一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置和方法制造方法及图纸

一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，包括箱体，箱体中设置有载物台，涂抹有吸附剂的载玻片位于载物台上，在箱体中还设置有孢子捕捉风道装置和显微成像装置，孢子捕捉风道装置包括不带底板的风箱，风箱的采集风道进风口通过管路与箱体上的进风口相连，风箱的采集风道出风口通过管路与吸风风机相连，通过步进电机十控制能够使得风箱底部与载物台上的载玻片贴紧，显微成像装置设置于载物台的上方，对其上的载玻片中孢子的显微图像进行图像采集。本发明专利技术可实现载玻片不同位置点孢子显微图像采集功能，以简化装置的复杂性，实现对空中真菌孢子的显微图像采集。

A Microimage Acquisition Device and Method for Fungus Spores with Controllable Acquisition Points

A fungus spore microscopic image acquisition device with controllable collection point includes a box body, a loading platform is arranged in the box body, a slide coated with adsorbent is located on the loading platform, and a spore capture air duct device and a microscopic imaging device are also arranged in the box body. The spore capture air duct device includes a bellows without a bottom plate, and the air inlet of the collecting air duct of the bellows passes through the air duct and the air inlet of the box body. The air outlet of the collecting duct of the bellows is connected with the suction fan through the pipeline. The bottom of the bellows can be tightly attached to the slide on the carrier platform by stepping motor 10 control. The micro-imaging device is set on the top of the carrier platform, and the micro-images of spores in the slide on the bellows are collected. The invention can realize the microscopic image acquisition function of spot spores at different positions on slide, simplify the complexity of the device, and realize the microscopic image acquisition of fungal spores in the air.

