CN110487705A - 一种微囊藻的计数方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微囊藻计数方法、系统及装置，计数方法包括以下步骤，捕获藻类视野并进行拍照；将捕获的藻类照片生成灰图；提取藻类照片中暗色光斑；根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻个数；计数系统包括图像采集模块，捕获藻类视野并进行拍照；图像处理模块，将捕获的藻类照片生成灰图；图像提取模块，提取藻类照片中暗色光斑；计算模块根据照片中微囊藻总面积、单个藻细胞面积以及镜头面积来计算微囊藻个数；计数装置包括显微镜放大显示微囊藻；数码采集设备捕获微囊藻的视野并拍照然后投射到计算机上；计算机对捕获到的藻类照片进行处理计算得到微囊藻个数，本发明的微囊藻计数方法精确度高且速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种藻类监测计数的方法，尤其涉及一种微囊藻的计数方法、系统及装置。
背景技术
水体富营养化导致藻类大量的繁殖从而形成水华，严重威胁到其他水生生物甚至是人类的健康，为了有效防控藻类水华，对微囊藻的监控尤为重要。
通常，计算藻类生物量的方法有吸光度法、叶绿素a含量测定法、传统镜检法和流式细胞仪法等。
可见光光度法，由于微囊藻在不同培养基、不同波长条件下的吸光度会有所不同，且不同时期的藻类细胞粒径、细胞内物质组分及含量、色素组成等都会明显地影响藻类的生物光学特性，从而导致不同生长时期的微囊藻在相同波长下的吸光度值具有差异性。因此采用吸光度法需要建立多种处于不同条件下的吸光度模型，找到纯藻种在不同条件下吸光度与藻种个数的关系，该方法只能简单的表征藻类生物量的多少，具有一定的限制性和不确定性。
叶绿素a含量测定法，测定过程繁琐复杂，中间环节较多，容易由于操作不当影响测定结果，不适合大批量样品的测定，且叶绿素a只能表征浮游生物量的多少，无法精确表征藻类细胞的个数。
流式细胞仪法进行微囊藻计数时，需要考虑检测限问题，若微囊藻的细胞密度很低，测定的结果准确性就会降低，无法精确表征藻类细胞个数。
传统镜检法过程复杂且准确度低，需要工作人员对多个视野进行计数，不同工作人员镜检结果往往出入较大，重现性差。
发明内容
本发明为解决传统计数方法中的过程复杂，精确度低问题，提出了一种微囊藻的计数方法、系统及装置，这种微囊藻的计数方法精确度高且速度快。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种微囊藻的计数方法包括以下步骤：
随机捕获藻类视野并进行拍照获取藻类照片；
将捕获的藻类照片生成灰图；
提取藻类照片中暗色光斑，所述暗色光斑代表微囊藻；
根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻的个数；
其中，所述微囊藻的个数的计算方法为：
DM＝(S总/S单)×(S框/S镜)×100000；
其中，DM为微囊藻密度；S总为照片中微囊藻的总面积；S单为单个微囊藻的面积；S框为计数框面积；S镜为镜头面积。
进一步地，微囊藻的计数方法采用显微粒度分析系统软件对藻类照片处理生成灰图然后提取暗色光斑。
进一步地，微囊藻的计数方法采用显微粒度分析系统软件计算藻类照片中微囊藻密度、微囊藻的总面积和单个微囊藻的面积。
进一步地，计算计数框面积和镜头面积，然后将微囊藻密度、微囊藻的总面积、单个微囊藻的面积、计数框面积和镜头面积导入公式计算微囊藻的个数。
本发明的另一方面提供一种微囊藻的计数系统包括：
图像采集模块，用于随机捕获藻类视野并进行拍照获取藻类照片；
图像处理模块，用于将捕获的藻类照片生成灰图；
图像提取模块，用于提取藻类照片中暗色光斑，所述暗色光斑代表微囊藻；
计算模块，根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻的个数。
本发明的再一方面还提供一种微囊藻的计数装置包括：
显微镜，用于放大显示待测玻片中的微囊藻；
数码采集设备，随机捕获显微镜下的微囊藻的视野并拍照，然后投射到计算机上；
计算机，用于对捕获到的藻类照片进行处理计算得到微囊藻个数。
进一步地，显微镜为倒置荧光显微镜，所述倒置荧光显微镜的物镜设置为 40X。
有益技术效果：
本发明提供了一种微囊藻的计数方法、系统及装置，解决了传统藻类计数方法过程复杂，精确度低的问题，使得藻类的计数方法精确度高且速度快。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例捕获的微囊藻的照片；
图2为本发明实施例将捕获的照片生成灰图；
图3为本发明实施例自动提取后的图片。
图4为本发明的实施例方法与吸光度法在不同稀释度情况下的回归曲线；
图5为本发明的实施例方法与叶绿素a方法在不同稀释度情况下的回归曲线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例中，微囊藻的计数方法步骤包括：
