基于荧光光谱法的鱼毒性藻类及其溶血活性识别系统设计
本文选题:鱼毒性藻类 + 三维荧光 ; 参考:《西南科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:三维荧光光谱技术能表征更多的荧光信息、具有较高灵敏度和多组份选择性,因而得到广泛应用。本文以荧光光谱法对物质识别理论为依据,设计了针对鱼毒性藻类及其溶血活性进行识别的软硬件系统,在赤潮预警、浮游植物荧光分析、藻类测量自动化工作方面具有重大的意义。文章首先阐述了传统荧光光谱技术的局限和三维荧光光谱技术的优越性。分析了基于三维荧光光谱技术进行海藻识别的现实意义,并对荧光光谱法在赤潮藻类识别领域的国内外现状和发展作了详细的研究。接着选取了典型鱼毒和非鱼毒型藻类进行二维和三维光谱测取,对其图谱进行分析得出如下结论:二维荧光光谱无法对鱼毒性藻类与非鱼毒性藻类进行分辨;三维荧光光谱可以对鱼毒性藻类与非鱼毒性藻类进行分辨。然后设计鱼毒性藻类识别的硬件平台:搭建实验室荧光激发和探测系统,包括光源器件的选择、激发和发射波长的筛选、光路的耦合、荧光探头的结构和形状、激发光源和检测系统的匹配。微弱信号的检测及处理、电路设计和系统控制。并基于VC6.0设计整个上位机软件,包括与下位机通过USB接口的通信以及后台Access数据库的调用。最后利用已知藻种对所设计的软硬件系统进行功能可靠性验证。选取大量测试样本在相同实验条件下进行结果统计,得出所设计系统的功能可靠性数据,并对可靠性低的实验进行分析得出原因。
[Abstract]:Three-dimensional fluorescence spectroscopy can characterize more fluorescence information and has high sensitivity and multi-component selectivity, so it has been widely used. Based on the theory of substance recognition by fluorescence spectroscopy, a software and hardware system for the identification of fish toxic algae and their hemolytic activity was designed in this paper. In the red tide early warning system, phytoplankton fluorescence analysis was carried out. The automation of algal measurement is of great significance. In this paper, the limitations of traditional fluorescence spectroscopy and the advantages of three-dimensional fluorescence spectroscopy are described. In this paper, the practical significance of algal recognition based on 3D fluorescence spectroscopy is analyzed, and the present situation and development of fluorescence spectrum in the field of red tide algae recognition are studied in detail. Then, the typical fish venom and non-fish venom algae were selected for two-dimensional and three-dimensional spectral measurements, and the results were as follows: the two-dimensional fluorescence spectrum could not distinguish the fish toxic algae from the non-fish toxic algae; The three-dimensional fluorescence spectrum can distinguish the fish toxic algae from non-fish toxic algae. Then the hardware platform of fish toxicity algae recognition is designed: the fluorescence excitation and detection system in laboratory is built, including the choice of light source device, the screening of excitation and emission wavelength, the coupling of light path, the structure and shape of fluorescence probe. Match the excitation light source with the detection system. Weak signal detection and processing, circuit design and system control. The whole host computer software is designed based on VC6.0, including the communication with the lower computer through the USB interface and the call of the background Access database. Finally, the known algae species are used to verify the functional reliability of the designed software and hardware system. A large number of test samples were selected to carry out the result statistics under the same experimental conditions, and the functional reliability data of the designed system were obtained, and the reasons for the low reliability experiments were analyzed.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X55;X87
【共引文献】
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,本文编号:2049766
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