專利名稱：植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光測試裝置，尤其涉及一種植物葉綠素?zé)晒鉁y試裝置。
背景技術(shù)：
植物的生長狀態(tài)可以通過檢測植物中的葉綠素狀態(tài)來監(jiān)控，而葉綠素的狀態(tài)一般 可以通過葉綠素?zé)晒鉁y量的方法得到。常用的方法為調(diào)制式測量熒光方法，該方法是利用 光子密度較小的調(diào)制測量光照射植物的葉子，通過光電探測器測量其激發(fā)的熒光。然后再 照射強的非調(diào)制光和飽和脈沖光，測量其熒光的變化情況，來確定葉綠素的熒光參數(shù)。通常 非調(diào)制光(光化光)和飽和脈沖光的光子流密度較大，尤其是飽和光脈沖，其光子流密度可 達(dá)6000-10000 μ mol photonsnT、—1。目前現(xiàn)有的葉綠素?zé)晒鉁y試儀分為單點式測量和成像 測量二種方式，在成像測量中，現(xiàn)有儀器中調(diào)制測量光、光化光和飽和脈沖光的照明區(qū)域相 同，由于激發(fā)熒光用的光化光和飽和脈沖光的光強較大，必須使用較大功率的燈源，這使得 測量大面積熒光分布比較困難。在考慮燈源功率的情況下，一般成像熒光測量儀的檢測面 積只有一百平方厘米左右，若檢測面積在幾平方米，激發(fā)光源功率會增加到幾萬瓦，因此目 前尚沒有大面積在線成像檢測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)在大棚等植物生長地進(jìn)行大面積的在線葉綠素?zé)晒鈾z 測，通過檢測系統(tǒng)的掃描和飽和脈沖光的掃描，解決大面積在線測量以及激發(fā)光源功率過 大的問題，提供一種植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置。植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置包括第一矩形光源、第二矩形光源、線光源)、CXD 攝像機、濾光片和傳送帶，傳送帶上設(shè)有第一矩形光源、第二矩形光源、線光源、CXD攝像機、 濾光片，CCD攝像機下方設(shè)有濾光片，濾光片兩側(cè)設(shè)有第一矩形光源、第二矩形光源、線光 源；第一矩形光源、第二矩形光源、線光源、CCD攝像機、濾光片在傳送帶的帶動下一起進(jìn)行 左右移動，第一矩形光源和第二矩形光源投射出的光斑均為CCD攝像機下方的一個相互交 疊且對準(zhǔn)的矩形照明光斑，線光源投射出的光斑為長條形照明光斑，且長條形照明光斑處 于矩形照明光斑內(nèi)，長條形照明光斑長度和矩形照明光斑的寬度相等。所述的線光源包括發(fā)光體，照明光學(xué)透鏡和掃描機構(gòu)，掃描機構(gòu)下方與帶動發(fā)光 體和照明光學(xué)透鏡依次相連，掃描機構(gòu)帶動發(fā)光體和照明光學(xué)透鏡一起左右移動。所述的第一矩形光源為LED光源，第二矩形光源和線光源為LED光源、氣體放電光 源或鹵素?zé)簟１景l(fā)明的優(yōu)點是檢測系統(tǒng)的掃描和飽和脈沖光的掃描，解決大功率激發(fā)光的問 題，實現(xiàn)大面積在線測量。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的線光源結(jié)構(gòu)示意圖；圖中第一矩形光源1、第二矩形光源2、線光源3、CXD攝像機4、濾光片5、傳送帶 6、矩形照明光斑7、長條形照明光斑8、發(fā)光體31、照明光學(xué)透鏡32、掃描機構(gòu)33。
具體實施方式
如圖1所示，植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置包括第一矩形光源1、第二矩形光源2、 線光源3、(XD攝像機4、濾光片5和傳送帶6，傳送帶6上設(shè)有第一矩形光源1、第二矩形光 源2、線光源3、(XD攝像機4、濾光片5，CXD攝像機4下方設(shè)有濾光片5，濾光片5兩側(cè)設(shè)有 第一矩形光源1、第二矩形光源2、線光源3 ；第一矩形光源1、第二矩形光源2、線光源3、(XD 攝像機4、濾光片5在傳送帶6的帶動下一起進(jìn)行左右移動，第一矩形光源1和第二矩形光 源2投射出的光斑均為CCD攝像機4下方的一個相互交疊且對準(zhǔn)的矩形照明光斑7，線光源 3投射出的光斑為長條形照明光斑8，且長條形照明光斑8處于矩形照明光斑7內(nèi)，長條形 照明光斑8長度和矩形照明光斑7的寬度相等。所述的第一矩形光源1為LED光源，第二矩形光源2和線光源3為LED光源、氣體 放電光源或鹵素?zé)羧鐖D2所示，線光源3包括發(fā)光體31，照明光學(xué)透鏡32和掃描機構(gòu)33，掃描機構(gòu) 33下方與帶動發(fā)光體31和照明光學(xué)透鏡32依次相連，掃描機構(gòu)33帶動發(fā)光體31和照明 光學(xué)透鏡32 —起左右移動。