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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116977344B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310940574.6，技术领域涉及：G06T7/10；该发明授权一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法及装置是由王晓萍;杨浩设计研发完成，并于2023-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法，包括：搭建显微成像系统；构建关于赤潮藻显微图像的数据集；基于数据集对实例分割模型进行训练，获得用于获取赤潮藻种群与轮廓点坐标的赤潮藻实例分割模型；将样品输入至赤潮藻实例分割模型，以获得显微图像中各赤潮藻的种群与轮廓点坐标；对每张显微图像进行赤潮藻密度和生物量计算，输出待测水样的检测结果。本发明还提供了一种赤潮藻密度与生物量统计装置。本发明提供的方法可以实现赤潮藻密度与生物量的自动化统计，并基于古鲁金第二定理估算赤潮藻体积，提高赤潮藻体积和生物量统计的准确性。

本发明授权一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于实例分割的赤潮藻密度与生物量统计方法，其特征在于，包括：步骤1、搭建基于微流控技术和生物显微镜的显微成像系统；步骤2、通过所述显微成像系统获取赤潮藻显微图像，并基于赤潮藻种群和多边形轮廓各点坐标对赤潮藻显微图像进行标签标注，将赤潮藻显微图像与对应的标签组成数据集；步骤3、利用步骤2中的数据集，对预构建的实例分割模型进行训练，获得用于获取赤潮藻种群与轮廓点坐标的赤潮藻实例分割模型；步骤4、从待测样本中抽取少量水样到微流控芯片中，以获取相机视野实际尺寸下待测水样的显微图像，输入至赤潮藻实例分割模型中，输出显微图像中各赤潮藻的种群与轮廓点坐标，所述相机视野实际尺寸根据显微成像系统中相机的芯片尺寸和物镜倍数计算获得，所述赤潮藻个数统计和体积估算包括数据类型转换、二值化图像预处理、连通分量分析和赤潮藻体积估算，所述二值化图像预处理包括首先在二值化图像顶部和底部添加黑色区域，然后对连通分量进行仿射变换，使连通分量的长轴与图像的y轴平行，最后进行连通分量裁剪；所述黑色区域宽度等于待测水样的显微图像宽度，所述黑色区域高度的计算公式如下： 式中Hexpand为黑色区域高度，W为待测水样的显微图像宽度，H为待测水样的显微图像高度；所述连通分量裁剪通过计算连通分量的质心坐标[x1，y1]，过[x1，y1]作与y轴的平行线平分连通分量为像素点个数相等的两部分，获得只保留其中一部分连通分量的二值化图像，所述质心坐标的计算公式如下： 式中[xc，yc]为连通分量的质心坐标，M10与M01为连通分量的一阶矩，M00为连通分量的零阶矩，i为连通分量中像素点的横坐标，j为连通分量中像素点的纵坐标，Valueij为坐标为[i,j]的像素点对应像素值；所述连通分量分析通过计算连通分量裁剪后二值化图像中非零像素点个数和连通分量的质心坐标[x2，y2]；所述赤潮藻体积估算基于古鲁金第二定理，采用连通分量绕[x1，y1]与y轴平行的直线所得旋转体的体积来近似估算对应赤潮藻细胞体积，所述赤潮藻体积估算的具体表达如下： 式中Area为连通分量的实际面积，Pixelnum为连通分量的非零像素点个数，L为实际视野长度，M为实际视野宽度，W为待测水样的显微图像宽度，H为待测水样的显微图像高度，Radius为连通分量的质心[x2，y2]到旋转轴的实际距离，Volume为赤潮藻体积；步骤5、基于相机视野实际尺寸范围内，对步骤4中输出的显微图像中各赤潮藻进行个数统计和体积估算，以输出显微图像中各种群赤潮藻的个数和各赤潮藻的体积；步骤6、重复步骤4至步骤5，直至满足终止条件，以获得预设拍摄图像数量下的每张显微图像中各种群赤潮藻个数和各赤潮藻体积，所述终止条件包括拍摄图像数量达到根据视野法要求所预设的视野数；步骤7、对步骤6获得的每张显微图像进行赤潮藻密度和生物量计算，输出待测水样的检测结果，所述检测结果包括待测水样中赤潮藻的种类、密度、体积和生物量信息，所述赤潮藻密度和生物量计算的公式如下： 式中k为赤潮藻所属种群的编号，Densityk为相应种群赤潮藻密度，Nk为统计的相应种群赤潮藻细胞个数，Fn为预设的视野数，Fs为实际视野的面积，Cs为微流控芯片的沟道面积，Cv为微流控芯片的沟道容积，Biomassk为相应种群赤潮藻生物量，Vk,i为统计的相应种群赤潮藻各细胞体积，Weight为单位体积的藻对应鲜藻重。

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