KR101478010B1 - 플랑크톤 검사 시스템 - Google Patents

플랑크톤 검사 시스템 Download PDF

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KR101478010B1 KR1020140063850A KR20140063850A KR101478010B1 KR 101478010 B1 KR101478010 B1 KR 101478010B1 KR 1020140063850 A KR1020140063850 A KR 1020140063850A KR 20140063850 A KR20140063850 A KR 20140063850A KR 101478010 B1 KR101478010 B1 KR 101478010B1
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임효혁
최규용
최덕환
이영진
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(주)한국해양기상기술
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Abstract

본 발명은 빛을 방출하는 광원부(150); 검사 대상인 플랑크톤이 포함된 시료가 배치되고 기준 마크가 표시된 시료판이 배치되는 재물대(190); 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 전달받아 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사(radiation, 放射)된 빛을 집광하여 상기 시료판 상의 플랑크톤의 이미지를 생성하도록 상기 재물대(190)와 대향되는 위치에 배치된 검출부(120); 및 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 상기 재물대(190)에 배치된 시료 측으로 전달하고 상기 시료에 의해 방사된 빛을 상기 검출부(120) 측으로 전달하되, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛 중 파장이 380nm 내지 480nm인 파랑계열의 빛만을 통과시키는 여기 필터(111)와, 상기 여기 필터에서 통과된 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사된 파장이 620nm 내지 780nm인 붉은계열의 빛만을 상기 검출부(120)측으로 통과시키는 이중 필터(112) 를 포함하는 광학필터부(110); 를 포함하는 플랑크톤 검사장치(100)와, 상기 검출부에서 생성된 이미지를 전송받아 상기 기준 마크를 기준으로 전송된 이미지 상의 각 형광 위치 좌표를 추출하는 좌표 측정부(310); 상기 시료판이 이동되어 배치되고, 상기 좌표 측정부에서 추출된 좌표 각각에 대응되는 위치를 각각 확대 촬영하여 상기 시료에 포함된 형광물질 각각에 대한 확대 이미지 정보를 생성하는 정밀 촬영부(320); 를 포함하는 정밀 관찰부(300)를 포함하고, 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터를 통신모듈(400)을 통해 외부에 기 구축된 항만 관리 시스템으로 전송하고, 상기 항만 관리 시스템에 포함된 제1 송수신부와 상기 통신모듈간의 쌍방향 데이터 통신을 통해 상기 정밀 관찰부와 항만 관리 시스템 간의 데이터 통신이 수행되는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템 에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 시료에 대한 플랑크톤의 이미지를 생성하여 시료에 포함된 플랑크톤의 개체수를 파악하고, 또한 생성된 이미지에 대한 정밀 분석으로 생성된 이미지 상에 포함된 각 미세 조류에 대한 정밀 분석이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 항만 관리 시스템 등의 외부 시스템과의 데이터 공유가 가능한 플랑크톤 검사 시스템을 제공할 수 있다.

Description

플랑크톤 검사 시스템{SYSTEM FOR EXAMINING PLANKTON}
본 발명은 플랑크톤 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료에 대한 플랑크톤의 이미지가 포함된 이미지를 생성하여 시료에 포함된 플랑크톤의 개체수를 파악할 수 있는 플랑크톤 검사 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 플랑크톤 검사 시스템에 관한 것이다.
특히, 380nm 내지 480nm의 파장을 갖는 파랑계열의 빛에 대한 형광 특성을 갖는 플랑크톤과 같은 미생물의 경우, 그 개체수 파악은 녹조 또는 적조 현상에 대한 구체적인 파악 및 연구는 물론, 선박 평형수 등에 의한 오염으로부터 해양생태계 보호를 위해 매우 중요하게 취급되고 있다.
국가간을 왕복하는 선박에 포함된 선박 평형수의 배출에 의한 해양생태계 파괴를 막기 위한 조치로서, 일정 지역에서 출항한 선박이 다른 지역에 정박하기 위해 선박 평형수를 배출하는 경우, 다른 지역의 해양생태계를 위협할 수 있는 선박 평형수에 포함된 플랑크톤에 대한 처리를 우선적으로 수행하여야 한다.
특히, 선박 평형수 이동에 의해 발생될 수 있는 생태적, 경제적 피해를 막고, 생물 다양성을 보전하기 위해 국제해사기구(IMO)는 2004년 2월 '선박의 선박평형수와 침전물의 통제 및 관리를 위한 국제협약'을 채택하였다.
구체적으로, 선박 평형수를 채택된 협약의 기준에 맞춰 처리하기 위해서 사용할 수 있는 방식은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 첫 번째는 관로(in-line) 처리방식이며, 두 번째는 탱크(in-tank) 처리방식이다. 관로 처리방법은 선박평형수의 유입 배출 시점에 처리하는 방법이며, 탱크 처리방법은 선박평형수가 유입된 이후, 항해 중에 처리하는 방법이다. 현재 국제적인 평형수 처리 기술들은 관로 처리방법이며, 탱크 처리방법은 관로 처리방법에 비해, 처리장치의 크기는 작아질 수 있지만, 항해시간을 고려하여 처리속도가 조건되어야 하므로 사실적으로는 효율이 재고 되고 있다.
위 두 가지 방식 모두, 선박 평형수에 포함된 문제 플랑크톤의 개체수를 파악하고 그에 적절한 처리 방법을 선택할 수 있도록 하며, 처리된 선박 평형수를 배출하기 전 배출되는 선박 평형수에 대한 최종 검사를 수행하여, 배출되는 선박 평형수에 문제되는 플랑크톤 등이 기준에 맞게 처리되었는가에 관한 검사가 이루어져야만 한다.
