[发明专利]一种用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统

说明书

技术领域

本发明涉及光谱成像技术和光谱鉴别技术领域，尤其涉及一种用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统。

背景技术

由于水体富营养化等原因，在海洋或者淡水水系中均会出现“赤潮”现象。“赤潮”现象是指在特定的环境条件下，水体中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮生物释放毒素赤潮生物释放的毒素可引起海洋鱼、虾、贝等生物死亡，或使毒素富集在海产品中最终对摄食它们的其他动物包括人类产生毒害作用，此外赤潮生物大量消耗氧气，造成水体溶解氧减少，也会使海洋生物因缺氧而大量死亡。作为赤潮形成的重要因素，藻类在水体中的繁殖情况备受关注。

然而，目前仍缺乏有限的研究工具和研究方法对水体中各种藻类的繁殖情况进行持续监控。采用传统显微镜对水体进行观察虽然可以实现无损检测，进而能够持续监控，但水体中藻类成分复杂，有些藻类的类别不能仅仅从形貌上进行分辨，也很难凭肉眼来统计水体中藻类个数。而采用化学标记的办法尽管非常精确和便于统计，但是藻类自身及所处环境受到了严重干扰，甚至直接影响藻类的生长，故也不合适用于持续监测水体中的藻类繁殖情况。

目前亟待开发一种能够对水体中藻类繁殖情况进行持续准确监测的设备和方法，这将有助于推动与赤潮相关的研究，为预防和控制赤潮的产生提供有力的支持。鉴于各种藻类各自的色素成分和组成物质有差别，因此其颜色或者自发荧光也有差别，可以通过光谱信息对藻类进行种类鉴别。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的主要目的在于克服本发明的主要目的在于克服传统检测手段和检测方法无法满足对水体中藻类繁殖情况进行准确和无损监控的缺点，提出一种光谱鉴别技术与光谱成像技术结合的全新监控系统，致力于推动赤潮相关研究的发展。

本发明公开了一种用于持续无干扰地监控复杂水体环境中藻类种类和增殖情况的系统。通过对水体中的藻类进行显微光谱成像，并通过获取其每个藻类的光谱信息进行比较，从而对藻类类别进行鉴别，并进行计数。

本发明所述用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统通过以下的技术方案实现：

一种用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统，包括：照明光源、载物台、显微镜、反射镜、成像透镜和成像器件；所述照明光源射出的光投射在载物台上，再透过载物台投射进显微镜中；从显微镜中投射出来的光经过反射镜反射进入成像器件中。

进一步地，所述反射镜为45°反射镜，包括第一45°反射镜和第二45°反射镜；所述成像透镜包括第一成像透镜和第二成像透镜；所述成像器件包括灰度成像透镜和彩色成像透镜；所述用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统还包括二向分色镜和液晶滤波器件；

照明光源射出的光投射在载物台上，再透过载物台，从上至下穿过显微镜中，并投射在第一45°反射镜上。第一45°反射镜再将光线反射到45°半透半反镜。反射到45°半透半反镜上的光分为两路，一路光被45°半透半反镜反射后穿过第一成像透镜射入彩色成像器件内；另一路光透过45°半透半反镜后射在第二45°反射镜上，经过第二45°反射镜反射的光透过液晶滤波器件和第二成像透镜后，最终投入灰度成像器件内。

进一步地，所述用于藻类鉴别和藻类增殖无损监测情况的系统还包括激发光系统、准直透镜组以及二向分色镜；

所述激发光系统发射的光透过准直透镜组射在二向分色镜上，再经过二向分色镜反射由下至上射入显微镜中。照明光源射出的光投射在载物台上，再透过载物台，从上至下投射进显微镜中，并透过二向分色镜投射在第一45°反射镜上。第一45°反射镜再将光线反射到45°半透半反镜。反射到45°半透半反镜上的光分为两路，一路光被45°半透半反镜反射后穿过第一成像透镜射入彩色成像器件内；另一路光透过45°半透半反镜后射在第二45°反射镜上，经过第二45°反射镜反射的光透过液晶滤波器件和第二成像透镜后，最终投入灰度成像器件内。

优选地，所述照明光源为宽光谱光源，所述照明光源为高压氙灯或者卤素灯。

优选地，所述显微物镜为消色差无穷远系统显微物镜。

优选地，所述二向分色镜需采用对短于激发光波长的光进行反射，对于长于激发光波长的光进行透射。