基于图像流式设计的水质安全监测系统的构建

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商业化的图像流式细胞仪是当前一种用于细胞计数、检测细胞形态较为流行的细胞检测仪器。但是由于商业化图像流式细胞仪体积庞大、成本昂贵,并不适用于普通实验室在水质安全监测过程中,完成对藻类及细菌细胞的实时识别、分类、计数等简单任务。因此急需构建出一种适用于普通实验室的图像流式水质安全监测系统。本文介绍的基于图像流式设计的水质安全监测系统是以商业化图像流式细胞仪为模型,通过CCD显微相机采集细胞荧光图像和明场图像,并对图像进行降噪处理,生成二进制图片,用于后续图像识别、计数及分类。本系统具有样品需求量小、快速、准确、成本低等优点,可以应用于普通实验室用于水质安全监测。本文的主要内容包括系统的设计,软硬件测试及应用:(1)按照系统的监测原理对监测系统进行设计和构建,本系统具有硬件和软件两个部分。其中,硬件部分主要由微流泵、观察室、CCD相机、激光笔等装置构成。软件部分主要是在LabVIEW平台下编写的图像处理软件。(2)完成了对本系统硬件部分的测试,主要是对激光入射点、采集速度与细胞流动速度的配合并对细胞的成像进行测试。(3)完成对本系统软件部分准确性测试,主要包括对不同大小、不同形态的细胞进行识别、分类及计数的测试,本文选取了斜生栅藻、念珠藻及青海弧菌Q67进行监测,其监测结果可作为检测该系统准确性、可靠性的依据。检测结果表明:本系统能够快速准确地完成识别、分类、计数等任务。(4)最后,将该系统应用于明理湖水质安全评价。
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