一种浮游生物成像检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种浮游生物成像检测装置。该装置包括：第一激光器、第二激光器、彩色相机，第一激光器发出的光被分光棱镜分为参考光和物光，参考光进入所述彩色相机中，物光经过浮游生物成像检测区域后，进入彩色相机中，参考光与物光在彩色相机中的相互干涉；第二激光器发出的光经过浮游生物成像检测区域后，进入彩色相机中；第一激光器所发出的光与第二激光器所发出的光的颜色不同，彩色相机在一次曝光中，能够同时采集到照射到彩色相机的参考光、物光和第二激光器所发出的经过浮游生物成像检测区域的光。本发明专利技术提供的浮游生物成像检测装置能够实现对水质较浑浊条件下的浮游生物的高分辨率的原位成像检测。

Plankton imaging detection device

The invention discloses a plankton imaging and detecting device. The device comprises a first laser, second laser, color camera, laser light emitted by the first prism as the reference light and the object light and reference light into the color camera, optical imaging through plankton detection area after entering color camera, object light and the reference light in color camera in each other the light emitted by the laser interference; second after the plankton imaging detection area after entering color camera; a laser emitted by the first laser light and second light of different colors, color camera in one exposure, the plankton imaging detection region of the light can be collected at the same time to exposure to the reference light and color camera second light emitted by laser. The plankton imaging detecting device provided by the invention can realize the high resolution in-situ imaging detection of plankton under the turbid condition of water quality.

【技术实现步骤摘要】
一种浮游生物成像检测装置
本专利技术涉及水体中的浮游生物的成像检测领域，特别是涉及一种浮游生物成像检测装置。
技术介绍
当前，对浮游生物的检测方法一般是利用采样网收集浮游生物，带回实验室进行检测，但这样对浮游生物会产生一些不可避免的损伤。也有利用水样采集器将含有浮游生物的水样一起带回实验室进行检测，但采样工作量特别大。目前，一般的水下摄像机由于没有显微成像功能，所以，只能用于大型的水生生物进行成像。对于体形大小在1mm以下的浮游生物，一般需要显微放大才能对其进行成像检测，但显微镜的景深很小，不适合用于对在水体3维空间游动的浮游生物进行成像检测。目前现有的技术是分别使用同轴数字全息或离轴数字全息对浮游生物进行成像检测。但由于同轴数字全息只适合于透明背景上的稀疏物体的成像，在水质比较浑浊的时候不能适用。离轴数字全息可以将物体的再现像与共轭像分离，但要求待测物体与图像传感器之间的距离较大，在不加光学放大透镜的情况下，系统的数值孔径较小，导致成像分辨率较低，若加入光学放大透镜，则会导致成像视场较小。可见，现有技术还不能解决对水质较浑浊条件下的浮游生物进行高分辨率的原位成像的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种浮游生物成像检测装置，能够实现对水质较浑浊条件下的浮游生物的高分辨率的原位成像检测。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种浮游生物成像检测装置，所述装置包括：第一激光器、第二激光器、彩色相机，所述第一激光器发出的光被分光棱镜分为参考光和物光，所述参考光进入所述彩色相机中，所述物光经过浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中，所述参考光与所述物光在所述彩色相机中的相互干涉；所述第二激光器发出的光经过所述浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中；所述第一激光器所发出的光与所述第二激光器所发出的光的颜色不同，所述彩色相机在一次曝光中，能够同时采集到照射到所述彩色相机的所述参考光、所述物光和所述第二激光器所发出的经过所述浮游生物成像检测区域的光。可选的，所述浮游生物成像检测装置外部包裹有密封壳，所述密封壳上设置有第一光学窗口和第二光学窗口。可选的，所述浮游生物成像检测装置还包括：第一光纤、第二光纤、第一准直透镜、第二准直透镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜；所述第一激光器发出的光经过第一光纤输出后，经所述第一准直透镜后变成平行光，再由所述第一分光棱镜分成两束，其中，一束为所述参考光，另一束为所述物光，所述参考光经所述第一反射镜反射，再经所述第二分光棱镜反射到所述彩色相机的图像传感器上，所述物光经过所述第三分光棱镜反射后透过所述第一光学窗口进入所述密封壳外部的所述浮游生物成像检测区，再经所述第二光学窗口进入所述密封壳内，再透过所述第二分光棱镜照射到所述彩色相机的图像传感器上，与所述参考光相互干涉；所述第二激光器发出的光经过所述第二光纤输出后，经所述第二准直透镜后变成平行光，经所述第二反射镜反射后透过所述第三分光棱镜，再透过所述第一光学窗口进入所述密封壳外部的所述浮游生物成像检测区，再经所述第二光学窗口进入所述密封壳内，最后透过所述第二分光棱镜照射到所述彩色相机的图像传感器上，所述彩色相机在一次曝光中，能够同时采集到照射到所述彩色相机的所述参考光、所述物光和所述第二激光器所发出的经过所述浮游生物成像检测区域的光。可选的，所述浮游生物成像检测装置还包括控制器，所述控制器用于控制所述第一激光器和所述第二激光器的亮度以及所述彩色相机的动作。可选的，所述浮游生物成像检测装置还包括电池电源，所述电池电源用于向所述第一激光器、所述第二激光器和所述彩色相机供电。可选的，所述浮游生物成像检测装置还包括控制监视器，所述控制监视器通过电缆分别与所述控制器、所述彩色相机相连接。可选的，所述控制监视器包括监视器和中央处理器，所述监视器用于显示所述彩色相机获取的图像以及所述彩色相机、第一激光器、第二激光器的参数；所述中央处理器用于设置所述第一激光器、第二激光器的参数以及通过所述控制器控制所述彩色相机拍摄全息图片或视频，并根据所述全息图片或视频完成所述浮游生物成像检测区域内浮游生物的成像。可选的，所述控制监视器还设置有充电接口和图像视频导出接口，所述充电接口用于为电源电池进行充电，所述图像视频导出接口用于导出所述彩色相机拍摄的图片或视频。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的浮游生物成像检测装置采用基于双波长同轴离轴复合数字全息技术实现对水体中的浮游生物进行原位成像检测，利用两种不同波长的激光光源分别形成离轴数字全息图和同轴数字全息图，利用彩色相机单曝光(一次曝光)实现同时记录离轴数字全息图和同轴数字全息图，根据同时记录的离轴数字全息图和同轴数字全息图，完成水质较浑浊条件下的浮游生物的高分辨率成像。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例水下浮游生物成像检测装置结构示意图；图2为本专利技术实施例控制监视器结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种浮游生物成像检测装置，能够实现对水质较浑浊条件下的浮游生物的高分辨率的原位成像检测。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例水下浮游生物成像检测装置结构示意图，如图1所示，浮游生物成像检测装置包括：第一激光器101、第二激光器112、彩色相机107，所述第一激光器101发出的光被分光棱镜分为参考光和物光，所述参考光进入所述彩色相机107中，所述物光经过浮游生物成像检测区域110后，进入所述彩色相机107中，所述参考光与所述物光在所述彩色相机中的相互干涉；所述第二激光器112发出的光经过所述浮游生物成像检测区域110后，进入所述彩色相机107中；所述第一激光器101所发出的光与所述第二激光器112所发出的光的颜色不同(红、绿、蓝三种颜色中的两种)，所述彩色相机107在一次曝光中，能够同时采集到照射到所述彩色相机的所述参考光、所述物光和所述第二激光器112所发出的经过所述浮游生物成像检测区域111后的光。所述浮游生物成像检测装置外部包裹有密封壳116，所述密封壳116上设置有第一光学窗口109和第二光学窗口112。具体的，第一激光器101发出的光经过第一光纤102输出后，经所述第一准直透镜103后变成平行光，再由所述第一分光棱镜104分成两束，其中，一束为所述参考光，另一束为所述物光，所述参考光经所述第一反射镜105反射，再经所述第二分光棱镜106反射到所述彩色相机107的图像传感器上，所述物光经过所述第三分光棱镜108反射后透过所述第一光学窗口109进入所述密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮游生物成像检测装置，其特征在于，所述装置包括：第一激光器、第二激光器、彩色相机，所述第一激光器发出的光被分光棱镜分为参考光和物光，所述参考光进入所述彩色相机中，所述物光经过浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中，所述参考光与所述物光在所述彩色相机中的相互干涉；所述第二激光器发出的光经过所述浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中；所述第一激光器所发出的光与所述第二激光器所发出的光的颜色不同，所述彩色相机在一次曝光中，能够同时采集到照射到所述彩色相机的所述参考光、所述物光和所述第二激光器所发出的经过所述浮游生物成像检测区域的光。

