專(zhuān)利名稱(chēng)：：便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于一種檢測(cè)分析技術(shù)，具體是一種植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)光學(xué)檢測(cè)分析裝置。
背景技術(shù)：
：花的顏色主要是由花瓣里的色素決定，最重要的是花青素、類(lèi)黃酮和類(lèi)胡羅卜素，通過(guò)反射不同光波的光，使花瓣呈現(xiàn)不同的色彩?；ㄉ臐獾c花青素和類(lèi)胡蘿卜素的含量多少有關(guān)，而花青素和類(lèi)胡蘿卜素的含量多少又與環(huán)境條件有關(guān)，如ra值、溫度、光照、季節(jié)變化等。因此研究植物花瓣色素及監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)狀態(tài)對(duì)顯色技術(shù)、觀賞植物花色基因轉(zhuǎn)化及提取植物色素研究具有重要的指導(dǎo)意義。通常，植物的花色分類(lèi)是通過(guò)目測(cè)、高效液相色譜、或吸光度測(cè)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、快速分類(lèi)測(cè)量及生長(zhǎng)狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)存在一定的不足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面-1)目測(cè)的方法能夠進(jìn)行植物花色的簡(jiǎn)單分類(lèi)，對(duì)花色色素的定性及定量分析沒(méi)有量的概念，對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)更沒(méi)有精確的變化信息可供參考。2)高效液相色譜及吸光度測(cè)量都能夠提供精確的植物花色色素信息，但其分析程序復(fù)雜、耗時(shí)，儀器價(jià)格昂貴。通常情況下均需采集樣品，經(jīng)過(guò)樣品制備處理后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)量，對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)狀況及植物花色隨環(huán)境及氣候變化不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析，由于需要樣品采集，因此對(duì)跟蹤測(cè)量植物葉片及花瓣均不能夠有效進(jìn)行。本實(shí)用新型是針對(duì)活體植物花瓣及葉片，利用光學(xué)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)植物花瓣及葉片的反射光譜測(cè)量，通過(guò)光譜分析處理實(shí)現(xiàn)植物花色分類(lèi)及生長(zhǎng)狀態(tài)的連續(xù)跟蹤
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)分析儀器價(jià)格昂貴，分析耗時(shí)、復(fù)雜，以及不能提供實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)信息，實(shí)用新型了一種能夠用于實(shí)時(shí)、連續(xù)、價(jià)格低廉的在線跟蹤測(cè)量的便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，不僅能夠用于植物花瓣及葉片的色素分類(lèi)及植物生長(zhǎng)狀態(tài)跟蹤測(cè)量，而且可以用于古代藝術(shù)品色素組分的分祈，對(duì)研究古代藝術(shù)品的制作工藝、顏料成分及實(shí)現(xiàn)古藝術(shù)品的修復(fù)及保存具有重要意義。此外，在更換激發(fā)光源的條件下，還能夠用于植物花瓣、葉片及古藝術(shù)品色素成分的定性及定量分析，對(duì)研究植物花瓣、葉片元素含量變化及跟蹤測(cè)量植物生長(zhǎng)狀態(tài)具有重要應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于包括有光源，光源出光口經(jīng)耦合鏡組耦合連接有發(fā)射光纖，接收光纖接入到光譜儀上，接收光纖與發(fā)射光纖的前端接到同一個(gè)光纖端頭上，光纖端頭前端放置需檢測(cè)的植物花瓣或葉片，光譜儀的信號(hào)輸出接入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型由光學(xué)發(fā)射組件、光學(xué)接收組件及探測(cè)組件等組成。燈光源發(fā)出的連續(xù)光經(jīng)耦合鏡組耦合至發(fā)射光纖，作用于植物花瓣或葉片，產(chǎn)生的反射率光譜由接收光纖傳輸至光譜儀進(jìn)行分光，并由探測(cè)器進(jìn)行光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，電源提供光源、探測(cè)器及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的電源以及探測(cè)控制的邏輯時(shí)序及觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)用新型適用于植物花瓣色素、植物葉片色素以及古代藝術(shù)品顏料色素分類(lèi)測(cè)量及色素成分的定性與定量分析，并可用于植物生長(zhǎng)狀態(tài)實(shí)時(shí)、連