3i|SlideBook 数码显微软件

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SlideBook数码显微软件在整个实验过程中促进显微研究进展。SlideBook通过管理从仪器控制到图像处理和数据分析的完整流程，让科学家专注于研究而不是仪器。SlideBook标配驱动器，可控制显微镜内部和周围的数百个仪器。在线数据以本地3D格式随时间、颜色和样本位置在可定制的实验协议中采集。离线数据可以通过多种图像处理工具进行分析，包括数学运算、统计功能、分析脚本和导入/导出其他显微镜软件。额外的模块可用于从去卷积到光操作、全息术、光片、自适应光学等特殊应用。

采集过程中和采集后新视野：在采集过程中和采集后，使用SlideBook的3D捕捉状态和多点查看器检查数据集。3D捕捉状态支持体积投影（通过最大强度投影），以便通过每次检查多个平面来观察实验期间的动态。多点观察器允许在采集过程中检查多个XYZT位置，采集后用户可查看捕获中的所有XYZT位置。

sldy 文件格式：sld是一个包含所有图像和元数据的单个文件。sldy是开源的一个目录中单个图像和元数据文件的集合。.sldy文件格式允许更快地执行某些文件操作，例如删除单个图像或时间点。sldy文件格式本身也与Python兼容，允许直接访问图像数据而不需要特殊的阅读器。

Sldy无损压缩：SlideBook支持使用Zstandard压缩算法对sldy文件格式进行压缩。Zstandard是一种无损算法，它以速度和压缩比的平衡来压缩非常大的文件，优于标准无损算法。每个图像文件都单独压缩，因此结构保持不变，但目录的总量更小。压缩文件可以在SlideBook中以本地方式打开，而不需要进行解压。

程序采集：程序采集允许MATLAB脚本控制实验工作流程。例如，用户可以在低放大率之后以更高的放大率自动选择和成像某些细胞，或者在观察到特定事件之后停止延时采集。通过与6DMulticapture的结合，用户可以定制高度具体和复杂的自动化实验。

大型数据图象编辑：SlideBook具有拼接2D、3D和4D数据的蒙太奇工具。这允许在受约束的内存环境中更好地处理大型数据集。新功能包括：对整体图像的一个部分进行校准测试；在3D和4D数据集中，将校准限制在更小的Z范围内；拼接前的子样本；将蒙太奇数据输出到新文件中，限制CPU线程的数量，并在后台运行作业，以便为其他操作释放资源。

多孔板界面：多孔板界面被合并到聚焦窗口中，以允许更容易的板对准和选择用于成像的孔。所选孔无缝集成到正常SlideBook工作流程中，从而减少执行多孔板成像的时间、鼠标点击和学习曲线。有几个预设多孔板布局，用户也可以定义不同尺寸的定制多孔板，可多达384孔。

多光子操控界面：SlideBook用于多光子系统的界面将所有常用控件和状态显示在单个窗口中。操控台具有先进、直观的工具，用于调整不同深度的激光功率传输，包括动态信号反馈。

清除组织光片成像操控界面：清除组织光片控制台直观且功能丰富，具有二维和三维预扫描、ROI选择、自动光片模式生成和轴向色差校正等功能。

边界框：三维体积视图中的边界框允许在所有三维中对投影体积进行剖视图，并选择用于其他操作的数据子集。用户还可以更改边界框外部部分的透明度和模糊度。边界框功能可以被扩展用于制作电影、计算点扩散函数和蒙太奇。

StoryBoard电影制作：利用关键帧和自定义帧速率从3D和4D数据集制作电影的全新方法。可保存电影模板并将其用于多个数据集。结合样条线插值，StoryBoard可以快速从大数据集中渲染出漂亮而平滑的动画电影。

根据深度的查找表功能：SlideBook可以链接到ImageJ查找表（LUT），并根据深度以不同的颜色显示三维体积。相同的查找表可以在每个过滤器的基础上应用于使用伪色模式的其他图象采集。

