葉綠素含量檢測系統的製作方法

2023-11-01 01:27:07

本實用新型涉及農業裝備技術，尤其涉及一種葉綠素含量檢測系統。

背景技術：

種子是農業生產最基本的生產資料，是農業優產、增產的決定性內因。提高植物的光合作用速率是育種的重點，而葉綠素在光合作用的光吸收過程中起核心作用。因此，檢測種子葉綠素含量是育種前的一個重要步驟。

目前，主要運用顯微鏡計數法、黑白瓶法、分光光度法等方法進行葉綠素含量的研究。但是，這些方法均無法檢測種子的葉綠素含量。

技術實現要素：

本實用新型提供一種葉綠素含量檢測系統，以解決現有技術中的檢測方法無法檢測種子的葉綠素含量的問題。

本實用新型提供的葉綠素含量檢測系統，包括上位機和檢測裝置，所述檢測裝置包括光源驅動器、光源、攝像頭、濾光片和遮光罩；其中，

所述光源驅動器與所述光源連接，用於控制所述光源的開啟與關閉；

所述光源設置在所述遮光罩內部，用於為種子提供光線，所述種子在所述光線的照射下呈現螢光圖像；

所述攝像頭設置在所述遮光罩的頂部，用於在所述上位機的控制作用下拍攝所述種子的螢光圖像；

所述濾光片設置在所述攝像頭鏡頭的下部，用於濾除環境中的背景光；

所述上位機，用於接收所述攝像頭髮送的所述種子的螢光圖像，並根據所述種子的螢光圖像確定所述種子的葉綠素含量。

進一步地，所述檢測裝置還包括固定圈，所述固定圈設置在所述遮光罩頂部，所述固定圈內部設置有卡槽，所述濾光片位於所述卡槽內。

進一步地，所述檢測裝置還包括散熱器，所述散熱器設置在所述光源尾部上。

進一步地，還包括固定架，所述檢測裝置設置在所述固定架上。

進一步地，還包括控制器和種子傳送裝置，所述種子傳送裝置設置在所述固定架上；

所述控制器，用於接收所述上位機發送的控制指令，根據所述控制指令控制所述種子傳送裝置輸送種子進出所述檢測裝置。

進一步地，所述種子傳送裝置包括電機驅動器、電機、同步帶滑臺和固定板，其中，所述電機驅動器與所述控制器連接，所述電機分別與所述電機驅動器和所述同步帶滑臺連接，所述固定板固定在所述同步帶滑臺的滑塊上，所述固定板用於放置種子，所述電機驅動器用於驅動所述電機帶動所述同步帶滑臺運轉，所述固定板隨所述同步帶滑臺的滑塊一起運動。

進一步地，所述種子傳送裝置還包括樣品託，所述樣品託設置在所述固定板上。

進一步地，所述固定板邊緣具有凹槽。

進一步地，所述樣品託具有至少一個種子放置容器，所述種子放置容器可放置一粒種子。

進一步地，還包括支撐底座，所述支撐底座設置在所述固定架的底部。

本實用新型提供的葉綠素含量檢測系統，通過設置上位機和檢測裝置，且檢測裝置包括光源驅動器、光源、攝像頭、濾光片和遮光罩，其中，上述光源驅動器與上述光源連接，用於控制上述光源的開啟與關閉，上述光源設置在上述遮光罩內部，用於為種子提供光線，上述種子在上述光線的照射下呈現螢光圖像，上述攝像頭設置在上述遮光罩的頂部，用於在上述上位機的控制作用下拍攝上述種子的螢光圖像，上述濾光片設置在上述攝像頭鏡頭的下部，用於濾除環境中的背景光，上述上位機，用於接收上述攝像頭髮送的上述種子的螢光圖像，並根據上述種子的螢光圖像確定上述種子的葉綠素含量，這樣，不僅能夠檢測出種子的葉綠素含量，且該檢測系統的結構簡單，操作過程易於實現，檢測效率高，利於農業生產大範圍推廣應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例一提供的葉綠素含量檢測系統的示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提供的葉綠素含量檢測系統中的檢測裝置的示意圖；

圖3為本實用新型一實施例提供的葉綠素含量檢測系統中的固定圈的剖面結構示意圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為本實用新型實施例二提供的葉綠素含量檢測系統的示意圖；

