美国Coastal Ocean Vision Cpics浮游生物原位影像分析系统
一、适用范围:
1、使用环境:河流、湖泊、深海
2、拍摄分类对象:微生物、浮游动植物
二、技术简介:
Cpics为水生生物学家提供了显微功能,在实验室环境,淡水环境及海水环境中都可以应用。应用暗视照明技术(darkfield illumination),CPICS可以捕捉高分辨率彩色图像,以0.04mm分辨率呈现图像。研究表明,颜色信息对高精度自动识别异常关键,同时提供诸如色素沉淀的重要生理信息。另外由于整个系统是开放式的,因此可以保留完整的捕食-被捕食者关系。
设备应用LED灯清晰照明目标区域的微生物体,高分辨率摄像头快速摄像并录入数据库,通过比对数据库数据自动分类该物种类型。让科学家观察并了解水生生物的生态和生理,比如不同的浮游生物种类在不同的环境参数影响(水温、深度、盐度、光照、溶解氧等)下的空间分布,以及随时间而变化。
参数特点如下:
光源:高功率LED环形灯,拍摄照明时间:50μs.
耐压:1000米(可定制至10000米)
颜色分辨率:24bit.
像素:600万
帧数:10fps
数据传输:RS232,wifi,以太网
电源:12V
电流:7W
连接头:subconn
重:5.4kg(空气中)4.3kg(水中)
镜头:0.9倍~20倍可选
分辨率:10~130微米
该设备在极地投放10套,美国水下观测网投入20套,NOAA(美国海洋大气管理局)投放8套,日本调查东海台风使用2套。
关于此设备文章:Continuous monitoring of near?bottom mesoplankton communities in the East China Sea during a series of typhoons 日本海洋学学会
Machine Learning and Multiscale Methods in the Identifification of Bivalve Larvae 第九届国际计算机视觉会议(IEEE)
三、应用案例
2013年夏季布放于东海,日本冲绳岛附近20米水深,研究目标为以浮游生物丰度资料为模板,校验台风导致的浪高对表层浮游生物的影响。布放2个月,共采集到100微米~10毫米大小的50320个浮游生物样品、及320000个微粒。实验结果表明,浮游动物是浮游生物的主体,桡足类(主要是扁形目)分别占所有浮游动物的36%和25%。且台风导致的浪高会导致营养物质输送导致表层浮游生物量暴增。
相比较于传统通过船体进行采样-分析过程,Cpics的自动采集、满足了便捷、安全、快速、经济等要求。