一种便携式海洋生物信息显微查询终端的制作方法

本实用新型涉及一种便携式海洋生物信息显微查询终端。

背景技术：

近年来，随着全球经济一体化进程的加快，各国之间贸易往来也越来越密切。据统计，全球约90％的货物通过水路运输。水运自由贸易快速发展给各国带来巨大经济利益的同时也增加了许多的环境问题。其中搭乘船舶的外来海洋生物种类日益增多、负面效应日益显现，外来海洋有害生物正威胁着全球各港口海域的生态安全，已成为人们共同关心的问题。

就我国而言，近十几年来，外来入侵物种数量激增、扩散蔓延频率加快，不仅造成严重的经济损失，也使得我国维护生物多样性的任务更加艰巨。据调查，仅我国船舶压舱水带来的外来赤潮藻微生物，已知的就有米氏凯伦藻、洞刺角刺藻、新月圆柱藻、方格直链藻等16个藻株之多。由压舱水携带的赤潮藻微生物可以引发赤潮，在全世界4000余种海洋藻类微生物中有260余种能形成赤潮，其中有70余种能产生毒素，并通过食物链威胁人类健康。

为此，我国已将“海洋环境保护与陆源污染防治，加强海洋生态系统保护和修复。完善海洋防灾减灾体系，增强海上突发事件应急处置能力。”列入了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中。尽管在国家层面“加强海洋生态环境保护、完善海洋防灾减灾体系”得到重视，但由于目前海洋生物多样性监测工作多使用商品化的分析仪器，存在设备体积大、需专业人员操作、耗时费力等局限性，以及大多数海洋环境监测机构仅关注传统检测方法的使用，忽略了新型便携检测分析仪器和方法的研发，导致目前海洋生物多样性监测仍然缺乏有效的检测技术支撑，不能够满足远洋航运业、海水养殖业、近岸海域海洋生物多样性保护的需求。另外，受该类分析仪器和方法的限制，我国对外来海洋生物的研究仍大多停留在一般性的资料分析与推测上，实地调查和实验数据很少，难以建立外来海洋生物入侵早期预警机制。因此，构建一种便携式海洋生物显微查询终端装置和方法已成为迫切需要。

目前，随着互联网和人工智能的发展，以智能手机为载体的光学显微技术已引起人们的关注。智能手机像素高、便携易用而且具备移动网络，结合光学显微技术极其适用于现场、即时、快速获取待测样本显微影像，并根据影像特征进行本地或远程查询。近些年，国内手机光学显微镜仍以传统的静态观测为主，主要应用于中学实验教学；国外手机光学显微镜最具代表性的是日本自然科学研究所开发的“Leye”系列和美国加州大学伯克利分校研制的“Cellscope”显微镜，日本的“Leye”系列将直径3毫米的透镜与智能手机摄像头重叠，存在放大倍率有限、精确度低的问题，美国的“Cellscope”显微镜采用共聚焦显微成像技术，提高了其放大倍率和分辨率，但该显微镜主要适用于远程移动医疗诊断。总之，研究开发以智能手机为载体光学显微模块，利用其使用简单、携带方便、高质量成像的优点，借助移动网络和海洋生物数据库，最终形成一种便携式海洋生物信息显微查询终端，在海洋环境现场监测领域将具有重要的应用前景。

技术实现要素：

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种海洋生物查询终端装置，其可以快速获取待测海洋生物的特征显微影像，并根据获取的特征影像进行海洋生物的详细信息查询。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：

一种便携式海洋生物信息显微查询终端，该显微查询终端包括便携可调式主体支架、显微镜组、摄像装置和网页查询终端装置；所述显微镜组固定连接在所述便携可调式主体支架中，所述摄像装置和网页查询终端装置置于所述便携可调式主体支架上；所述显微镜组对置于其上的海洋生物样本进行光学放大；所述摄像装置置于所述显微镜组上用于获取海洋生物样本的特征显微影像；所述网页查询终端装置根据获取的生物特征显微影像进行关键词查询；

