低成本开源实验室系统：珊瑚三维摄影测量分析的革新工具

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【字体：大中小】 时间：2025年08月09日 来源：Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers 2.3

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　　本文推荐一种名为"Coru?a 3D system"的开源低成本(<3000€)实验室系统，通过三维摄影测量(3D photogrammetry)技术实现水族箱中珊瑚的高精度三维重建（总尺度误差0.048±0.079mm）。该系统解决了传统原型在珊瑚应激和可重复性方面的局限，为长期监测珊瑚组织再生等研究提供了标准化方案，其模块化设计可拓展应用于其他底栖生物研究。

亮点

三维(3D)摄影测量技术正成为实验室条件下开展珊瑚研究的强大工具。据我们所知，目前仅有四项研究将其应用于水族箱活体珊瑚研究（Gutierrez-Heredia等2016；Conley和Hollander 2021；Rossi等2022；Bilan等2023），且采用了四种不同技术。Coru?a 3D系统不仅有助于获取FAIR（可查找、可访问、可互操作、可重用）数据，更通过标准化方案推动了该领域的进步。

系统性能

通过开展D. cornigera珊瑚断枝的组织再生研究，我们评估了Coru?a 3D系统的性能。为模拟底拖网等人为活动造成的机械损伤，我们在每个断枝上制造圆形创面。使用该系统对24个珊瑚断枝进行为期5周的每周拍摄（每次30张照片/旋转），最终完成120次三维重建。结果表明，该系统能精准捕捉珊瑚组织的毫米级动态变化。

讨论

基于亚速尔和巴塞罗那系统的改进，Coru?a 3D系统展现出三大突破性优势：(1)水下拍摄功能消除了传统移液操作导致的珊瑚应激；(2)可调节旋转平台实现多角度自动拍摄；(3)开源设计使整套系统成本控制在3000欧元内。这些特性使其特别适合长期生态毒理学实验和珊瑚修复效果评估。

结论

Coru?a 3D系统已证明是生成珊瑚断枝高精度三维重建的经济型解决方案。经过120次重建验证，该系统平均尺度误差仅0.048毫米，其模块化设计不仅适用于冷水珊瑚，经调整后还可用于热带珊瑚或其他底栖生物研究。该系统的快速组装特性和开源属性，使其成为海洋生态实验室的理想标准化工具。

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