術前列，大面積葉綠素熒光成像分析功能使PlantScreen成為植物表型分析與功能成像分析的最為先進的儀器設備，使植物生長、脅迫響應等測量參數達100多個。 左圖為整套PlantScreen系統，中圖為成像室，右圖為成像室中的玉米 PlantScreen系統包括如下成像分析功能：   1. 葉綠素熒光成像分析：單幅成像面積35x35cm，成像測量參數包括Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd等幾十個葉綠素熒光參數 2. RGB成像分析：成像測量參數包括： 1) 葉面積（Leaf Area: Useful for monitoring growth rate） 2) 植物緊實度／緊密度（Solidity/Compactness. Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）   3) 葉片周長（Leaf Perimeter: Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)） 4) 偏心率（Eccentricity: Plant shape estimation, scalar number, eccentricity of the ellipse with same second moments as the plant (0...circle, 1...line segment)） 5) 葉圓度（Roundness: Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness） 6) 葉寬指數（Medium Leaf Width Index: Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)） 7) 葉片細長度SOL (Slenderness of Leaves) 8) 植物圓直徑（Circle Diameter. Diameter of a circle with the same area as the plant） 9) 凸包面積（Convex Hull Area. Useful for compactness evaluation）   10) 植物質心（Centroid. Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)） 11) 節間距（Internodal Distances） 12) 生長高度（Growth Height） 13) 植物三維最大高度和寬度（Maximum Height and Width of Plant in 3 Dimensions） 14) 相對生長速率（Relative growth rate） 15) 葉傾角（Leaf Angle） 16) 節葉片數量（Leaf Number at Nodes） 17) 其它參數如用于植物適合度估算的顏色定量分級、綠度指數（Other parameters such as color segmentation for plant fitness evaluation, greening index and others） 3. 高光譜成像分析（選配），可成像并分析如下參數： 1) 歸一化指數（Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)） 2) 簡單比值指數（Simple Ratio Index, Equation: SR = RNIR / RRED） 3) 改進的葉綠素吸收反射指數（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1), ?Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]） 4) 最優化土壤調整植被指數（Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)?, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)） 5) 綠度指數（Greenness Index (G), Equation: G = R554 / R677） 6) 改進的葉綠素吸收反射指數（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI), ?Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)） 7) 轉換類胡羅卜素指數（Transformed CAR Index (TCARI)?, Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]） 8) 三角植被指數（Triangular Vegetation Index (TVI)?, ?Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]） 9) ZMI指數（Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI), Equation: ZMI = R750 / R710） 10) 簡單比值色素指數（Simple Ratio Pigment Index (SRPI), Equation: SRPI = R430 / R680） 11) 歸一化脫鎂作用指數（Normalized Phaeophytinization Index (NPQI), Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)） 12) 光化學植被反射指數（Photochemical Reflectance Index (PRI), Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)） 13) 歸一化葉綠素指數（Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)） 14) Carter指數（Carter Indices?, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760） 15) Lichtenthaler指數（Lichtenthaler Indices?, Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690） 16) SIPI指數（Structure Intensive Pigment Index (SIPI), Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)） 17) Gitelson－Merzlyak指數（Gitelson and Merzlyak Indices?, ?Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）   4. 熱成像分析（選配）：用于成像分析植物在光輻射情況下的二維發熱分布，良好的散熱可以使植物耐受較長時間的高光輻射或低水條件（干旱） 5. 近紅外成像分析（選配）：用于觀測分析植物的水分狀態及其在不同組織間的分布變異，處于良好澆灌狀態的植物表現出對近紅外光譜的高吸收性，而處于干旱狀態的植物則表現出對近紅外光譜的高反射性，通過分析軟件可以監測分析從干旱脅迫到再澆灌過程中的整個過程動態及植物對干旱脅迫的響應和水分利用效率，并形成假彩圖像，可以與植物的形態指數及葉綠素熒光指數進行相關分析研究。   系統配置與工作原理：   整套系統由自動化植物傳送系統、光適應室、RGB成像、FluorCam葉綠素熒光成像、高光譜成像、植物熱成像、植物近紅外成像、自動澆灌施肥與稱重系統、植物標識系統等組成，光適應室內的植物可由傳送帶傳送到成像室進行成像分析等。   技術指標：   1. 自動裝載與卸載植物樣品，通過條形碼或RFID標簽識別跟蹤樣品 2. 光適應室：用于光照適應或植物培養，LED光源光照強度達1000μmol/m2.s，無熱效應，強度0－100%可調，可通過實驗程序預設光照周期變化，可選配通用型或專用型如水稻生長觀測室等，還可選配三維掃瞄成像分析功能（包括XYZ三維掃瞄成像系統和軟件） 3. 標配托盤架30x30cm，用于安放盆栽植物或可以盛放多個小花盆的托盤 4. 自動傳送系統由光適應室到成像室形成一個環形傳送通道，傳送帶采用具變速器的三相異步馬達，200-1000W，傳送帶寬320mm，負載力130kg，速度9m/min 5. 移動控制系統中央處理單元：CJ2M-CPU33；數字I/O：最大2560點；PLC通訊：通過以太網100Mb/s高端PC；OMRON MECHATROLINK-II 最大16軸精確定位 6. 植物成像測量室：150cm(長)x150cm(寬)x220cm(高)，與環境光隔離（light-isolated），快速自動開啟關閉門，開啟關閉周期小于3秒，傳送帶入口具光幕傳感系統、條碼識別器和RFID讀取器 7. RFID讀取器辨識距離：2-20cm；通訊：RS485；條碼識別器可讀取1維、2維和QR碼，具LED光源便于弱光下辨識，RS485通訊 8. F3EM2光幕系統，精確測量植物高度和寬度以便進入成像測量室后攝像頭自動精確定位，測量范圍150cm，分辨率5mm 9. 葉綠素熒光成像：包括光隔離成像室、自動開啟與關閉門、傳送帶、PLC控制自動上下移動聚焦系統、4個LED光源板、8位綠波輪等，單幅成像面積35x35cm，測量光橙色620nm，橙色和白色雙波長光化學光，飽和光閃為白色或藍色 10. 