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下1)系統(tǒng)采用微型光譜儀及連續(xù)燈光源作為發(fā)射光源(也可利用自然光)和光譜檢測(cè)裝置，以光纖為導(dǎo)光裝置，并以便攜式計(jì)算機(jī)作為信號(hào)控制、數(shù)據(jù)采集及分析顯示終端；其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕，便于攜帶用于野外工作測(cè)量；2)被分析樣品無(wú)需采集，直接在活體植物上(植物花瓣、葉片等)進(jìn)行測(cè)量分析，減少了樣品的采集、制備及預(yù)處理工序，避免了樣品的二次污染等問(wèn)題，并能夠?qū)崟r(shí)給出分析結(jié)果；3)系統(tǒng)可以采用自然光源(太陽(yáng)光)作為發(fā)射光源，因此可以使系統(tǒng)更加緊湊，增加系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性；在更換光源的情況下，可以用于植物花瓣、葉片等的熒光光譜特性測(cè)量或所含色素成分分析研究；便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)儀是利用連續(xù)燈光源作為發(fā)射光源，通過(guò)接收植物花瓣或植物葉片的反射率光譜作為分析對(duì)象，避免了傳統(tǒng)的手動(dòng)采樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理算法分析植物的色素成分信息，以此實(shí)現(xiàn)植物花色的分類(lèi)。根據(jù)連續(xù)監(jiān)測(cè)的色素組成及變化信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)的監(jiān)控。實(shí)用新型的效果系統(tǒng)以光纖進(jìn)行光源發(fā)射與植物花瓣或葉片反射率光譜的接收傳輸，有效地避免了外界環(huán)境對(duì)測(cè)量光譜信號(hào)的影響，采用微型光譜儀及連續(xù)燈光源作為發(fā)射光源(也可利用自然光)和光譜檢測(cè)裝置，并以便攜式計(jì)算機(jī)作為信號(hào)控制、數(shù)據(jù)采集及分析顯示終端，大大減小了系統(tǒng)體積，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、便于攜帶，適用于植物花瓣色素、植物葉片色素以及古代藝術(shù)品顏料色素分類(lèi)測(cè)量及色素成分的定性與定量分析，并可用于植物生長(zhǎng)狀態(tài)實(shí)時(shí)、連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。圖l為本實(shí)用新型原理框圖。圖2為本實(shí)用新型光路圖。具體實(shí)施方式參見(jiàn)圖1、2。便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括有連續(xù)光光源，光源出光口經(jīng)耦合鏡組耦合連接有發(fā)射光纖，發(fā)射光纖前端放置需檢測(cè)的植物花瓣或葉片，接收光纖接入到光譜儀上，接收光纖與發(fā)射光纖的前端接到同一個(gè)光纖端頭上，光譜儀的信號(hào)輸出接入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)并進(jìn)行顯示。利用上述裝置在實(shí)驗(yàn)室中有效地實(shí)現(xiàn)了植物花色分類(lèi)，并對(duì)活體植物葉片進(jìn)行了連續(xù)測(cè)量研究。系統(tǒng)性能指標(biāo)如表1所示。表1便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于包括有光源，光源出光口經(jīng)耦合鏡組耦合連接有發(fā)射光纖，接收光纖接入到光譜儀上，接收光纖與發(fā)射光纖的前端接到同一個(gè)光纖端頭上，光纖端頭前端放置需檢測(cè)的植物花瓣或葉片，光譜儀的信號(hào)輸出接入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式植物花色分類(lèi)與生長(zhǎng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于包括有光源，光源出光口經(jīng)耦合鏡組耦合連接有發(fā)射光纖，發(fā)射光纖前端放置需檢測(cè)的植物花瓣或葉片，接收光纖接入到光譜儀上，接收光纖與發(fā)射光纖的前端接到同一個(gè)光纖端頭上，光譜儀的信號(hào)輸出接入數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)室中有效地實(shí)現(xiàn)了植物花色分類(lèi)，并對(duì)活體植物葉片進(jìn)行了連續(xù)測(cè)量試驗(yàn)。該裝置不僅能夠用于植物花瓣及葉片的色素分類(lèi)以及植物生長(zhǎng)狀態(tài)跟蹤測(cè)量，而且可以用于古代藝術(shù)品色素組分的分析，對(duì)研究古代藝術(shù)品的制作工藝、顏料成分及實(shí)現(xiàn)古藝術(shù)品的修復(fù)及保存具有重要意義。文檔編號(hào)G01J3/46GK201229205SQ20082004188公開(kāi)日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年7月17日優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日發(fā)明者唐懷民,徐英宏申請(qǐng)人:唐懷民