測量時首先由第一矩形光源1投射一個矩形的調(diào)制照明光斑，該光斑需要的光強 較小，因此可以使用功率較小的燈源，激發(fā)波長可以使用藍(lán)光或紅光，光源可以使用LED光 源，通過驅(qū)動電流的波形進(jìn)行直接調(diào)制，一般光子流密度在零點幾個μ mol photons πΓ、—1。然后依次打開線光源3和第二矩形光源2。線光源3通過其中配置的掃描機構(gòu)33 使長條形照明光斑8從左到右移動，完成從矩形照明光斑7最左側(cè)到最右側(cè)的掃描。線光 源3投射的光子流密度在幾千到1萬μ mol photons πΓΥ1。長條形照明光斑8的掃描速度根據(jù)飽和脈沖光的脈沖時間t和長條形照明光斑8 的寬度d計算，比如飽和脈沖時間是t秒，則長條形照明光斑8的掃描速度V為V = d/t第二矩形光源2投射一個非調(diào)制的矩形光斑。光子流密度在幾百ymolphotons πΓ、—1。第二矩形光源2波長可采用紅光、綠光或藍(lán)光。線光源3波長可以選擇紅光、藍(lán)光或 白光。在矩形照明光斑7內(nèi)植物的葉綠素?zé)晒庾兓ㄟ^CXD攝像機3進(jìn)行拍攝記錄。激 發(fā)波長通常要和熒光波長分離，避免激發(fā)光對熒光的干擾，因此在CCD攝像機3前設(shè)置有濾 光片4，濾光片4可以讓熒光波長通過，而第一矩形光源1、第二矩形光源2和線光源3投射 的激發(fā)光的波長不能通過。大面積在線測量通過CXD可探測的矩形面積的移動掃描來實現(xiàn)。當(dāng)矩形照明光斑 7內(nèi)的熒光參數(shù)測試完畢后，第一矩形光源1、第二矩形光源2、線光源3、(XD攝像機4、濾光 片5在傳送帶6的帶動下一起進(jìn)行左右移動，進(jìn)行下一個矩形面積的測量。上述裝置中第一矩形光源1為LED燈源，第二矩形光源2和線光源3可以采用LED光源、氣體放電光源或鹵素?zé)簟?有上述裝置和測量方法可以知道，飽和脈沖光由于為長條形照明光斑，其光斑面 積可以降低為矩形照明面積的十分之一或幾十分之一，因此可以大大降低飽和脈沖光源所 需要的功率，從而使得大面積在線測量成為可能。
權(quán)利要求
一種植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置，其特征在于包括第一矩形光源(1)、第二矩形光源(2)、線光源(3)、CCD攝像機(4)、濾光片(5)和傳送帶(6)，傳送帶(6)上設(shè)有第一矩形光源(1)、第二矩形光源(2)、線光源(3)、CCD攝像機(4)、濾光片(5)，CCD攝像機(4)下方設(shè)有濾光片(5)，濾光片(5)兩側(cè)設(shè)有第一矩形光源(1)、第二矩形光源(2)、線光源(3)；第一矩形光源(1)、第二矩形光源(2)、線光源(3)、CCD攝像機(4)、濾光片(5)在傳送帶(6)的帶動下一起進(jìn)行左右移動，第一矩形光源(1)和第二矩形光源(2)投射出的光斑均為CCD攝像機(4)下方的一個相互交疊且對準(zhǔn)的矩形照明光斑(7)，線光源(3)投射出的光斑為長條形照明光斑(8)，且長條形照明光斑(8)處于矩形照明光斑(7)內(nèi)，長條形照明光斑(8)長度和矩形照明光斑(7)的寬度相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置，其特性在于所述的線光 源(3)包括發(fā)光體(31)，照明光學(xué)透鏡(32)和掃描機構(gòu)(33)，掃描機構(gòu)(33)下方與帶動 發(fā)光體(31)和照明光學(xué)透鏡(32)依次相連，掃描機構(gòu)(33)帶動發(fā)光體(31)和照明光學(xué) 透鏡(32) —起左右移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置，其特征在于所述的第一 矩形光源(1)為LED光源，第二矩形光源(2)和線光源(3)為LED光源、氣體放電光源或鹵 素?zé)簟?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物葉綠素?zé)晒庠诰€檢測裝置。它包括第一矩形光源、第二矩形光源、線光源、CCD攝像機、濾光片和傳送帶，其中第一矩形光源和第二矩形光源投射出矩形照明光斑，分別作為調(diào)制測量光和非調(diào)制的光化光，線光源投射出的長條形照明光斑作為飽和脈沖光。飽和脈沖光在矩形光斑中進(jìn)行掃描。CCD攝像機通過濾光片記錄矩形光斑內(nèi)的熒光變化圖像。通過整個測量裝置在植物上方的移動測量大面積的植物葉綠素?zé)晒夥植记闆r。本發(fā)明的優(yōu)點是通過檢測系統(tǒng)的掃描和飽和脈沖光的掃描，解決大面積在線測量以及激發(fā)光源功率過大的問題。
文檔編號G01N21/64GK101865846SQ20101020093
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者劉旭, 李海峰, 鄭臻榮 申請人:浙江大學(xué)