그러나, 현재까지 선박 평형수에 포함된 문제 플랑크톤 개체수 파악에 대한 전문적인 검사 시스템은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 기존의 플랑크톤 검사장치 내지 시스템은 시료를 촬영하고 그 촬영된 시료에 대한 이미지를 전문가가 육안으로 판단하여 시료에 포함된 문제 플랑크톤의 개체수를 판단하는 방식만이 시행되고 있고, 이러한 기존의 방식은 시료에 포함된 문제 플랑크톤 개체수에 대한 정확한 산출이 매우 곤란한 문제가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1995-7001601호 등에 개시되어 있으나, 상술한 문제점에 대한 해결책은 제시하고 있지 못하는 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 플랑크톤 검사장치와 함께 정밀 관찰부 및 항만 관리 시스템 등과의 데이터 통신이 가능한 플랑크톤 검사 시스템을 구축함으로써, 시료에 대한 플랑크톤의 이미지를 생성하여 시료에 포함된 플랑크톤의 개체수를 파악하고, 또한 생성된 이미지에 대한 정밀 분석으로 생성된 이미지 상에 포함된 각 미세 조류에 대한 정밀 분석이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 항만 관리 시스템 등의 외부 시스템과의 데이터 공유가 가능하도록 하는 플랑크톤 검사 시스템을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 빛을 방출하는 광원부(150); 검사 대상인 플랑크톤이 포함된 시료가 배치되고 기준 마크가 표시된 시료판이 배치되는 재물대(190); 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 전달받아 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사(radiation, 放射)된 빛을 집광하여 상기 시료판 상의 플랑크톤의 이미지를 생성하도록 상기 재물대(190)와 대향되는 위치에 배치된 검출부(120); 및 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 상기 재물대(190)에 배치된 시료 측으로 전달하고 상기 시료에 의해 방사된 빛을 상기 검출부(120) 측으로 전달하되, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛 중 파장이 380nm 내지 480nm인 파랑계열의 빛만을 통과시키는 여기 필터(111)와, 상기 여기 필터에서 통과된 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사된 파장이 620nm 내지 780nm인 붉은계열의 빛만을 상기 검출부(120)측으로 통과시키는 이중 필터(112) 를 포함하는 광학필터부(110); 를 포함하는 플랑크톤 검사장치(100)와, 상기 검출부에서 생성된 이미지를 전송받아 상기 기준 마크를 기준으로 전송된 이미지 상의 각 형광 위치 좌표를 추출하는 좌표 측정부(310); 상기 시료판이 이동되어 배치되고, 상기 좌표 측정부에서 추출된 좌표 각각에 대응되는 위치를 각각 확대 촬영하여 상기 시료에 포함된 형광물질 각각에 대한 확대 이미지 정보를 생성하는 정밀 촬영부(320); 를 포함하고, 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터를 통신모듈(400)을 통해 외부에 기 구축된 항만 관리 시스템으로 전송하고, 상기 항만 관리 시스템에 포함된 제1 송수신부와 상기 통신모듈간의 양방향 데이터 통신을 통해 상기 정밀 관찰부와 항만 관리 시스템 간의 데이터 통신이 수행되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 항만 관리 시스템과 쌍방향 데이터 통신이 가능하도록 외부에 기 구축된 유해 조류 판독 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정밀 관찰부는, 각종 미세조류에 대한 이미지와 명칭 및 유해성에 대한 정보가 저장된 미세조류 정보 DB(340); 상기 정밀 촬영부에서 생성된 확대 이미지 정보 각각을 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 이미지와 비교 분석하여, 상기 확대 이미지 정보 각각에 대해 대응되는 이미지와 명칭과 유해성에 대한 정보, 및 상기 확대 이미지 정보 중 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 유해성 미세조류에 대한 이미지와 대응되는 이미지 정보의 개수에 대한 유해 이미지 개수 정보를 추출하는 분석모듈(330); 상기 분석모듈에서 추출된 정보를 저장하는 상세 정보 저장부(350); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정밀 관찰부에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터 전송 기능을 수행하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학필터부(110)는 상기 광원부(150), 재물대(190) 및 검출부(120)에 각각 대향되는 측면들이 형성되고, 상기 측면들 각각에는 빛이 통과되는 광통로가 형성된 광학박스를 포함하되, 상기 여기 필터(111)는 상기 광학박스의 광통로 중 상기 광원부(150)와 대향되는 측면의 광통로에 결합되고, 상기 이중 필터(112)는 상기 여기 필터를 통과한 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 상기 검출부(120)측으로 통과시키도록 상기 광학박스 내부에 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛이 상기 광학박스에 결합된 여기 필터로 집중되도록 상기 광원부(150)와 상기 광학박스에 결합된 여기 필터를 연결하는 관 형태의 광 유도부재(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출부(120)는, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 감지하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 생성하고 화면에 표시하는 이미지 획득부(121); 상기 생성된 이미지가 표시되는 화면에 포함된 각 픽셀을 분석하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 판단하되, 상기 화면에 포함된 각 픽셀 중 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 객체로 파악하고 상기 화면에 포함된 상기 객체의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수로 판단하는 이미지 처리부(122); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이미지 처리부(122)는, 상기 객체 중 상기 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀의 개수가 기 설정된 개수 범위 이내에 해당되는 객체만을 목표 플랑크톤으로 파악하고, 상기 화면에 포함된 상기 목표 플랑크톤의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이미지 처리부(122)는, 상기 목표 플랑크톤으로 파악된 객체 중 하나의 객체를 이루는 픽셀 전체의 빛의 세기 평균값이 기 설정된 빛의 세기 범위를 벗어나는 경우에는 상기 목표 플랑크톤에서 제외하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이미지 처리부(122)는, 상기 하나의 객체로 파악되는 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀 각각이 인접한 픽셀과 기 설정된 명암비 이내에서 연속적으로 발광하는 픽셀들로만 이루어지도록 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이미지 처리부에서 판단된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 검출부에서 생성된 이미지와 함께 상기 정밀 관찰부로 전송하고, 상기 분석모듈은 상기 전송된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 유해 이미지 개수 정보와 함께 상기 상세 정보 저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 시료에 대한 플랑크톤의 이미지를 생성하여 시료에 포함된 플랑크톤의 개체수를 파악하고, 또한 생성된 이미지에 대한 정밀 분석으로 생성된 이미지 상에 포함된 각 미세 조류에 대한 정밀 분석이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 항만 관리 시스템 등의 외부 시스템과의 데이터 공유가 가능한 플랑크톤 검사 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플랑크톤 검사 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 플랑크톤 검사장치의 세부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 정밀 관찰부의 세부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치의 내부 구성을 나타내기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치에 의한 광학 현미경 구조를 나타내기 위한 설명도이다.
