WinCELL系统介绍-北京易科泰生态技术有限公司

WinCELL是一种特别设计用来分析树木细胞的图像分析系统它可以量化年轮上树木结构的变化。

解剖学树木细胞分析可用X射线进行树木密度分析（例如WinDENDRO）。木材密度、色彩、机械和化学性质都受到树木树轮结构的影响，而该结构又与环境气候有关。通过测量辐射细胞（管胞）的尺寸、分布以及到内壁的比例，木材的质量可以评估出来。

WinCELL使用显微镜用薄片切片机产生的木材样品切片，或者，对于如同落叶类植物春材导管这类大细胞，可直接从木材表面*获得样品来测量树木细胞的形态。树木细胞的形态数据可以使用数据快速处理和可视化的伴侣软件XLCell来对每个轮圈的1个或多个图像上的每个年轮进行测量。

一般图像分析者不会特地对树木细胞进行测量，通常测量所产生的数据都不适合于树木年代学研究。这些系统都缺乏关于树木年轮形成及其细胞结构（例如计算树轮宽度）的知识，因此它们都不知道在这个领域如何进行测量。WinCELL则知道如何去做，例如两个相邻细胞间的细胞壁必须一分为二来计算细胞的长度和春材或树轮宽度，其通用设置可以用来分析不同类型的树木（落叶类植物导管和针叶类管胞的放射状排列）。它支持全自动和交互式分析模式，后者允许用户选择细胞行列以模拟传统管胞**的方法进行分析。WinCELL可以处理不完整的细胞，它们会被图像边界删除，因此不会对平均的细胞测量产生影响。

*使用适当的图像捕获装置和样品制备。

**年轮中不同功能位置的放射细胞尺寸的曲线图表。

图像捕获

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近年来发展出的高质量数码相机使解剖学树木细胞分析较以往更容易实现。

样品制备

木材细胞分析通常通过显微镜用薄片切片机产生的木材样品切片来进行。有时通过染色来提高内腔的对比度。在适当的准备和照明下，大的导管可从木材表面进行直接分析。

显微镜
为了获取显微镜用薄片切片机产生的木材样品切片的图像，需要有带有可以安装相机的附件插管和C-安放适配器（由显微镜制造商提供）的显微镜。

相机

WinCELL 可以分析由数码相机或模拟相机捕获的图像。由Regent销售的型号都是科研等级并且都有可以安装在显微镜上的标准C-安放螺纹。我们销售从1到6兆像素（百万像素）的三种型号的相机，这些相机可以直接安装在木片上方（带有光学透镜）。样品表面被很好地制备，WinCELL也可以从光学扫描仪获取图像（选购前请查询条件）来分析大细胞（导管）。由Regent 销售的相机可以通过“火线"（IEEE-1394）或USB2.0 接口连接到计算机上。WinCELL是TWAIN兼容产品，这意味着它可以从很多种相机和扫描仪获取图像。

从WinCELL获取的图像

当用户调整显微镜或样品位置时，简单地点击WinCELL 软件窗口中的图标就可以在计算机的显示屏上实时显示图像（或半实时显示图像，依据相机类型）。当图像显示后，用户也可以设置图像参数（尺寸、色彩、过滤器）。要数字化和分析图像，只须简单地点击相机界面窗口中的按钮。

WinCELL全系统组成：

Y 带有彩色说明书的WinCELL 标准或加强版软件。

Y 灰度或彩色“火线"或USB 2.0相机，分辨率3或5百万像素，2米连接缆线。

Y 数据分析和可视化XLCell 伴侣软件。

Y 产品终止后长2年免费。

Y 系统不包括: 相机用C-安放适配器，这些适配器应该由显微镜厂商提供；相机镜头（在显微镜上的相机无须镜头，但不使用显微镜而做其它应用时需要镜头）。

WinCELL相机和可选件：

Y 数字“火线"相机，分辨率3或5百万像素，2米连接缆线。

Y “火线"卡，安装在无“火线"连接器的PC的PCI插槽上

可选：

Y “火线"缆线5米。

Y 大镜头，可用于诸如叶面积测量等其它应用。

WinCELL测量

可通过不同的方式进行细胞形态学测量：自动、半自动或手动（交互式）

分析区域
分析样品的*步是选择分析区域。所有的版本仅能分析整体图像，而加强版可以对任何形状的区域进行分析。在右图的示例中，创建了分析区域（绿线内部分）仅对属于特定年轮的春材导管进行分析。这些区域可以很容易地通过在图像上描画轮廓来选定。指令可以快速、容易地创建矩形和圆形的分析区域。

内腔和外壁面积

内腔面积自动测量并且是真实测量面积（基于其内包含的像素数量）而并非由直径估算。内腔基于它们的面积可以被分成细胞和导管群，那些大于值的被归类到导管，小于值的被归类到细胞，两个族群可以分别分析（可以获得两者总体和个体的数据）。用户可以简单地通过按键和点击目标来进行重新分级。外壁面积通过计算分析区域中属于外壁的像素等级面积来自动计算。

