[发明专利]一种藻类细胞计数检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种藻类细胞计数检测系统，其特征在于：包括显微图像采集系统及图像处理计数系统，所述显微图像采集系统由数字摄像机、显微镜系统、流通池和流通管道组成；所述图像处理计数系统为计算机，包含有图像处理模块和数据统计及输出模块；

所述流通池：为一端开口的盒体，盒体上端开口处两个边沿分别设置一个进液管和一个出液管，进液管和出液管之间通过一段透明的细胞显示管连接，所述细胞显示管的内径为5~6µm；

所述流通管道：分为两段，一段连接进液管的进液端，另一段连接出液管的出液端，且流通管道连接有进液蠕动泵；

所述显微镜系统：包括光源、物镜、6个透镜、一个半透明的反射镜、一个圆形挡板和一个环形光阑；所述物镜与流通池中的细胞显示管位置相对，环形光阑与数字摄像机的镜头位置相对；环形光阑的外径大于圆形挡板的直径，圆形挡板的直径与环形光阑中间的圆孔直径相同；光源、第一透镜、第六透镜、圆形挡板、第二透镜、第三透镜、反射镜和物镜组成了入射光路；第四透镜、第五透镜和光阑组成了出射光路；光源、第一透镜、第六透镜、圆形挡板、第二透镜和第三透镜的中心排列在一条水平轴线上，反射镜与水平轴线成45度夹角；物镜、第四透镜、第五透镜和光阑的中心排列在一条垂直轴线上，反射镜与垂直轴线成45度夹角；光源经过第一透镜成为平行光，再经过第六透镜后聚为圆形光斑，圆形光斑的直径等于环形光阑的外径，圆形光斑经过圆形挡板后变为圆环形光经过第二透镜及第三透镜汇聚后，一部分通过反射镜反射进入物镜，经物镜边缘射出；藻细胞产生的后向散射光经过物镜、再经过第四透镜、第五透镜和光阑被数字摄像机接收，形成暗场图像，所述流通池中进液管和出液管为不锈金属材质，内径均为100µm，所述细胞显示管的材质为PDMS，细胞显示管两端通过热熔后冷却与进液管和出液管固定连接；所述数字摄像机：通过数据线与图像处理计数系统连接，并传输暗场图像；

显微镜系统中的光源为波长为550nm的LED，物镜NA=1.37，圆形挡板的直径为3mm，环形光阑外径为4mm，环形光阑中间的圆孔直径为3mm。

2.根据权利要求1所述的藻类细胞计数检测系统，其特征在于：所述图像处理模块包含有细胞图像增强模块、数学形态学处理模块、细胞图像分割模块和细胞图像匹配模块；

所述细胞图像增强模块通过三段线性变换法对细胞图像灰度拉伸以增强细胞与背景的对比度，通过中值滤波法或中值滤波法与高通滤波法结合消除噪声使细胞图像平滑；

所述数学形态学处理模块通过形态学运算子及其组合来进行细胞图像形状和结构的分析及处理；

所述细胞图像分割模块通过阈值分割技术、微分算子边缘检测、区域增长技术和聚类分割技术对细胞或其内部细胞器的容积进行计量分析，进行形态分析，计算形态变化量；

细胞图像增强模块处理后产生的新图像能够为数学形态学处理模块、细胞图像分割模块和细胞图像匹配模块所使用。

3.根据权利要求1所述的藻类细胞计数检测系统，其特征在于：所述数字摄像机为CCD相机。

4.一种藻类细胞计数检测方法，采用权利要求1~3中任意一项所述的藻类细胞计数检测系统，其特征在于：操作步骤为：

1) 通电启动蠕动泵，抽取纯水对管路进行清洗，然后断电；

2）抽取待测样品，蠕动泵停止，静待，使流通池的液体静止；

3）启动数字摄相机进行拍照，上传图片数据至图像处理计数系统进行藻细胞计数，得出计数结果，保存图片和计数结果；

4）重新通电，启动蠕动泵对管路进行清洗；

5）重复步骤1）~4）至检测结束，关闭蠕动泵，断电。