[发明专利]用于在具有腔体的测试板中测定活性物质对螨类、昆虫和其他生物的作用的系统

说明书

本发明涉及用于借助图像拍摄技术和图像分析技术测定具有腔体的测试板中的活性物质对如昆虫、螨类和线虫的作用的自动化系统和方法。本发明实现在多个时间点上表征生物的群体。

技术领域

本发明涉及用于在具有腔体的测试板中测定活性物质对生物如昆虫、螨类和线虫的作用的系统和方法。

背景技术

许多类型的昆虫、螨类和线虫是农业中的害虫，因为它们对植物器官(例如叶子)的损害会严重影响植物的新陈代谢。昆虫和螨类的实例是桃螨、桃目、斜纹夜蛾、草地贪夜蛾、螟蛉、胆螟、叶螨，例如二斑叶螨。针对昆虫或螨类侵扰，已经开发了各种化学物质，即所谓的杀虫剂或杀螨剂。然而，对于识别可以有效控制害虫的其他活性物质存在巨大的需求。

已知将测试板用于这种检查。通常使用孔标准板(MTP)，例如12孔MTP。腔体例如填充有琼脂并且具有适合腔体的直径的试片盘放入腔体中。在这些试片盘上有例如二斑叶螨，也称为蜘蛛螨。相对于约80毫米×110毫米的MTP尺寸，待检测的对象非常小，约为0.2至0.6毫米。为了说明这种事实，在图1中示出腔体中的试片的放大的截取部分(大约20mm)。

本发明的任务在于，在施用活性物质之前和之后，借助图像拍摄和分析技术自动地检测和评估测试板。

为了图像拍摄，腔体中的对象(在此是载体、即试片(件))的图像被拍摄在摄像头传感器上，在该摄像头传感器上，所述对象看起来与对象本身一样大；成像比例于是被示出为大约1，也被示出为1：1。在本发明的意义上，对于每个图像拍摄MTP的整个腔体。

因为试片盘不是绝对平坦地处于MTP的腔体中，并且由于成像比例而存在非常小的景深、典型地小于一毫米，所以图像中的许多区域是不清晰的。对于图像分析，需要整个腔体的清晰图像。这通过使用腔体的连拍和图像处理算法的组合、即所谓的“焦点堆叠”来实现。为此拍摄图像系列，其中，仅仅改变聚焦或者拍摄距离，从而使得所述图像的区别基本上仅仅在于清晰度水平(Schaerfeebene)。焦点堆叠方法产生腔体的图像，被评估的试片在该图像上被完全清晰地成像。

在评估中，应当识别各个生物，尤其是蜘蛛螨、螨类、昆虫或线虫，并且理想地识别相应的发育阶段。还应当能够在活着的和死亡的生物之间区分。换言之，应当实现根据以下标准自动分类生物：成虫、幼虫、卵、N/A(不可确定)和额外的各自亚分化：活着的、死亡的、N/A(不可确定)。

因为活着的动物可能非常快速地运动并且期望快速的整体测量，所以每个腔体期望相对短的测量时间。此外，为了实现高吞吐量筛选，对于完整的MTP(多孔板)的图像拍摄，还应当最多经过50秒。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于在具有腔体的测试板中测定活性物质对如活着的生物，尤其是昆虫、螨类和线虫的作用的解决方案。尤其，如果生物处于非平面载体上(例如在试片件上)或在腔体中移动，则应当可以应用根据本发明的解决方案。该解决方案应当实现快速、可靠地测定活性物质的作用，并且高吞吐量筛选活性物质对活着的昆虫、螨类或线虫的作用。

本发明所针对的任务通过根据权利要求1所述的用于测定活性物质对安置在腔体中的载体上的活着的生物的作用的系统实现。该系统的实施例可以从权利要求1的从属权利要求中获悉。此外，本发明所针对的任务通过根据权利要求12所述的方法来解决。该方法的实施例可以从权利要求12的从属权利要求中获悉。

根据本发明的用于拍摄安置在至少一个腔体中的载体上的生物的宏观图像的装置包括：

具有光学器件的摄像头，其中，所述摄像头布置在所述腔体上方并且用于从所述腔体拍摄具有不同清晰度水平的多个宏观图像，

用于改变清晰度水平的器件，

用于利用至少一个光源照明所述腔体的器件，其中，用于照明的器件从上面均匀地照明所述腔体，

用于定位所述腔体的器件，该器件在两个方向x、y上水平可运动。