LemnaTec軟件軟件包(bao)分(fen)為不同(tong)部分(fen)：LemnaLauncher作(zuo)為切(qie)入點，快速地評估測(ce)量；LemnaControl軟件進行實驗成像設置(zhi)和(he)儀(yi)器的(de)(de)控制；LemnaBase提供數(shu)據(ju)庫基礎設施，用(yong)于存(cun)儲(chu)和(he)訪問(wen)圖像；LemnaGrid是綜合性的(de)(de)圖像分(fen)析(xi)工具(ju)(ju)箱；LemnaMiner進行基本數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)，并具(ju)(ju)有所有標準格式的(de)(de)全面(mian)導(dao)出(chu)功能。
LemnaTec的(de)所有(you)軟(ruan)件都在(zai)不斷改(gai)進(jin)，以適應日益增(zeng)長的(de)智能圖像和數據(ju)分析需求
1. LemnaLauncher
LemnaLauncher是允許訪(fang)問整個產品范圍內(nei)的(de)(de)(de)所有LemnaTec軟(ruan)件產品的(de)(de)(de)主要(yao)框架。所有研究(jiu)圖(tu)像，分析結(jie)果(guo)和(he)(he)元數(shu)據均(jun)可在(zai)LemnaLauncher中(zhong)訪(fang)問，并直接與研究(jiu)者(zhe)的(de)(de)(de)產品配置(zhi)和(he)(he)圖(tu)像分析配置(zhi)設置(zhi)相關聯。這提供了完(wan)(wan)整的(de)(de)(de)數(shu)據管理(li)和(he)(he)衡量質(zhi)量的(de)(de)(de)保證(zheng)。所有軟(ruan)件模(mo)塊的(de)(de)(de)集成可為研究(jiu)者(zhe)提供了一個完(wan)(wan)整的(de)(de)(de)數(shu)字表型工(gong)作流程(cheng) - 從數(shu)據采集，圖(tu)像分析到LemnaMiner的(de)(de)(de)統(tong)計結(jie)果(guo)顯示。另外，連續的(de)(de)(de)工(gong)作過程(cheng)可以加速結(jie)果(guo)生成和(he)(he)分析，而無(wu)需人為干(gan)擾，很大程(cheng)度的(de)(de)(de)保證(zheng)數(shu)據完(wan)(wan)整性。
對于從開始(shi)準(zhun)備(bei)實驗(yan)，到(dao)控制實驗(yan)運行到(dao)分析所有(you)任(ren)務，LemnaLauncher為這些任(ren)務提(ti)(ti)供了初始(shi)界(jie)面，同時為研究人(ren)員提(ti)(ti)供了補充功能和選項。
在實驗期間，特色的數據監視查看器使研究人員能夠不斷更新有關實驗設計。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據，例如。圖像分析結果由LemnaGrid提供，附加信息，如位置，PAR，RH和附加到ScanalyzerField的其他天氣數據。
圖(tu)1：LemnaLauncher樹視圖
為了監控(kong)所有實驗(yan)數據，LemnaLauncher介紹了快照概(gai)念，將所有圖像和分析結果組織成為一個方便的概(gai)述格式—由代表實驗(yan)的ID標簽和獲取快照的時間定義。通過常見(jian)的測量(liang)標記(ji)后，快照被分好組，用于對同(tong)一實驗(yan)的group assays。
為了全面了解快照(zhao)信息，研(yan)究(jiu)人(ren)員可以選擇一個測試圖像，并(bing)將其(qi)與所(suo)有可用圖像進行比較，將視(shi)圖分(fen)(fen)割成多個顯(xian)示這樣(yang)可以給到研(yan)究(jiu)者(zhe)更(geng)快速和更(geng)詳細(xi)(xi)的(de)印象。例如(ru)對照(zhao)和處(chu)理組(zu)(zu)植株(zhu)的(de)生長速率(lv)測量與分(fen)(fen)析。同事，研(yan)究(jiu)者(zhe)有機會同時查看所(suo)有可用的(de)圖像模式，以檢測早期跡(ji)象實驗條件，并(bing)檢測處(chu)理組(zu)(zu)和對照(zhao)組(zu)(zu)之間的(de)細(xi)(xi)微(wei)差(cha)異(yi)。
實驗(yan)完成(cheng)后，數據準(zhun)備進(jin)行分析，并且(qie)在快速查看圖像后，研究人員可以(yi)直(zhi)接訪問(wen)統計工具箱LemnaMiner而不需(xu)要離開(kai)LemnaLauncher。
特征：
- 系統用戶的創建和管理
- 提(ti)供主(zhu)屏幕并授予對LemnaTec軟(ruan)件模塊的訪問權限：
?LemnaBase，數據(ju)庫管理
?LemnaControl控制連接的(de)硬(ying)件（鏈接到(dao)Control和硬(ying)件）
? LemnaGrid圖像分析工具箱(xiang)