도 6은 검출부의 블록 구성도이다.
도 7은 검출부와 통신부 및 표시부의 블록 구성도이다.
도 8은 시료에 대한 이미지로부터 객체를 판단하고 판단된 객체 중 일정 크기를 갖는 목표 플랑크톤을 우선적으로 추출하여 타겟체, 즉 최종 목표 플랑크톤에 대한 총 개수를 산출하는 방법에 대한 순서도이다.
도 9는 도 8에 활성 플랑크톤에 대한 추가적인 필터링 과정이 추가된 것을 나타내기 위한 순서도이다.
도 10은 시료에 대한 이미지로부터 객체를 판단하고 판단된 객체 중 활성 플랑크톤을 우선적으로 추출하여 타겟체, 즉 최종 목표 플랑크톤에 대한 총 개수를 산출하는 방법에 대한 순서도이다.
도 11은 도 10에 일정 크기를 갖는 목표 플랑크톤에 대한 추가적인 필터링 과정이 추가된 것을 나타내기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 플랑크톤 검사 시스템을 설명하기 위한 아래의 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 명세서에서의 플랑크톤은 해수 내지 선박 평형수에 포함되고 형광 특성을 갖는 미세 조류를 포함하는 개념으로서 사용되는 것으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 플랑크톤 검사 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 플랑크톤 검사장치의 세부 구성을 나타낸 블록 구성도이며, 도 3은 정밀 관찰부의 세부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치의 내부 구성을 나타내기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치에 의한 광학 현미경 구조를 나타내기 위한 설명도이며, 도 6은 검출부의 블록 구성도이고, 도 7은 검출부와 통신부 및 표시부의 블록 구성도이다.
또한, 도 8은 시료에 대한 이미지로부터 객체를 판단하고 판단된 객체 중 일정 크기를 갖는 목표 플랑크톤을 우선적으로 추출하여 타겟체, 즉 최종 목표 플랑크톤에 대한 총 개수를 산출하는 방법에 대한 순서도이고, 도 9는 도 8에 활성 플랑크톤에 대한 추가적인 필터링 과정이 추가된 것을 나타내기 위한 순서도이다.
또한, 도 10은 시료에 대한 이미지로부터 객체를 판단하고 판단된 객체 중 활성 플랑크톤을 우선적으로 추출하여 타겟체, 즉 최종 목표 플랑크톤에 대한 총 개수를 산출하는 방법에 대한 순서도이고, 도 11은 도 10에 일정 크기를 갖는 목표 플랑크톤에 대한 추가적인 필터링 과정이 추가된 것을 나타내기 위한 순서도이다.
본 발명에 따른 플랑크톤 시스템은, 선박 평형수 또는 각종 해수 등의 시료에 포함된 플랑크톤에 대한 검사 시스템으로서, 특히 선박 평형수에 대한 플랑크톤 검사에 매우 적합한 기술이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플랑크톤 검사 시스템은 빛을 방출하는 광원부(150)와, 검사 대상인 플랑크톤이 포함된 시료가 배치되고 기준 마크가 표시된 시료판이 배치되는 재물대(190)와, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 전달받아 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사(radiation, 放射)된 빛을 집광하여 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 검출하도록 상기 재물대(190)와 대향되는 위치에 배치된 검출부(120), 및 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 상기 재물대(190)에 배치된 시료 측으로 전달하고 상기 시료에 의해 방사된 빛을 상기 검출부(120)로 전달하되, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛 중 380nm 내지 480nm의 파랑계열의 빛만을 통과시키는 여기 필터(111)와, 상기 여기 필터에서 통과된 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 620nm 내지 780nm의 붉은계열의 빛을 상기 검출부(120)측으로 통과시키는 이중 필터(112)를 포함하는 광학팔터부(110)를 포함하는 플랑크톤 검사장치(100)와, 상기 검출부(120)에서 생성된 이미지를 전송받아 상기 기준 마크를 기준으로 전송된 이미지 상의 각 형광 위치 좌표를 추출하는 좌표 측정부(310)와, 상기 시료판이 이동 배치되고, 상기 좌표 측정부(310)에서 추출된 각 좌표에 대응되는 상기 시료판 상의 각 위치를 각각 현미경 촬영하여 상기 시료에 포함된 형광물질 각각에 대한 확대 이미지 정보를 생성하는 정밀 촬영부(320)를 포함하는 정밀 관찰부(300), 및 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터를 통신모듈(400)을 통해 외부에 기 구축된 항만 관리 시스템으로 전송하고, 상기 항만 관리 시스템에 포함된 제1 송수신부와 상기 통신모듈간의 쌍방향 데이터 통신을 통해 상기 정밀 관찰부와 항만 관리 시스템 간의 데이터 통신이 수행되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때, 상기 항만 관리 시스템(500)은, 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지들을 상기 통신모듈(400)을 통해 전송받고, 전송받은 확대 이미지들에 대한 정보를 분석하는 수신 정보 분석부, 상기 수신 정보 분석부의 분석 결과에 따라 선박의 평형수 등의 처리를 결정하는 선박관리 통제부를 포함할 수 있으며, 상기 정밀 관찰부(300)와 각종 데이터를 송수신하는 제1 송수신부를 포함할 수 있다.
