[发明专利]一种植物叶绿素荧光检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种植物叶绿素荧光检测装置。

背景技术

光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它利用太阳光能裂解水释放出了地球上绝大多数所需要的氧气，同时固定大气中的二氧化碳为葡萄糖为新陈代谢提供能量。在光合作用的光反应过程，将所吸收的光能进行传递。转换为电能的过程中，有一部分光能损耗以较长波长的荧光方式释放。自然条件下，叶绿素荧光和光合作用有着十分密切的关系，很多光合作用过程的变化都可通过叶绿素荧光反映出来，由于其测量快速、可靠、灵敏、对样品无损伤等特点，使其得以迅速发展。

植物叶绿素荧光常用的测量方法为调制式测量荧光方法，该方法是利用光子密度较小的调制测量光照射植物的叶片，探测其激发的荧光。用强光强的饱和光脉冲测量荧光的变化情况，确定叶绿素的荧光参数。随着CCD摄像技术的发展，使荧光成像测量成为可能。

目前，现有的叶绿素荧光测试仪一般采用的光源都为发散性光源，且通过多个灯源的光斑拼接来增大照射面积，公开号为CN103018221A的专利文献公开了了一种均匀光照的植物叶绿素荧光检测装置，包括用于向待测样品发射检测光的光源、用于采集来自待测样品光线的摄像机、布置在所述摄像机和待测样品之间的滤光片，还设有将来自光源的检测光反射至待测样品的反光镜。该发明可提供测量光、饱和脉冲光以及光化光三种光源，光源发出的光被反光镜反射，在装置内部形成均匀照明的空间，从而可对植株不同高度的叶片进行照明成像。

以上专利文献中通过增设封闭式的反光镜使来自光源的检测光反射至待测样品，光源发出的光被反光镜反射，在装置内部形成均匀照明的空间，此方法不仅使仪器设备体积庞大，结构复杂，且不便于移动，无法完成大面积绿色植物的测试。

发明内容

本发明提供了一种植物叶绿素荧光检测装置，解决现有技术通过增设封闭式的反光镜来使发散光线变均匀，此方法不仅使仪器设备体积庞大，结构复杂，且不便于移动，无法完成大面积绿色植物的测试的问题。

一种植物叶绿素荧光检测装置，包括：

导轨；

沿所述导轨移动的机架；

设在机架顶部用于采集待测植物反射光信息的摄像机；

安装在机架上用于向待测植物投射检测光的若干LED灯，在每个LED灯的出射光路上设有用于将出射光调整为矩形光柱的光路组件，且各LED灯对应的矩形光柱投射至同一汇聚区。

所述的机架可沿着导轨水平移动，使所述的植物叶绿素荧光检测装置可对大面积的绿色植物进行植物叶绿素荧光检测。同时，通过多个LED灯对应的矩形光柱汇聚至同一区域来增强光源的光照强度，增大照射范围的同时光照强度也得到保证。

优选的，所述汇聚区的大小与摄像机探测的面积相适应。使被激发的叶绿素荧光可被摄像机完全接收，提高了装置的能量利用率。

为了使机架在水平面上移动平稳，所述导轨为平行布置的两条。所述导轨为滑轨，且机架上设有与所述滑轨配合滑轮。

所述光路组件包括沿光路依次布置的导光筒和透镜，所述导光筒为由四块反射镜围成的矩形筒。使光线可在导光筒内不断反射最终出射为均匀矩形光斑，所述透镜为多块，通过所述透镜可均匀放大从导光筒7射出光线的照射范围。

优选的，矩形筒的轴线与对应的LED灯光轴重合。

优选的，所述LED灯为由多个蓝色LED封装成的平面光源。

为了更好的给LED灯降温，提高设备的稳定性，延长使用寿命，每个LED灯均配置有散热器。

为了使光源发出足够前度的光线，优选的，所有LED灯围绕摄像机布置至少一圈。

进一步优选的，同属一圈的LED灯在周向上均匀布置。便于计算和调整LED灯照射光线的角度。

优选的，所述摄像机的入射光路上设有滤光片。所述滤光片可对不同光谱段的光进行过滤，从而实现不同光谱段的成像。

本发明采用的植物叶绿素荧光的测量方法为调制式测量荧光方法，该方法是利用光子密度较小的调制测量光照射植物的叶片，探测其激发的荧光，用强光强的饱和光脉冲测量荧光的变化情况，确定叶绿素的荧光参数。需要输出多种类型光束。

为了简化结构，提高本发明装置的性能，还设有用于使所述LED灯选择性提供测量光、饱和脉冲光和光化光的驱动电路。