《面向水環境生物監測的標誌物信息光電檢測方法研究》是依託北京航空航天大學，由張融擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向水環境生物監測的標誌物信息光電檢測方法研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：張融
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水環境生物監測需採集、處理、分析生物體標誌物信息，預測水環境質量。目前缺乏採集、處理生物標誌物信息的技術手段，導致生物監測難以突破誤警率高及敏感區間小。本申請擬基於光電檢測（宏-微視覺及微力感測）方法採集、處理和識別大型溞的行為標誌物及部分生理標誌物信息；提取其中與力學生物物理特性有關的生理標誌物信息，通過微力感測信息與顯微視覺信息的融合，探索生物標誌物信息檢測方法，並在一些關鍵檢測方法獲得突破的基礎上建立一套實驗系統。項目在環境科學研究中引入認知模式生物學的理論和實驗，對建立水質監測生物信息處理方法體系，具有重要意義。
結題摘要
水環境生物監測需要通過採集、處理、分析和計量生物體標誌物信息等步驟來預測水環境質量。具有廣泛的套用價值和前景，但目前各研究機構普遍缺乏採集、處理生物標誌物信息的技術手段，導致生物監測難以突破“誤警率高”及“敏感區間小”和線上監測。傳統的研究普遍採用各種類型的電磁感測器，其結果不直觀、易受干擾且並不可靠。所以一直無法得到廣泛的套用，而計算機視覺技術是近年來新興的一門技術，其廉價、直觀、易實現智慧型化等優點更適合套用於生物監測領域，但仍缺乏專門的自動化試驗台和視覺算法，本課題以此為目標展開了大量研究，先後研究出了多項採集、處理、識別模式生物的行為標誌物信息的多項軟硬體成果；分別搭建了試驗台並提出了去除背景；魚體跟蹤；魚鰓、胸鰭和尾鰭擺動頻率的識別和計量等關鍵的機器視覺算法。其中，為了提高實驗的效率，並適應魚體的遊動高度和距離，本文採用了旋轉式換缸平台和網路監控部件並設計了一套全自動對焦裝置，通過研究算法，探索生物標誌物信息檢測方法，並在一些關鍵檢測方法獲得突破的基礎上建立了一套實驗系統。此外，項目組在環境科學研究中引入認知模式生物學的理論和實驗。整個系統對建立水質檢測體系具有重要作用。