즉, 외부에 기 구축된 항만 관리 시스템으로 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지들을 전송하여 분석되도록 하고, 그 분석 결과에 따라 선박 평형수 등의 배출 허용 또는 배출 금지 등의 조치를 결정하도록 할 수 있다.
항만 관리 시스템(Port Management Information System 500)은 선박의 입출항 관련 업무와 선박의 안전 항행에 관련된 항만 운영 정보를 처리하는 시스템. 이 시스템을 이용하여 선박의 입출항 보고서 및 허가서 등 항만 관련 업무를 전자 자료 교환(EDI) 방식 등으로 전산 처리함으로써 행정 절차를 간소화하고 업무 처리를 신속하게 하여 비용과 인력을 절감할 수 있다.
즉, 상기 항만 관리 시스템(500)은 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터를 통신모듈(400)을 통해 전송받고, 전송받은 확대 이미지 정보를 수신 정보 분석부에서 분석하여 그 분석 결과에 따라 해당 선박에 대한 선박 평형수의 배출 가부를 결정하는 선박관리 통제부를 포함한다.
이때, 상기 항만 관리 시스템(500)은 제1 송수신부를 통해 상기 확대 이미지 정보와 상기 수신 정보 분석부의 분석 결과 정보 등을 포함한 각종 데이터를 상기 선박 내 정밀 관찰부(300)와 통신할 수 있다.
이때, 상기 항만 관리 시스템(500)은 유해 조류 판독 시스템(600)과 더 연결될 수 있다.
상기 유해 조류 판독 시스템(600)은 제2 송수신부를 포함하고, 상기 제1 송수신부와 제2 송수신부를 통해 상기 항만 관리 시스템과 유해 조류 판독 시스템 간의 데이터 통신이 수행된다.
이때, 상기 유해 조류 판독 시스템(600)은 미세 조류에 대한 전문가들에 의해 상기 정밀 관찰부(300)에서 전송된 이미지에 유해 조류가 포함된 것인지 조사한 후, 그 정보를 상기 항만 관리 시스템으로 전송한다.
즉, 본 발명에 따른 플랑크톤 검사 시스템은, 플랑크톤 검사장치(100)와 정밀 관찰부(300) 및 항만 관리 시스템(500)을 포함한다.
상기 플랑크톤 검사장치(100)는 시료판 상의 시료에 포함된 플랑크톤에 대한 이미지를 검출하는 장치로서, 상기 시료판에는 기준 마크가 표시되어 있고, 검출되는 이미지에는 상기 기준 마크가 함께 촬영됨으로써, 상기 기준 마크를 기준으로 한 좌표 설정이 가능한 이미지를 생성하는 장치이다.
우선, 상기 플랑크톤 검사장치(100)에 관해 구체적으로 설명한 후, 정밀 관찰부(300)에 관해 설명하도록 한다.
상기 플랑크톤 검사장치(100)는 시료판 상에 배치된 선박의 선박 평형수 또는 해수(海水) 등의 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 검출하여, 시료판 상의 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 파악할 수 있는 검사장치로서, 광원부(150), 재물대(190), 검출부(120), 및 광학필터부(110)를 포함한다.
상기 광원부(150)는 광학 현미경 등에서 사용되는 광원의 기능을 수행하는 수단으로, 대부분의 가시광선 또는 특정 파장 영역의 빛을 포함하는 빛을 발광하는 수단이다.
즉, 상기 광원부(150)에서는 일반적인 가시광선의 파장 영역인 최저 380nm에서 최고 800nm범위의 파장 또는 특정 파장 영역의 빛을 발광하는 수단이다.
상기 재물대(190)는 선박 평형수 또는 해수 등의 시료가 배치되는 지지대로서, 상기 시료는 선박 평형수 또는 해수 등을 여과 시킨 상태로 상기 재물대 상에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 검출부(120)는 상기 재물대(190) 상에 배치된 시료가 상기 광원부(150)의 빛을 전달받아 반사하는 반사 빛을 수집하여 그 이미지를 검출하는 수단으로서, 광학 현미경에 사용되는 카메라를 포함한다.
이때, 상기 검출부(120)에서 사용되는 카메라는 최소 10㎛의 대상에 대한 관찰이 가능한 것이 사용되는 것이 바람직하고, 1250*1250 픽셀(pixel) 이상의 해상도를 갖는 것이 바람직하다.
즉, 상기 검출부(120)는 상기 재물대(190)에 배치된 시료로부터 반사된 빛을 집광하여 그 이미지를 검출하는 수단으로서, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 전달받아 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 집광하여 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 검출하도록 상기 재물대(190)와 대향되는 위치에 배치된다.
상기 광학필터부(110)는 상기 광원부(150)에서 제공된 빛을 상기 재물대(190)에 배치된 시료 측으로 전달하고, 상기 시료에 의해 반사된 빛을 상기 검출부(120) 측으로 전달하는 수단이다.
이때, 상기 광원부(150), 광학필터부(110), 검출부(120) 및 재물대(190) 사이는 상기 광원부(150)의 빛이 외부 빛과 간섭되지 않고 광학 필터부(110)를 통해 재물대(190) 상의 시료 측으로, 그리고 시료에서 반사된 빛이 다시 광학 필터부(110)를 통해 검출부(120) 측으로 간섭없이 이동될 수 있도록 하는 광로(光路)로 연결되는 것이 바람직하다.
