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　　深圳先辈院团队成员（图①）在浮标平台（图②）上安装水下浮游生物成像仪（图③）。研究团队供图

　　（见习记者刁雯蕙）浮游生物是海洋生态体系的关键构成部分，在生物地球化学轮回和碳轮回中发挥着核心感化，同时也是海洋渔业和水产养殖临盆的重要基本。近日，中科院深圳先辈技巧研究院集成所光电工程技巧中间高等工程师李剑平团队研制了一种用于海洋浮游生物原位监测的新型水下成像仪体系，并在大年夜亚湾海域的系泊水面浮标长进行了经久海试。最新研究成果揭橥于IEEE Journal of Oceanic Engineering。

　　一向以来，浮游生物监测依附人工网采和光学显微镜分析，不仅费时辛苦，并且面对剖断人才匮乏的困境，传统办法不克不及知足精确、及时、持续和可持续的浮游生物监测需求。

　　该成像体系采取了一种新型的正交层状闪光无影照明设计，不仅可对海洋浮游生物个别实现高质量的水下真彩色摄影，还削减了照明光向水下局部情况的泄漏，最大年夜程度避免了浮游动物因趋光性产生集合而导致的不雅测误差。此外，成像仪还支撑不合的放大年夜倍率，覆盖了200微米至20毫米不合大年夜小的浮游生物体长范围。为削减数据存储和传输的压力，成像仪配备的嵌入式计算单位可在图像采集后及时进行目标检测预处理，并经由过程无线收集将目标图像即时传输到云端办事器，经由过程云端的深度进修算法进一步辨认和量化，以获取监测信息，供最终用户长途检索。

　　针对水下渺小目标原位图像的特点，团队研发了一种基于主动进修的图像标注和分类算法练习策略，充分应用人类智能与机械智能协同，实现图像标注、分类器练习和分类成果校订等目标。在此基本上，团队提出了双卷积神经收集级联算法，不仅高效构建了包含90类图像的大年夜范围图像数据集，还有效清除了近岸水体中颗粒物对浮游生物识其余干扰，最终实现了浮游生物图像的高精确度精细分类辨认。

　　在4年时光里，李剑平团队历经4期累计15天以上的近岸海试后，于2020年6月22日将成像仪体系集成至水面浮标，并安排于深圳大年夜亚湾海域。经由过程采取多项防生物附着办法，于2021年2月25日成功收受接收。

　　自20世纪90年代以来，出现了多种用于海洋浮游生物生态学研究的光学原位成像技巧，但现有水下浮游生物成像仪不克不及随便马虎地集成到浮标平台，实现经久海上功课。是以，李剑平团队专门针对浮标平台研发了一种水下暗场彩色成像体系，以晋升对海洋浮游生物经久、持续、高频、原位监测的才能，弥补现有不雅测技巧的不足。

　　在此次长达8个月的持续海试中，仪器获取了该海域浮游生物丰度变更的时光序列数据，不雅测到了浮游动物的日夜垂直迁徙现象、优势种的动态变更，并初次监测到了大年夜亚湾海域尖笔帽螺暴发。该致灾生物的暴发严重威逼邻近核电站的冷源取水安然，对其及时精确监测是供给预警的重要前提。海试成果证清楚明了团队研发的海洋浮游生物不雅测体系能供给更周全及时的浮游生物监测信息，有望成为海洋浮标不雅测平台的一种新对象。

　　将来，团队将进一步研究小型化、智能化、收集化的海洋原位不雅测传感器与仪器，为更高效、及时、精确地懂得和监测海洋情况供给新办法和新对象。

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