[发明专利]海洋观测微颗粒测量仪

权利要求书

1.一种海洋观测微颗粒测量仪，包括密封的腔体，其特征在于,所述腔体上开设有透明的观测窗口，所述观测窗口外设置有光源，所述腔体中在所述观测窗口的内侧设置有拍摄装置，所述拍摄装置包括相机、设置在所述相机的前端的显微物镜以及连接在所述显微物镜上的物镜变焦机构，所述相机连接到所述腔体中的观测数据处理装置，所述光源以及所述物镜变焦机构连接到所述腔体中的控制装置，所述观测数据处理装置和所述控制装置连接到所述腔体的外部线缆接口。

2.如权利要求1所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述腔体包括观测仓和控制仓，所述拍摄装置安装在所述观测仓内，所述观测数据处理装置和所述控制装置安装在所述控制仓内，所述观测仓和所述控制仓之间以隔热板隔离。

3.如权利要求1所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述腔体包括贯通的圆柱形外壳、分别密封覆盖在所述外壳前端和后端的腔体前盖及腔体后盖，所述观测窗口设置在所述腔体前盖上。

4.如权利要求3所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述腔体内安装有与所述腔体前盖平行设置的支撑板，所述相机和所述显微物镜通过相机和物镜支架固定，所述相机和物镜支架一端安装在所述腔体前盖上，另一端安装在所述支撑板上。

5.如权利要求4所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述隔板为隔热板，所述隔热板将所述腔体分隔为观测仓和控制仓，所述拍摄装置安装在所述观测仓内，所述观测数据处理装置和所述控制装置安装在所述控制仓内。

6.如权利要求1至5任一项所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述光源包括LED灯和激光灯，其中所述LED灯的光照强度高于所述激光灯的光照强度。

7.如权利要求6所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述观测窗口的外侧设置有清洁刷，所述腔体的侧边设置有电机，所述清洁刷与所述电机的驱动端相耦合，所述电机的控制端连接到所述控制装置，所述清洁刷的清洁范围覆盖所述观测窗口和所述光源。

8.如权利要求1至5任一项所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述观测窗口为蓝宝石玻璃窗口。

9.如权利要求1至5任一项所述的海洋观测微颗粒测量仪，其特征在于,所述外壳为钛合金外壳。

10.一种使用权利要求1至9任一项所述海洋观测微颗粒测量仪的微颗粒追踪测速方法，其特征在于,包括以下步骤：

通过所述海洋观测微颗粒测量仪的拍摄装置显微放大并拍摄颗粒物图像，并将所拍摄的图像传送到所述海洋观测微颗粒测量仪的观测数据处理装置进行处理，处理过程包括：

连续两帧图像进行图像处理增强，二值化颗粒物图像；

扫描确定颗粒物的中心点，以中心点代表相应颗粒物；

采用匹配相关算法对连续两帧的单个颗粒物分别进行相关性匹配，以实现颗粒物追踪；

利用连续两帧的颗粒物位移和时间信息计算出颗粒物的平均速度、最大速度和最小速度；

根据颗粒物的位移信息确定瞬时的流场图。