【技术实现步骤摘要】
一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置和方法
本专利技术属于智能农业和生物科学
，特别涉及一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置和方法。
技术介绍
采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置是一种用于植物真菌病害监测和预报的仪器，主要用于远程采集随空气传播、传染的植物病原真菌孢子显微图像，进而测定植物生产环境中的真菌孢子数量，可为植物真菌病害的预测预报提供基础数据，是及早制定正确的防控策略和采取防治措施的一个重要依据。然而，由于在高放大倍数下，显微镜的视场范围非常的小，若仅采集载玻片上一个位置点的显微图像，难以反映载玻片上真菌孢子的真实数量；若遍历载玻片上所有区域采集真菌孢子显微图像，存在费时、图像数据量庞大等不足。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置和方法，以不易变形的载玻片为孢子捕捉载体，提出采集点可控的N个横向遍历的采集图像方法，显微镜与载物台的焦距手动调节后固定，通过驱动模块输出不同的脉冲数，控制步进电机的转动以实现载物台精准的平面移动，可实现载玻片不同位置点孢子显微图像采集功能，以简化装置的复杂性，实现对空中真菌孢子的显微图像采集。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，包括箱体6，箱体6中设置有载物台2，涂抹有吸附剂的载玻片17位于载物台2上，其特征在于，在箱体6中还设置有孢子捕捉风道装置4和显微成像装置5，所述孢子捕捉风道装置4包括不带底板的风箱42，风箱42的采集风道进风口40通过管路与箱体6上的进风口9相连，风箱42的采集风道出风口41通过管路与吸风风机10相连，通过步进电机十38控制能够使得风箱42底部与载物台2上的载玻片17贴紧，所述显微成像装置5设置于载物台2的上方，对其上的载玻片17中孢子的显微图像进行图像采集。所述载物台2安装于丝杠导轨一15上，通过步进电机三16驱动丝杠导轨一15使得载物台2沿X方向移动，所述载物台2上安装有步进电机四23，步进电机四23驱动载物台2沿Y方向移动，以控制载物台在平面上运动。所述载物台2上安装有限位销25和玻片限位板27，限位销25由步进电机五24控制，在涂抹孢子吸附剂时，步进电机五24推动限位销25卡住载玻片17，玻片限位板27由步进电机六28控制，在采集图像结束后推动载玻片17使其落入回收盒内。所述显微成像装置5通过螺栓手动调节显微镜的焦距后固定，提出了采集点可控的N个横向遍历的采集图像方法，所述载玻片17左下角为采集起点，右上角为终点，通过驱动模块输出不同的脉冲数，控制步进电机的转动以实现载物台2精准的平面移动，以采集载玻片17上不同坐标点的夏孢子显微图像，实现对载玻片17不同位置点的显微图像进行自动采集。所述显微成像装置5包括显微镜数字摄像头43、镜筒44和物镜45，所述显微镜数字摄像头43通过USB数据线和嵌入式工控机连接，随时接收来自工控机发出的图像采集信号，通过镜筒44和物镜45可放大100～400倍数，抓拍所述载玻片17上真菌孢子的显微图像。所述风箱42安装在丝杠导轨五39上，由步进电机十38带动沿丝杠导轨五39上下运动，所述采集风道进风口40位于风箱42的顶部，采集风道出风口41位于风箱42的侧面。所述载物台2下方正对所述显微成像装置5安装有显微镜光源12，所述箱体6顶部设置太阳能电板14，且太阳能电板14倾斜角度可调节，内部设置蓄电池13，蓄电池13和太阳能电板14相连以采集清洁的太阳能为整个装置供电。采用嵌入式工控机控制各个电机，工控机封装于所述箱体6内，通过USB接口与无线通信模块相连，实现采集装置的远程图像传输，同时接收来自服务器端的控制命令信号，并根据服务器端的信号，启动或急停各个运动模块。本专利技术还提供了利用所述采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置的采集方法，采用嵌入式工控机控制，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：将涂抹吸附剂的载玻片17放置在载物台2上，运行步进电机五24，利用限位销25卡紧载玻片17；步骤S2：运行步进电机三16和步进电机四23，移动载玻片17到孢子捕捉风道装置4位置处，孢子捕捉风道装置4运行使风箱42底部与载玻片17贴紧，同时开启吸风风机10；步骤S3：捕捉真菌孢子时间范围为2～24小时，按实际需求设定捕捉时间；步骤S4：捕捉结束后，关闭吸风风机10，运行步进电机三16和步进电机四23，载玻片17水平运送到显微成像位置5处，开启显微镜光源12；步骤S5：运行步进电机三16和步进电机四23，以采集载玻片17上不同位置点上的孢子显微图像，同时启动显微镜数字摄像头43采集图像，按照采集点可控的N个横向遍历的采集图像方法，所述载玻片17左下角为采集起点，右上角为终点，通过驱动模块输出不同的脉冲数，控制步进电机三16和步进电机四23的转动以实现载物台2精准的平面移动，采集载玻片17上不同坐标点的夏孢子显微图像，实现对载玻片17不同位置点的显微图像进行自动采集。步骤S6：工控机将图像数据存储在硬盘中，同时通过无线网络进行图像远程传输到服务器端；步骤S7：关闭显微镜光源12，控制步进电机六28运动将载玻片17运送到回收位置丢弃，结束采集。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置和方法，以不易变形的载玻片为孢子捕捉载体，通过驱动模块输出不同的脉冲数，控制步进电机的转动以实现载物台精准的平面移动，以采集载玻片上不同位置点的夏孢子显微图像，解决了遍历载玻片上所有区域采集图像存在费时、图像数据量庞大等的不足，简化了装置的复杂性，实现了对空中真菌孢子的显微图像采集。可用于远程采集随空气传播、传染的植物病原真菌孢子显微图像，进而测定植物生产环境中的真菌孢子数量，可为植物真菌病害的预测预报提供基础数据，是及早制定正确的防控策略和采取防治措施的一个重要依据。附图说明图1为本专利技术载物台示意图。图2为本专利技术采集风道装置示意图。图3为本专利技术显微成像装置示意图。图4为本专利技术载玻片不同位置点显微图像自动采集示意图。图5为本专利技术采集的夏孢子显微图像示意图。图6为本专利技术实施例中装置各模块结构示意图。图7为本专利技术实施例中装置机械主体结构示意图。图8为本专利技术实施例中载玻片取片装置示意图。图9为本专利技术实施例中涂脂装置示意图。图10为本专利技术实施例中远程采集装置软件工作流程图。具体实施方式下面结合附图和以采集小麦条锈病菌夏孢子、孢子吸附剂选用凡士林为实施例详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术一种采集点可控的夏孢子显微图像采集装置，包括箱体6，箱体6中设置有载物台2，涂抹有凡士林的载玻片17位于载物台2上，参考图1，载物台2安装于丝杠导轨一15上，通过步进电机三16驱动丝杠导轨一15使得载物台2沿X方向移动，载物台2上安装有步进电机四23，步进电机四23驱动载物台2沿Y方向移动，载物台2上安装有限位销25和玻片限位板27，限位销25由步进电机五24控制，在涂抹凡士林时，步进电机五24推动限位销25卡住载玻片17，玻片限位板27由步进电机六28控制，在采集图像结束后推动载玻片17使其落入回收盒内。箱体6下部设置地栓螺孔7和万向轮8，在箱体6中还设置有孢子采集风道装置4和显微成像装置5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，包括箱体(6)，箱体(6)中设置有载物台(2)，涂抹有吸附剂的载玻片(17)位于载物台(2)上，其特征在于，在箱体(6)中还设置有孢子捕捉风道装置(4)和显微成像装置(5)，所述孢子捕捉风道装置(4)包括不带底板的风箱(42)，风箱(42)的采集风道进风口(40)通过管路与箱体(6)上的进风口(9)相连，风箱(42)的采集风道出风口(41)通过管路与吸风风机(10)相连，通过步进电机十(38)控制能够使得风箱(42)底部与载物台(2)上的载玻片(17)贴紧，所述显微成像装置(5)设置于载物台(2)的上方，对其上的载玻片(17)中孢子进行显微图像采集。

