MF4多功能一体机由显微成像分析系统、菌落/抑菌圈成像分析系统共同构成，实现常规微生物实验的数字化分析：显微细胞观察和分析、菌落自动计数和筛选、抑菌圈测量和效价分析。
根据国家食品药品监督管理总局对食品、药品检测计算机信息系统要求而设计，以防篡改技术、测试环境-测试流程的智能重构技术、水印签章技术为核心，构建多层次、相互制约的安全管理保障体系，确保了系统的安全性、数据的完整、真实性，满足审计追踪的要求。
显微图像分析
显微数字影像观察、保存
采用奥林巴斯CX31显微镜，并搭配2000万像素1英寸CMOS图像传感器。超大芯片使得屏幕观察等同于目镜肉眼观察的视野，画面细腻，细胞清晰度极高。
细胞、孢子计数
具备大量统计功能，可对孢子、细胞进行快速计数，如区域统计、直径分类统计、颜色识别统计、粘连分割、杂质剔除、鼠标点击统计等。
显微测量与图像处理
可以精确测量细胞、菌丝的直径、角度、弧度、周长、面积，以及手动绘制的任意直线、弧线、曲线的长度等。内置27种图像处理方法，如自适应增强、图像平整、边缘锐化、滤波、边缘检测、形态学运算等，文字和图形嵌入工具，为科研论文的写作提供帮助。
菌落计数与筛选
全封闭暗箱拍摄
采用全封闭、宽光带照明技术，符合人体工学的舷窗门设计，隔绝环境光的干扰，彻底消除杂散光在玻璃培养皿折射形成的光斑、光环现象，为精确活菌计数提供了必备的光影条件。上光源呈360度柔性混合光照明，可突显菌落的色泽和纹理，使菌落表面的皱折、凹陷、边缘的锯齿更富立体感；下光源为晶锐悬浮式暗视野照明，不仅清晰勾勒菌落轮廓，还能把霉菌或放线菌的基内菌丝与气生菌丝部分明显区分。
三色LED混合光源、色温调节
长寿命、低功耗、环保型三色LED混合光，通过暖色光和冷色光的配比，控制色温范围为3500K-8500k，拍摄出真实的菌落色泽。
丰富的图像算法
迅数为常见平皿的菌落计数问题，如细菌、霉菌、放线菌、霉菌和酵母、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、网格滤膜、3M测试片、螺旋平皿等，提供了方便快捷的一键智能统计和统计工具。
保证系统安全、数据安全的架构设计
“系统管理员、数据管理员、操作员、复核员”四重系统架构，分设职能与权限，确保数据信息的安全、完整和真实。
系统管理员：负责创建、管理所有操作员与审核员的账户和登入密码。
数据管理员：负责全部测试数据的档案管理、封存、以及计算机的数据库管理。
操作员：负责培养皿菌落的测试、自检、修正、形成电子报告、递交审核、对审核通过后的文件进行报告打印
审核员：负责对操作员递交的测试报告进行审核。
水印签章、防篡改、测试流程智能重构--实现有效的审计追踪
① 多用户密码登入、电子签名、操作审核日期计算机生成；
② 全部操作流程，如图片、稀释度、统计工具、所用参数、测试值、修正情况等，由计算机自动记录在数据库中，操作员无法进行改动；
③ 通过测试环境和流程的重现，复核员可以追溯操作员的全部操作。
复杂菌落计数
迅数-基于水平集活动轮廓模型的图像分割方法，是将水平集方法和活动轮廓模型结合起来，在极小化能量泛函的过程中活动轮廓不断逼近分割目标，直到活动轮廓线停止进化时（能量泛函）分割完成。它适用于疑难菌落图像的分割识别。
杂质剔除统计
微生物菌落计数过程中常存在杂质问题：如未经过滤的样本直接注入培养皿，培养基中存在不溶物、气泡、琼脂凝块等。利用菌落与杂质在形态学上的差异，如大小、颜色、轮廓等，设置一定条件，可滤除特定的杂质。
双圈分析
迅数为抑菌圈、透明圈、变色圈、生长圈等双圈问题提供了专门的特性分析工具，通过精确测量外圈直径和菌落直径，自动计算二者面积比和直径比。根据比值的大小自动排序，定位出相应的菌落，可用于抗生素、酶制剂、酸等的筛选。
