Видеорегистратор планктона

Видеорегистратор планктона (VPR) — это буксируемая система подводного видеомикроскопа , от мелких до мелких размеров которая фотографирует структуру планктона размером от 50 микрометров до нескольких сантиметров. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} ВПР состоит из пяти основных компонентов: камеры (с увеличительной оптикой). ^{[ 3 ]}), стробоскоп, аддитивный датчик и управление полетом, подводная платформа и интерфейсное программное обеспечение для идентификации планктона. ^{[ 4 ]}

Технические аспекты

Для получения качественных и малошумящих изображений с зарядовой связью используются датчики в системе камеры (CCD) . В ранней конструкции системы ПЗС-камеры устанавливались в одном из плеч платформы. Развитие последних лет позволило установить систему камер в корпусе платформы вместе с другими датчиками и средствами управления полетом. Степень увеличения камер должна быть разной. При высокой мощности увеличения камеры мы можем получить детальный результат наблюдения на образце планктона, например, простейших , с разрешением <1 мкм. С другой стороны, большое увеличение позволяет идентифицировать планктон на уровне рода , тогда как низкое увеличение камеры позволит выявить редкие и более крупные таксоны.

Ксеноновая вспышка (с красным фильтром, 80 Вт) обеспечивает системы VPR освещением, обеспечивающим работу видеокамеры. Он расположен на другой стороне рычага платформы. Эта конструкция предназначена для обеспечения пространства между камерой и вспышкой как ненарушенного объема воды для непрерывного наблюдения в системе VPR.

Будучи сложной системой, VPR может одновременно содержать несколько океанографических датчиков, таких как CTD, трансмиссометр, флуорометр и расходомер. Эти датчики позволяют системе измерять температуру, проводимость, глубину, измерение расхода , долю света в воде и флуоресценцию .

Корпус или платформы для этого инструмента различаются в зависимости от цели исследования. Это конкретная платформа, которая была протестирована и использовалась для установки VPR:

Буксируемое устройство
Дистанционно управляемый подводный аппарат (ROV)
Автономный подводный аппарат (АНПА)
Автономный профилирующий причал

Усовершенствования системы визуализации для наблюдения, расчета и измерения планктона в океане позволяют детально наблюдать за конкретным планктонным сообществом. Эта ранняя разработка проводилась путем подсчета фотографий силуэтов планктона, затем результат обрабатывался с помощью программного пакета, такого как Matlab . ^{[ 5 ]}

Программное обеспечение для обработки изображений

Наиболее важной частью VPR является программное обеспечение для идентификации планктона. Любые разработки программного обеспечения должны улучшать поставленную задачу, выполняемую ВПР. В двух словах, программное обеспечение должно иметь возможность:

изображений планктона Импорт базы данных в систему.
Подтвердите объект и оцените его на основе образца. Эта квалификация должна включать способность программного обеспечения отличать неизвестный объект от планктона.
Определите и классифицируйте образцы, чтобы можно было отличить планктон друг от друга.
Представление результата в виде; численность, размер распространения и биомасса.

Результат наблюдения

Исследование, проведенное Benfield, MC и соавт. обнаружил, что VPR предоставил сопоставимые данные о таксономическом составе планктона по сравнению с физическими исследованиями планктона, проведенными MOCNESS .

На рисунке справа показаны общие тенденции численности и неоднородности масштаба детализации по территории наблюдения.

Преимущество и недостатки

Хотя у VPR есть недостаток, заключающийся в невозможности идентифицировать планктон на видовом уровне, преимущества использования этого инструмента выходят за рамки его ограничений и позволяют нам получать удобные и точные результаты. Результат с высоким разрешением по наблюдению за таксонами планктона наряду с синхронизированными измерениями переменных окружающей среды с помощью другого океанографического датчика, прикрепленного к корпусу VPR, можно считать важной вехой в создании этого устройства. Кроме того, поскольку наблюдение проводится визуально путем фотографирования образца, наблюдение за деликатными планктонными и студенистыми видами можно проводить точно, не разрушая их в сети.

Ссылки

^ Бенфилд, MC и др. Оценки Video Plankton Recorder распределения копепод, птеропод и личинок из стратифицированного региона Джорджес-Бэнк со сравнительными измерениями с помощью пробоотборника MOCNESS. Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии, 1996. 43 (7-8): с. 1925-1945 гг.
^ Аноним. Видеорегистратор планктона (ВПР). 2010 [цитата по 25.10.2010 2010]; Доступно по адресу: http://www.whoi.edu/instruments/viewInstrument.do?id=1007#1034 .
^ Кэбелл, Д. и Г. Скотт. Видеорегистратор планктона. 1993 год; 3:[Доступно: [1]
^ Дэвис, К.С. и др., Трехосевой цифровой видеорегистратор планктона с быстрой буксировкой для быстрого исследования таксонов планктона и гидрографии. Лимнология и океанография: Методы, 2005. 3 (февраль): с. 59-74.
^ Бенфилд, MC и др., БЫСТРОЕ исследование по автоматизированной идентификации планктона. Океанография, 2007. 20(2): с. 172-187.

Галерея

Источник картинной галереи

[1] Бенфилд, MC и др. Оценки Video Plankton Recorder распределения копепод, птеропод и личинок из стратифицированного региона Джорджес-Бэнк со сравнительными измерениями с помощью пробоотборника MOCNESS. Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии, 1996. 43 (7-8): с. 1925-1945 гг.

[2] Аноним. Видеорегистратор планктона (ВПР). 2010 [цитата по 25.10.2010 2010]; Доступно по адресу: http://www.whoi.edu/instruments/viewInstrument.do?id=1007#1034 .

[3] Кэбелл, Д. и Г. Скотт. Видеорегистратор планктона. 1993 год; 3:[Доступно: [1]

[4] Дэвис, К.С. и др., Трехосевой цифровой видеорегистратор планктона с быстрой буксировкой для быстрого исследования таксонов планктона и гидрографии. Лимнология и океанография: Методы, 2005. 3 (февраль): с. 59-74.

[5] Бенфилд, MC и др., БЫСТРОЕ исследование по автоматизированной идентификации планктона. Океанография, 2007. 20(2): с. 172-187.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]