專利名稱：一體化智能孢子捕捉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種孢子捕捉裝置，尤其涉及一種數(shù)據(jù)采集處理一體化智能孢子捕捉裝置O
背景技術(shù)：
孢子捕捉裝置是一種保護植物防治病蟲侵害的監(jiān)測儀器，主要用于病蟲害的預報 和監(jiān)測。孢子捕捉裝置主要包括吸風器和捕捉帶，所述吸風器將空氣中的孢子固定到所述 捕捉帶上形成采樣標本，通過觀察分析采樣標本對病蟲害進行預報和監(jiān)測。目前保護植物 防治病的監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀還是以人工測報為主，因人工測報工作量大，失誤率高，計算方法不 統(tǒng)一，預測預報的準確程度不高。如發(fā)明人提交的中國申請?zhí)枮?0223603. 2，申請日為90 年11月9日，發(fā)明名稱為“空中孢子捕捉器”的發(fā)明，該捕捉器可以自動捕捉空中孢子，但 采集帶上的孢子采樣標本需要人工觀測分析，此外，雖然該捕捉器同時采集了溫濕度等采 集參數(shù)，但需要人工比對整合數(shù)據(jù)。為了避免人工觀測和采集失誤率高，效率低，和重現(xiàn)性差的弊病，有效地提高監(jiān)測 的準確性和效率，發(fā)明人提交的中國申請?zhí)枮?00820155492. 1，申請日為2008年11月18 日，發(fā)明名稱為“空氣中孢子捕捉裝置”的發(fā)明提供了一種自動捕捉加孢子圖像抓拍的捕捉 裝置，電腦采集的樣本存檔查詢方便快捷，傳輸便利，不在需要直接對原始采樣標本進行肉 眼觀察，保證采樣數(shù)據(jù)的一致性，但該捕捉裝置仍然需要人工比對整合孢子圖像數(shù)據(jù)和當 前采集參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種一體化智能孢子捕捉裝置，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù) 的自動整合，提高采集數(shù)據(jù)的精確性、實時性和關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種一體化智能孢子捕捉 裝置，包括吸風器和捕捉帶；其中，所述捕捉裝置包括設(shè)置于所述捕捉帶正上方的顯微鏡， 所述顯微鏡的目鏡正上方設(shè)置有攝像頭，所述攝像頭通過視頻線和視頻模塊相連，抓拍來 自所述顯微鏡的孢子圖片；所述捕捉裝置還包括數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過視 頻疊加模塊輸出當前采集參數(shù)信號至所述視頻模塊以合成帶當前采集參數(shù)的孢子圖片。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述吸風器包括入風口，送風管道和出風 口，所述入風口為倒L型管道，其一端為圓口狀，另一端和所述送風管道活動套接，所述入 風口上設(shè)置有流線型尾翼。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述顯微鏡的調(diào)焦裝置通過蝸桿和步進 電機相連，所述捕捉裝置包括自動對焦模塊，所述自動對焦模塊接收來自所述顯微鏡的圖 像信號，輸出脈沖信號驅(qū)動所述步進電機實現(xiàn)自動調(diào)焦。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述捕捉帶通過供給滾輪送出，通過回收 滾輪收回，所述捕捉帶為塑料帶，所述供給滾輪旁依次設(shè)置有光固化劑供給裝置和紫外燈，所述光固化劑供給裝置設(shè)置于所述吸風器前，所述紫外燈位于所述吸風器后及所述顯微鏡
、r -上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫濕度表和光度 傳感器，所述當前采集參數(shù)信號包括溫度，濕度，光度，采集地點和時間信號。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述捕捉裝置由蓄電池供電，所述蓄電池 和太陽能電板相連。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述視頻模塊通過以太網(wǎng)總線和無線通 信模塊相連。上述的一體化智能孢子捕捉裝置，其中，所述無線通信模塊包括一短信模塊和一 3G模塊，所述3G模塊用于遠程傳輸孢子圖片，所述短信模塊用于接收遠程命令，并根據(jù)遠 程命令啟動或停止相應模塊。本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的一體化智能孢子捕捉裝 置，將光機電采集部件集成在一起實現(xiàn)實現(xiàn)孢子標本采集和圖像抓拍，并對當前采集參數(shù) 和孢子圖像數(shù)據(jù)自動整合，保證采集數(shù)據(jù)的精確性、實時性和關(guān)聯(lián)性。此外，本發(fā)明通過步 進電機和蝸桿實現(xiàn)顯微鏡自動調(diào)焦，進一步提高圖像抓拍的清晰度；使用普通塑料帶代替 膠帶并通過光固化劑供給裝置和紫外燈固化捕捉帶上的孢子樣本，使得采集樣本更適宜保 存。更進一步，集成后的一體化孢子捕捉裝置可以進一步通過以太網(wǎng)連接無線通訊模塊，并 采用無線模塊遠程傳送合成后的孢子圖像，控制中心可以對接收到的孢子圖像進行分析并 進行遠程調(diào)節(jié)和控制，從而實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)采集處理的自動化，提高了病蟲害的預報和監(jiān)測 能力。