内腔和外壁面积用于被分析区域的总值（测量单位和被分析区域面积的百分比），内腔面积还作为基于单独分析数据中的单另细胞或导管。

内腔面积色彩功能

除去细胞和外壁面积以外，加强版还可以利用色彩功能测量整个分析区域或部分区域（每个细胞）的内腔和外壁面积。

管胞长度和宽度

管胞长度和宽度（或径向和纵向直径）可以用不同的方式进行计算。

大长度和宽度

纵向和径向直径

大长度和宽度：

用该方法计算的管胞长度是细胞内腔边界中远两点间的距离。它是在任意方向上测量过的大细胞长度。宽度是在与长度垂直方向上的长距离。

纵向和径向直径：

长度是直接径向测量，宽度是直接纵向测量（反之亦然）。该方法提供三种变化模式（它们的区别在于位置和测量的长度）。

管胞长度和宽度既可以是整个测量区域内的平均值，也可以是单独细胞或导管的值。

细胞位置

在图像上，细胞的中心位置可以被测量，该位置与年轮起始有关。后者可以用来对年轮上功能位置的细胞结构参数分布进行统计学计算。

管胞数量（细胞和导管）

在被分析区域或在迹线路径中的细胞和导管可以被自动计数。

自动与交互式测量方式

上面提及的形态学测量，在整个分析区域或通过交互式测量选定的细胞，都可以自动进行计算。在自动模式，用户所要做的事情只是点击图像或指示出分析区域和被分析区域中包含的细胞。在交互式方式，用户简单地画一条穿过细胞的线来测量。后者通常用来分析径向细胞行列（与年轮边界位置相关的细胞排列是*的）。

交互式测量模式有4种设置

在*手动模式中，不会自动对图像进行分析。此模式被用于测量任何用手简单地在末端点击的对象。它可以用来测量细胞长度或用来对完整的纤维长度进行阐述。平直的对象可以通过在其末端点击两次进行测量，弯曲的对象可以通过在其曲率的变形点上额外点击鼠标进行测量。另外的手动模式用来成对测量对象的长度和宽度（可在之后估算面积），还可以在对比度达不到自动分析要求时对细胞进行测量。

两种半自动测量模式可以用来测量细胞长度和它们相邻的两个壁厚（在内腔的对侧）。一种模式在迹线方向上进行，另一种模式在放射状方向上进行。

这两种半自动测量方法也可以得出放射状细胞行列的长度（介于年轮分界线和轮宽度之间）。

WinCELL 特点
加强版：可以分析任何形状的区域。矩形和圆形区域可以预定义，用户还可以使用套索工具创建任意无规律的形状。当创建好区域后，可以调整大小，分析结果也会相应地自动调整。区域可以用来分析图像中分离的不同的部分（如同右侧的春材）。
WinCELL 使用分析区域的概念是为了屏弃不完整的细胞。接近图像边缘或在分析区域以外的细胞在进行细胞平均测量计算（面积、长度和宽度）时可以不予考虑。颜色可以用于细胞指示其分级（被图像边缘切割、部分或*在分析区域内外、操作者遗弃、碎片、介于细胞或导管间的细胞类型）。
在测量期间测量数据是交互式的，文本格式的文件可以被许多程序软件读取。这些文件可以很容易地被诸如Microsoft Excel的电子表格程序打开。用户也可以点击一个细胞来显示其形态学测量数据。细胞分布的柱状图可以在分析期间或在XLCell程序处理后看到，它也可以表现细胞结构参数的整体观。	细胞分布柱状图显示了不同面积、长度、宽度细胞的数量。对加强版为颜色功能面积。
图像编辑可以补偿缺陷或差对比度（例如夏材细胞的内腔经常是暗黑的）	图像可以用任何颜色编辑。可以容易地选择图像中表现的颜色并用它编辑。通常可以使用工具笔（用来画线）和工具索套（用来确定区域轮廓）进行编辑。
加强版：缺陷或不希望被分析的区域可以用排除区域或编辑图像来排除，排除区域可以是任何形状。
WinCELL可以分析灰度或彩色图像（我们的相机这两种图像都可以产生）。加强版在彩色图像上可以做更多的分析。它可以显示和分析彩色图像的三中色彩通道之一，使用色彩来更好地在内腔和外壁或色彩量化区域对像素进行分类。
内建校验程序并可很容易地用显微镜厂商的目标来执行，支持不同的目标模式。
碎片可以自动地由尺寸过滤，或通过编辑图像手动处理。
由WinCELL获取的原始图像，无论是否经过分析，都可以存储成标准的tiff 或bmp 文件，这些文件可用于其它应用程序（MS Word, Photoshop等）。
批处理可以分析一系列图像而无须操作人员监督。这中分析方式仅能以自动模式进行（非交互式）。
可以在配置文件中存储分析设置，在后续操作或重复操作中使用。
用户可以选择存储的数据类型。
WinCELL也可以做为通常的面积仪使用（例如测量叶面积），更改一些默认设置后，也可以作为其它物体的形态学分析设备来使用。
当购买WinDENDRO系统时， WinCELL标准版软件是免费附赠的。
WinCELL会规律升级。