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浮游藻类细胞微流控-显微图像形变校正方法
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作者 胡翔 殷高方 +5 位作者 赵南京 何前锋 梁天泓 黄朋 徐敏 贾仁庆 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期788-795,共8页
流式细胞显微图像分析法是水体浮游藻类自动鉴别的重要发展方向,快速进样条件下细胞显微图像将产生形变,影响浮游藻类自动鉴别准确率。本文基于搭建的浮游藻类微流控-显微成像实验系统,通过对不同进样流速下藻类细胞显微形变和图像清晰... 流式细胞显微图像分析法是水体浮游藻类自动鉴别的重要发展方向,快速进样条件下细胞显微图像将产生形变,影响浮游藻类自动鉴别准确率。本文基于搭建的浮游藻类微流控-显微成像实验系统,通过对不同进样流速下藻类细胞显微形变和图像清晰度的分析,研究了流速对显微成像形变的影响规律。分析基于卷帘快门拍摄运动物体产生形变原理,提出了单向偏移像素的图像形变校正方法,并与藻类细胞静态条件下获取的图像进行了对比分析。实验结果表明:静态条件下,湖生卵囊藻细胞的图像长宽比及清晰度均值分别为1.16和116.53;动态进样过程中,随着流速增大细胞图像形变(长宽比)逐渐增大、清晰度降低;95μL/min进样流速下,校正前后细胞图像长宽比均值分别为1.35和1.26,形变离散程度由校正前的0.33降至0.1,与静态细胞形态接近且校正前后图像清晰度基本不变。本文研究结果为提升水体浮游藻类细胞自动鉴别准确率提供了依据。 展开更多
关键词 浮游藻类 微流控-显微成像 图像形变 校正方法
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基于边缘检测和形态学的车牌检测算法 被引量:1
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作者 梁天泓 《电脑知识与技术》 2020年第28期205-207,共3页
通过研究图像处理理论并合理选择相关方法,所设计的车牌检测算法使计算机能够自动定位摄像头拍摄画面中车辆的车牌号码。摄像头拍摄所得画面,经过边缘检测、形态学以及颜色交叉验证等图像处理方法,可将背景图像中的噪声和无关信息去除... 通过研究图像处理理论并合理选择相关方法,所设计的车牌检测算法使计算机能够自动定位摄像头拍摄画面中车辆的车牌号码。摄像头拍摄所得画面,经过边缘检测、形态学以及颜色交叉验证等图像处理方法,可将背景图像中的噪声和无关信息去除。最终可得到车牌外接长方形坐标并从原图像中取出,为之后的字符识别提供预处理。 展开更多
关键词 自动定位 车牌检测 图像处理 边缘检测 形态学
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Research and Simulate the Queuing Systems Based on the Markov Chain
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作者 梁天泓 《海外英语》 2020年第19期279-281,共3页
This paper shows the researches of the queuing theory,especially the Markov Chainand the Poison Process,and implements the efficient way of designing the queuing system.Then simulating the queuing systems based on the... This paper shows the researches of the queuing theory,especially the Markov Chainand the Poison Process,and implements the efficient way of designing the queuing system.Then simulating the queuing systems based on the“Simply package”in the“Python”programming language.And the paper would discuss and analyze the differences between different queuing systems. 展开更多
