[发明专利]一种浮游生物成像检测装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明提供了如下方案：

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。