中科院深圳先进院，深圳优秀技术性研究所-热闻精选-小童说事

浮游生物是海洋生态体系的核心构成部分，在微生物生态学循环系统和碳循环中激发着主体作用，与此同时也是海洋水产业和水产品养殖生产制造的主要基本。伴随着沿海城市人口数量和人类活动的日益聚集，海水污染，致灾种群爆发等难题日益突显，威协着临海生态体系的身心健康，乃至近岸设备的运作安全性。因而，监测浮游生物物种变化规律的方式，专用工具和步骤，不但对海洋绿色生态科研实际意义重要，对当代业务流程化海洋管理方法也极其重要。

近日，中科院深圳市优秀技术性研究所集成化所光电工程研究中心李剑平工程师职称精英团队在海洋原点观测仪器设备技术性上得到了重大进展。精英团队研发了一种用以海洋浮游生物原点监测的新式水中成像仪系统软件，并在惠州大亚湾水域的锚系河面浮标上开展了长期性试航。全新科研成果刊登在海洋水利学刊物IEEE Journal of Oceanic Engineering上。深圳先进院融合所光电工程研究中心李剑平工程师职称为该文章内容通讯作者和第一作者，博士研究生陈军和硕士研究生杨振宇各自为第二，三创作者。

一直以来，浮游生物监测依靠人力网采和显微镜检剖析，不但耗时费力，并且遭遇评定工作人员优秀人才缺乏的困境，传统式方式无法达到精确，立即，持续，和维持地浮游生物监测要求。

临海锚系浮标基水中浮游生物原点成像仪

因为河面浮标低成本，可长期布署，可无线组网等优点，已变成海洋监测中的火爆服务平台挑选。自二十世纪90年代至今，发生了各种用以海洋浮游生物生物学科学研究的电子光学原点显像技术性，对比传统式方式有着非常大优点，但目前水中浮游生物成像仪并不可以草率地集成化到浮标服务平台，完成长期性水上工作。因而，李剑平精英团队专业对于浮标服务平台产品研发了一种水中暗场五颜六色显像系统软件，以提高对海洋浮游生物长期性，持续，高频率，原点监测的工作能力，填补目前观测技术性的不够。

该显像系统软件使用了一种新式的正交和片层闪亮无影灯光设计，不但可对海洋浮游生物个人完成高品质的水中真彩色拍摄，还减小了照明灯具光向水中部分自然环境的泄露，最大限度地防止了浮游植物因向光性造成集聚而致使的观测误差。除此之外，成像仪还适用不一样的扩大倍数，遮盖了200μm至20mm不一样尺寸的浮游生物身长范畴。为了更好地降低数据储存和传递的工作压力，成像仪配置的内嵌式测算模块可在图象收集后即时开展目标检测预备处理，并利用无线网将有兴趣的总体目标图象及时传送到云服务器，根据云端测算的深度神经网络优化算法进一步鉴别和量化分析，以获得监测信息内容，供终端用户远程控制查找。

对于水中细微总体目标原点图象的特性，精英团队开发了一种根据自主学习的图象标明和随机森林算法练习对策，灵活运用人们智能化与设备智能化协作完成图象标明，支持向量机练习和类别結果校准等目地。在这个基础上明确提出了双卷积和神经元网络联级优化算法，不但高效率的搭建了包括90类图象的规模性图象数据，还高效地解决了近岸水质中细颗粒物对浮游生物鉴别的影响，最后完成了浮游生物图象的高精确度细致归类鉴别。

在四年的时间里，李剑平精英团队经历四期总计半个月之上的近岸试航后，于2020年6月22日将成像仪信息系统集成至河面浮标，并布署于深圳大亚湾水域。根据采用多种防微生物粘附对策，于2021年2月25日取得成功回收利用。

在本次长达8个月的持续试航中，仪器设备取得成功获得了该水域浮游生物进化速率转变的时间序列分析数据信息，观测到浮游植物的白天黑夜竖直迁移状况，优势种的变化规律，并取得成功监测到惠州大亚湾水域初次纪录的尖笔帽螺爆发。该致灾微生物的爆发严重危害周边核电厂的蓄冷采水安全性，对其立即精准地监测是为核电厂立即处理解决灾难给予预警信息的主要前提条件。以上试航結果展现证实了精英团队研制的海洋浮游生物观测系统软件可以带来更全方位立即的浮游生物监测信息内容，有希望变成海洋浮标观测服务平台的一种新专用工具。

据统计，李剑平精英团队专注于以电子光学方式与深度学习技术相结合，推动海洋观测技术性和仪器设备武器装备的发展趋势。将来，精英团队将进一步探寻微型化，智能化系统，数字化的海洋原点观测感应器与仪器设备，为更高效率，立即，精确地掌握和监测海洋自然环境给予新办法和新专用工具。