基于计算机视觉的蓝藻水力剪切效应研究

项目名称： 基于计算机视觉的蓝藻水力剪切效应研究

项目编号： No.51409190

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 李飞鹏

作者单位： 同济大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 在水动力与藻类生长关系的研究中，粗略的定性分析导致许多矛盾的实验结论频频发生。本项目在假设水力剪切对藻类的直接影响表现为水流对藻类细胞、细胞团的剪切作用的基础上，将蓝藻的剪切耐受性分为三个级别，即胞外聚合物剪切耐受性、细胞群中细胞间粘附位点剪切耐受性和细胞膜剪切耐受性。通过平行平板流动腔的显微观察，基于计算机视觉分析，构建蓝藻胞外聚合物、蓝藻细胞剪切-形变模型，结合实验室模拟试验，定量地分析蓝藻水力剪切效应，并通过人工控制水力剪切强度，在小景观水体中进行实证试验。本项目拟在环境流体力学领域引进了图像处理、分析与计算机视觉理论，细胞定量受力分析方法，将在探究藻类水华与水利学关系的研究上实现定量化的突破，完善和深化蓝藻生长和水体富营养化机制理论。

中文关键词： 水力剪切；铜绿微囊藻；计算机视觉；藻细胞；胞外聚合物

英文摘要： In the study of relationship between hydrodynamic conditions and algae growth, many contradictory conclusions are frequently reported due to rough qualitative analysis. We hypothesize that shear force can directly affect the algae through shear force infl

英文关键词： shear force；Microcystis aeruginosa；computer vision；algae cell；extracellular polymers