LemnaTec軟件軟件包分為不同部分：LemnaLauncher作為切入點，快速地評估測量；LemnaControl軟件進行實驗成像設置和儀器的控制；LemnaBase提供數(shù)據(jù)庫基礎設施，用于存儲和訪問圖像；LemnaGrid是綜合性的圖像分析工具箱；LemnaMiner進行基本數(shù)據(jù)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，以適應日益增長的智能圖像和數(shù)據(jù)分析需求

1. LemnaLauncher

LemnaLauncher是允許訪問整個產品范圍內的所有LemnaTec軟件產品的主要框架。所有研究圖像，分析結果和元數(shù)據(jù)均可在LemnaLauncher中訪問，并直接與研究者的產品配置和圖像分析配置設置相關聯(lián)。這提供了完整的數(shù)據(jù)管理和衡量質量的保證。所有軟件模塊的集成可為研究者提供了一個完整的數(shù)字表型工作流程 - 從數(shù)據(jù)采集，圖像分析到LemnaMiner的統(tǒng)計結果顯示。另外，連續(xù)的工作過程可以加速結果生成和分析，而無需人為干擾，很大程度的保證數(shù)據(jù)完整性。

對于從開始準備實驗，到控制實驗運行到分析所有任務，LemnaLauncher為這些任務提供了初始界面，同時為研究人員提供了補充功能和選項。

在實驗期間，特色的數(shù)據(jù)監(jiān)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(shù)據(jù)，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Scanalyzer^Field的其他天氣數(shù)據(jù)。

圖1：LemnaLauncher樹視圖

為了監(jiān)控所有實驗數(shù)據(jù)，LemnaLauncher介紹了快照概念，將所有圖像和分析結果組織成為一個方便的概述格式—由代表實驗的ID標簽和獲取快照的時間定義。通過常見的測量標記后，快照被分好組，用于對同一實驗的group assays。

為了全面了解快照信息，研究人員可以選擇一個測試圖像，并將其與所有可用圖像進行比較，將視圖分割成多個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速率測量與分析。同事，研究者有機會同時查看所有可用的圖像模式，以檢測早期跡象實驗條件，并檢測處理組和對照組之間的細微差異。

實驗完成后，數(shù)據(jù)準備進行分析，并且在快速查看圖像后，研究人員可以直接訪問統(tǒng)計工具箱LemnaMiner而不需要離開LemnaLauncher。

特征：

- 系統(tǒng)用戶的創(chuàng)建和管理

- 提供主屏幕并授予對LemnaTec軟件模塊的訪問權限：

?LemnaBase，數(shù)據(jù)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顯示和過濾實驗的統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)

- 樹視圖，全面了解所有獲取的圖像和附加的元數(shù)據(jù)，如圖像分析，重量，澆水量

?過濾所顯示項目的選項，這將有助于您跟蹤數(shù)據(jù)，即使是存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)千張圖像

- 按快照過濾，例如顯示有關特定特征或單個地塊的所有信息

- 僅顯示特定實驗或研究人員的圖像和結果

- 在特定時間范圍內僅顯示快照

?排序選項，使得查找的效率更高。

- 按時間

- 快照ID

- 實驗

- 研究員

- 等等

?查看模式，快速查看和手工調查您的表型數(shù)據(jù)。

- 單一查看，詳細檢查

?查看獲取的單個圖像（RGB，熒光等）（鏈接到相機）

?圖像分析結果

?附加元數(shù)據(jù)

- 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

?一次查看單個圖片的所有獲取圖像，以便輕松檢查內部的相關性或差異

- 數(shù)據(jù)監(jiān)視器，跟蹤您的硬件

?所有當前和計劃任務的概述

- 分析作業(yè)，已分析的圖像以及服務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，編輯并查看每個植株的計劃成像方案。例如。將您的對照組僅進行VIS成像，而處理組中使用所有可用的攝像機成像。

