專利名稱：一體化智能孢子捕捉裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種孢子捕捉裝置，尤其涉及一種數據采集處理一體化智能孢子捕捉裝置O
背景技術：
孢子捕捉裝置是一種保護植物防治病蟲侵害的監測儀器，主要用于病蟲害的預報 和監測。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測。目前保護植物 防治病的監測技術現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 統一，預測預報的準確程度不高。如發明人提交的中國申請號為90223603. 2，申請日為90 年11月9日，發明名稱為“空中孢子捕捉器”的發明，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，但需要人工比對整合數據。為了避免人工觀測和采集失誤率高，效率低，和重現性差的弊病，有效地提高監測 的準確性和效率，發明人提交的中國申請號為200820155492. 1，申請日為2008年11月18 日，發明名稱為“空氣中孢子捕捉裝置”的發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，保證采樣數據的一致性，但該捕捉裝置仍然需要人工比對整合孢子圖像數據和當 前采集參數。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種一體化智能孢子捕捉裝置，實現采集數據 的自動整合，提高采集數據的精確性、實時性和關聯性。本發明為解決上述技術問題而采用的技術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據采集模塊，所述數據采集模塊通過視 頻疊加模塊輸出當前采集參數信號至所述視頻模塊以合成帶當前采集參數的孢子圖片。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，輸出脈沖信號驅動所述步進電機實現自動調焦。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，所述數據采集模塊包括溫濕度表和光度 傳感器，所述當前采集參數信號包括溫度，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，并根據遠 程命令啟動或停止相應模塊。本發明對比現有技術有如下的有益效果本發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實現孢子標本采集和圖像抓拍，并對當前采集參數 和孢子圖像數據自動整合，保證采集數據的精確性、實時性和關聯性。此外，本發明通過步 進電機和蝸桿實現顯微鏡自動調焦，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 進行遠程調節和控制，從而實現整個數據采集處理的自動化，提高了病蟲害的預報和監測 能力。
圖1是本發明的智能孢子捕捉裝置主體機械結構示意圖；圖2是本發明的智能孢子捕捉裝置光機電各模塊組成示意圖；圖3是本發明的一體化智能孢子捕捉裝置的數據采集處理流程圖。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合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。圖1是本發明的智能孢子捕捉裝置主體機械結構示意圖；圖2是本發明的智能孢 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數據采集模塊 14無線通訊模塊
3捕捉帶 6回收滾輪 9自動調焦裝置 12視頻疊加模塊的孢子圖片；所述捕捉裝置還包括數據采集模塊11，所述數據采集模塊11通過視頻疊加模 塊12輸出當前采集參數信號至所述視頻模塊13以合成帶當前采集參數的孢子圖片。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。各電路模塊裝載于機箱1內，機箱1的變型設計可滿足 車載式、手提式、固定式等多種場合應用。考慮到農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據的精確性，本發明的捕捉裝置增加測風裝置7對吸風器 2進行風向調節，具體實施如下本發明的捕捉裝置的吸風器2可以設計成一個測風裝置， 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 風口上設置有流線型尾翼，保證其自由旋轉始終面向風的方向。為了進一步提高測量數據的精確性，本發明的捕捉裝置增加自動調焦裝置9對顯 微鏡4進行調焦，具體實施如下顯微鏡4的調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 信號驅動所述步進電機實現自動調焦，使得每次開機調查取樣數可自選(精度)分檔設定， 常規200視野，最高可達1200視野。本發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。本發明捕捉裝置的數據采集模塊11包括溫濕度表和光度傳感器，所述當前采集 參數信號包括溫度，濕度，光度，采集地點和時間信號，當然根據數據采集需要可以進一步 增加傳感器和采集參數。本發明提供的一體化智能孢子捕捉裝置，所述視頻模塊13通過以太網總線和無 線通信模塊14相連，實現遠程采集數據傳輸。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，并根據遠程 命令啟動或停止相關模塊。比如，控制中心不想傳送孢子圖片即可關閉3G模塊，控制中心 發現接收到的孢子圖片上沒有孢子，或者孢子數量在安全范圍之內，可暫停捕捉帶的轉動 及光固化以便節省電源和捕捉帶。圖3是本發明的一體化智能孢子捕捉裝置的數據采集處理流程圖。請參見圖3，本發明的一體化智能孢子捕捉裝置的數據采集處理流程步驟如下步驟S1 根據系統設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，進入步驟S3 ；步驟S3 抓拍原始孢子圖像，進入步驟S4 ；步驟S4 原始孢子圖像數字化，進入步驟S5 ；步驟S5 合成帶采集參數的孢子圖像并儲存，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。循環步驟S1 S6，實現孢子標 本采集、拍照、圖像數字化、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 實現數據自動采集、處理和整合，保證采集數據的精確性、實時性和關聯性。更進一步，集成 后的孢子捕捉裝置可以通過以太網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節和控制，從而 實現整個數據采集處理的自動化，提高了病蟲害的預報和監測能力。雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技 術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范 圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
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據采集模塊(11)，所述數據采集模塊通過視頻疊加模塊(12)輸出當前采集參數信號至所述視頻模塊(13)以合成帶當前采集參數的孢子圖片。
2.如權利要求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，所述入風口上設置有流線型尾翼。
3.如權利要求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，輸出脈沖信號驅動所述步進電機實現自動調焦。
4.如權利要求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，所述數據采集模塊 (11)包括溫濕度表和光度傳感器，所述當前采集參數信號包括溫度，濕度，光度，采集地點 和時間信號。
6.如權利要求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 過以太網總線和無線通信模塊(14)相連。
8.如權利要求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，并根據遠程命令啟動或停止相應模塊。
全文摘要
本發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據采集模塊，所述數據采集模塊通過視頻疊加模塊輸出當前采集參數信號至所述視頻模塊以合成帶當前采集參數的孢子圖片。本發明提供的一體化智能孢子捕捉裝置，應用于農機裝置領域，實現采集數據的自動整合，提高采集數據的精確性、實時性和關聯性。
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 優先權日2010年5月21日
發明者羅德平 申請人:上海皓鑭電腦配件有限公司