[发明专利]一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法

说明书

本申请实施例提供一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法，涉及海洋浮游生物检测技术领域。该装置包括微处理器、N个不同倍率的显微镜头、调节圈、相机、第一步进电机、第二步进电机以及第三步进电机，其中，所述N个显微镜头均匀设置在所述调节圈的圆周上，所述相机位于所述显微镜头的后方，所述相机用于拍摄所述显微镜头观测到的图像，通过微处理器控制第一步进电机调整调节圈旋转固定角度来调整N个不同倍率的显微镜头，通过微处理器控制第二步进电机以及第三步进电机来调整调节圈与相机之间的相对位置，从而实现了显微镜头放大倍数的自动调节，得到不同倍率的浮游生物图像，实现了浮游生物采样的自动化，大大提高了浮游生物采样的准确性，为浮游生物的进一步研究提供了良好的基础。

技术领域

本申请涉及海洋浮游生物检测技术领域，尤其涉及一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法。

背景技术

浮游生物是生活在大型水体中的植物和动物的群落。它们通常自由漂浮在海洋中。除了代表最低的几个层次在支持商业和渔业的食物链之外，浮游生物在生态系统中起着重要的作用，在许多重要化学元素的生物地球化学循环中起着不可或缺的作用，包括海洋的碳循环和氧气生产循环。浮游生物浓度和分布对环境养分浓度、物理状态等因素有很强的依赖性。浮游生物对生态环境很敏感，监测浮游生物在水生环境中的状况具有实质性的意义。这不仅可以帮助人们估计气候变化水的质量，也有助于研究生态环境和生活的真相。正确地取样和测量生物量仍然是一个长期存在的挑战。

传统上，浮游生物是通过特别设计的样本网来采样的。这样的样本网通常是多重开闭网。当需要时，将其安装在船上，并上下拖曳，从多个目标深度中获取样本。一些著名的浮游生物取样器是多开合网和环境传感系统(MOCNESS)海洋学网与环境遥感系统，当样品被取样器收集时，一个标准处理的过程包括分离、分类分析、干燥等。这些程序总是在实验室或板的甲板上进行。对浮游生物进行取样和分析既费时又费钱。收集来自一个海域相对个完整的样品，它总是需要几天的船上工作和后续个月的样品加工和分析工作。此外，由于样本分析不是在原地进行，许多活跃的信息，如浮游生物的生存状况，都丢失了。此外，无论在取样器网中的网眼有多小，都是会有较小的生物体遗漏，并且传统的取样方法获得的数据不能完全反映准确生态情况。

发明内容

本申请提供了一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法，将该装置放置到水体中能够实时切换镜头以拍摄不同倍率的浮游生物图像，用于解决现有技术中检测海洋浮游生物不能实时切换镜头的问题。

本申请实施例的第一方面提供一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置，包括微处理器、N个不同倍率的显微镜头、调节圈、相机、第一步进电机、第二步进电机以及第三步进电机，其中，所述N个显微镜头均匀设置在所述调节圈的圆周上，N为大于1的整数，所述相机位于所述显微镜头的后方，且所述相机镜头的中心与所述显微镜头的中心处于同一水平线上，所述相机用于拍摄所述显微镜头观测到的图像，所述微处理器连接并控制所述第一步进电机、所述第二步进电机以及所述第三步进电机，所述第一步进电机连接所述调节圈，用于驱动所述调节圈旋转，所述第二步进电机用于调整所述调节圈的位置，所述第三步进电机用于调整所述相机的位置。

进一步地，所述装置设有密闭外壳，在所述外壳的前盖上设有目镜。

进一步地，还包括光电传感器，所述光电传感器与所述微控制器连接，所述调节圈的外沿设有N个定位孔，所述定位孔的位置与所述显微镜头的位置一一对应，所述光电传感器对准所述调节圈的外沿用以检测所述定位孔，当所述光电传感器检测到所述定位孔时，所述目镜的镜头、显微镜头以及所述相机的镜头三者的中心处于同一水平线上。