상기 광학필터부(110)에는 여기 필터(excitation filter, 111)와 이중 필터(dichroic mirror, 112)를 포함한다.
상기 여기 필터(111)는 상기 광원부(150)에서 방출된 빛 중 380nm 내지 480nm의 파랑계열의 빛만을 통과시키는 필터이다.
상기 이중 필터(112)는 상기 여기 필터(111)를 통과한 파랑계열의 빛을 상기 재물대 상에 배치된 시료 측으로 전달하고, 또한 상기 시료에서 반사된 빛을 상기 검출부(120) 측으로 전달하는 수단이다.
상기 재물대(190)와 검출부(120)는 일직선 상에 배치되고 상기 광원부(150)는 상기 검출부(120)와 재물대(190)를 잇는 일직선에 교차되는 방향에 배치된다.
이때, 상기 이중 필터(112)는 상기 여기 필터(111)를 통과한 빛인 파랑계열의 빛에 대해서는 재물대(190) 상의 시료 측으로 반사시키고, 상기 시료에 의해 반사된 붉은계열의 빛만을 그대로(즉, 굴절 내지 반사 없이 그대로) 통과시켜 상기 검출부(120)에 집광되도록 하는 이중 필터이다.
즉, 상기 여기 필터(111)는 380nm 내지 480nm의 파장을 갖는 파랑계열의 빛만을 통과 시키고, 상기 이중 필터(112)는 상기 파랑계열의 빛을 재물대(190)의 시료 측으로 굴절시키고 또한 상기 시료에 의해 반사된 빛인 620nm 내지 780nm의 파장을 갖는 붉은계열의 빛은 진행방향 그대로 상기 검출부(120) 측으로 통과시키게 된다.
즉, 상기 이중 필터(112)는 380nm 내지 480nm의 빛은 반사시키고, 620nm 내지 780nm의 빛은 그대로 통과시키는 광학 필터이다.
즉, 상기 광학필터부(110)는 상기 광원부(150)와 검출부(120) 사이에 배치되어 상기 여기 필터(111)와 이중 필터(112)가 상술한 기능을 수행할 수 있도록 모듈화된 구성이다.
상기 광학필터부(110)는 상기 광원부(150)와 재물대(190) 및 검출부(120)에 각각 대향되는 측면들이 형성되고, 상기 측면들 각각에는 관통홀 형태로서 빛이 통과되는 광통로(光通路)가 형성된 광학박스를 포함한다.
이때, 상기 여기 필터(111)는 상기 광학박스의 광통로 중 상기 광원부(150)와 대향되는 측면의 광통로에 결합되고, 상기 이중 필터(112)는 상기 여기 필터를 통과한 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 상기 검출부(120)측으로 통과시키도록 상기 광학박스 내부에 설치될 것이다.
이때, 상기 광학박스의 측면들 중 상기 검출부(120)와 대향되는 측면에는 방사 필터(emission filter, 113)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방사 필터(113)은 600nm 파장 이상의 빛만을 통과시키는 광학 필터로서, 상기 노이즈에 해당되는 빛이 상기 검출부 측으로 전달되는 것을 최소화하기 위한 필터이다.
상기 광원부(150)에서 방출된 빛이 상기 광학박스에 결합된 여기 필터로 집중되도록 상기 광원부(150)와 상기 광학박스에 결합된 여기 필터를 연결하는 관 형태의 광 유도부재(130)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광 유도부재(130)는 광원부(150)의 빛이 외부 빛에 대한 간섭없이 순수하게 상기 광학필터부(110)의 여기 필터(111)를 통과할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 광학필터부(110)와 상기 재물대(190) 및 검출부(120)를 연결하는 별도의 광 유도부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 검출부(120)는, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사된 빛을 감지하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 생성하는 이미지 획득부(121)와, 상기 생성된 이미지가 표시되는 화면에 포함된 각 픽셀을 분석하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 판단하되, 상기 화면에 포함된 각 픽셀 중 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 객체로 파악하고 상기 화면에 포함된 상기 객체의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 상기 목표 플랑크톤의 총 개수로 판단하는 이미지 처리부(122)를 포함한다.
즉, 상기 광원부(150)의 빛이 상기 광학필터부(110)를 통해 상기 재물대의 특정 파장 범위의 빛만을 방사(radiation, 放射)하는 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 전달되고, 상기 플랑크톤이 그 빛을 방사한 후 상기 광학필터부(110)를 통해 상기 검출부(120)의 이미지 획득부(121)로 집광되어 상기 플랑크톤에 대한 이미지를 생성하고, 상기 이미지 처리부(122)가 상기 생성된 이미지를 처리하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 산출하게 된다
즉, 상기 검출부(120)는 이미지 획득부(121)와 이미지 처리부(122)를 포함한다.
상기 이미지 획득부(121)는 상술한 카메라 등으로 구성되고, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 감지하여 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 생성하는 수단이다.
예컨대, 상기 플랑크톤이 식물성 플랑크톤인 경우, 상기 여기 필터(111)에서 통과된 380nm 내지 480nm의 파장을 갖는 파랑계열의 빛이 상기 이중 필터(112)에 의해 시료 측으로 반사되면, 380nm 내지 480nm 파장의 빛은 식물성 플랑크톤에 포함된 엽록소형광 유도를 통해 620nm 내지 780nm 파장의 빛으로 에너지 준위가 변화되어 방사된다. 이때, 상기 이중 필터(112)는 상기 방사된 620nm 내지 780nm 파장의 빛을 그대로 상기 검출부 측으로 통과시킴으로써 상기 검출부의 이미지 획득부에서 검사 대상이 되는 시료에 포함된 식물성 플랑크톤의 이미지를 생성하게 된다.