霉菌一键式测量
传统的菌丝生长速率、霉菌生长量、菌丝生长抑制率、室内毒力测定等霉菌研究实验采用十字交叉法测量菌落生长直径。由于多数霉菌菌落蔓延、疏松、边缘发散不规则，测量的人为误差大，效率低。迅数“霉菌一键测量”模块，只需用“魔棒”在菌落边缘点击一次，即可瞬间测出大霉菌的面积、周长、长径、短径。
多区域统计工具- 适用于OPKA、SBA、多孔板
迅数-多区域统计算法可以轻松实现任意多个区域的同步一键计数，适用于调理吞噬杀菌试验（OPKA）和血清杀菌试验（SBA），多孔板分析。
抑菌圈测量
Szone 多模式测量技术
管碟扩散法要求抑菌圈圆而边缘清晰，但实验中仍会出现抑菌圈边缘不清晰、破裂等情况，迅数Szone 抑菌圈多模式测量技术，运用三种不同的高速算法，精确提取构成抑菌圈边缘的像素点，从而完成高精测量。
抗生素效价测定
符合中国药典2015版二剂量法、三剂量法及合并计算要求。高清晰成像、高精度数字测量保证了效价测定精度。重复性自检的相对误差小于0.01%；均匀性自检的相对误差小于0.05%；效价测量精度大于99.7%。
舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验
抗生素残留问题成为影响乳制品安全的重要因素之一。为了测试牛奶中是否添加β-内酰胺酶，迅数提供了一款快速测量和智能判断软件，通过纯水验证、平行样本检测、平均值计算，智能判别β-内酰胺酶阳性或阴性。
主要功能与技术指标
一、菌落、抑菌圈数字成像
1. 光源
可见光：高亮三色LED结构光
254nm紫外：用于腔体消毒、紫外诱变
2. 光路与照明控制
全封闭暗箱：消除环境杂散光干扰
上光源：场景式360°柔性无影光照明
下光源：晶锐悬浮式暗视野照明
上光、下光、双光、紫外，自由切换
色温可调（3500K-8500K）、光强可调
3. 光电转换
高清工业定焦镜头：焦距8mm ，分辨率150 lp/mm
专业型CMOS相机：1/2.33”英寸彩色CMOS 传感器、1600万像素、C-Mount
二、菌落分析模块
1. 基本菌落计数功能
平皿类型：倾注、涂布、膜滤、螺旋平皿、3M纸片、多孔板
一键智能计数（6模式）：平面感模式、立体感模式、小菌落优先、大菌落优先、同色菌优先、培养基剔除模式
全皿菌落统计：菌落总数统计，并按25档尺寸分类显示
区域选择统计：可选择圆形、矩形、任意圈定区域进行统计
直径分类统计：设置直径范围，统计特定大小的菌落
鼠标点击统计：快速标记、添加菌落，适合培养皿边缘菌落的计数
菌落粘连分割：自动分割相互粘连的菌落，链状菌落由用户选择分割或不分割
2. 菌落统计功能
螺旋菌落统计：螺旋菌落统计：根据FDA标准自动计数螺旋平板，支持指数模式、缓慢指数模式、均一模式、比例模式、草坪模式等。兼容美国SBI、西班牙IUL螺旋接种仪。支持出入境检验检疫行业标准SN/T 2098-2008
动态调节统计：可对统计结果进行动态调节修正，快速获取统计效果。
偏差预估统计：适用于菌落颜色多且复杂的情况。
水平集多模型算法：搜索运算，获取图像分割效果，适应培养基背景变换
特定菌落统计：根据菌落色泽、大小、轮廓特征，识别特定菌落
反式统计：适合菌落类型极其复杂而培养基背景均匀
高粘连菌统计：适合多重粘连菌的分割计算
杂菌、杂质剔除：根据形态、尺寸、颜色的区别，进行自动杂菌、杂质剔除
3. 网格滤膜与3M测试片
黑色实线网格一键统计
3M细菌总数测试片、3M金黄色葡萄球菌测试片：一键统计
3M大肠菌群测试片、3M大肠杆菌/大肠菌群快速测试片：一键统计+人工选择
4. 典型菌筛选
单色分类统计：根据颜色精度、扩散度和菌落大小、轮廓特征，筛选特定菌落