自動灌溉與稱重，可同時對5個植物種植盆進行澆灌和稱重，精確度±1g；稱重后精確澆灌，可通過實驗程序（protocol）預設澆灌過程（regime）或干旱脅迫狀態，還可選配營養供給系統隨澆灌定量供給植物營養（如氮肥等）；稱重前自動零校準，還可通過已知重量（如砝碼）物品自動進行再校準；防護級別：IP66 11. 稱重系統由4個稱重單元組成，安全承載限：150% Ln；溫度補償：-10－40°C，標配測量范圍7kg，可選配10kg、15kg或20kg 12. RGB成像：頂部和側面三維成像（3個攝像頭），每個攝像頭各自擁有獨立的控制面盤以設置曝光時間、增益、白平衡等，通過控制面盤的快照鍵可即時拍照并顯示分辨率等信息，還可通過自動模式自動成像并存儲至數據庫，每次掃瞄成像時間小于10秒 13. RGB成像系統包括成像室（光隔離）、傳送帶及位置傳感器、3個攝像頭、光源及成像分析軟件，標配成像范圍150cm(長)x150cm(寬)x150cm(高)，LED冷白光源（不對植物產生熱效應） 14. 標配USB以太網攝像頭，有效像素4008x2672，像素大小9.0μm，比特分辨率12比特，光量子效率：藍光峰值465nm，綠色峰值540nm，紅色峰值610nm；28mm光學鏡頭，口徑43.2mm，光圈范圍2.8－F16 15. NIR近紅外成像單元：可成像采集1450－1600nm水吸收波段，以反映植物水分狀況，在供水充沛情況下表現出高NIR吸收值，干旱脅迫情況下則表現出高NIR反射，NIR假彩色成像可以通過軟件反映和分析植物水分狀況 16. 高光譜成像單元包括光隔離成像測量室、自動開啟關閉門、傳送帶、PLC控制自動移動聚焦鏡頭包括SWIR和VNIR鏡頭、光源、成像分析系統等，VNIR鏡頭波段380nm－1000nm，光圈F/0.2，縫隙寬度25μm，縫隙長度18mm，幀速12－236 fps；SWIR鏡頭波段900－2500nm，光圈F/0.2，縫隙寬度25μm，縫隙長度18mm，幀速60或100 fps，視野150x100cm 17. 用戶可通過實驗程序選擇SWIR成像、VNIR成像或兩個鏡頭全波段成像，每個鏡頭成像時間分別為15秒 18. 熱成像單元：分辨率640x480像素，溫度范圍20－120°C，靈敏度NETD<0.05°C@30°C/50mK，成像面積可達150x150cm 19. 可選配人工氣候室，植物生長面積9.5m2，生長高度2.0m，溫度穩定性±1°C，430nm－730nm白色和IR LED 光源，1000μmol/m2/s（距離植物100cm高度的光強）,可預設自動光照周期動態， 20. 系統控制與數據采集分析系統： ? 用戶友好的圖形界面 ? 用戶定義、可編輯自動測量程序（protocols） ? MySQL數據庫管理系統，可以處理擁有上千萬條記錄的大型數據庫，支持多種存儲引擎，相關數據自動存儲于數據庫中的不同表中 ? 植物編碼注冊功能：包括植物識別碼、所在托盤的識別碼等存儲在數據庫中，測量時自動提取自動讀取條形碼或RFID標簽 ? 觸摸屏操作界面，在線顯示植物托盤數量、光線強度、分析測量狀態及結果等，輕松通過軟件完全控制所有的機械部件和成像工作站 ? 可用默認程序進行所有測量，也可通過開發工具創建自定義的工作過程，或者手動操作LED光源開啟或關閉、RGB掃面成像、葉綠素熒光成像、稱重及澆灌等 ? 實驗程序（Protocols）具備起始鍵、終止鍵、暫停鍵 ? 可根據實驗需求自動控制植物樣品的移動和單一成像站的激活 ? 可提供3個相機視角的RGB數字生長分析，包含閾值分析和顏色分析 ? 對于葉綠素熒光成像圖片，軟件可批量進行淬滅參數分析，包含了在背景去除圖像上用戶感興趣區域和像素值的平均。分析數據以原始圖像和分析數據的形式存儲在數據庫中。 ? 對FIR熱成像圖，16位圖可直接導出到MATLAB或通過軟件生成溫度分布的假彩圖像。   部分用戶：   1. 國際水稻研究所（菲律賓）The International Rice Research Institute, Los Banos Philippines  2. 澳大利亞聯邦科學與工業研究組織植物表型組學中心The CSIRO Plant Phenomics Center, Canberra, Australia  3. 澳大利亞國立大學The Australian National University, Canberra. Australia  4. 孟山都公司（美國）Monsanto Corporation, St. Louis, USA.  5. 杜邦先鋒國際良種公司Pioneer-Dupont, Des Moines, Iowa  6. 巴斯夫公司Metanomics（柏林）Metanomics (BASF), Berlin, GDR  7. 巴斯夫公司CropDesign（比利時）CropDesign (BASF), Nevele, Belgium  8. 美國合成基因公司Synthetic Genomics, La Jolla, USA  9. Palacky 大學Palacky University Olomouc, Czech Republic 10. Masaryk 大學Masaryk University Brno, Czech Republic   產地：歐洲    