?LemnaMiner顯(xian)示(shi)和(he)過濾(lv)實驗的統計相(xiang)關(guan)數據
- 樹視圖(tu)，全面了(le)解所有獲(huo)取的圖(tu)像(xiang)和附加的元(yuan)數據，如圖(tu)像(xiang)分析，重量，澆(jiao)水量
?過濾所顯示(shi)項目的選項，這將有助于您跟蹤數(shu)(shu)據，即使是(shi)存(cun)儲在數(shu)(shu)據庫中的數(shu)(shu)千(qian)張圖像
- 按快照過濾，例如顯(xian)示(shi)有關特定特征或單個地塊的所有信息
- 僅顯示(shi)特定實驗或研(yan)究人員的圖像和結果
- 在特定(ding)時間范圍內僅顯示快照(zhao)
?排序選項，使(shi)得查找的效率(lv)更高。
- 按時間
- 快照ID
- 實驗(yan)
- 研究員(yuan)
- 等(deng)等(deng)
?查(cha)看(kan)模式(shi)，快速查(cha)看(kan)和手工調查(cha)您的表型數(shu)據(ju)。
- 單一查看，詳細檢查
?查看(kan)獲(huo)取的單個圖像(xiang)（RGB，熒光等）（鏈(lian)接(jie)到相(xiang)機(ji)）
?圖像分析(xi)結果
?附加元數(shu)據
- 多視圖，所有信息一目了(le)然或(huo)比較不(bu)同的(de)結果，一次(ci)最多16張圖像
?一次查看單(dan)個圖片(pian)的(de)所有獲取圖像，以便輕松(song)檢查內部的(de)相關(guan)性或差異(yi)
- 數據監視器，跟蹤您的(de)硬(ying)件
?所有(you)當前和計劃任務(wu)的(de)概述
- 分析作業，已分析的圖像(xiang)以及服務(wu)器仍需要分析的內容
- 維(wei)護，這將有(you)助于您安排所有(you)必要的(de)維(wei)護工作在(zai)您的(de)硬(ying)件
- 提前通知，編輯并查看每個植株(zhu)的計劃成(cheng)像(xiang)方案。例(li)如(ru)。將您的對照組僅進行VIS成(cheng)像(xiang)，而處理組中使用所有可用的攝像(xiang)機成(cheng)像(xiang)。
- 系統作業(ye)(ye)概述(shu)了(le)預(yu)定的任(ren)務(wu)，如澆水(shui)和成像作業(ye)(ye)。
2. LemnaControl
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LemnaTec 會充分考慮到客戶在開發和改進過程中軟件的需求。 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，工業裝置用來將 Field Scanalyzer Field系統的 X 和 Y 軸方向精確的設置，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，客戶可以根據試驗計劃安排成像工作。 成像工作包括相機的選擇、成像區域、高度選擇和成像時間等。
圖 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(tu)所示，包(bao)括作(zuo)業的(de)(de)時間(jian)長(chang)短將出現在工作(zuo)日歷中。隨時間(jian)變化，系統將創(chuang)建一(yi)個(ge)(ge)統計量為(wei)每(mei)個(ge)(ge)重 復(fu)執行作(zuo)業，允(yun)許用戶各(ge)個(ge)(ge)作(zuo)業的(de)(de)長(chang)度的(de)(de)精確(que)的(de)(de)預測。時間(jian)表功能(neng)還允(yun)許設置的(de)(de)時間(jian)窗口(kou)為(wei)每(mei)個(ge)(ge)作(zuo)業選(xuan) 擇開始和結束(shu)。
圖 3：LemnaCotrol 中的試驗計劃
3. LemnaGrid
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該(gai)系統利用(yong)圖(tu)(tu)(tu)形(xing)化編程語言（類似于 Labview 或微軟(ruan)的(de) Robotics Studio），它可(ke)(ke)以(yi)建(jian)立(li)不(bu)同算法的(de)連(lian)接，形(xing)成圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)處(chu)(chu)(chu)理(li)直觀圖(tu)(tu)(tu)形(xing)化。創建(jian)一(yi)個圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)流 程線路，可(ke)(ke)從原始(shi)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)中提取(qu)所需的(de)屬(shu)性。 為(wei)實現高(gao)通量(liang)的(de)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)處(chu)(chu)(chu)理(li)，可(ke)(ke)先建(jian)立(li)一(yi)個圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)處(chu)(chu)(chu)理(li)程序(xu)（Grid），并可(ke)(ke)將此 Grid 應用(yong)于所有的(de)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)處(chu)(chu)(chu)理(li)。
