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申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

摘要：本发明公开了一种基于溞类运动轨迹分形维数的水体综合毒性评价方法，属于水环境中饮用水源地的水体综合毒性评价技术领域。本发明利用模式生物暴露于待测水样中的运动轨迹变化来快速评价模式生物活性状态受到的影响。所述方法基于分形理论对运动轨迹变化进行整体量化分析从而获得表征模式生物运动轨迹特征的分形维数指标，最终利用模式生物运动轨迹的分形维数指标变化程度来快速评估模式生物是否受到外界胁迫影响。该方法利用分形维数指标代替不同运动指标描述模式生物的运动状态，避免了多种运动指标评价的复杂性和不确定性，简化了模式生物运动状态的评价方法，为饮用水源地水质安全风险快速评价提供了一种新方法。

主权项：1.一种基于溞类运动轨迹分形维数的水体综合毒性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1包括：步骤1.1标准化获取模式生物：以幼年溞类作为观测的模式生物，放入恒温光照培养箱中的培养液中进行繁殖，每天利用蛋白核小球藻进行喂养；实验前利用尼龙筛孔分离出成年大型溞，并转移到培养液中进行繁殖饲养，再经过20~23小时后再进行第二次分离，最终获得不大于24h幼溞进行下一步试验；步骤1.2对照观测模式生物：利用步骤1.1获取的若干只幼溞，等数量分别暴露于空白水样和待测水样中，并进行两组同步对照观测，记录视频数据；步骤2包括：步骤2.1以步骤1.2中获得的视频数据进行以模式生物为目标的识别，识别出每帧下的检测目标，实现视频片段下目标的连续坐标信息数据，并按照时间顺序排列存储；步骤2.2读取存储的坐标信心数据，从第一个坐标点起始，按照时间顺序依次连接各点直至最后一个点坐标点，对于相邻各点之间按照插值函数进行连接，最终获得完整的轨迹图；步骤2.3对轨迹图进行图像二值化处理，突出轨迹图边界特征并进行分形维数计算；按照分形维数定义方式计算，通过将不同尺寸的网格覆盖在二值图上，计数网格中灰度值不为0的像素点数目，获得系列不同尺寸网格下对应占有的网格数目，将网格数目和不同尺寸的网格分别取对数，并建立坐标点线性拟合；最终拟合将得到一条直线，且直线的斜率即为图像的分形维数数值； ；其中，D为图像的分形维数数值，ɛ为网格尺寸大小，N为不同尺寸下ɛ的网格覆盖轨迹图所需要的网格数量；步骤3包括：求得分形维数指标变化量判断待测水样安全风险等级。

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