【技术特征摘要】
1.一种浮游生物成像检测装置，其特征在于，所述装置包括：第一激光器、第二激光器、彩色相机，所述第一激光器发出的光被分光棱镜分为参考光和物光，所述参考光进入所述彩色相机中，所述物光经过浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中，所述参考光与所述物光在所述彩色相机中的相互干涉；所述第二激光器发出的光经过所述浮游生物成像检测区域后，进入所述彩色相机中；所述第一激光器所发出的光与所述第二激光器所发出的光的颜色不同，所述彩色相机在一次曝光中，能够同时采集到照射到所述彩色相机的所述参考光、所述物光和所述第二激光器所发出的经过所述浮游生物成像检测区域的光。2.根据权利要求1所述的浮游生物成像检测装置，其特征在于，所述浮游生物成像检测装置外部包裹有密封壳，所述密封壳上设置有第一光学窗口和第二光学窗口。3.根据权利要求2所述的浮游生物成像检测装置，其特征在于，所述浮游生物成像检测装置还包括：第一光纤、第二光纤、第一准直透镜、第二准直透镜、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜；所述第一激光器发出的光经过第一光纤输出后，经所述第一准直透镜后变成平行光，再由所述第一分光棱镜分成两束，其中，一束为所述参考光，另一束为所述物光，所述参考光经所述第一反射镜反射，再经所述第二分光棱镜反射到所述彩色相机的图像传感器上，所述物光经过所述第三分光棱镜反射后透过所述第一光学窗口进入所述密封壳外部的所述浮游生物成像检测区，再经所述第二光学窗口进入所述密封壳内，再透过所述第二分光棱镜照射到所述彩色相机的图像传感器上，与所述参考光相互干涉；所述第二激光器发出的光经过所述第二光纤输出后，经所述第二准直透镜后变成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤鹏，王兴权，曾祥志，谢应茂，李亿保，李勋，范小林，
申请(专利权)人：赣南师范大学，
类型：发明
国别省市：江西,36