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基于嵌入式的海洋藻类荧光采集与分析系统

陈锦凯  
【摘要】:基于嵌入式的海洋藻类荧光采集与分析系统,针对海洋藻类中的叶绿素和藻红素可以激发出荧光的特点,集成了显微观察技术、荧光采集与分析技术、图像采集分析技术等多种技术,可以检测出海洋藻类的种类和浓度。 本文设计的嵌入式荧光采集与分析系统主要包括流路控制,荧光信号的采集与分析,图像信号的同步采集控制三个模块。首先,通过两个蠕动泵构成流路控制模块,通过处理器引脚的I/O功能和PWM(脉宽调制器)功能,实现对液体样品流向和流速的控制,便于荧光信号的产生与图像信号的拍摄;接着,以光电倍增管、微弱信号调理电路与AD转换电路为主组成了荧光采集系统,实时采集生物受激光激发所产生的微弱荧光信号;然后,通过分离出CCD视频信号的场同步分量来协调控制图像采集以及背景光闪烁,并通过控制高聚亮LED的亮度与闪烁时间来控制CCD的曝光时间,从而实现对运动的生物图像采集的控制;最后,根据以上的这些模块功能需求,将所有控制功能集成到一块控制器电路板上,通过ARM处理器外加μC/OS.Ⅱ操作系统和一些提高系统可靠性的程序设计,实现对系统的统一控制与管理。目前系统处于模拟测试和调试阶段,测试效果良好。


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