圖1是本發(fā)明的智能孢子捕捉裝置主體機械結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的智能孢子捕捉裝置光機電各模塊組成示意圖；圖3是本發(fā)明的一體化智能孢子捕捉裝置的數(shù)據(jù)采集處理流程圖。圖中1 機箱4顯微鏡7測風裝置10攝像頭13視頻模塊
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1是本發(fā)明的智能孢子捕捉裝置主體機械結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的智能孢 子捕捉裝置光機電各模塊組成示意圖。請參見圖1和圖2，本發(fā)明的一體化智能孢子捕捉裝置包括吸風器2和捕捉帶3 ； 其中，所述捕捉裝置包括設(shè)置于所述捕捉帶3正上方的顯微鏡4，所述顯微鏡4的目鏡正上 方設(shè)置有攝像頭10，所述攝像頭10通過視頻線和視頻模塊13相連，抓拍來自所述顯微鏡4
2吸風器 5供給滾輪 8光固化裝置 11數(shù)據(jù)采集模塊 14無線通訊模塊
3捕捉帶 6回收滾輪 9自動調(diào)焦裝置 12視頻疊加模塊的孢子圖片；所述捕捉裝置還包括數(shù)據(jù)采集模塊11，所述數(shù)據(jù)采集模塊11通過視頻疊加模 塊12輸出當前采集參數(shù)信號至所述視頻模塊13以合成帶當前采集參數(shù)的孢子圖片。視頻 疊加模塊12可以選用0M9024 0SD視頻字符疊加透明傳輸模塊，直接通過串口和采集模塊 11相連接收來自采集模塊的參數(shù)。各電路模塊裝載于機箱1內(nèi)，機箱1的變型設(shè)計可滿足 車載式、手提式、固定式等多種場合應用。考慮到農(nóng)村田間電線布線不變以及儀器漏電、觸 電等事故(風大拉斷、傷電線、雨水潮濕)不穩(wěn)定干擾因素，整個捕捉裝置采用了 12V低壓 電源，可以由蓄電池供電，所述蓄電池可以和太陽能電板相連采用清潔的太陽能。為了進一步提高測量數(shù)據(jù)的精確性，本發(fā)明的捕捉裝置增加測風裝置7對吸風器 2進行風向調(diào)節(jié)，具體實施如下本發(fā)明的捕捉裝置的吸風器2可以設(shè)計成一個測風裝置， 其包括入風口，送風管道和出風口，所述入風口為倒L型管道，省去過濾網(wǎng)同時可以防止異 物進入，其一端為圓口狀以保證最大的采樣面積，另一端和所述送風管道活動套接，所述入 風口上設(shè)置有流線型尾翼，保證其自由旋轉(zhuǎn)始終面向風的方向。為了進一步提高測量數(shù)據(jù)的精確性，本發(fā)明的捕捉裝置增加自動調(diào)焦裝置9對顯 微鏡4進行調(diào)焦，具體實施如下顯微鏡4的調(diào)焦裝置通過蝸桿和步進電機相連，所述捕捉 裝置包括自動對焦模塊，所述自動對焦模塊接收來自所述顯微鏡4的圖像信號，輸出脈沖 信號驅(qū)動所述步進電機實現(xiàn)自動調(diào)焦，使得每次開機調(diào)查取樣數(shù)可自選(精度)分檔設(shè)定， 常規(guī)200視野，最高可達1200視野。本發(fā)明捕捉裝置的捕捉帶3可以通過供給滾輪5送出，通過回收滾輪6收回，所述 捕捉帶3可以為膠帶，由于膠帶固定的采集樣本不易保存。為了使得采集樣本更適宜保存， 以便事后分析及查對，本發(fā)明捕捉裝置增加光固化裝置8，并使用塑料帶作為捕捉帶，具體 實施如下所述供給滾輪5旁依次設(shè)置有光固化劑供給裝置和紫外燈，所述光固化劑供給 裝置設(shè)置于所述吸風器2前，用于吸附來自吸風器的孢子，所述紫外燈位于所述吸風器后 及所述顯微鏡前，用于固化所述捕捉帶上的孢子樣本以保證拍照前標本已固化。本發(fā)明捕捉裝置的數(shù)據(jù)采集模塊11包括溫濕度表和光度傳感器，所述當前采集 參數(shù)信號包括溫度，濕度，光度，采集地點和時間信號，當然根據(jù)數(shù)據(jù)采集需要可以進一步 增加傳感器和采集參數(shù)。本發(fā)明提供的一體化智能孢子捕捉裝置，所述視頻模塊13通過以太網(wǎng)總線和無 線通信模塊14相連，實現(xiàn)遠程采集數(shù)據(jù)傳輸。所述無線通信模塊包括一短信模塊和一 3G 模塊，所述3G模塊用于遠程傳輸孢子圖片，所述短信模塊用于接收遠程命令，并根據(jù)遠程 命令啟動或停止相關(guān)模塊。比如，控制中心不想傳送孢子圖片即可關(guān)閉3G模塊，控制中心 發(fā)現(xiàn)接收到的孢子圖片上沒有孢子，或者孢子數(shù)量在安全范圍之內(nèi)，可暫停捕捉帶的轉(zhuǎn)動 及光固化以便節(jié)省電源和捕捉帶。圖3是本發(fā)明的一體化智能孢子捕捉裝置的數(shù)據(jù)采集處理流程圖。請參見圖3，本發(fā)明的一體化智能孢子捕捉裝置的數(shù)據(jù)采集處理流程步驟如下步驟S1 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置或遠程命令啟停相應模塊，進入步驟S2 ；步驟S2 采集孢子標本及當前參數(shù)，進入步驟S3 ；步驟S3 抓拍原始孢子圖像，進入步驟S4 ；步驟S4 原始孢子圖像數(shù)字化，進入步驟S5 ；步驟S5 合成帶采集參數(shù)的孢子圖像并儲存，進入步驟S6 ；