进一步地，所述便携可调式主体支架包括上有机玻璃板、下有机玻璃板和载物台，所述上有机玻璃板和所述下有机玻璃板上对应位置处设有多个安装孔，所述上有机玻璃板和所述下有机玻璃板的相对应安装孔中置有螺杆，所述螺杆上置有螺母以调节所述上有机玻璃板和所述下有机玻璃板的位置；

进一步地，所述的显微镜组包括低倍单目显微镜、高倍单目显微镜和LED光源；所述单目显微镜置于所述上有机玻璃板和所述下有机玻璃板之间，所述单目显微镜通过热熔胶与所述上有机玻璃板粘接；

进一步地，所述摄像装置为手机内置的摄像头；

进一步地，所述网页查询终端装置包括：输入模块，所述输入模块用于输入所观测的海洋生物样本的影像特征关键词；存储模块，用于存储已知海洋生物样本的信息；处理模块，用于处理由输入模块输入的关键词，并根据输入模块中输入的关键词在存储模块中进行检索，查找符合检索内容的海洋生物信息；以及，显示模块，用于显示检索到的海洋生物信息；

进一步地，所述网页查询终端装置中的各模块为手机中的相应模块。

通过采用上述技术方案，本实用新型提供的便携式海洋生物信息显微查询终端具有以下有益效果：1、通过便携可调式主体支架、显微镜组、摄像装置和网页查询终端装置可以实现海洋生物的特征显微影像以及详细信息的获取；2、便携可调式主体支架由上有机玻璃板、下有机玻璃板构成，可以减轻整个装置的质量，便于移动和搬运，同时上有机玻璃板成水平放置方便将摄像装置和查询装置置于其上面以进行观测和查询，避免了普通显微装置观察不方便的缺点；3、便携可调式主体支架的上有机玻璃板、下有机玻璃板上设置有安装孔，安装孔中装有螺杆，便于显微镜组的安装，同时方便显微镜组中单倍物镜焦距的调节；4、摄像装置和网页查询终端装置采用现有技术的智能手机中的相应模块，便于显微查询终端的集成化、小型化，同时手机的摄像装置还具有进一步放大功能，可以更清晰的观测海洋生物样本。

附图说明

图1是本实用新型的便携式海洋生物信息显微查询终端的轴视图；

图2是本实用新型的便携式海洋生物信息显微查询终端的主视图；

图3是显微镜组中的单目显微镜的结构图；

图4是网页查询终端装置的查询和显示的一种界面图。

图中：1、低倍单目显微镜，2、高倍单目显微镜，3、螺杆，4、螺母，5、下有机玻璃板，6、上有机玻璃板，7、载物台，8、物镜，9、微调旋钮，10、LED光源，11、手机，12、载玻片，13、目镜，14、物镜保护罩，15、登录界面区，16、精确查询区，17、模糊查询区，18、模糊查询结果显示区，19、精确查询结果显示区。

具体实施方式

如1、图2、图3和图4所示，本实用新型的便携式海洋生物信息显微查询终端包括便携可调式主体支架、显微镜组、摄像装置和网页查询终端装置。便携可调式主体支架包括上有机玻璃板6、下有机玻璃板5和载物台7，上有机玻璃板6和下有机玻璃板5上分别在相对应的位置处加工有多个安装孔(一般为3个或4个)，在上下有机玻璃板上相对应的安装孔中安装有螺杆3，螺杆3起支撑作用，在螺杆3上旋有螺母4，螺母4将上下有机玻璃板分别固定连接在螺杆3上，且使得上下有机玻璃板平行，调节螺母4的位置可以改变上下有机玻璃板的之间的距离。

