[发明专利]一种空气中真菌孢子无透镜全息图像采集装置

说明书

一种空气中真菌孢子无透镜全息图像采集装置，包括箱体，其特征在于，在箱体中设置无透镜全息成像装置、孢子传输装置和孢子采集风道装置，其中孢子传输装置包括透明的孢子传输带，孢子采集风道装置包括位于孢子传输带上方的风箱，风箱底部有落料口，顶部有采集风道进风口，侧壁有采集风道出风口，采集风道进风口通过管路与箱体上的进风口相连，采集风道出风口通过管路与吸风风机相连，无透镜全息成像装置包括LED光源、小孔和CMOS相机，LED光源发出的光经小孔照射至孢子传输带上，CMOS相机设置于孢子传输带下方，与小孔正对；本发明以无透镜全息成像技术代替传统显微成像技术，具有结构简单、连续采样、造价低廉的优点。

技术领域

本发明属于智能农业和生物科学技术领域，特别涉及一种空气中真菌孢子无透镜全息图像采集装置。

背景技术

随着孢子捕捉器的更新和普及，空中气传植物病原真菌孢子多采用孢子捕捉器取样和监测。但是传统的孢子捕捉方法，存在工作量大、效率低、费时费力、需人工定时换取玻片或捕捉带等不足，无法对农田空中孢子的浓度情况进行自动、实时、大尺度快速监测，导致测量结果无法反映大尺度农田真菌孢子的实时和动态变化情况。

传统光学显微镜结构上由光源、光学透镜、光探测器和机械部件等组成。成像过程中需要配合使用多个机械部件，经过多次调整焦距才能获取清晰的图像。因此传统光学显微镜结构较复杂，体积较大，导致不便携带，导致此类方法无法对小麦条锈病病菌孢子进行大范围、快速和全天候实时的观察。同时，由于包含多个透镜，传统光学显微镜的视场较小，一次只能看到待测细胞极小的区域。生产实际中需要专业的研究人员观察计数，而国内符合要求的研究员相对于要观察的区域来说是远远不够的。因此在对田间空气中的孢子观察时，研制一种便于携带的且非专业人士也可快速采集样品，并对结果进行实时分析的设备是非常迫切的。

现有技术中，发明人雷雨提交的中国申请号为201821739143.4，申请日为2018年10月25日，名称为“一种空气中真菌孢子显微图像远程采集装置”的发明提供了一种自动捕捉加孢子图像抓拍的装置，但该捕捉装置工作时需要配合使用多个机械部件，结构较复杂，体积较大，导致不便携带；并且由于内置精密的光学显微镜，造价昂贵。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种空气中真菌孢子无透镜全息图像采集装置，以无透镜全息成像技术代替传统显微成像技术，创制出体积小、造价低廉、性能良好的孢子实时检测硬件系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种空气中真菌孢子无透镜全息图像采集装置，包括箱体1，其特征在于，在箱体1中设置无透镜全息成像装置2、孢子传输装置5和孢子采集风道装置3，其中所述孢子传输装置5包括透明的孢子传输带13，孢子采集风道装置3包括位于孢子传输带13上方的风箱19，风箱19底部有落料口22，顶部有采集风道进风口20，侧壁有采集风道出风口21，采集风道进风口20通过管路与箱体1上的进风口7相连，采集风道出风口21通过管路与吸风风机17相连，所述无透镜全息成像装置2包括LED光源9、小孔10和CMOS相机11，LED光源9发出的光经小孔10照射至孢子传输带13上，所述CMOS相机11设置于孢子传输带13下方，与小孔10正对。

优选地，所述箱体1背部设置带有螺孔15的安装耳片8，所述进风口7设置有纱网，箱体1顶部安装有顶盖18，顶盖设有挡雨板，挡雨板通过支脚固定，箱体1侧壁上设有控制蓄电池的开关和充电口。

优选地，所述孢子传输带13连接两个步进电机14由其驱动实现左右运动，通过导向轮12导向。

优选地，本发明还包括控制装置4，控制装置4连接步进电机14和CMOS相机11，控制步进电机14使所采集的孢子传输到CMOS相机11正中间，控制CMOS相机11采集无透镜全息图像，并实现采集装置的远程图像传输。

优选地，所述控制装置4通过USB数据线和树莓派与CMOS相机11连接。