步驟S6 通過無線模塊遠程傳送合成的孢子圖像。循環(huán)步驟S1 S6，實現(xiàn)孢子標 本采集、拍照、圖像數(shù)字化、圖像合成處理、圖像傳輸及控制的自動化。綜上所述，本發(fā)明提供的一體化智能孢子捕捉裝置，將光機電各部件集成在一起 實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、處理和整合，保證采集數(shù)據(jù)的精確性、實時性和關(guān)聯(lián)性。更進一步，集成 后的孢子捕捉裝置可以通過以太網(wǎng)方便地連接無線通訊模塊，采用無線模塊遠程傳送合成 后的孢子圖像，控制中心可以對接收到的孢子圖像進行分析并進行遠程調(diào)節(jié)和控制，從而 實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)采集處理的自動化，提高了病蟲害的預報和監(jiān)測能力。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范 圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求
一種一體化智能孢子捕捉裝置，包括吸風器(2)和捕捉帶(3)；其特征在于，所述捕捉裝置包括設(shè)置于所述捕捉帶正上方的顯微鏡(4)，所述顯微鏡(4)的目鏡正上方設(shè)置有攝像頭(10)，所述攝像頭(10)通過視頻線和視頻模塊(13)相連，抓拍來自所述顯微鏡(4)的孢子圖片；所述捕捉裝置還包括數(shù)據(jù)采集模塊(11)，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過視頻疊加模塊(12)輸出當前采集參數(shù)信號至所述視頻模塊(13)以合成帶當前采集參數(shù)的孢子圖片。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述吸風器(2)包括入 風口，送風管道和出風口，所述入風口為倒L型管道，其一端為圓口狀，另一端和所述送風 管道活動套接，所述入風口上設(shè)置有流線型尾翼。
3.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述顯微鏡(4)的調(diào)焦 裝置通過蝸桿和步進電機相連，所述捕捉裝置包括自動對焦模塊，所述自動對焦模塊接收 來自所述顯微鏡的圖像信號，輸出脈沖信號驅(qū)動所述步進電機實現(xiàn)自動調(diào)焦。
4.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述捕捉帶(3)通過供 給滾輪送出，通過回收滾輪收回，所述捕捉帶(3)為塑料帶，所述供給滾輪旁依次設(shè)置有光 固化劑供給裝置和紫外燈，所述光固化劑供給裝置設(shè)置于所述吸風器(2)前，所述紫外燈 位于所述吸風器(2)后及所述顯微鏡(4)前。
5.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊 (11)包括溫濕度表和光度傳感器，所述當前采集參數(shù)信號包括溫度，濕度，光度，采集地點 和時間信號。
6.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述捕捉裝置由蓄電 池供電，所述蓄電池和太陽能電板相連。
7.如權(quán)利要求1所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述視頻模塊(13)通 過以太網(wǎng)總線和無線通信模塊(14)相連。
8.如權(quán)利要求7所述的一體化智能孢子捕捉裝置，其特征在于，所述無線通信模塊 (14)包括一短信模塊和一 3G模塊，所述3G模塊用于遠程傳輸孢子圖片，所述短信模塊用于 接收遠程命令，并根據(jù)遠程命令啟動或停止相應模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化智能孢子捕捉裝置，包括吸風器和捕捉帶；其中，所述捕捉裝置包括設(shè)置于所述捕捉帶正上方的顯微鏡，所述顯微鏡的目鏡正上方設(shè)置有攝像頭，所述攝像頭通過視頻線和視頻模塊相連，抓拍來自所述顯微鏡的孢子圖片；所述捕捉裝置還包括數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過視頻疊加模塊輸出當前采集參數(shù)信號至所述視頻模塊以合成帶當前采集參數(shù)的孢子圖片。本發(fā)明提供的一體化智能孢子捕捉裝置，應用于農(nóng)機裝置領(lǐng)域，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的自動整合，提高采集數(shù)據(jù)的精確性、實時性和關(guān)聯(lián)性。
文檔編號A01D93/00GK101855965SQ20101017830
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者羅德平 申請人:上海皓鑭電腦配件有限公司