【技术特征摘要】
1.一种采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，包括箱体(6)，箱体(6)中设置有载物台(2)，涂抹有吸附剂的载玻片(17)位于载物台(2)上，其特征在于，在箱体(6)中还设置有孢子捕捉风道装置(4)和显微成像装置(5)，所述孢子捕捉风道装置(4)包括不带底板的风箱(42)，风箱(42)的采集风道进风口(40)通过管路与箱体(6)上的进风口(9)相连，风箱(42)的采集风道出风口(41)通过管路与吸风风机(10)相连，通过步进电机十(38)控制能够使得风箱(42)底部与载物台(2)上的载玻片(17)贴紧，所述显微成像装置(5)设置于载物台(2)的上方，对其上的载玻片(17)中孢子进行显微图像采集。2.根据权利要求1所述采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，其特征在于，所述载物台(2)安装于丝杠导轨一(15)上，通过步进电机三(16)驱动丝杠导轨一(15)使得载物台(2)沿X方向移动，所述载物台(2)上安装有步进电机四(23)，步进电机四(23)驱动载物台(2)沿Y方向移动，所述载物台(2)上安装有限位销(25)和玻片限位板(27)，限位销(25)由步进电机五(24)控制，在涂抹孢子吸附剂时，步进电机五(24)推动限位销(25)卡住载玻片(17)，玻片限位板(27)由步进电机六(28)控制，在采集图像结束后推动载玻片(17)使其落入回收盒内。3.根据权利要求1所述采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，其特征在于，所述显微成像装置(5)通过螺栓手动调节显微镜的焦距后固定，所述载玻片(17)左下角为采集起点，右上角为终点，通过驱动模块输出不同的脉冲数，控制步进电机的转动以实现载物台(2)精准的平面移动，采集载玻片(17)上不同坐标点的夏孢子显微图像，实现对载玻片(17)不同位置点的显微图像进行自动采集。4.根据权利要求1所述采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，其特征在于，所述风箱(42)安装在丝杠导轨五(39)上，由步进电机十(38)带动沿丝杠导轨五(39)上下运动，所述采集风道进风口(40)位于风箱(42)的顶部，采集风道出风口(41)位于风箱(42)的侧面。5.根据权利要求1所述采集点可控的真菌孢子显微图像采集装置，其特征在于，所述显微成...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东健，雷雨，姚志凤，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61