关键词 Markov Chain queuing theory Poison Process
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荧光动力学法浮游植物初级生产力测量中初始荧光准确获取
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作者 董鸣 殷高方 +8 位作者 赵南京 王翔 张小玲 马明俊 梁天泓 贾仁庆 徐敏 胡翔 黄朋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期11-17,共7页
针对目前初始荧光检测技术集中在特征吸收波长领域,非特征吸收波长检测灵敏度低,难以准确反映藻类捕光色素能量吸收效率的问题,提出了荧光动力学法浮游植物初级生产力测量中的初始荧光准确获取技术。利用OJIP荧光动力学技术测量原理调... 针对目前初始荧光检测技术集中在特征吸收波长领域,非特征吸收波长检测灵敏度低,难以准确反映藻类捕光色素能量吸收效率的问题,提出了荧光动力学法浮游植物初级生产力测量中的初始荧光准确获取技术。利用OJIP荧光动力学技术测量原理调控电子受体氧化还原状态,获得最佳激发条件,利用积分放大技术对多波段初始荧光进行高灵敏检测。测量结果表明:初始荧光能够准确反映藻类色素的实际吸收情况,铜绿微囊藻在569 nm出现藻红蛋白(PE)吸收峰,在620 nm出现藻蓝蛋白(PC)主要吸收峰,4种淡水绿藻均在439 nm出现Chl a吸收峰,在474 nm出现Car吸收峰;5种受试藻种的荧光产率F_(PSII)与初始荧光相似度均在0.996以上,表明初始荧光能够用于反映光系统Ⅱ(PSII)吸收,且测量准确性较高。 展开更多
关键词 海洋光学 初始荧光 荧光动力学 OJIP 高灵敏
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浮游植物光化学量子产率双波段可变脉冲光诱导荧光测量技术
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作者 董鸣 殷高方 +7 位作者 赵南京 贾仁庆 马明俊 黄朋 胡翔 张小玲 王翔 梁天泓 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期256-263,共8页
以蓝藻门铜绿微囊藻和绿藻门蛋白核小球藻为研究对象,提出了浮游植物光化学量子产率双波段TPLIF测量技术。采用红蓝双波段脉冲激发,以反应中心关闭比例达到99%为判断条件,自适应调整饱和激发光波长和光强度,通过拟合饱和激发下单周转荧... 以蓝藻门铜绿微囊藻和绿藻门蛋白核小球藻为研究对象,提出了浮游植物光化学量子产率双波段TPLIF测量技术。采用红蓝双波段脉冲激发,以反应中心关闭比例达到99%为判断条件,自适应调整饱和激发光波长和光强度,通过拟合饱和激发下单周转荧光动力学曲线获得光化学量子产率。结果表明:双波段激发模式能够同时饱和激发不同门类的浮游植物,光化学量子产率测量误差显著低于单波长模式,在双波段激发模式下,测量纯种藻的光化学量子产率最大误差由单波段激发模式的26.50%降低至1.12%,测量混合藻的光化学量子产率最大误差由14.02%降低至0.94%。该研究为不同门类浮游植物光化学量子产率的准确测量提供了一种重要的技术手段。 展开更多
关键词 海洋光学 可变脉冲光诱导荧光技术 双波段 光化学量子产率 荧光饱和参数 荧光动力学
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浮游藻类细胞显微多聚焦图像融合方法 被引量:3
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作者 贾仁庆 殷高方 +8 位作者 赵南京 徐敏 胡翔 黄朋 梁天泓 朱余 陈晓伟 甘婷婷 张小玲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期105-112,共8页
