清晨的湖泊、近海海域、河口湿地，水体里生活着大量浮游植物与浮游动物，它们是水生食物链底层的关键类群，水体富营养化、赤潮或者水华的发生，都和浮游生物群落结构变化密切相关。传统浮游生物检测依靠人工取样、显微镜镜检，人工识别分类耗时久，长时间观测容易产生主观判断偏差。浮游生物图像分析仪，就是为水体浮游生物自动观测开发的成像分析装置，可对水样中的浮游生物成像，完成计数、尺寸测量与类群识别。
浮游生物图像分析仪有两种主流应用形式，一种是实验室台式设备，用于野外采集水样后的室内分析；另一种可以搭载原位采样单元，直接放入水体开展连续原位观测。水样进入设备的流体通道，鞘液将浮游生物分散成单层依次通过成像区域，光源配合相机拍摄每一个浮游生物个体图像，图像数据传输至分析软件。软件依托图像特征，提取生物轮廓、大小、纹理、荧光信号等信息，和内置图库比对，区分不同门类的浮游生物，统计各类群丰度、生物量，输出群落结构数据。对于带有叶绿素的浮游植物，设备还可以采集荧光信号，辅助区分活体藻类与水体碎屑。
水域生态调查项目中，科研人员采集不同断面、不同水层的水样，带回实验室使用浮游生物图像分析仪开展批量分析。在湖泊富营养化长期监测项目中，定期水样检测可以跟踪蓝藻、硅藻、甲藻等藻类种群数量变化，捕捉水华发生前期的种群动态信号。近海生态调查时，该设备可以分析小型浮游动物，了解饵料生物的分布情况，支撑渔业资源评估。原位型浮游生物图像分析仪能够长时间部署在水体中，按设定时间自动采样成像，减少人工出海采样频次，获取更高时间分辨率的连续监测数据，捕捉短时尺度的群落波动。
样品前处理环节需要谨慎操作。水样中大型杂质、泥沙会干扰成像，需要采用合适筛网预过滤；同时要控制生物样本浓度，避免多个浮游生物重叠在同一帧图像，造成识别错误。部分脆弱浮游生物在流体输送过程中容易破损，设备流体参数需要根据目标生物类型调整，降低机械损伤。软件识别结果需要配合人工复核，对于形态相近的物种，图像自动识别会存在误判，科研人员会抽取部分图像人工核对，校准分类模型。
浮游生物图像分析仪并不能完全替代分类学专家的镜检工作，它更多承担大批量水样快速筛查的任务，把研究人员从重复、繁琐的计数工作中释放出来，将精力投入群落动态、环境驱动因子等更深层次的生态学分析。在水资源保护、近海生态评估、湖泊长期生态监测等工作中，浮游生物图像分析仪持续输出群落量化数据，帮助人们理解水体生态系统的变化规律。