近距光学检测在微藻密度测量中的研究进展OA
Research progress in short-range optical detection for microalgal density measurement
基于近距光学检测的微藻密度间接测量方法因其非接触、非侵入且无需试剂添加等显著优势,日益成为海洋微藻培养过程中密度监测的研究热点.本文系统综述了当前主流的微藻密度测量策略,包括作为基准的人工计数法与干细胞重量(Dry Cell Weight,DCW)法,以及属于间接光学测量手段的光学传感器法与图像分析法等;围绕密度检测范围、检测精度、环境干扰与设备依赖性这四个维度,探讨了各类方法的主要特点与适用条件.基于此,构建覆盖典型海洋微藻种类、梯度细胞密度及多样化光照与成像条件的标准化测试平台,建立多维、可量化、可复现的综合评价体系,旨在为微藻生物过程监测系统的选型、算法优化及新型传感范式创新提供系统参考与技术路线指引.
Indirect microalgae density measurement methods based on short-range optical detection have increasingly attracted attention in the monitoring of marine microalgae cultivation,owing to their advantag-es of non-contact,non-invasive operation and the absence of reagent requirements.This review systemati-cally summarizes prevalent cell measurement strategies,encompassing benchmark methods(manual counting and dry cell weight,DCW)and indirect optical approaches(optical sensing and image analysis).The key characteristics and applicable conditions of each method are analyzed from four perspectives:de-tection range,accuracy,environmental interference,and equipment dependence.In light of existing limi-tations,the establishment of a standardized testing platform covering representative marine microalgae spe-cies,gradient cell densities,and diverse illumination and imaging conditions is proposed,together with a multidimensional,quantifiable,and reproducible evaluation framework.This work is expected to provide systematic references and technical guidance for the selection of microalgae bioprocess monitoring sys-tems,algorithm optimization,and the development of novel sensing paradigms.
张乔杨;陈海韵;张珉杰;章廓廓;胡章喜;李峰;肖华
广东海洋大学 数学与计算机学院,广东 湛江 524088广东海洋大学 电子与信息工程学院,广东 湛江 524088广东海洋大学 电子与信息工程学院,广东 湛江 524088香港中文大学(深圳)人工智能与机器人研究院,广东 深圳 518172广东海洋大学 水产学院,广东 湛江 524088广东海洋大学 水产学院,广东 湛江 524088广东海洋大学 电子与信息工程学院,广东 湛江 524088||新加坡科技研究局 材料研究与工程研究所,新加坡 138634
数理科学
光学测量海洋微藻密度监测图像分析
optical measurementmarine microalgaedensity monitoringimage analysis
《光学精密工程》 2026 (7)
1068-1086,19
国家自然科学基金资助项目(No.62304054,No.62204107)深圳市低空经济项目经理人制专项资助项目(No.Z25306101)
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