Videorekordér planktonu - Video plankton recorder
Video plankton rekordér (VPR) je vlečen podvodní video mikroskopu systému, který pro fotografický malý k jemně měřítku strukturu planktonu , od 50 mikrometrů až do několika centimetrů velikosti. VPR se skládá z pěti obecných komponent: kamery (se zvětšovací optikou), stroboskop, aditivní senzor a řízení letu, podvodní platforma a software rozhraní pro identifikaci planktonu.
Technické aspekty
Za účelem získání vysoce kvalitních a nízkošumových obrazů se v kamerovém systému používají senzory CCD ( charge-coupled device ) . V systému raného designu byly CCD kamery namontovány v jednom z ramen platformy. Vývoj v posledních letech umožnil namontovat kamerový systém do těla platformy spolu s dalšími senzory a řízením letu. Síla zvětšení na kamerách by se měla lišit, s velkým zvětšením na kameře můžeme získat detailní výsledky pozorování na vzorku planktonu, jako je například prvok, který má rozlišení <1 µm. Na druhé straně je vysoké zvětšení schopné identifikovat plankton na úrovni rodu, zatímco malé zvětšení kamery poskytne vzácné a větší taxony.
Xenonový stroboskop (červeně filtrovaný 80 W) poskytuje systémům VPR osvětlení pro podporu práce videokamery. Je umístěn na druhé straně ramena plošiny. Tato konstrukce má poskytnout prostor mezi kamerou a stroboskopem jako nerušený objem vody pro nepřetržité pozorování v systému VPR.
Jako komplexní systém může VPR nést také několik oceánografických senzorů současně, jako je CTD, transmisometr, fluorometr a průtokoměr. Tyto senzory umožňují systému měřit teplotu, vodivost, hloubku, měření průtoku , podíl světla ve vodě a fluorescenci .
Pouzdro nebo platformy pro tento nástroj se liší v závislosti na účelu průzkumu. Jedná se o konkrétní platformu, která byla testována a použita k připojení VPR:
- Vlečné zařízení
- Dálkově ovládané podvodní vozidlo (ROV)
- Autonomní podvodní vozidlo (AUV)
- Autonomní profilování
Vylepšení zobrazovacího systému pro pozorování, výpočet a měření planktonu v oceánu umožňují podrobné pozorování na konkrétní komunitě planktonu. Tento raný vývoj byl proveden výčtem a počítáním siluetové fotografie planktonu, výsledek je poté zpracován softwarovým balíčkem, jako je Matlab .
Zobrazovací software
Nejdůležitější částí VPR je software pro identifikaci planktonu. Jakýkoli vývoj softwaru by měl zlepšit požadovaný úkol prováděný VPR. Stručně řečeno, software by měl mít schopnost:
- Import databáze obrazů planktonu do systému.
- Ověřte objekt a vyhodnoťte jej na pozadí vzorku. Tato kvalifikace by měla zahrnovat schopnost softwaru rozlišovat neznámý objekt od planktonu.
- Identifikujte a klasifikujte vzorky, proto lze plankton od sebe odlišit.
- Prezentace výsledku ve formě; hojnost, velikost distribuce a biomasa.
Výsledek pozorování
Studie provedená Benfieldem, MC a kol. zjistila, že VPR poskytla srovnatelné údaje o taxonomickém složení planktonu ve srovnání s průzkumem fyzického planktonu provedeným agenturou MOCNESS .
Obrázek na pravé straně nám ukazuje obecné trendy v hojnosti a detailním měřítku patchiness podél pozorovací oblasti.
Výhoda a nevýhody
Ačkoli má VPR nevýhodu v tom, že nedokáže identifikovat plankton na úrovni druhů, výhody použití tohoto nástroje překročily jeho omezení, aby nám poskytly pohodlný a přesný výsledek. Výsledek vysokého rozlišení pozorování taxonů planktonu spolu se synchronizovanými proměnnými prostředí z jiného oceánografického senzoru připojeného k tělu VPR lze považovat za milník tohoto zařízení. Kromě toho, protože pozorování se provádí vizuálně fotografováním vzorku, lze pozorování jemného planktonu a želatinových druhů provádět přesně, aniž by byly zničeny v síti.