상기 이미지 획득부(121)를 구성하는 카메라는 상술한 바와 같이, 카메라는 최소 10㎛의 대상에 대한 관찰이 가능한 것이 사용되는 것이 바람직하고, 1250*1250 픽셀(pixel) 이상의 해상도를 갖는 것이 바람직하다.
상기 이미지 처리부(122)는 상기 이미지 획득부(121)에서 생성된 이미지를 분석하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 판단하는 수단이다.
이때, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 생성된 이미지가 표시되는 화면에 포함된 각 픽셀을 분석하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 판단한다.
즉, 상기 이미지가 표시되는 화면에는 플랑크톤에 의해 반사된 붉은계열의 빛에 의해 플랑크톤의 이미지가 표시되며, 그 표시된 플랑크톤의 이미지 개수를 파악하는 것이다.
이때, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 화면에 포함된 각 픽셀 중 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 객체로 파악하고, 파악된 객체 각각을 하나의 플랑크톤 개체로 파악하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개체수를 산출한다.
즉, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 화면을 구성하는 픽셀들 중, 붉은계열로 발광하는 픽셀들에 대해 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 플랑크톤을 구성하는 하나의 객체로 판단함으로써, 상기 화면에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수를 산출하게 된다.
이때, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 하나의 객체로 파악되는 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀 각각이 인접한 픽셀과 기 설정된 명암비 이내에서 연속적으로 발광하는 픽셀들로만 이루어지도록 처리하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 하나의 객체로 파악되는 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀은 상기 화면에 포함된 픽셀들 중 인접한 하나 이상의 픽셀과 기 설정된 명암비 범위 내에서 연속적으로 존재하는 복수 개의 픽셀로 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 하나의 객체를 이루는 5 개의 픽셀이 연속적으로 발광하는 경우, 5 개의 픽셀 중 3 개의 픽셀은 기 설정된 명암비 범위 이내에서 연속적으로 발광하고, 나머지 2 개의 픽셀은 기 설정된 명암비 범위를 벗어나며 연속적으로 발광하는 경우, 상기 기 설정된 명암비 범위 이내에서 연속적으로 발광하는 3 개의 픽셀만을 하나의 객체를 이루는 것으로 판단하게 된다. 이 경우, 상기 이미지 처리부(122)는 해당 객체가 3 개의 픽셀만으로 이루어진 것으로 취급할 것이다.
상기 이미지 처리부(122)는 상기 화면에 포함된 각 픽셀 중 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 객체로 파악하고 상기 화면에 포함된 상기 객체의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 상기 목표 플랑크톤의 총 개수로 판단하되, 상기 최종 산출되는 목표 플랑크톤을 상기 객체 중 상기 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀의 개수가 기 설정된 개수 범위 이내에 해당되는 객체만을 목표 플랑크톤으로 파악하도록 할 수 있다.
즉, 상기 하나의 객체를 이루는 복수 개의 픽셀 개수가 기 설정된 개수 범위 이내인 경우에만 산출하고자 하는 목표 플랑크톤으로 판단한다.
이는, 실제 문제되는 목표 플랑크톤의 크기에 대응되는 연속적인 픽셀 개수의 범위를 미리 설정함으로써, 실제 파악되어야 할 플랑크톤 이외의 부유물 등을 제외시키기 위함이다.
즉, 상기 화면에 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀이 10개, 즉 10개의 객체가 감지되었고, 하나의 목표 플랑크톤으로 판단되도록 기 설정된 연속적으로 발광하는 픽셀 개수 범위가 4~6개로 기 설정된 경우, 상기 10 개의 객체 중 4개의 객체는 2 개의 픽셀이 연속적으로 발광하고 2 개는 15개의 픽셀이 연속적으로 발광하며, 나머지 6개만이 4개에서 6개의 픽셀이 연속적으로 발광하는 경우라면, 그 나머지 6개의 객체만을 목표 플랑크톤으로 파악하고 상기 화면 상에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수를 판단하도록 한다.
또한, 상기 이미지 처리부(122)는 상기 목표 플랑크톤으로 파악된 객체 중 하나의 객체를 이루는 픽셀 전체의 빛의 밝기 내지 세기의 평균값이 기 설정된 빛의 밝기 내지 세기 범위를 벗어나는 경우에는 상기 목표 플랑크톤에서 제외하도록 하는 것이 바람직하다.
이는, 실제 문제되는 플랑크톤에 의해 발광하는 빛의 밝기 내지 세기에 대한 일정한 범위를 기 설정하고, 상기 객체 중 상기 객체를 이루는 복수 개의 픽셀에 대한 빛의 밝기 내지 세기의 평균값이 상기 기 설정된 빛의 밝기 내지 세기에 대한 일정한 범위에 포함되는 경우만을 목표 플랑크톤으로 판단하기 위함이다.
즉, 비 활성화된, 즉 실제 죽었거나 거의 활동성이 없는 플랑크톤의 경우는 약한 빛의 세기 또는 밝기로 발광하게 되므로, 파악된 객체 중 비활성화된 객체는 제외시키고 실제 활성 중인 객체만을 최종 산출에 포함되도록 하기 위함이다.
이때, 상기 기 설정되는 빛의 밝기 내지 세기에 대한 일정 범위는, 루멘(lumen. 광속) 또는 룩스(lux. 조도) 또는 칸델라 (cd) 등 기존의 빛의 세기 내지 밝기에 대한 다양한 단위들을 이용하여 설정될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치는 상기 검출부(120)와 연결되어, 상기 이미지 획득부(121)에서 생성된 플랑크톤 이미지 및/또는 상기 이미지 처리부(122)에서 산출된 목표 플랑크톤의 총 개수에 관한 정보를 전달받아 별도의 검사확인 시스템으로 전송할 수 있는 통신부(148)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검출부(120)와 연결되어, 상기 이미지 획득부(121)에서 생성된 플랑크톤 이미지 및/또는 상기 이미지 처리부(122)에서 산출된 목표 플랑크톤의 총 개수에 관한 정보를 표시하는 표시부(149)를 더 포함할 수 있다.
