一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，本发明专利技术还公开了一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别装置，旨在将荧光显微技术和光谱成像技术相结合，发展可应用海洋环境下藻类的快速显微荧光光谱探测技术，获取不同波长下相近藻类的图像阵列，将不同激发波长下光谱在色度学中的体现的三维坐标值，作为藻类图像的附加信息，对不同波长下获取的同一物种的不同图像进行特征提取，训练分类器，以实现对同一类群内部的形态相似的藻类物种的分类识别及统计。成像系统分为实验室方案和水下方案，两套系统考虑到不同情况和不同精度下的可以互相补充验证的实际要求。

In situ classification and identification method and device for marine phytoplankton using micro fluorescence spectrum imaging

The invention discloses a microscopic fluorescent spectral imaging of marine phytoplankton in situ identification and classification method, the invention also discloses a microscopic fluorescent spectral imaging of marine phytoplankton in situ identification device to fluorescence microscopy and spectral imaging technology combined with the development of rapid micro fluorescence spectra of algae under marine environment detection technology, access to different the wavelength of similar image array of algae, different excitation wavelength spectrum in 3D coordinates in the value of the reflected color, as additional information algae images, different image feature extraction, the same species under different wavelengths were obtained by training the classifier, to achieve the algal species within the same groups of similar morphology the classification and statistics. The imaging system is divided into the laboratory scheme and the underwater program, and the two systems take into account the actual requirements under different circumstances and different precisions.

【技术实现步骤摘要】
一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法及装置
本专利技术涉及一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法及装置。
技术介绍
浮游植物种类和数量的监测是海洋科学研究中一项例行的基础性工作。快速、准确、原位的浮游植物自动识别和分析方法的探索及其系统的建立，具有重要的理论和实际意义；不仅可丰富浮游植物分类研究，以实现对海洋浮游生物随环境变化、发生、发展、消亡过程的实时检测，而且可广泛应用于海洋生态调查、环境监测、水产养殖、赤潮、地质等领域。这是国内外同行共同追求的目标。目前已发展的各种浮游植物自动分析和识别方法中：吸收光谱法方便，成本较低，可自动分析，但受环境干扰和藻种生理状态影响大，灵敏度低，分辨率低，不能分析到种；液相色谱法被广泛接受，可自动分析，但步骤繁琐，预处理步骤复杂，只能对大门类进行分类，不能分析到种；流式细胞仪方法快速，大批量，可同时定性、定量，适用于微型浮游植物主要做类群分析，但须保持样品新鲜，需专业人员操作，测定数据重复性低，分辨率不高，昂贵，仪器笨重；分子探针法可以对常规手段难以判别的种类进行鉴定，但过程繁琐，目前仅停留于实验室阶段。基于传统的显微镜技术发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：包括荧光显微成像步骤、图像的特征提取与分类识别步骤、图像色度谱与荧光光谱相关性分析步骤、原位测量确定样本采集有关的参数步骤。

【技术特征摘要】
1.一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：包括荧光显微成像步骤、图像的特征提取与分类识别步骤、图像色度谱与荧光光谱相关性分析步骤、原位测量确定样本采集有关的参数步骤。2.如权利要求1所述的一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：将荧光显微技术和光谱成像技术相结合，发展可应用海洋环境下藻类的快速显微荧光光谱探测技术，获取不同波长下相近藻类的图像阵列，将不同激发波长下光谱在色度学中的体现的三维坐标值，作为藻类图像的附加信息，对不同波长下获取的同一物种的不同图像进行特征提取，训练分类器，以实现对同一类群内部的形态相似的藻类物种的分类识别及统计；成像系统分为实验室方案和水下方案，两套系统考虑到不同情况和不同精度下的可以互相补充验证的实际要求。3.如权利要求1所述的一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：荧光显微成像步骤包括实验室显微荧光光谱成像步骤，所述实验室显微荧光光谱成像步骤为波长可调谐脉冲光源激发下的荧光图像系统的搭建和采集技术，针对倒置荧光显微镜进行光源的的改装，包括可调谐的激发光源设计，经由光纤光束传导、经由透镜组的光束调节、光束照射；荧光显微成像及图像收集系统采用荧光显微镜的配套设备；所述实验室显微荧光光谱成像步骤中利用调QNd:YAG激光器，经非线性晶体对波长进行调谐或氙灯作为激发系统，利用LeicaDMILM荧光倒置显微镜的成像和图像采集系统。4.如权利要求1所述的一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：荧光显微成像步骤包括水下显微荧光光谱成像步骤，所述水下显微荧光光谱成像步骤，考虑到仪器的光路的稳定性、抗干扰性、耐压耐腐蚀、光路设计的紧凑性等因素，同时设计实现流动进样系统，包括蠕动泵、进样管、流动样品室和废液排出器；其设计是为了实现水下原位实时检测的需要，需综合考虑样品室结构，进样的速度，蠕动泵的时序设计，透射光强等因素的影响。5.如权利要求1所述的一种显微荧光光谱成像海洋浮游植物原位分类识别方法，其特征在于：图像的特征提取与分类识别步骤，确立图像色度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春艳，樊心民，黄小东，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东,37