LemnaTec軟件軟件包分為不同部分：LemnaLauncher作為切入點(diǎn)，快速地評估測量；LemnaControl軟件進(jìn)行實(shí)驗成像設置和儀器的控制；LemnaBase提供數據庫基礎設施，用于存儲和訪(fǎng)問(wèn)圖像；LemnaGrid是綜合性的圖像分析工具箱；LemnaMiner進(jìn)行基本數據分析，并具有所有標準格式的全面導出功能。
LemnaTec的所有軟件都在不斷改進(jìn)，以適應日益增長(cháng)的智能圖像和數據分析需求
1. LemnaLauncher
LemnaLauncher是允許訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)產(chǎn)品范圍內的所有LemnaTec軟件產(chǎn)品的主要框架。所有研究圖像，分析結果和元數據均可在LemnaLauncher中訪(fǎng)問(wèn)，并直接與研究者的產(chǎn)品配置和圖像分析配置設置相關(guān)聯(lián)。這提供了完整的數據管理和衡量質(zhì)量的保證。所有軟件模塊的集成可為研究者提供了一個(gè)完整的數字表型工作流程 - 從數據采集，圖像分析到LemnaMiner的統計結果顯示。另外，連續的工作過(guò)程可以加速結果生成和分析，而無(wú)需人為干擾，很大程度的保證數據完整性。
對于從開(kāi)始準備實(shí)驗，到控制實(shí)驗運行到分析所有任務(wù)，LemnaLauncher為這些任務(wù)提供了初始界面，同時(shí)為研究人員提供了補充功能和選項。
在實(shí)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(guān)實(shí)驗設計。使用概覽圖塊查看器，用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)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1：LemnaLauncher樹(shù)視圖
為了監控所有實(shí)驗數據，LemnaLauncher介紹了快照概念，將所有圖像和分析結果組織成為一個(gè)方便的概述格式—由代表實(shí)驗的ID標簽和獲取快照的時(shí)間定義。通過(guò)常見(jiàn)的測量標記后，快照被分好組，用于對同一實(shí)驗的group assays。
為了全面了解快照信息，研究人員可以選擇一個(gè)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(gè)顯示這樣可以給到研究者更快速和更詳細的印象。例如對照和處理組植株的生長(cháng)速率測量與分析。同事，研究者有機會(huì )同時(shí)查看所有可用的圖像模式，以檢測早期跡象實(shí)驗條件，并檢測處理組和對照組之間的細微差異。
實(shí)驗完成后，數據準備進(jìn)行分析，并且在快速查看圖像后，研究人員可以直接訪(fǎng)問(wèn)統計工具箱LemnaMiner而不需要離開(kāi)LemnaLauncher。
特征：
- 系統用戶(hù)的創(chuàng )建和管理
- 提供主屏幕并授予對LemnaTec軟件模塊的訪(fǎng)問(wèn)權限：
?LemnaBase，數據庫管理
?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(guò)濾實(shí)驗的統計相關(guān)數據
- 樹(shù)視圖，全面了解所有獲取的圖像和附加的元數據，如圖像分析，重量，澆水量
?過(guò)濾所顯示項目的選項，這將有助于您跟蹤數據，即使是存儲在數據庫中的數千張圖像
- 按快照過(guò)濾，例如顯示有關(guān)特定特征或單個(gè)地塊的所有信息
- 僅顯示特定實(shí)驗或研究人員的圖像和結果
- 在特定時(shí)間范圍內僅顯示快照
?排序選項，使得查找的效率更高。
- 按時(shí)間
- 快照ID
- 實(shí)驗
- 研究員
- 等等
?查看模式，快速查看和手工調查您的表型數據。
- 單一查看，詳細檢查
?查看獲取的單個(gè)圖像（RGB，熒光等）（鏈接到相機）
?圖像分析結果
?附加元數據
- 多視圖，所有信息一目了然或比較不同的結果，一次最多16張圖像
?一次查看單個(gè)圖片的所有獲取圖像，以便輕松檢查內部的相關(guān)性或差異
- 數據監視器，跟蹤您的硬件
?所有當前和計劃任務(wù)的概述
- 分析作業(yè)，已分析的圖像以及服務(wù)器仍需要分析的內容
- 維護，這將有助于您安排所有必要的維護工作在您的硬件
- 提前通知，編輯并查看每個(gè)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成像。
- 系統作業(yè)概述了預定的任務(wù)，如澆水和成像作業(yè)。
2. LemnaControl