圖6為本實用新型實施例二提供的葉綠素含量檢測系統中的種子傳送裝置的示意圖；

圖7為本實用新型一實施例提供的葉綠素含量檢測系統中的樣品託的示意圖。

附圖標記說明：

1：上位機；

2：檢測裝置；

21：光源驅動器；

22：光源；

23：攝像頭；

24：濾光片；

25：遮光罩；

26：固定圈；

261：卡槽；

27：散熱器；

3：固定架；

31：固定架的頂板；

311：矩形通孔；

32：固定架的底板；

4：控制器；

51：電機驅動器；

52：電機；

53：同步帶滑臺；

531：同步帶滑臺的滑塊；

54：固定板；

541：凹槽；

55：樣品託；

551：種子放置容器；

56：限位傳感器；

6：支撐底座；

7：開關電源。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

本實用新型提供一種葉綠素含量檢測系統，以解決現有技術中的檢測方法無法檢測種子的葉綠素含量的問題。

本實用新型提供的葉綠素含量檢測系統，可應用於農業育種領域，具體地，在育種前，可應用本實用新型提供的葉綠素含量檢測系統，來檢測種子的葉綠素含量，以根據種子的葉綠素含量進行針對性的育種。

下面以具體的實施例來對本實用新型的技術方案進行詳細說明，下面這幾個具體的實施例可以相互結合，對於相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不在贅述。

圖1為本實用新型實施例一提供的葉綠素含量檢測系統的示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的葉綠素含量檢測系統中的檢測裝置的示意圖。請參照圖1和圖2，本實施例提供的葉綠素含量檢測系統，包括上位機1和檢測裝置2，檢測裝置2包括光源驅動器21、光源22、攝像頭23、濾光片24和遮光罩25；其中，

光源驅動器21與光源22連接，用於控制光源22的開啟與關閉；

光源22設置在遮光罩25內部，用於為種子提供光線，上述種子在上述光線的照射下呈現螢光圖像；

攝像頭23設置在遮光罩25的頂部，用於在上位機1的控制作用下拍攝上述種子的螢光圖像；

濾光片24設置在攝像頭23鏡頭的下部，用於濾除環境中的背景光；

上位機1，用於接收攝像頭23發送的上述種子的螢光圖像，並根據上述種子的螢光圖像確定上述種子的葉綠素含量。

具體地，光源22可以為發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)光源，該光源的總功率為600W，該光源可發出波長為660nm的光線。此外，光源22的個數可以為一個，也可以為兩個或三個等。

需要說明的是，種子葉綠素明顯吸收光譜帶的峰值在665nm附近，因此，種子在波長為660nm光線的照射下呈現螢光圖像。

具體地，遮光罩25可以為正方體遮光罩、長方體遮光罩或其他不規則形狀的遮光罩。圖2示出了一種遮光罩的具體結構，如圖2所述，該種結構的遮光罩的上半部分為長方體，下半部分為六面體，且光源設置在下半部分上。

具體地，攝像頭23可以固定設置在遮光罩25的頂部，例如，通過螺栓固定的方式固定在遮光罩25的頂部。也可以可拆卸的設置在遮光罩25的頂部，例如，通過卡合的方式固定在遮光罩25的頂部。

具體地，濾光片24的中心波長為740nm，帶寬為20nm，其能夠濾除環境中的背景光，僅允許螢光通過。需要說明的是，濾光片24的直徑與鏡頭的直徑相等。

需要說明的是，本實施例中，上位機與攝像頭可以相互通信，上位機能夠向攝像頭髮送控制指令，以控制攝像頭拍攝種子的螢光圖像，攝像頭拍攝好種子的螢光圖像後，將種子的螢光圖像發送給上位機。

下面簡單介紹一下本實施例提供的葉綠素含量檢測系統的工作原理。具體地，在開始檢測種子的葉綠素含量前，首先將種子放置在遮光罩內部，其次，打開光源驅動器，使光源開啟，這時，置於遮光罩內部的種子在上述光源的照射下呈現螢光圖像，接著，上位機控制攝像頭拍攝上述種子的螢光圖像，待攝像頭拍攝好種子的螢光圖像後，攝像頭將上述螢光圖像發送給上述上位機，上位機接收上述種子的螢光圖像後，並根據上述種子的螢光圖像確定出上述種子的葉綠素含量。

本實施例提供的種子葉綠素含量檢測系統，通過設置上位機和檢測裝置，且檢測裝置包括光源驅動器、光源、攝像頭、濾光片和遮光罩，其中，上述光源驅動器與上述光源連接，用於控制上述光源的開啟與關閉，上述光源設置在上述遮光罩內部，用於為種子提供光線，上述種子在上述光線的照射下呈現螢光圖像，上述攝像頭設置在上述遮光罩的頂部，用於在上述上位機的控制作用下拍攝上述種子的螢光圖像，上述濾光片設置在上述攝像頭鏡頭的下部，用於濾除環境中的背景光，上述上位機，用於接收上述攝像頭髮送的上述種子的螢光圖像，並根據上述種子的螢光圖像確定上述種子的葉綠素含量，這樣，不僅能夠檢測出種子的葉綠素含量，且該檢測系統的結構簡單，操作過程易於實現，檢測效率高，利於農業生產大範圍推廣應用。