以鱼腥藻、栅藻和盘星藻为分析对象,通过采集多个焦平面的显微图像,基于拉普拉斯能量与引导滤波以及图像HSV颜色空间饱和度分量分别检测显微图像聚焦区域和失焦区域,研究浮游藻类细胞显微多聚焦图像融合方法,并与小波变换、拉普拉斯金... 以鱼腥藻、栅藻和盘星藻为分析对象,通过采集多个焦平面的显微图像,基于拉普拉斯能量与引导滤波以及图像HSV颜色空间饱和度分量分别检测显微图像聚焦区域和失焦区域,研究浮游藻类细胞显微多聚焦图像融合方法,并与小波变换、拉普拉斯金字塔以及脉冲耦合神经网络融合方法进行对比分析。结果表明:鱼腥藻、栅藻和盘星藻融合图像的边缘信息保持度、空间频率、平均梯度分别为0.3529、8.9654、0.0055,0.3778、7.0058、0.0023和0.2940、1.5445、0.0005,均优于对比融合方法,具有更好的边缘信息传递能力及更高的图像清晰度,有效实现了浮游藻类细胞显微多聚焦图像融合,为获取浮游藻类细胞的全景深显微图像提供了思路。 展开更多
关键词 图像处理 浮游藻类细胞 显微 多聚焦图像融合 聚焦区域检测 失焦扩散效应
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基于微流控-显微荧光技术的浮游藻细胞密度检测方法
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作者 黄朋 殷高方 +6 位作者 赵南京 甘婷婷 胡翔 徐敏 梁天泓 贾仁庆 张小玲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期286-293,共8页
浮游藻类密度监测对水质状况诊断及藻华灾害预警具有重要意义。因此,提出一种基于微流控-显微荧光技术的浮游藻细胞密度检测方法。该方法基于微流控技术实现样品快速定量进样,利用共聚焦显微荧光结构实现藻细胞特征荧光信号的高信噪比采... 浮游藻类密度监测对水质状况诊断及藻华灾害预警具有重要意义。因此,提出一种基于微流控-显微荧光技术的浮游藻细胞密度检测方法。该方法基于微流控技术实现样品快速定量进样,利用共聚焦显微荧光结构实现藻细胞特征荧光信号的高信噪比采集,并通过分析荧光峰信息实现浮游藻细胞计数。以杜氏盐藻、色球藻、隐藻和赤潮藻为测试对象的结果表明:在1.3×10^(6)L^(-1)密度范围内测量相对误差均小于3.96%,且准确率不受悬浮物、藻细胞种类以及尺寸的影响;在10%允许误差下,藻类密度检测上限可提升至5×10^(6)L^(-1),完全能够满足自然水体浮游藻细胞密度检测需求,为水体藻细胞密度快速准确检测提供了新途径。 展开更多
关键词 浮游藻类 显微荧光 微流控 藻细胞计数
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浮游藻类细胞显微明场图像与荧光同步测量图像配准方法研究 被引量:4
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作者 贾仁庆 殷高方 +9 位作者 赵南京 徐敏 胡翔 黄朋 梁天泓 何前锋 陈晓伟 甘婷婷 张小玲 马明俊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期80-87,共8页
通过融合浮游植物藻类细胞显微明场图像和荧光图像对浮游植物进行鉴定可以有效提高浮游植物鉴定的精度,然而在图像采集过程中存在明场图像与荧光图像中藻细胞位置不匹配的问题。为此,本文以刚体变换作为明场图像与荧光图像的空间变换模... 通过融合浮游植物藻类细胞显微明场图像和荧光图像对浮游植物进行鉴定可以有效提高浮游植物鉴定的精度,然而在图像采集过程中存在明场图像与荧光图像中藻细胞位置不匹配的问题。为此,本文以刚体变换作为明场图像与荧光图像的空间变换模型,以明场HSV颜色空间S通道二值化图像与荧光灰度二值化图像的归一化互信息作为明场图像与荧光图像的相似度,利用粒子群优化算法对小波五级分解的低频分量进行粗配准,然后将初步配准的平移量和旋转角度作为初始值,利用鲍威尔算法对小波三级分解的低频分量进行配准精度微调。栅藻、羊角月牙藻和念珠藻的实验结果表明:对明场图像与荧光图像进行处理后的归一化互信息具有明显的峰值,可以更好地表征浮游藻细胞明场图像与荧光图像的相似度;将粒子群优化算法与鲍威尔算法结合的多分辨率图像配准方法,对栅藻、羊角月牙藻、念珠藻显微明场图像与荧光图像配准的误配率分别为0、9.4%、6.5%,平均配准时间分别为10.43、27.98、17.02 s,配准后的归一化互信息分别为0.673、0.495、0.631。研究结果验证了所提方法在配准精度、运行时间等方面的优势,为融合显微荧光图像和明场图像进行浮游植物鉴定奠定了基础。 展开更多
关键词 生物光学 浮游植物 明场图像 荧光图像 图像配准 互信息
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