显微镜组包括包括低倍单目显微镜1(优选地，低倍单目显微镜的放大倍数为40x)、高倍单目显微镜2(优选地，高倍单目显微镜的放大倍数为100x)和LED光源10；显微镜组置于便携可调式主体支架的上下有机玻璃板之间，并且固定连接在上有机玻璃板6上，优选的，通过热熔胶分别将显微镜组的低倍单目显微镜1和高倍单目显微镜2的上端镜筒粘结在上有机玻璃板6上，在上有机玻璃板6上与低倍单目显微镜1和高倍单目显微镜2的目镜对应处加工有观察孔。显微镜组与上有机玻璃板6通过热熔胶粘结不仅可以方便地整体调节显微镜组的物距，同时还可以避免杂散光进入目镜中造成图像不清晰。40x和100x的放大倍数可以满足对大多数海洋生物观察，但是本查询终端的显微镜放大倍数并不限于这两个固定值，满足观察要求的任何放大倍数都可以用于本结构中。载物台7置于下有机玻璃板5上，载物台7上也具有安装孔，其通过螺母将其固定在距离下有机玻璃板5一定高度处，在载物台7上与单目显微镜间置有载玻片12，载玻片12上有海洋生物样本以进行观测。

在低倍单目显微镜1和高倍单目显微镜2的一侧固定有LED光源10，LED光源10的出射光照射在载物台7上，可以对待测样本补光，提高单目显微镜中物镜的视野亮度，以便于更清晰的获取观察样本的图像。

便携式海洋生物信息显微查询终端的摄像装置置于上有机玻璃板6上，摄像装置的摄像头与其中的一个单目显微镜同轴心，可以清晰的在摄像装置上成像。优选地，摄像装置选用手机11的内置摄像头，方便将摄像装置固定在观察孔处，同时手机的内置摄像头还具有进一步地放大功能，可以提高显微镜组的放大倍数，提高成像质量。同时，由于单目显微镜直接与上有机玻璃板6连接，且上有机玻璃板6成水平放置，可以直接将摄像装置置于上有机玻璃板6上，方便观察。

网页查询终端装置包括输入模块、存储模块、处理模块和显示模块；输入模块可以为键盘或触摸屏等输入设备，其用于将观测到的海洋生物样本的特征关键词输入到处理模块；存储模块中储存着已知的海洋生物样本的详细信息构成海洋生物样本信息库，海洋生物的详细信息可以包括如下的一种或多种：中文名称、英文名称、形态特征、生存环境、分布地与、危害特性和防控措施等；处理模块根据输入模块输入的特征关键词在存储模块中进行检索，搜索符合要求的海洋生物，并将搜索到的海洋生物的详细信息通过显示模块输出。网页查询终端装置的显示模块和摄像装置的显示模块可以为同一个模块。优选地，网页查询终端装置中的各个模块采用手机11中相应的各模块，方便使用。图4中所示为网页查询终端装置的一种界面输入和查询结果显示界面图，图中15为登录界面区，16为精确查询区，17为模糊查询区，18为模糊查询结果显示区，19为精确查询结果显示区。

本实用新型的便携式海洋生物信息显微查询终端的使用步骤如下：

步骤1：根据待观测的海洋生物样本尺度，选择放大倍数合适的单目显微镜；

步骤2：将所要观察的海洋生物样本制片后置于载物台上，要求待观测区域位于物镜视野中；

步骤3：将手机置于上有机玻璃板上且手机摄像头与单目显微镜同轴心，开启LED光源；

步骤4：调节单目显微镜上的微调旋钮，直至手机屏幕上出现待测生物清晰的显微影像；

步骤5：对该显微影像拍照或录像，提取出待测生物的显微形态特征关键词；

步骤6：利用网页查询终端装置的输入模块输入获取的生物形态特征进行关键词查询，并通过处理模块处理特征关键词同时在存储模块中进行搜索，将得到目标生物中文名称、英文名称、形态特征、生存环境、分布地域、危害特性、防控措施等详细信息在显示模块中显示。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。