本技术公开了一种基于光谱成像的浮游植物体积检测方法,包括:选择多个球形浮游植物,通过显微高光谱成像仪采集球形浮游植物的透射率光谱图像和光谱图像伪彩图;正圆标记目标范围,根据其半径计算目标范围内每个像素点的厚度,每个像素点的厚度为过该点,且与该点和目标范围圆心连线垂直的弦的长度;构建训练数据集并训练基于随机森林算法构建的预测模型;获取待测体积的浮游植物的透射率光谱图像,将其输入训练好的预测模型中,得到每个像素点的厚度预测结果;根据图像分辨率与图像的实际大小确定单个像素点的实际面积,结合厚度预测结果得到待测体积的浮游植物的体积。本发明能应用于不同形状的浮游植物,适用范围更广。
背景技术
随着人们对环境保护的不断重视,生态环境的监测逐渐成为一个重要的技术发展方向。浮游植物在水体生态系统中扮演着重要角色,尤其在碳循环和氧气生产方面。了解浮游植物的生物量对评估水质、监测生态健康以及制定环境保护政策至关重要。浮游植物生物量对于水质的评估、生态环境健康指示而言,都是重要的指标参数,可以较好的反映生态环境的变化,为生态的修复提供评价指标,评估治理措施的效果。
现有的方法主要通过几何估计法,即将浮游植物视为简单的几何体及其组合,通过测量浮游植物关键结构的主要尺寸,应用相应的几何公式估算其体积。一些先进一些的方法会利用人工智能算法自动测量主要尺寸,但仍然基于传统的几何模型,精度较低,对于结构复杂的浮游植物有较大的偏差。
实现思路