[发明专利]活体植物叶片气孔成像观测仪

说明书

本发明公开了一种活体植物叶片气孔成像观测仪。本发明中的电源模块用于给整个系统提供电能；4.3寸电容触摸屏通过排线连接至MCU最小系统模块，用于实现人机交互；时钟模块连接至MCU最小系统模块，用于为整个系统提供时间基准；电压检测模块，输入端为电源模块中的铅蓄电池，输出端连接至MCU最小系统模块的AD接口，用于检测电源模块中的铅蓄电池的剩余电量；舵机遮光模块连接至MCU最小系统模块的PWM接口，用于控制遮光板的转向。本发明实现了严格意义上的活体植物叶片气孔图像得观测，即在叶片不脱离植物本体且进行正常光合作用的同时获取叶片气孔图像。

技术领域

本发明涉及一种活体植物叶片气孔成像观测仪，尤其是涉及一种在不影响植物叶片正常生理活动的同时，获取植物叶片的气孔图像的观测仪。

背景技术

当今，全球气候变化问题日益突出。森林作为陆地生态系统的主体，具有可重复再生的特性，有碳源和碳汇的双重作用，尤其是碳汇功能，不仅能极大地缓解气候变暖趋势，而且能有效的抵消CO₂排放，促进碳在地球生态体系中的平衡。通过森林碳汇抵消CO₂排放已成为国际气候公约的重要内容，受到世界各国政府和科学家的广泛关注。近年来，我国空气质量退化较快，仅雾霾一项指标就呈范围扩大和持续时间延长的趋势，已成为引起民众身体健康恐慌的严重社会问题。改善空气质量成为我国各级政府的重要工作目标。植物在其生长发育过程中，其各种重要的生理生化活动都与气孔运动息息相关，所以对植物气孔的研究显得十分重要。

目前现有观测叶片气孔的装置或方法，都无法在不影响植物正常生理的同时准确观测到植物叶片气孔。目前观测气孔的方法大致有四种，一种是撕取叶片表皮组织，制成标本在生物显微镜下观测，该方法以“暴力”方式中断了叶片正常生理活动，另一种是将叶片从植物体上摘下，在实验室中用显微镜扫描的方式实现气孔的观测，该方法虽然不破坏叶片组织，但也终止了叶片的正常生理活动，而且由于叶片脱离了植物体叶片上的气孔随着时间的变化趋于闭合，导致观测结果不准确；第三种方法是使用气度计定量检测气孔开合度，该方法虽不用将叶片从植物体上摘下，但是气度计的夹具影响了植物叶片正常进行光合作用，同样会导致测量结果不准确；第四种方法用电子显微镜观测，虽然该方法能够实现活体植物的气孔观测，但是却影响了植物正常的光合作用，且观测植物大小受限，观测地点受限，且不利于户外长期工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不影响植物叶片正常生理活动的同时，获取植物叶片的气孔图像的装置，用于实现在植物叶片进行正常光合作用的同时，获取叶片气孔图像，便于图像处理，且观测植物大小、地点不受限制，观测时间较长。

本发明采用的技术方案是：

本测量仪包括：电源模块、MCU最小系统模块、系统内存扩展模块、SD卡存储模块、时钟模块、4.3寸电容触摸屏接口模块、电压检测模块、舵机遮光模块、摄像头接口模块等。电源模块用于给整个系统提供电能；4.3寸电容触摸屏通过排线连接至MCU最小系统模块，用于实现人机交互；时钟模块连接至MCU最小系统模块，用于为整个系统提供时间基准；电压检测模块，输入端为电源模块中的铅蓄电池，输出端连接至MCU最小系统模块的AD接口，用于检测电源模块中的铅蓄电池的剩余电量；舵机遮光模块连接至MCU最小系统模块的PWM接口，用于控制遮光板的转向；SD卡存储模块连接至MCU最小系统模块的SDIO接口，用于保存拍摄的叶片气孔图像；系统内存扩展模块连接至MCU最小系统模块的FSMC接口，用于为系统扩展内存空间；摄像头模块连接至MCU最小系统模块的IIC接口和GPIO接口。

所述的电源模块提供+3.3V、+5V电压。