多色自动聚类：根据颜色聚类精度，自动区分24种不同颜色的菌落
指定多色筛选：一次筛选1-8种指定颜色菌落
透明圈特性分析：适用于抑菌圈、水解圈、变色圈、溶钙圈、溶血圈、排油圈、溶***圈分析
双色圈自动筛选
5. 菌落特征描述
细菌、酵母：颜色、大小、形状、表面形态、边缘、光泽、透明度等特征，智能描述和排序
霉菌、放线菌：正面颜色、反面颜色、大小、表面形态、边缘、质地等特征，智能描述和排序
6. 专项分析
串联统计：适合培养基背景不均匀的复杂菌落
并联统计：适合多孔板、OPKA、SBA分析
7. 工具
网格清除：消除滤膜网格背景干扰
人工计数修正：添加或删除菌落
排除污染区域：鼠标勾勒任意污染区域，自动剔除污染区域的菌落数
背景文字消除：自动消除记号笔干扰
背景斑纹去除：自动消除培养皿污渍干扰
人工粘连分割：手动分割多重粘连菌落
参数自动换算：培养皿直径、样本稀释度输入，实现自动换算
文字、图形标注：各类绘图工具和中英文文字嵌入
8. 标定与测量
仪器标定：仪器自带标定、人工修正标定
一键式快速测量：一键测定大菌落，适合真菌、放线菌的单菌落分析
全皿自动测量：全皿菌落的等效直径、面积、长短径、周长、圆度分析
手动精确测量：长度、角度、弧度、面积、弧线、任意曲线
9. 图像处理
图像调节：灰度图、负相图转换；亮度、对比度、饱和度调节；RGB调节
图像增强：锐化、自适应增强
图像滤波：中值滤波、高通滤波、高斯滤波、低通滤波、队列滤波、高通高斯
边缘检测：Sobel算子、Robert算子、Laplace算子、垂直检测、水平检测
形态学运算：腐蚀、膨胀、开运算、闭运算
三、数据安全与管理
1. “系统、数据、操作、复核”四重系统架构，分设职能与权限，确保数据信息的安全、完整和真实
系统管理员（层）：负责创建、管理所有操作员与审核员的账户和登入密码。确保操作员与操作员之间、操作员与审核员之间的账户隔离与数据隔离。
数据管理员（副高层）：负责全部测试数据的档案管理、以及计算机的数据库管理。封存所有审核通过的测试报告或将原始图片、测试数据备份、导出，保证了数据的完整性、安全性。
操作员：负责培养皿菌落的测试、自检、修正、形成电子报告、递交审核、对审核通过后的文件进行报告打印。
复核员：负责对操作员递交的测试报告进行审核。核查数据输入与处理过程，但无权修改；对存疑报告作“审核退回”处理，要求操作员重新测试；对“审核通过”的报告将性存档，无论审核员还是操作员都无权再删除，以确保数据的原始性和真实性。
2. 数据存储与导出
以电子数据为主，记录：样本来源、编号、稀释度、平皿图片、识别效果、计数值、所用统计工具、参数设置、修正情况，确保记录信息完整。
满足质量审计，存储的电子数据能以PDF或Excell格式打印输出
3. 水印签章技术、防篡改技术、测试流程智能重构技术，实现有效的审计追踪
4. 防篡改技术
采用多用户登入管理，所有操作员、审核员的名字，被系统自动记录在操作流程和测试报告中；所有操作日期、审核日期，由计算机自动生成，避免错填或伪造。
全部操作流程，包括：菌落图片、培养皿尺寸、样本稀释度、统计工具、所用参数、测试所得的菌落总数、自检修正后的菌落总数等，由计算机自动记录在数据库中，操作员无法进行改动，为后续审计提供全部真实数据。
5. 水印签章技术
“审核通过”的测试报告会自动生成操作员和审核员的账户电子签名，并在报告上加印防伪的“审核通过”水印签章。
6. 测试流程的智能重构技术
“复核员”打开“等待审核”的测试记录，计算机自动复原操作员的全部流程和测试环境，包括：当时所测的培养皿图片、测试结果、培养皿尺寸、样本稀释度、采用的统计工具及所用参数、测试所得的菌落总数、修正情况……
