基于雙光譜有毒赤潮優(yōu)勢藻圖像分析的研究.pdf

1、赤潮已引起各沿海國家政府及科學(xué)界的高度關(guān)注，相繼制訂了國家赤潮研究計(jì)劃。在眾多研究工作中，對赤潮藻的顯微形態(tài)學(xué)特征及光譜吸收特性的研究是其最基礎(chǔ)和重要的研究內(nèi)容之一。利用生物顯微鏡觀測海水樣品，對赤潮優(yōu)勢藻種人工分類和計(jì)數(shù)，是目前分析有毒赤潮藻種類和數(shù)量的主要手段。但這種方法十分原始、落后，人為因素影響大，效率和精度低。研制實(shí)驗(yàn)用基于雙光譜的赤潮藻圖像分析儀并建立基于形貌特征的圖像信息庫，為今后研制現(xiàn)場有毒赤潮藻優(yōu)勢種自動測量儀打下基礎(chǔ)

2、，無疑是一項(xiàng)具有重要意義的工作。國內(nèi)外均未見到這方面的成熟的技術(shù)研究成果或儀器報(bào)道。 課題針對赤潮生物顯微圖像的特點(diǎn)，研究赤潮生物圖像分析的完整系統(tǒng)，包括熒光灰度顯微圖像采集系統(tǒng)和顯微圖像分析軟件，并在軟硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了六種藻的熒光實(shí)驗(yàn)和圖像識別及建庫工作，超額完成了預(yù)期計(jì)劃任務(wù)。 雙光譜技術(shù)結(jié)合了赤潮藻的熒光特性與形態(tài)紋理特性，可以更加準(zhǔn)確的分析有毒赤潮藻的圖像信息。而且將基于形貌特征的圖像信息庫用于各種赤潮藻的識

3、別和分類，對于新藻種的發(fā)現(xiàn)也有重要意義。其中熒光灰度顯微圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括熒光激發(fā)光源的選擇與切換，顯微鏡的熒光成像改造和放大倍率的選擇與調(diào)整，CCD/數(shù)碼相機(jī)攝像與傳輸三部分。 分析軟件包括圖像獲取，圖像預(yù)處理，特征提取，特征分析，數(shù)據(jù)庫的建立與分類器設(shè)計(jì)。首先，根據(jù)赤潮生物顯微成像的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)簡單的成像系統(tǒng)，并根據(jù)顯微成像的特點(diǎn)，對圖像進(jìn)行噪聲消除和質(zhì)量增強(qiáng)。然后在自動閾值分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理的基礎(chǔ)上對目標(biāo)藻的灰度、紋