다음은, 상기 정밀 관찰부(300)에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
상기 정밀 관찰부(300)는 좌표 측정부(310)와 정밀 촬영부(320)를 포함한다.
상기 좌표 측정부(310)는 상기 검출부에서 생성된 이미지를 전송받아 상기 기준 마크를 기준으로 전송된 이미지 상의 각 형광 위치 좌표를 추출한다.
즉, 상기 검출부에서 생성된 이미지 상의 형광 위치, 즉 플랑크톤을 포함하는 각종 형광 미세 조류가 위치한 위치 좌표를 측정한다.
상기 정밀 촬영부(320)는 상기 시료판이 이동되어 배치되고, 상기 좌표 측정부에서 추출된 좌표 각각에 대응되는 위치를 각각 현미경 촬영하여 상기 시료에 포함된 형광물질 각각에 대한 확대 이미지 정보를 생성한다.
이때, 상기 플랑크톤 검사장치(100)의 재물대에 배치된 시료판의 이동은 수동이동은 물론, 각종 기존의 이동수단을 이용하여 가능할 것이므로, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
즉, 정밀 촬영부(320)에서는 상기 좌표 측정부(310)에서 추출된 각 좌표에 대해 현미경 촬영을 각각 실행함으로써, 시료판 상에서 형광 특성을 나타내는 각 형광 물질, 즉 플랑크톤을 포함하는 미세조류에 대한 확대 이미지를 생성하게 된다.
상기 확대 이미지를 정밀 분석함으로써, 상기 시료 상에 구체적으로 얼마만큼의 유해 미세조류 내지 유해 플랑크톤이 존재하는지 여부에 대한 정확한 판단이 가능하게 된다.
상기 정밀 관찰부(300)는 각종 미세조류에 대한 이미지와 명칭 및 유해성에 대한 정보가 저장된 미세조류 정보 DB(340)와, 상기 정밀 촬영부에서 생성된 확대 이미지 정보 각각을 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 이미지와 비교 분석하여, 상기 확대 이미지 정보 각각에 대해 대응되는 이미지와 명칭과 유해성에 대한 정보, 및 상기 확대 이미지 정보 중 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 유해성 미세조류에 대한 이미지와 대응되는 이미지 정보의 개수에 대한 유해 이미지 개수 정보를 추출하는 분석모듈(330), 및 상기 분석모듈에서 추출된 정보를 저장하는 상세 정보 저장부(350)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 미세조류 정보 DB(340)는 각종 미세 조류에 대한 이미지와, 그 이미지 각각의 미세 조류에 대한 유해성 정보, 및 그 미세 조류의 명칭 정보들이 저장되고, 상기 분석 모듈은 상기 정밀 촬영부에서 촬영된 각 확대 이미지와 상기 미세조류 정보 DB(340)의 이미지 정보를 비교 분석하고, 확대 이미지 각각에 대해 상기 미세조류 정보 DB(340)의 이미지 정보 중 대응되는 이미지 정보를 추출하여 그 유해성 여부를 판단하게 된다. 이때, 상기 확대 이미지와 상기 미세조류 정보 DB(340)의 이미지 정보의 비교 분석은 기존의 이미지 매칭 프로그램에 의해 진행되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 분석 모듈은 상기 확대 이미지들 중 유해성 미세 조류에 해당되는 이미지를 분류하고 그 개수를 판단하여 유해 이미지 개수 정보를 추출하고, 상기 확대 이미지 각각의 해당 미세 조류 명칭 정보 및 상기 검출부(120)에서 생성된 이미지에 포함된 총 유해 미세 조류 개수 정보를 상세 정보 저장부(350)에 저장한다.
이때, 상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터 또는 상기 상세 정보 저장부에 저장된 각종 정보 데이터에 대한 외부 기관으로의 전송 기능을 수행하는 통신모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이미지 처리부(122)에서 판단된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 검출부에서 생성된 이미지와 함께 상기 정밀 관찰부로 전송하고, 상기 분석모듈은 상기 전송된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 유해 이미지 개수 정보와 함께 상기 상세 정보 저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
상술한 구성에 의해 본 발명은 선박의 평형수 또는 해수에 포함된 문제 플랑크톤의 총 개체수를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 플랑크톤 검사 시스템을 제공하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본 발명에 따른 플랑크톤 검사장치
110: 광학필터부 111: 여기 필터
112: 이중 필터 120: 검출부
121: 이미지 획득부 122: 이미지 처리부
130: 광 유도부재 141, 142, 143, 144: 지지부재
148: 통신부 149: 표시부
150: 광원부 190: 재물대
300: 정밀 관찰부 310: 좌표 측정부
320: 정밀 촬영부 330: 분석모듈
340: 미세 조류 정보 DB 400: 통신부
500: 항만 관리 시스템 600: 유해 조류 판독 시스템

Claims (10)

  1. 빛을 방출하는 광원부(150);
    검사 대상인 플랑크톤이 포함된 시료가 배치되고 기준 마크가 표시된 시료판이 배치되는 재물대(190);
    상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 전달받아 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사(radiation, 放射)된 빛을 집광하여 상기 시료판 상의 플랑크톤의 이미지를 생성하도록 상기 재물대(190)와 대향되는 위치에 배치된 검출부(120); 및
    상기 광원부(150)에서 방출된 빛을 상기 재물대(190)에 배치된 시료 측으로 전달하고 상기 시료에 의해 방사된 빛을 상기 검출부(120) 측으로 전달하되, 상기 광원부(150)에서 방출된 빛 중 파장이 380nm 내지 480nm인 파랑계열의 빛만을 통과시키는 여기 필터(111)와, 상기 여기 필터에서 통과된 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 방사된 파장이 620nm 내지 780nm인 붉은계열의 빛만을 상기 검출부(120)측으로 통과시키는 이중 필터(112) 를 포함하는 광학필터부(110); 를 포함하는 플랑크톤 검사장치(100)와,
    상기 검출부에서 생성된 이미지를 전송받아 상기 기준 마크를 기준으로 전송된 이미지 상의 각 형광 위치 좌표를 추출하는 좌표 측정부(310);
    상기 시료판이 이동되어 배치되고, 상기 좌표 측정부에서 추출된 좌표 각각에 대응되는 위치를 각각 확대 촬영하여 상기 시료에 포함된 형광물질 각각에 대한 확대 이미지 정보를 생성하는 정밀 촬영부(320); 를 포함하는 정밀 관찰부(300)를 포함하고,
