[发明专利]一种耐低温弱光的辣椒品种的筛选方法和装置

权利要求书

1.一种耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取已知的对低温弱光具有不同程度耐性的辣椒品种培养，待到幼苗期时进行人工低温弱光处理；

(2)将辣椒幼苗进行暗处理后，分别利用叶绿素成像仪和RGB成像仪采集叶绿素荧光图像和RGB图像，对图像进行分析和处理，得到相应的叶绿素荧光参数、形状参数和颜色参数；

(3)计算每个辣椒幼苗的耐低温弱光性综合评价值作为输入，以不同耐低温弱光程度作为输出，建立低温弱光耐性程度判别模型；

(4)对未知待筛选的辣椒品种进行同样的人工低温弱光处理，首先筛选叶面积明显缩减、生长明显停止的辣椒幼苗即为不耐性，剩余的辣椒幼苗采集叶绿素荧光图像和RGB图像，计算耐低温弱光性综合评价值输入判别模型即可判断耐性程度。

2.根据权利要求1所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，步骤(2)中，采集叶绿素荧光图像的步骤为：

将辣椒幼苗暗适应30min后，打开测量光脉冲测定最小荧光Fo，再打开饱和光脉冲测得最大荧光Fm，随后打开光化光，接着打开饱和光脉冲测得光适应后的最大荧光Fm’，再打开远红外光脉冲测得光适应后的最小荧光Fo’，最后采集光适应时的稳态荧光Fs。

3.根据权利要求1所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，步骤(2)中，对图像进行分析和处理包括：对RGB图像进行灰度化、滤波、二值化、分离叶柄和提取叶片轮廓并计算特征值。

4.根据权利要求1所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的叶绿素荧光参数包括：PSII最大光化学效率，光化学猝灭系数，天线色素捕光效率，PSII实际光量子效率，非光化学猝灭系数；所述的形状参数包括：叶面积、叶片周长、叶片长度、叶片宽度、叶宽指数；所述的颜色参数包括：叶片H均值、S均值、L均值。

5.根据权利要求1所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的耐低温弱光性综合评价值计算方法为：先计算每个辣椒幼苗的叶绿素荧光、形状、颜色三项参数的耐低温弱光系数，进行主因子分析，选出贡献率达90％以上的前几个综合指标，再计算每个综合指标的隶属函数值以及权重，最后得到耐低温弱光性综合评价值。

6.根据权利要求1所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的低温弱光耐性程度判别模型采用极限学习机学习方法建立。

7.一种耐低温弱光性的辣椒品种的筛选装置，其特征在于，包括：

遮光室，所述遮光室设有暗适应屏幕；

水平支撑架，固定于遮光室的顶部；

电控平移和升降模块，安装在水平支撑架上，用于沿水平支撑架水平移动或垂直于水平支撑架上下移动；

激光雷达导航模块，安装在水平支撑架上，用来确定筛选装置的位置，同时快速获得环境轮廓信息，帮助装置实现自主构建地图、实时路径规划与自动避开障碍物；

光源和成像模块，朝下安装在电控平移和升降装置上，用于采集所测幼苗的图像信息；

数据采集和处理模块，安装在遮光室外侧面，与光源和成像模块相连，用于采集待测植株的图像实时上传至远程操控设备，提取所测图像中的特征参数，并计算出耐低温弱光性综合评价值，判断所测幼苗的耐低温弱光程度；

控制存储模块，安装在遮光室外侧面，分别与导航模块、电控平移和升降模块、光源和成像模块、数据采集和处理模块相连，用于控制上述模块工作并存储数据；

还包括远程操控设备，与控制存储模块有线或无线连接，用于对控制存储模块进行远程实时遥控，接收数据并存储于数据库。

8.根据权利要求7所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选装置，其特征在于，所述遮光室的内壁上涂有黑色吸光涂层。

9.根据权利要求7所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选装置，其特征在于，所述的激光雷达导航模块包括GPS定位系统、IMU惯性测量单元和激光扫描仪。

10.根据权利要求7所述的耐低温弱光性的辣椒品种的筛选装置，其特征在于，所述光源和成像模块包括对称设置的4块光源板，光源板中间镂空区域安装成像模块，所述的光源板上设有LED灯；成像模块包括叶绿素荧光成像仪和RGB成像仪集成作用系统，由CCD镜头、滤光轮、滤波器和散热单元构成。