產品綜述
全自動花粉監測系統BAA500可快速、準確的對花粉進行識別和濃度監測，是式的一臺全自動花粉監測系統。
全自動花粉監測系統BAA500集成了自動氣溶膠采樣、精密機械傳動控制、數碼相機、高倍光學分析、復雜圖形識別、植物科目鑒定、新物種軟件訓練、數據歸檔存儲、實時數據在線預報和顯示等諸多專業知識和功能。
| 應用領域 | 主要功能 | 優勢特征 | 花粉主要特性 |
| 環境 | 1.勻速環境空氣采樣（60m3/h） | 1.實際的花粉濃度數據，每3（1小時） | 1.尺寸通常介于10-150um之間 |
| 氣象 | 2.“固相富集”（尺寸大小10-150um） | 2.自動化（服務間隔約2周） | 2.復雜的形態 |
| 醫療 | 3.固定花粉/粒子樣品與載玻片 | 3.直接通過互聯網發送濃度數據 | 3.風媒花粉：光滑的表面 |
| 農業 | 4.準備載玻片進行分析 | 4.開放式軟件支持新花粉品種訓練（本地品種） | 4.蟲媒花粉：有粘性，多棱，有刺 |
| 旅游 | 5.顯微圖形采集 | 5.具備樣品歸檔和后續再評估功能 | 5.相似的化學結構：光譜學對此無效 |
| 園林等 | 6.圖像分析 | 6.保護過敏者免受高濃度花粉刺激，并合理規劃日常活動 | 6.在顯微鏡下呈現半透明 |
| 7.樣本替換 | 7.除了花粉監測和計數，該系統也可被訓練用來監測識別空氣中其他類型顆粒物，潛在的應用領域包括食品生產的空氣質量監測，細菌和真菌的檢驗等 | ||
| 8.樣本儲藏 | |||
| 9.資料數據上傳網絡 |
背景：日益嚴重的花粉過敏
在工業國家，幾乎25%的人口患花粉過敏癥，包括過敏性鼻炎（花粉熱）和危機生命的過敏性休克等癥狀。
然而花粉預報工作普遍很滯后，目前進行花粉預報的國家也是基于兩天前的花粉樣本數據，并通過人工統計做出的，費是易錯，誤差范圍很大，且不具有在線能力。人工數據發布時，至少已有72小時延誤，而且錯誤率在20-50%之間。
理念：在線花粉分析
在線式全自動花粉監測系統BAA500采用高速自動的完整程序（從采樣和結果）。高度復雜的圖像分析算法確保可靠的花粉識別和濃度預報。
解決方案：自動采樣分析
全自動花粉監測系統BAA500配備了自動的花粉采樣、花粉沉積、光學和軟件處理系統。通過自動顯微鏡與圖像分析軟件包獲取圖像。
結果：80-90%的識別率
通過評估從每個花粉中提取的約120個形態參數，全自動花粉監測系統BAA500強大的圖像處理算法對花粉識別率高達80-90%。這遠遠超出了人工技術能夠實現的識別率。
目前全自動花粉監測系統BAA500的花粉數據庫包含39種，其中有6種與過敏有關。易用的軟件訓練工具為數據提供了添加新物種的可能，使全自動花粉監測系統BAA500能很好地適用于其他地域。
多年的實驗室和現場測試驗證了全自動花粉監測系統BAA500的可靠性和易用性。維護工作只需要更換樣本匣和偶爾清洗采集器入口過濾網。
獲取現實花粉樣品難點
| 難點1：花粉在其形態表現出顯著的差異 | 難點2：花粉大小范圍內含有大量的非花粉顆粒（85%的固相），花粉采樣需要鑒別排除各類非花粉顆粒。 | 難點3：花粉隨著時間改變不呈現恒定的形態 |
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花粉圖像識別
常規顯微鏡圖像識別和三維圖像
生成圖像特征單一，識別率低
全自動花粉監測系統BAA500圖像識別（近似：線性判別）
根據復雜函數生成圖像特征，識別率高
光學聚焦生成多維圖像堆棧
從堆棧生成合成圖像
計算合成圖像的特征（面積大小、圓周、橢球比、圓度、棱角等）
從特征空間手動辨認花粉物種（調校活動）
從特征空間中的位置確定一個的花粉，訓練儀器自動識別物種
一、圖像生成
二、花粉特征函數
簡單的特征函數（面積、圓周、橢球比、圓度、棱角等）
更復雜的特征函數
Haralick數目/灰度矩陣（統計信息）
Zernicke多項式分析/（圓周的特征頻率分布）
工作原理介紹
全自動花粉監測系統BAA500的研發特別注重儀器的堅固性、自動化程度和簡單易用性。該分析儀的自動測量操作時間可達一個多月。
全自動花粉監測系統BAA500的圖像分析算法使用有效的人工技術分析中已經應用的鑒別方法，即形態學詳細信息分析。首先，用虛擬撞擊器從采樣氣流（流量：6m3/h）中提取花粉顆粒。利用粒子慣性沉積5-100微米尺寸范圍內的顆粒到載玻片，片上涂有特殊的凝膠。
一個樣本存儲盒有可供一個月使用的載玻片。處理系統將載玻片傳送到旋轉架。
在花粉粒沉積下來后，加熱黏膠顆粒陷入介質。冷卻后，顆粒被密封，樣品可以被存檔。
載玻片采集花粉樣本后，被自動轉移到一個3D掃描儀上。這種高度精確的振動隔離系統掃描對被置于配備了數碼相機的倒置顯微鏡下的樣本進行立體掃描。得到圖像堆棧，每堆棧含70張圖片和小到1.5微米的Z向差異。這些圖像被存儲到硬盤。系統掃描一個樣品托盤后，下一個樣品托盤也已經完成探測。掃描完成后，裝卸系統將樣品托盤放入存儲盒。這個存儲盒有足夠的容量裝載整整一個月的樣品。
掃描完成后，處理系統將載玻片傳輸到樣本存儲盒。計算機系統從硬盤上加載圖像堆棧進行圖像分析。將花粉與他氣溶膠粒子分別開來，并根據花粉的形態學性能識別花粉種類。例如，每小時的花粉濃度被做成表格，通過數據鏈傳送，例如到氣象服務中心。
全自動花粉監測系統BAA500的載玻片自動更換周期可以由操作者設定，范圍為1-3小時/每天。相應消耗24-7個載玻片，采樣持續時間可設定為15分鐘-3小時。載玻片存儲在一個可重復利用的樣本匣中。樣本匣更換便捷，一個樣本匣的載玻片數量能保證儀器連續運行2-4周。
使用全自動花粉監測系統BAA500自動監測每天的花粉濃度，開創性地使人類對致敏花粉局部濃度預報能力達到的水平，延遲時間只有1小時。
如此，每一個感興趣的用戶，如過敏的人，可以了解空氣中花粉的濃度。使對花粉敏感的人在極短的時間內有效地進行防護。
數據庫
系統數據庫存儲了下表（致敏花粉標注為紅色）中列出了每種花粉形態學參數。花粉識別算法評估多達120種幾何參數（“特征”）。
產品規格
數據展示
全自動花粉監測系統BAA500 月內花粉濃度差異
HUND網站花粉濃度數據