圖 4：Lemna Grid 軟件界面
可用實施和測試裝(zhuang)備的一個子集：
· 不(bu)同的顏色(se)空(kong)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)；
· 形態學運算；
· 分割；
· 閾值(zhi)；
· 未變形；
· 分類(lei)；
由 LemnaTec 提供的(de)(de)充(chong)分開(kai)發的(de)(de)算(suan)法，洛桑研(yan)究(jiu)所將整(zheng)合(he)使(shi)用插(cha)件(jian)設備的(de)(de)任(ren)何(he)定制開(kai)發的(de)(de)圖像分析工具(ju)的(de)(de)可(ke)能性。這(zhe)個插(cha)件(jian)裝置可(ke)用于與任(ren)何(he).exe 文(wen)件(jian)（或者用 Matlab 創(chuang)建）。 這(zhe)將確保獲得(de)了(le)在其他領域可(ke)以的(de)(de) LemnaTec 算(suan)法的(de)(de)強度結合(he)，用于現有的(de)(de)程(cheng)序進行圖像分析。
4. Data Base – LemnaBase
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LemnaBase 作(zuo)為中央數(shu)據(ju)(ju)庫，為所有 LemnaTec 的(de)(de)軟件模塊提供(gong)(gong)界面，根據(ju)(ju) 實(shi)驗(yan)(yan)通量(liang)和 LemnaTec 系統的(de)(de)復雜程度，LemnaBase 需要(yao)專(zhuan)門的(de)(de)服(fu)務器或者本地 工作(zuo)站。也就是說(shuo) LemnaTec 數(shu)據(ju)(ju)庫通過服(fu)務器以 FTP 形(xing)式管理(li)圖片，通過 SQL 管理(li)其他實(shi)驗(yan)(yan)以及不同實(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)元(yuan)數(shu)據(ju)(ju)。為迅速的(de)(de)處理(li)大(da)批(pi)量(liang)數(shu)據(ju)(ju)，LemnaBase 提供(gong)(gong)特定的(de)(de)管理(li)功能，如：
· 對不同(tong)實(shi)驗(yan)(yan)或者不同(tong)工作組的實(shi)驗(yan)(yan)數(shu)據(ju)進行細分
· ; 數(shu)據庫可(ke)復制，也可(ke)共享圖像或結果
· 數據保護功能，避免覆蓋
· 對某些數據設置(zhi)限制訪(fang)問
· 設定不同級別的(de)(de)用(yong)戶不同的(de)(de)權限
圖 5：數據庫布局的簡單概述
5. Data Mining – LemnaMiner
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LemnaMiner 從 LemnaTec 數據庫里面提(ti)取數據并分(fen)析，將圖(tu)像(xiang)分(fen)析數據與其他實 驗數據結果轉(zhuan)化成生(sheng)物相(xiang)關的信息，并進行(xing)后續(xu)的統計分(fen)析。數據管理工具(ju)欄提(ti)供 LemnaMiner 軟(ruan)件(jian)協議。
標準查詢：樣(yang)品標號或測試系統(tong)或用(yong)戶(hu)等；整個(ge)實驗(yan)過程的控制數據；一次(ci)實驗(yan)的所有結(jie)果；一個(ge)用(yong)戶(hu)的所有實驗(yan)結(jie)果。
基于 SQL 協(xie)議，對圖片的數據進行再分析：
· 可(ke)自定義新的分(fen)析參數(shu)
· 手動校(xiao)正，并進行(xing)備(bei)注，所有操作過程將(jiang)自動記錄
· ; 可辨(bian)別顏(yan)色的微變化
· 可(ke)自動選擇
· 可自(zi)定義標準
· 可通(tong)過相對(dui)值或絕(jue)對(dui)值來(lai)評(ping)估性狀
6. Lemna-R
? 方便地(di)訪問所有數(shu)據和繪圖功能
? 與R統計數據無縫集成
? 可(ke)配置(zhi)的數據處理功(gong)能(neng)
? 可視化的數(shu)據和圖片
? 報告(gao)生成器