用户可选择多种颜色方案，包括亮模式、暗模式和黑模式。

焦点曲面：用户通过选择多个焦点并在它们之间插值来校正非平面变形，从而使系统在点、孔或板块之间移动时自动调整焦点。组织在固定和脱水过程中出现弯曲或起伏，或者多孔板由于塑料中的轻微缺陷而变形的情况下，这种功能十分有效。

NVIDIA GPU上采用CUDA的并行处理，通过同时执行命令来大大加快操作速度。

采集：SlideBook能够通过串行命令和TTL脉冲驱动数百个设备，包括显微镜、载物台、激光器、转轮、压电元件、扫描仪、快门以及更多设备。SlideBook能够进行稳健的数据采集，包括原生3D格式的z栈、延时、多个颜色通道、多个位置和荧光寿命。采集通道的配置允许简单和逻辑地采集数据，而不需要为每个实验设置每个设备。

6D多维采集：SlideBook允许用户将采集参数保存为定义的“采集脚本”，这些采集脚本可以单独应用于不同的XYZ位置，从而大大提高了在不同条件下对不同位置进行成像的灵活性。6D多维采集也可设置为“自由运行”模式，用于高速多通道和多维流传输。

查看：通过任意数量的站点入口查看和检查样本数据，从单个图像到z堆叠、延时、颜色通道和4D视图。通过平场校正和滤波，智能处理调整原始数据，根据实验条件，采用6种算法中任意一种对三维数据进行解卷积。

编写脚本：许多处理命令都有一个宏命令对应项，用于自动执行操作顺序，并确保对每个玻片中的所有图像进行相同的处理。脚本语言是一个简单的文本命令序列，它让SlideBook知道要执行什么操作、要对哪些图像执行操作以及参数是什么。

MATLAB和Python兼容性：SlideBook能够将通道数据和掩膜直接导出到MATLAB中，并在分析或操作完成后导入。此外，sldy文件格式可以使用Python直接访问，从而实现了扩展的分析和可视化选项。

分析：分析图像通过多种算法提取统计数据，同时保持原始数据的完整性。通过强度、梯度和分水岭算法分割图像数据，以确定感兴趣的区域进行统计分析。通过自动或手动描绘在二维和三维中跟踪对象，以便基于时间或路径进行分析。

数据传递：以16位TIF、3D和4D电影、图形或电子表格的形式简单地呈现和导出数据。数据可直接移植到第三方显微镜软件中，并符合开放显微镜环境标准。

三维去卷积：解卷积模块在SlideBook中加入最近邻和约束迭代解卷积算法。包括用于测量点扩散函数的交互式指南和用于存储多个PSF的数据库。测量或计算的PSF均可使用，正确的PSF可自动应用于CI反卷积，无需用户协助。最近邻反卷积是使用来自目标平面之上和之下的平面的图像去模糊荧光数据以校正失焦信息的快速方式。约束迭代反卷积是一种定量的图像恢复工具。基于UCSF的David Agard开发的算法，我们的CI反卷积可以定量地重新分配3D数据中的失焦信息，同时提高轴向和横向数据分辨率。对于具有非常低的信噪比的成像或者PSF测量不可行的情况下，可以使用AutoQuant 3D盲去卷积模块。

AutoQuant 3D盲去卷积模块：该模块允许在SlideBook用户界面中无缝运行。盲反卷积在不能精确测量或获取目标的点扩散函数的情况下是极其有用的。对PSF进行迭代重建，并将其应用于图像数据的迭代重建。这种方法以牺牲时间为代价，即使在低信噪比下也能够获得统计上精确的数据。

立体测量：采用无偏的立体学技术来精确估计生物结构中物体的总数、体积、表面积和长度。立体测量以随机方式从一系列组织切片中系统地采样3D体积。该模块集成了对标准图像采集框架内多个立体测量工具的支持。蒙太奇可用于勾勒组织截面中结构的边界，然后使用标准采集工具以高放大率进行计数。支持透射光和荧光显微镜，离线模式允许单独进行采集和计数。