通过测试环境和测试流程的重现，复核员可以追溯操作员的全部操作，复核测试结果的准确性，达到审计追踪目的。
四、抑菌圈分析模块
1. Szone 抑菌圈多模式测量技术
自动检测：基于抑菌圈轮廓的精确边缘检测，适合边缘清晰、圆形抑菌圈
拟圆逼近：基于抑菌圈轮廓的圆形拟合逼近，适合边缘破裂、非标准圆形抑菌圈
人工检测：鼠标点击抑菌圈边缘上三点成圆，适合边缘模糊的抑菌圈
2. 抗生素效价测定
一剂量法效价检测：适合美国药典
二剂量法、三剂量法及合并计算：适合中国药典2015版
重复性自检：相对误差≤0.01%、重复测量精度 ≤0.002mm
均匀性自检：相对误差≤0.05%
台间测量差异≤0.2%
3. 舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验
纯水验证：根据（A）、（B）、（D）产生抑菌圈，D-C≧3， B-A≦3 ，判定系统成立
自动检测三个平行样本的（A）、（B）、（C）、（D）抑菌圈，并数据导入
自动计算平行试验平均值，智能判别结果的阴阳性。
无效报告自动预警
五、显微细胞分析模块
1. 显微成像
显微镜：奥林巴斯CX-31显微镜
SONY 1”英寸超大视场CMOS相机，2000万像素，15fps
2. 图像显示、转换
图像显示：实时动态观察，随时捕捉任意视野图像
图像观察：具有旋转、放大、缩小、镜像转换、局部观察功能
图像编辑：具有对图像任意区域剪切、复制、粘贴及文字输入等功能
3. 显微图像处理
自适应增强：通过对原图像进行与其特征匹配的分辨增强处理，使图像更清晰,边缘更明显,以便进行图像细微结构的观察与识别。
图像调整：图像亮度、对比度、饱和度、RGB三色任意调节，灰度图、负相图的转换
图像补偿：通过线性补偿，对数补偿，贝尔补偿等多种数学方法对图像的失真部分进行补偿，使图像更加清晰。
图像锐化：通过增强图像的高频分量，使图像边缘变得更清晰。
图像平整：通过图像平整处理，使图像背景均匀。
图像滤波：高斯滤波、低通滤波、中值滤波等6种滤波方式有效提高图像清晰度。
边缘检测：两种检测方式、三种算子结合多种检测选项更精确地提取图像轮廓。
形态学处理：腐蚀、膨胀、开启、闭合等非线性数学形态学处理。
4. 目标测量
标 定：具有对系统在线标定功能，实现精确测量（系统内置默认标定值）
测量功能：对颗粒直径、长度、弧度、角度、任意曲线、面积等的在线测量
5. 颗粒统计
自动统计：自动颗粒计数，并显示每个颗粒的面积、周长、直径、圆度等形态参数
区域统计：可选择长方形、圆形、伞形等任意形状区域进行统计
直径分类统计：设置直径范围，统计特定大小的颗粒
颜色识别统计：根据色度、亮度、饱和度筛选特定颗粒
鼠标点击统计：鼠标点击添加或删除颗粒，方便、快捷
粘连分割处理：根据用户需求可自动或手动分割相互粘连的颗粒
多种统计算法：采用多种分割算法，适合不同背景的颗粒统计
多样本统计：对多张显微图像的综合统计
参数自动换算：根据统计区域面积、样本稀释度，实现自动换算
6. 绘图与标注
绘图：对打开的图像可根据需要，绘制直线、矩形、圆形、以及任意曲线
文字编辑：对打开的图像进行文字编辑
标注：可方便的进行直线和角度的标注
六、仪器规格与配置
MF4 多功能一体机主机
奥林巴斯CX-31显微镜、摄像转接口
2000万像素 1英寸显微相机
菌落分析软件、自动抑菌圈测量软件、抗生素效价测定软件、舒巴坦敏感β-内酰胺酶检验软件、显微分析软件
高端一体电脑：双核四线程CPU/4G内存/1T硬盘/DVD刻录/21.5"高清屏，Windows 7系统以上
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