- 系統(tǒng)作業(yè)概述了預定的任務，如澆水和成像作業(yè)。

2. LemnaControl

LemnaTec 會充分考慮到客戶在開發(fā)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(yè)裝置用來將 Field Scanalyzer ^Field系統(tǒng)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(jù)試驗計劃安排成像工作。 成像工作包括相機的選擇、成像區(qū)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。

如下圖所示，包括作業(yè)的時間長短將出現(xiàn)在工作日歷中。隨時間變化，系統(tǒng)將創(chuàng)建一個統(tǒng)計量為每個重 復執(zhí)行作業(yè)，允許用戶各個作業(yè)的長度的精確的預測。時間表功能還允許設置的時間窗口為每個作業(yè)選 擇開始和結束。

圖 3：LemnaCotrol 中的試驗計劃

3. LemnaGrid

該系統(tǒng)利用圖形化編程語言（類似于 Labview 或微軟的 Robotics Studio），它可以建立不同算法的連接，形成圖像處理直觀圖形化。創(chuàng)建一個圖像處理的流 程線路，可從原始圖像中提取所需的屬性。 為實現(xiàn)高通量的圖像處理，可先建立一個圖像處理程序（Grid），并可將此 Grid 應用于所有的圖像處理。

圖 4：Lemna Grid 軟件界面

可用實施和測試裝備的一個子集：

· 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)學運算；

· 分割；

· 閾值；

· 未變形；

· 分類；

由 LemnaTec 提供的充分開發(fā)的算法，洛桑研究所將整合使用插件設備的任何定制開發(fā)的圖像分析工具的可能性。這個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域可以的 LemnaTec 算法的強度結合，用于現(xiàn)有的程序進行圖像分析。

4. Data Base – LemnaBase

LemnaBase 作為ZY數(shù)據(jù)庫，為所有 LemnaTec 的軟件模塊提供界面，根據(jù) 實驗通量和 LemnaTec 系統(tǒng)的復雜程度，LemnaBase 需要專門的服務器或者本地 工作站。也就是說 LemnaTec 數(shù)據(jù)庫通過服務器以 FTP 形式管理圖片，通過 SQL 管理其他實驗以及不同實驗的元數(shù)據(jù)。為迅速的處理大批量數(shù)據(jù)，LemnaBase 提供特定的管理功能，如：

· 對不同實驗或者不同工作組的實驗數(shù)據(jù)進行細分

· 數(shù)據(jù)庫可復制，也可共享圖像或結果

· 數(shù)據(jù)保護功能，避免覆蓋

· 對某些數(shù)據(jù)設置限制訪問

· 設定不同級別的用戶不同的權限

圖 5：數(shù)據(jù)庫布局的簡單概述

5. Data Mining – LemnaMiner

LemnaMiner 從 LemnaTec 數(shù)據(jù)庫里面提取數(shù)據(jù)并分析，將圖像分析數(shù)據(jù)與其他實 驗數(shù)據(jù)結果轉化成生物相關的信息，并進行后續(xù)的統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)管理工具欄提供 LemnaMiner 軟件協(xié)議。

標準查詢：樣品標號或測試系統(tǒng)或用戶等；整個實驗過程的控制數(shù)據(jù)；一次實驗的所有結果；一個用戶的所有實驗結果。

基于 SQL 協(xié)議，對圖片的數(shù)據(jù)進行再分析：

· 可自定義新的分析參數(shù)

· 手動校正，并進行備注，所有操作過程將自動記錄

· 可辨別顏色的微變化

· 可自動選擇

· 可自定義標準

· 可通過相對值或JD值來評估性狀

6. Lemna-R

? 方便地訪問所有數(shù)據(jù)和繪圖功能

? 與R統(tǒng)計數(shù)據(jù)無縫集成

? 可配置的數(shù)據(jù)處理功能

? 可視化的數(shù)據(jù)和圖片

? 報告生成器