荧光寿命成像模块：能够通过照明和检测信号的频率调制来测量荧光寿命。FLIM是用于活细胞分子研究的有力工具，可用于测量蛋白质接近度、聚合度、不同分子的相对浓度、具有光谱重叠的不同标记物的分离、离子浓度以及去除自发荧光。通过使用用于同步相变照明的唯一电子定时电路，可在亚纳秒级别测量荧光寿命。使近单分子检测成为可能。可与其他多维成像技术结合使用，成像速度比时域系统快数量级。

比率成像：SlideBook的比率成像模块允许校准、采集、绘图和分析来自比率指标的数据，如Fura-2、BCECF和基因表达的变色。比值数据可不校准，使用缓冲溶液校准，或在细胞内校准。对原始图像数据使用浮点运算实时执行比率显示和统计，以最小化舍入误差并有效地利用存储器。如果杂散信号进入原来选择的背景区域，则可在采集后调整背景区域。SlideBook允许与其他荧光成像通道一起收集比例通道，从而允许包含比例信息的精细3D和4D实验。可以在GFP中收集4D数据，并选择每个栈的一个平面来收集Fura-2数据。比值成像也可作为精密实验的一部分，将比值采集与非比值标记、3D和4D成像以及与电生理学和自动灌注同步结合起来。

协同成像管路自动化：Synergy模块为SlideBook添加了一个功能强大的集成层，具有基于套接的服务器模式和用于数据操作、硬件控制等的强大命令列表。协同作用能够实现自动化成像管路、精确控制硬件操作以及与现代研究实验室使用的开源工具和计算框架的无缝互操作性。Synergy专为成像设备工作人员、计算机科学家和研究人员设计，为SlideBook的高速高精度图像采集和分析带来了自动化、标准化和开放式集成。

TTL同步：同步（TTL）模块通过电子控制器单元为精确定时的设备提供复杂的电子控制。TTL控制器既可以创建和接收触发信号，也可以通过实验来协调它们的交互。通过与计算机和操作系统协作操作的定制电路，使得通过与PC的标准数据连接不能实现的定时成为可能。同步模块提供模拟/数字输入/输出板的软件控制，利用它们通过TTL和其他方法引导各种信号。该功能的关键在于脉冲生成和记录。除了控制激光器、探测器、快门和精细运动设备外，该模块还可用于同步外部刺激和数据采集仪器，例如电极、贴片钳记录设备和灌注系统。

快速4D流媒体：Rapid 4D通过将自由运行的相机流与在z焦点范围内连续循环的压电载物台相结合，允许随着时间的推移进行极其高速的3D图像捕捉。每个相机图像的输出与压电载物台的Z位置同时被记录。Rapid 4D模块通过在硬件中同步它们的运动而不是依靠较慢的软件同步，使两个设备能够以最大的速度同时运行。结果是以每秒30个、60个或甚至100个栈连续采集的数据的完整三维z栈。随着时间的推移，这比典型的z堆栈采集速度高了一个数量级或两个数量级。Rapid 4D唯一的限制是相机读出速度和压电载物台的性能。

扫描：扫描模块允许SlideBook使用National Instruments数据采集硬件控制双电流计扫描系统。用于光漂白、点扫描共焦和多光子成像等应用的扫描仪可以被控制为通过共振扫描或标准x、y扫描点、线和用户定义的感兴趣区域

光片：LightSheet模块有助于控制Lattice LightSheet、Marias LightSheet和Cleared Tissue LightSheet以及LightSheet特定分析模块，如局部交叉相关重建、偏移校正、通道注册和去卷积。

光电操控：光操作模块允许控制用于诸如FRAP、光烧蚀和光活化等应用的激光和宽场光源。用户可以从宽场成像或共焦成像快速切换到光操控，以在区域中创建动态光子事件，然后在几毫秒内返回成像。光操作模块允许用户将感兴趣的一个或多个区域定义为单个衍射极限点或用户定义的形状。该模块通常与用于衍射极限扫描的向量配对，或者与用于通过数字全息术同时刺激多个点的相量配对。

计算机生成全息术：该模块控制相空间光调制器以产生全息激光照射图案。当与Phasor或Phasor 2-Photon结合使用时，该模块同时产生3D多点和任意2D模式光刺激和光激活。模式序列可以通过时间点、实时或外部数字触发器进行定义和同步。