[发明专利]荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统及方法

权利要求书

1.一种荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统，其特征在于，包括光强度调控模块（3）、暗箱（4）、计算机（5）；所述暗箱（4）从上到下依次包括EMCCD相机（2）、时序可控多波长LED紫外环形光源模组（1）与样品杯（7）；所述EMCCD相机（2）置于暗箱（4）的顶部，EMCCD相机（2）的镜头可伸入暗箱（4）的内部；所述时序可控多波长LED紫外环形光源模组（1）通过升降装置固定于暗箱（4）的中下部；所述样品杯（7）置于暗箱（4）的底部，样品杯（7）附近放有光电探测器（6）；

所述时序可控多波长LED紫外环形光源模组（1）为圆环形，包括多个序列LED光源组和示廓指示灯组；多个所述序列LED光源组依次等间距布满整个圆环，并位于圆环的内圈与外圈之间的中心位置；所述序列LED光源组包括等间距排列的第一序列LED（8）、第二序列LED（9）与第三序列LED（10）；所述示廓指示灯组包括4个或6个沿周向均匀排布的示廓指示灯（11），并靠近圆环的内圈设置；

所述光强度调控模块（3）位于暗箱（4）外，并分别与时序可控多波长LED紫外环形光源模组（1）和光电探测器（6）电连接，所述计算机（5）中安装有采集控制处理软件，所述计算机（5）分别与EMCCD相机（2）、光强度调控模块（3）电连接；光强度调控模块（3）根据光电探测器（6）的反馈信号调节序列紫外LED光源模组的光照强度，具体为：光电探测器（6）获取各序列LED光源模组的发光强度，与粮食粉末试样的颜色分量和高效液相色谱测定值之间的数学模型建立时的发光强度相比较，存在差异时，采集控制处理软件通过自适应调控算法，将指令经由恒压恒流控制器传递到光耦调节器a、光耦调节器b或光耦调节器c，调整对应控制的各序列LED光源模组的电流大小，进而自动调节各序列LED光源模组的光照强度，保证各序列LED光源模组的强度稳定；所述自适应调控算法为光强度变化与电流大小计算方程；

所述采集控制处理软件集成了EMCCD相机（2）和光强度调控模块（3）的各项控制指令；所述采集控制处理软件的显示界面，具有实时显示采集的荧光彩色图像、内置相机参数设置、光强度调控指令、图像校正、图像数据提取、毒素含量计算模型、伪彩色图像生成和数据存储与发布功能；所述采集控制处理软件利用内嵌的毒素含量计算模型，用于粮食样本各空间位点下玉米赤霉烯酮含量的计算及结果显示和存储，以伪彩色图像表达粮食试样中各空间位点处玉米赤霉烯酮含量；

所述含量计算模型是先建立粮食粉末试样的颜色分量和高效液相色谱测定值之间的数学模型，具体为：C_ZEN=a₁×R₁+b₁×G₁+c₁×B₁+a₂×R₂+b₂×G₂+c₂×B₂+a₃×R₃+b₃×G₃+c₃×B₃+d；式中C_ZEN为图像空间位点f_(x,y)下粮食中玉米赤霉烯酮的含量，a₁、a₂、a₃值分别为图像空间位点f_(x,y)下R分量回归系数，R₁、R₂、R₃分别为荧光彩色图像中提取的红色分量值，b₁、b₂、b₃值分别为图像空间位点f_(x,y)下G分量回归系数，G₁、G₂、G₃为荧光彩色图像中提取的绿色分量值，c₁、c₂、c₃值为图像空间位点f_(x,y)下B分量回归系数，B₁、B₂、B₃为荧光彩色图像中提取的蓝色分量值，d为数学回归模型的修正值；再以独立样本集验证评价建立的玉米赤霉烯酮数学模型的性能并进一步优化得到的。