    상기 정밀 관찰부(300)에서 생성된 확대 이미지 정보에 대한 데이터를 통신모듈(400)을 통해 외부에 기 구축된 항만 관리 시스템으로 전송하고, 상기 항만 관리 시스템에 포함된 제1 송수신부와 상기 통신모듈간의 양방향 데이터 통신을 통해 상기 정밀 관찰부와 항만 관리 시스템 간의 데이터 통신이 수행되는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 항만 관리 시스템과 쌍방향 데이터 통신이 가능하도록 외부에 기 구축된 유해 조류 판독 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정밀 관찰부는,
    각종 미세조류에 대한 이미지와 명칭 및 유해성에 대한 정보가 저장된 미세조류 정보 DB(340);
    상기 정밀 촬영부에서 생성된 확대 이미지 정보 각각을 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 이미지와 비교 분석하여, 상기 확대 이미지 정보 각각에 대해 대응되는 이미지와 명칭과 유해성에 대한 정보, 및 상기 확대 이미지 정보 중 상기 미세조류 정보 DB에 저장된 유해성 미세조류에 대한 이미지와 대응되는 이미지 정보의 개수에 대한 유해 이미지 개수 정보를 추출하는 분석모듈(330); 및
    상기 분석모듈에서 추출된 정보를 저장하는 상세 정보 저장부(350); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학필터부(110)는 상기 광원부(150), 재물대(190) 및 검출부(120)에 각각 대향되는 측면들이 형성되고, 상기 측면들 각각에는 빛이 통과되는 광통로가 형성된 광학박스를 포함하되,
    상기 여기 필터(111)는 상기 광학박스의 광통로 중 상기 광원부(150)와 대향되는 측면의 광통로에 결합되고,
    상기 이중 필터(112)는 상기 여기 필터를 통과한 빛을 상기 재물대(190)의 시료측으로 반사시키고, 상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 상기 검출부(120)측으로 통과시키도록 상기 광학박스 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원부(150)에서 방출된 빛이 상기 광학박스에 결합된 여기 필터로 집중되도록 상기 광원부(150)와 상기 광학박스에 결합된 여기 필터를 연결하는 관 형태의 광 유도부재(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 검출부(120)는,
    상기 시료에 포함된 플랑크톤에 의해 반사된 빛을 감지하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 이미지를 생성하고 화면에 표시하는 이미지 획득부(121);
    상기 생성된 이미지가 표시되는 화면에 포함된 각 픽셀을 분석하여 상기 시료에 포함된 플랑크톤의 개수를 판단하되, 상기 화면에 포함된 각 픽셀 중 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀을 하나의 객체로 파악하고 상기 화면에 포함된 상기 객체의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수로 판단하는 이미지 처리부(122); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이미지 처리부(122)는,
    상기 객체 중 상기 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀의 개수가 기 설정된 개수 범위 이내에 해당되는 객체만을 목표 플랑크톤으로 파악하고, 상기 화면에 포함된 상기 목표 플랑크톤의 총 개수를 산출하여 상기 화면에 포함된 목표 플랑크톤의 총 개수를 판단하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 이미지 처리부(122)는,
    상기 목표 플랑크톤으로 파악된 객체 중 하나의 객체를 이루는 픽셀 전체의 빛의 세기 평균값이 기 설정된 빛의 세기 범위를 벗어나는 경우에는 상기 목표 플랑크톤에서 제외하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 이미지 처리부(122)는,
    상기 하나의 객체로 파악되는 연속적으로 발광하는 복수 개의 픽셀 각각이 인접한 픽셀과 기 설정된 명암비 이내에서 연속적으로 발광하는 픽셀들로만 이루어지도록 처리하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
  10. 제 6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 처리부에서 판단된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 검출부에서 생성된 이미지와 함께 상기 정밀 관찰부로 전송하고,
    상기 분석모듈은 상기 전송된 목표 플랑크톤의 총 개수에 대한 정보를 상기 유해 이미지 개수 정보와 함께 상기 상세 정보 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 플랑크톤 검사 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08261934A (ja) * 1995-03-17 1996-10-11 Aretsuku Denshi Kk 蛍光検出器
KR100352210B1 (ko) * 1999-12-20 2002-09-12 이영재 수중의 미생물 실시간 연속 모니터링 장치
JP2008139795A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Keyence Corp 拡大画像観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器
JP3166814U (ja) 2011-01-11 2011-03-24 株式会社ハイペップ研究所 蛍光検出器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08261934A (ja) * 1995-03-17 1996-10-11 Aretsuku Denshi Kk 蛍光検出器
KR100352210B1 (ko) * 1999-12-20 2002-09-12 이영재 수중의 미생물 실시간 연속 모니터링 장치
JP2008139795A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Keyence Corp 拡大画像観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器
JP3166814U (ja) 2011-01-11 2011-03-24 株式会社ハイペップ研究所 蛍光検出器

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