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LemnaTec 會(huì )充分考慮到客戶(hù)在開(kāi)發(fā)和改進(jìn)過(guò)程中軟件的需求。 每個(gè)試驗以前，會(huì )教給客戶(hù)怎么識別苗圃的位置，客戶(hù)可以使用手動(dòng)操作，工業(yè)裝置用來(lái)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(shí)存在差異也是可以的。 在控制軟件界面，客戶(hù)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(shí)間等。
圖 2： LemnaControl:左邊可以看到田間布局，中間部分允許用戶(hù)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(shí)間長(cháng)短將出現在工作日歷中。隨時(shí)間變化，系統將創(chuàng )建一個(gè)統計量為每個(gè)重 復執行作業(yè)，允許用戶(hù)各個(gè)作業(yè)的長(cháng)度的精確的預測。時(shí)間表功能還允許設置的時(shí)間窗口為每個(gè)作業(yè)選 擇開(kāi)始和結束。
圖 3：LemnaCotrol 中的試驗計劃
3. LemnaGrid
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該系統利用圖形化編程語(yǔ)言（類(lèi)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(guān)圖形化。創(chuàng )建一個(gè)圖像處理的流 程線(xiàn)路，可從原始圖像中提取所需的屬性。 為實(shí)現高通量的圖像處理，可先建立一個(gè)圖像處理程序（Grid），并可將此 Grid 應用于所有的圖像處理。
圖 4：Lemna Grid 軟件界面
可用實(shí)施和測試裝備的一個(gè)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)運算；
· 分割；
· 閾值；
· 未變形；
· 分類(lèi)；
由 LemnaTec 提供的充分開(kāi)發(fā)的算法，洛桑研究所將整合使用插件設備的任何定制開(kāi)發(fā)的圖像分析工具的可能性。這個(gè)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 算法的強度結合，用于現有的程序進(jìn)行圖像分析。
4. Data Base – LemnaBase
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LemnaBase 作為中央數據庫，為所有 LemnaTec 的軟件模塊提供界面，根據 實(shí)驗通量和 LemnaTec 系統的復雜程度，LemnaBase 需要專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器或者本地 工作站。也就是說(shuō) LemnaTec 數據庫通過(guò)服務(wù)器以 FTP 形式管理圖片，通過(guò) SQL 管理其他實(shí)驗以及不同實(shí)驗的元數據。為迅速的處理大批量數據，LemnaBase 提供特定的管理功能，如：
· 對不同實(shí)驗或者不同工作組的實(shí)驗數據進(jìn)行細分
· 數據庫可復制，也可共享圖像或結果
· 數據保護功能，避免覆蓋
· 對某些數據設置限制訪(fǎng)問(wèn)
· 設定不同級別的用戶(hù)不同的權限
圖 5：數據庫布局的簡(jiǎn)單概述
5. Data Mining – LemnaMiner
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LemnaMiner 從 LemnaTec 數據庫里面提取數據并分析，將圖像分析數據與其他實(shí) 驗數據結果轉化成生物相關(guān)的信息，并進(jìn)行后續的統計分析。數據管理工具欄提供 LemnaMiner 軟件協(xié)議。
標準查詢(xún)：樣品標號或測試系統或用戶(hù)等；整個(gè)實(shí)驗過(guò)程的控制數據；一次實(shí)驗的所有結果；一個(gè)用戶(hù)的所有實(shí)驗結果。
基于 SQL 協(xié)議，對圖片的數據進(jìn)行再分析：
· 可自定義新的分析參數
· 手動(dòng)校正，并進(jìn)行備注，所有操作過(guò)程將自動(dòng)記錄
· 可辨別顏色的微變化
· 可自動(dòng)選擇
· 可自定義標準
· 可通過(guò)相對值或絕對值來(lái)評估性狀
6. Lemna-R
? 方便地訪(fǎng)問(wèn)所有數據和繪圖功能
? 與R統計數據無(wú)縫集成
? 可配置的數據處理功能
? 可視化的數據和圖片
? 報告生成器