圖3為本實用新型一實施例提供的葉綠素含量檢測系統中的固定圈的剖面結構示意圖，圖4為圖3的俯視圖。請參照圖1至圖4，在上述實施例的基礎上，在本實用新型一可能的實現方式中，檢測裝置2還包括固定圈26，固定圈26設置在遮光罩25頂部，固定圈26內部設置有卡槽261，濾光片21位於卡槽261內。

具體地，固定圈26可採用橡膠、塑料等高分子材料製成。其次，請參照圖3，固定圈26為中空結構。需要說明的是，遮光罩25的頂部具有一通孔，固定圈26位於上述通孔處。

進一步地，請繼續參照圖1，檢測裝置2還包括散熱器27，散熱器27設置在光源22尾部上。

具體地，散熱器27可以為採用散熱材料製成的散熱片。

本實施例中，通過在光源尾部上設置散熱器，可提高光源的散熱效果。

圖5為本實用新型實施例二提供的葉綠素含量檢測系統的示意圖。如圖5所示，在上述實施例的基礎上，本實施例提供的葉綠素含量檢測系統，還包括固定架3，檢測裝置2設置在固定架3上。

具體地，請參照圖5，固定架3為雙層固定架，呈長方體狀，其中，長方體的上表面構成固定架3的頂板31，長方體的下表面構成固定架3的底板32。需要說明的是，檢測裝置2具體設置在固定架3的頂板31上，並且，檢測裝置2的遮光罩25的底部與上述固定架3的頂板31接觸。

進一步地，請繼續參照圖5，在上述實施例的基礎上，本實施例提供的葉綠素含量檢測裝置，還包括控制器4和種子傳送裝置，種子傳送裝置設置在固定架3上，控制器4，用於接收上位機1發送的控制指令，根據控制指令控制種子傳送裝置輸送種子進出檢測裝置2。

具體地，控制器4由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)或單片機構成。

圖6為本實用新型實施例二提供的葉綠素含量檢測系統中的種子傳送裝置的示意圖，請參照圖5和圖6，具體地，種子傳送裝置包括電機驅動器51、電機52、同步帶滑臺53和固定板54，其中，電機驅動器51與控制器4連接，電機52分別與電機驅動器51和同步帶滑臺53連接，固定板54固定在同步帶滑臺53的滑塊531上，固定板54用於放置種子，電機驅動器51用於驅動電機52帶動同步帶滑臺53運轉，固定板54隨同步帶滑臺53的滑塊531一起運動。

具體地，固定架3的頂板31上具有一矩形通孔311，該矩形通孔311的長度等於同步帶滑臺52的行程。需要說明的是，同步帶滑臺52設置在矩形通孔311的正下方，這樣，同步帶滑臺53的滑塊531可以在矩形通孔311內滑行。

本實施例提供的葉綠素含量檢測裝置，通過設置控制器和種子傳送裝置，這樣，在採用本實用新型提供的葉綠素含量檢測系統對種子的葉綠素含量進行檢測時，可實現自動化控制，便於大範圍推廣應用。

進一步地，種子傳送裝置還包括限位傳感器56，限位傳感器56設置在同步帶滑臺53的兩端。

具體地，本實施例中，通過在同步帶滑臺53的兩端設置限位傳感器56，可防止同步帶滑臺53的滑塊531滑脫同步帶滑臺53。

進一步地，請繼續參照圖5和圖6，本實施例提供的葉綠素含量檢測系統，種子傳送裝置還包括樣品託55，樣品託55設置在固定板54上。

本實施例中，通過設置樣品託55，可將種子放置在樣品託55內。

進一步地，固定板54邊緣具有凹槽541。

具體地，凹槽541的個數可以為一個，也可以為兩個或三個，當凹槽541的個數為兩個時，優選地，這兩個凹槽541可以沿著固定板54的軸向中心線或橫向中心線對稱設置。

本實施例中，通過在固定板邊緣設置凹槽，這樣，通過上述凹槽，便於放入或取出樣品託。

進一步地，圖7為本實用新型一實施例提供的葉綠素檢測系統的樣品託的示意圖。請參照圖7，在上述實施例的基礎上，本實施例中，樣品託55具有至少一個種子放置容器551，種子放置容器551可放置一粒種子。

具體地，通過在樣品託55上設置種子放置容器551，這樣，可避免種子堆疊的放置在樣品託55上，進而可清楚地拍攝樣品託55上每粒種子的螢光圖像。

進一步地，請繼續參照圖5，本實施例提供的葉綠素含量檢測系統，還包括支撐底座6，支撐底座6設置在固定架3的底部。

此外，本實施例提供的葉綠素含量檢測系統，還包括開關電源7。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。