1.痛點問題 1）人體軟組織結構復雜力學性質和生理病理狀態密切相關，尚需建立和采用合適的本構模型描述軟組織在力學成像中的變形行為； 2）需要考慮反問題解的存在性、唯一性和穩定性，針對不同軟組織建立魯棒的反演方法。 2.解決方案 1）針對不同了軟組織，考慮到典型生理和病理狀態，建立了描述其準靜態和動態變形特征的生物力學模型，揭示了生物力學成像中，軟組織響應和力學特性之間的內在關聯。 2）依據軟組織力學響應和本構參數之間的關聯，建立了針對典型軟組織的反演方法，通過體模和在體實驗驗證了反方法的有效性。

三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，解決傳統口腔臨床面臨的基于二維圖像顱面測量丟失深度信息的問題。 系統基于立體視覺原理，開發高效、準確（精度<=0.1毫米）的三維面部成像儀，獲取真實的面部軟組織立體表面數據，結合高精度CBCT（Cone Beam Computed Tomography，錐體束計算機斷層）圖像，融合包含顱頜面部和口腔等軟硬組織模型，重建出真實感三維顱頜面部數字模型。 同時，系統完成基于三維成像設備的臨床三維顱頜面部測量診斷分析系統，提高顱頜面畸形、性別分析、顱面生長等臨床診斷水平。 本研究結果為正畸科、正頜外科臨床定量化手術設計、術后療效評價提供新的技術方法，為正畸和正頜外科教學培訓、多學科會診及遠程會診提供新的工具，并為進一步的口腔虛擬手術及整形美容業的手術計劃研究提供測量和規劃工具。 三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，是牙頜數字化診療修復的基礎系統。據不完全統計，我國口腔醫療機構總數超過 12 萬，其中民營超過 4 萬家。按照以上數字計算，我國口腔醫療數字化僅三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統或同類產品就存在巨大的市場空間，若以目前市場產品價格估計，市場需求至少在 2000 億以上。三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統的應用和推廣是推動口腔正畸修復的重要保障，具有巨大的市場空間，但鑒于國內在這方面的研究還不成熟，依然沒有國產的能夠投入臨床的成熟產品，所以該系統的推廣具有重要的經濟意義和現實意義。

三維顱頜面部成像儀及診斷分析系統，解決傳統口腔臨床面臨的基于二維圖像顱面測量丟失深度信息的問題。 系統基于立體視覺原理，開發高效、準確（精度

光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置是將光纖共聚焦光譜分析技術和顯微光學成像技術相融合的細胞檢測裝置，此裝置能夠同時獲得被測細胞的形態結構信息和反映細胞形態和成分特性的光譜信息，得到被測細胞定性、定量、定位的綜合分析信息。 光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置包括光源照明系統、光纖共聚焦光譜分析系統、顯微成像和定位系統、數據分析系統，照明光源系統給光纖共聚焦光譜分析系統提供光源；光纖共聚焦光譜分析系統傳輸照明光照射細胞，開接收攜帶細胞信息的背向散射的光信號，獲取光譜信息進入數據分析系統分析；顯微成像和定位系統由照明系統照明，獲得反映細胞形態和結構的圖像信息進入數據分析系統；數據分析系統同時獲取被測細胞的顯微圖像和反映細胞形態和成分特性的光譜信息。 光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置結合光纖共聚焦技術、后向散射光譜分析技術和顯微成像技術，提出了適用于同時獲取特定細胞的顯微圖像和光譜信息的細胞檢測裝置，能夠實時的獲取細胞的綜合信息。這就解決了目前技術不能夠在細胞水平上獲取特定位置的組織形態信息和光譜信息的技術問題。對于癌癥除檢測癌變細胞的顯微形態信息外，同時獲取相應細胞生化成分的光譜，光譜信息中既包括了形態變化對光的散射特性變化，也包括了細胞中成分變化導致的光吸收特性的變化信息，結合這兩種檢測技術的細胞分析裝置，能及時發現細胞的早期癌變，以便對癌癥實施全面而及時的診斷。而且，當前顯微成像技術和CCD光譜技術都是比較成熟的檢測技術，且CCD光譜技術可以進行實時分析，所以，本發明提供的裝置利用現有先進技術，大大提高癌變細胞的檢測精度，同時可以大大降低檢測成本。