[发明专利]一种光学成像辅助食用菌育种自动化筛选优化装置

说明书

一种光学成像辅助食用菌育种自动化筛选优化装置，所属生物工程育种技术领域，装置包括载物台，主导轨，副导轨以及成像仪器固定器；装置使用时，首先将食用菌株放置在载物台台面的网格区域内，对上位机进行参数设定和初始化后，主导轨控制成像仪器的横向移动，副导轨控制成像仪器的纵向移动，成像仪器采集食用菌株的图像信息，由上位机对图像进行分析提取表型，伺服电机和成像仪器在设定周期内进行工作。本发明减少人力看管和干预，极大提高食用菌育种筛选时的信息采集效率与准确度。

技术领域

本发明属于生物工程育种技术领域，特别涉及一种光学成像辅助食用菌育种自动化筛选优化装置。

背景技术

食用菌育种是指不同种或种内不同株系之间的交配，通常包括杂交配对、转管繁殖、初筛、复筛、栽培试验、示范推广等阶段。其中初筛和复筛阶段，需要测量计算：1.菌丝生长速度；2.出菇菌块(袋)的表型特征；3.子实体表型特征；4.子实体的产量；5.适宜生长温度、湿度等。目前常用的测量计算方式包括：卡尺测量菌丝、菌块(包)、子实体的尺度信息，人工使用光学成像仪器获取菌体形态、水份含量等表型信息。光学成像增强了表型提取的信息丰富度，降低了对菌体的破坏性，是育种的有效辅助工具。

食用菌育种初筛和复筛的对象是种类繁多的杂交品种，需要耗费大量的人工采集菌体信息，对于实时性的检测，频繁地人工测定效率低下，且容易造成条目登记失误，从而影响育种进度及准确性。结合光学成像手段，设计一种食用菌育种自动化筛选装置，定时监测菌体的表型信息，替代人工测定，避免人为误差或失误，可以提高食用菌育种效率与成功率。

发明内容

在食用菌育种筛选阶段，为了实现对繁多品种的菌体的表型进行自动化监测筛选功能，本发明提供了一种光学成像辅助食用菌育种自动化筛选优化装置，该装置主要由载物台及滑动导轨组成，载物台划分为均等的网格用于放置各品种菌株，滑动导轨分为主导轨和副导轨，主导轨用于搭载可见光相机、多光谱相机、荧光相机等成像仪器，成像仪器可在主导轨上横向移动，主导轨可在副导轨上纵向移动，以确保成像仪器可以覆盖载物台的每一个网格。其具体技术方案如下：

一种光学成像辅助食用菌育种自动化筛选优化装置，包括载物台1，主导轨2，副导轨3 以及成像仪器固定器4；

所述载物台1由支撑角5和台面6组成，台面6被均匀划分为若干网格区域，每个网格区域用来培养一种食用菌株，放置在网格正中央的圆形培养皿标识区7；

所述主导轨2的主体结构由横梁8、支撑架9组成，由三角固定支架10连接而成，横梁 8内部上下各设置一条橡皮导轨条11，两个带有伺服电机的凹形轮12被咬合在两条橡皮导轨条11之间；

所述副导轨3的主体结构为横梁8，与主导轨类似，副导轨的横梁8内部上下各设置一条橡皮导轨条11，两个带有伺服电机的凹形轮12被咬合在两条橡皮导轨条11之间；

所述主导轨2和副导轨3通过三角连接器13连接在一起，保证结构的稳定性，凹形轮12 的轴心与三角支架13的底边顶角连接；

所述成像仪器固定器4通过连接器14与凹形轮12的轴心进行连接，成像仪器固定器4 下端包含三个成像仪器固定位点15，用于固定成像仪器16(包括可见光相机、多光谱相机和荧光相机)，固定位点15可横向转动，以调整成像仪器的角度；

所述主导轨上的伺服电机控制凹形轮12转动，让成像仪器16在台面6上方横向移动；

所述副导轨上的伺服电机控制凹形轮12转动，使主导轨纵向移动，从而让成像仪器16 在台面6上方纵向移动；

在主导轨和副导轨的运动控制下，所述成像仪器16定时对台面6上每个网格的食用菌株逐一进行定时拍摄成像，回传到上位机处理分析得到相关表型信息；