CPICSプランクトンカラー連続撮像分類システム

ネゴシエーション可能更新04/10

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概要

米Coastal Ocean Vision社が生産する水中プランクトン連続カラーイメージング及び分類システム（CPICS）は、海水、淡水及び実験室サンプル中の微小なプランクトン及び浮遊動物及びその他の粒子状物質の連続カラーイメージング及び分類のための世界最先端の水中マイクロイメージング装置である。

製品詳細

概要：

CPICS浮游生物彩色连续成像分类系统(图1)

米Coastal Ocean Vision社が生産する水中プランクトン連続カラーイメージング及び分類システム（CPICS）は、海水、淡水及び実験室サンプル中の微小なプランクトン及び浮遊動物及びその他の粒子状物質の連続カラーイメージング及び分類のための世界最先端の水中マイクロイメージング装置である。CPICSは先進的な暗視野顕微イメージング技術（Darkfield Illumination）を採用し、プランクトンの特徴を40μm未満、1.2 cmまで捉えることができる。科学界では、カラー画像は生物を高精度に分類する鍵であると同時に、あるプランクトンを食べたことで体内に残った色素などの重要な生理情報を提供していることが分かった。CPICSは開放的な視野を備え、水中で直接画像化され、水中生物は自由に遊動している状態であるため、浮遊動物の微細な生体構造や原始的な生活状態、例えば捕食過程を完全に捕捉することができる。

CPICS浮游生物彩色连续成像分类系统(图2)

CPICS取得ROIs

CPICS応用：

1.浮遊動物、プランクトン、微小粒子状物質のスキャン、

2.連続カラーイメージング、自動分類、カウント、時系列存在度分析、

3.海洋、湖、河川、ダム、飲用水源、

4.設置可能：断面計、複数本の採水器、海底観測網、ブイ、潜標、変水層曳体、AUV、ROV、有人潜水器、深海ランダー、

5.科学研究、環境モニタリング。

CPICSの動作原理：

CPICSは暗視野顕微イメージング技術を採用しており、高出力環状LED光源アレイは動作時に、交差円錐形光束を発生し、レンズフォーカスで収束することができ、CPICS動作時にLED光源はフォーカス撮影領域を完全に照明し、しかもこの領域だけを照明し、この領域の前方と後方の粒子は光束に照らされず、屈折光と反射光だけがカメラレンズに入り、直射光がレンズに入らないため、高コントラスト、高解像度カラー画像を生成することができ、写真背景は黒である。これは明場イメージングと異なり、増幅倍率が低い場合（＜40 x）、CPICSの暗場照明方式は明場より明らかに優れている。

また、標準的なCPICSは、フォーカス領域の生体を行撮像するための遠心レンズ（telecentric lens）を装備している。このレンズは、フォーカス領域内のすべての生体に対して一定の倍率を維持することができる。遠心レンズの最大の利点は、同一平面上にない物体をすべて一定の拡大倍率に保つことができ、被測定物体のレンズ距離からの進近不一致による拡大倍率の違いを解消することができることである。したがって、CPICSは被写界深度範囲（DOF）全体にわたって拡大倍率を維持しながら、合焦サンプリング体積（FOV視野）内のすべての生体を照合して撮影することができる。

CPICS浮游生物彩色连续成像分类系统(图3)

CPICSの主な特徴：

1、先進的なイメージング技術：CPICSは先進的な暗視野顕微イメージング技術（Darkfield Illumination）を採用し、伝統的な明視野イメージングとホログラフィーイメージングに比べて、より高いコントラスト、より高い解像度のカラー画像を生成することができ、

2、高性能光源：CPICSは高出力、高寿命のLEDリングアレイを備え、フォーカス領域を完全に照明し、何の影も生じない、

3、高性能レンズ：CPICSは遠心レンズを搭載し、パノラマ深度範囲（DOF）内で一定の拡大倍率を維持し、フォーカスサンプリング体積（FOV視野）内のすべての生体を撮影することができる、

4、CPICSは1.5 Lまでの開放式流動区域を有し、水中で直接画像化し、実験室計器や流動式細胞計のように水サンプルを計器内部に引き出して写真を撮る必要がなく、水中生物の自由遊動状態を破壊しないため、浮遊動物の微細な生体構造と原始的な生活状態を完全に捕捉することができる、

5、自動化の程度が高い：CPICSには高性能画像プロセッサと大容量メモリが内蔵されており、ROIの自動抽出、処理、保存を現場で行うことができる。また、CPICSはWiFi機能を備えており、機器の筐体を開ける必要がなく、コンピュータを通じてWiFiに直接接続し、CPICSに各種パラメータの設定を行うことができる。

6、柔軟性が高い：興味のあるサイズのプランクトンを高品質に撮影するために、多様な構成と倍率のレンズをユーザーが選択できる。例えば、超小型、小型、中型または大型プランクトン、

7、適用海域が広い：水質が比較的にきれいな水域だけでなく、高濁度水体（100 NTUより大きい）にも適用できる、

8、使用範囲が広い：海底観測網による定点長期観測に使用できるだけでなく、CTD、曳体、アンカー系、断面測定或いは無人潜水器（ROV、AUV、Gliderなど）に搭載できる、

9、ブラウザに基づく分類ソフトウェア：ROI-Manage手動とROI-Class自動分類ソフトウェアは米国COVメーカーのサーバー上で運行し、特徴抽出と分類復号プログラムは自動更新でき、ユーザーの大量のメンテナンス作業を免除する。

ユーザーがインターネットを利用できる限り、ブラウザを通じて分類ソフトウェアに登録して分類とデータ表示を行うことができます。

10、CPICSのもう一つの利点は：プランクトンと粒子状物質を自動分類し、私たちが提供したOceanCube海底マルチセンサプラットフォーム上の他のセンサとROI-CLASS分析ソフトウェアを結合して、CPICSは科学者に水生生物の生態と生態をよりよく観察し、理解させることができて、例えば異なるプランクトン種類の異なる環境パラメータ影響（水温、深さ、塩分、光照射、溶存酸素など）下の空間分布、及び時間によって変化する。

CPICSの技術指標：

1、照明：

照明光源：高出力LEDリング型アレイ

露光：最低10μs

2、最大耐圧レベル：

CPICS-1000-e：1000 m（Derlinシェル）

CPICS-6000-e：6000 m（チタン合金）

3、写真システム

色解析度：24-bits

画像解像度：6 M画素（2736×2192）

最速フレームレート：10 fps（10フレーム毎秒）

4、水中目標取得と記憶