(1)充分摇匀配置好的不同浓度的藻液，用移液枪量取0.1ml，均匀注入计数框，盖上盖玻片(不能产生气泡)，将做好的待测玻片平放在倒置荧光显微镜载物台上，将倒置荧光显微镜物镜设置为40X；
(2)打开显微粒度分析系统软件(UV-G)，点击任务栏中的数码设备(摄像头)采集，此时显微镜视野投到电脑上，调节粗/细准焦螺旋和亮度，同时调节软件上的色温，找到最清晰的视野，点击捕获，照片捕获完毕，捕获的照片参见图1；
(3)选中已经捕获好的照片，点击任务栏的图像处理中的生成灰图，此时捕获好的照片的背景变为灰色，使得图片中的对比度变大；
(4)然后点击任务栏中的图像提取，点击自动提取，提取暗色光斑，此时软件会给出提取后的照片，参见图2，亮色部分即提取的微囊藻；
(5)点击任务栏中的测量，点击载入数据文件，选取名称为‘粒径’的Excel 计算公式模板，将其最小化，继续点击任务栏中的测量，点击测量，此时测量结果已经导入，根据已经载入的Excel计算公式模板，根据模板数据计算微囊藻密度，具体地，采用显微粒度分析系统软件计算藻类照片中微囊藻密度、微囊藻的总面积和单个微囊藻的面积，然后计算计数框面积和镜头面积，然后将微囊藻密度、微囊藻的总面积、单个微囊藻的面积、计数框面积和镜头面积导入公式计算微囊藻的个数。
其中，微囊藻个数的计算公式为：
DM＝(S总/S单)×(S框/S镜)×100000；
其中，DM为微囊藻密度，单位为(个·L-1)；S总为照片中微囊藻的总面积，单位为(μm2)；S单为单个微囊藻的面积，单位为(μm2)；S框为计数框面积，单位为(μm2)；S镜为镜头面积，单位为(μm2)。
在不同稀释倍数下，吸光度法、叶绿素a方法与本发明UV-G方法的结果数据对比如表一所示。
表一
根据表一，吸光度法、叶绿素a方法和UV-G方法在不同稀释度情况下的结果数据进行回归，吸光度法与本发明的UV-G方法在不同稀释度情况下的回归曲线参见图4，叶绿素a方法与本发明UV-G方法在不同稀释度情况下的回归曲线参见图5，两个回归曲线的R2值分别为0.9973和0.9965，无限接近1，相关性极显著，所以证明本发明的UV-G计数方法精确度高。
本发明的另一方面提供一种微囊藻的计数系统包括：
图像采集模块，用于随机捕获藻类视野并进行拍照获取藻类照片；
图像处理模块，用于将捕获的藻类照片生成灰图；
图像提取模块，用于提取藻类照片中暗色光斑，暗色光斑代表微囊藻；
计算模块，根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻的个数。
本发明的再一方面还提供一种微囊藻的计数装置包括：
显微镜，用于放大显示待测玻片中的微囊藻；
数码采集设备，随机捕获显微镜下的微囊藻的视野并拍照，然后投射到计算机上；
计算机，用于对捕获到的藻类照片进行处理计算得到微囊藻个数。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种微囊藻的计数方法，其特征在于，包括以下步骤：
随机捕获藻类视野并进行拍照获取藻类照片；
将捕获的藻类照片生成灰图；
提取藻类照片中暗色光斑，所述暗色光斑代表微囊藻；
根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻的个数；
其中，所述微囊藻的个数的计算方法为：
DM＝(S总/S单)×(S框/S镜)×100000；
其中，DM为微囊藻密度，单位为(个·L-1)；S总为照片中微囊藻的总面积，单位为(μm2)；S单为单个微囊藻的面积，单位为(μm2)；S框为计数框面积，单位为(μm2)；S镜为镜头面积，单位为(μm2)。
2.根据权利要求1所述的一种微囊藻的计数方法，其特征在于，采用显微粒度分析系统软件对藻类照片处理生成灰图然后提取暗色光斑。
3.根据权利要求1所述的一种微囊藻的计数方法，其特征在于，采用显微粒度分析系统软件计算藻类照片中微囊藻密度、微囊藻的总面积和单个微囊藻的面积。
4.根据权利要求3所述的一种微囊藻的计数方法，其特征在于，计算计数框面积和镜头面积，然后将微囊藻密度、微囊藻的总面积、单个微囊藻的面积、计数框面积和镜头面积导入公式计算微囊藻的个数。
5.一种微囊藻的计数系统，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于随机捕获藻类视野并进行拍照获取藻类照片；
图像处理模块，用于将捕获的藻类照片生成灰图；
图像提取模块，用于提取藻类照片中暗色光斑，所述暗色光斑代表微囊藻；
计算模块，根据藻类照片中微囊藻的总面积、单个藻细胞面积以及镜头的面积来计算微囊藻的个数。
6.一种微囊藻的计数装置，其特征在于，包括：
显微镜，放大显示待测玻片中的微囊藻；
数码采集设备，随机捕获显微镜下的微囊藻的视野并拍照，然后投射到计算机上；
计算机，所述计算机对捕获到的藻类照片进行处理计算得到微囊藻个数。
7.根据权利要求6所述的一种微囊藻的计数装置，其特征在于，所述显微镜为倒置荧光显微镜，所述倒置荧光显微镜的物镜设置为40X。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191122 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |