[發明專利]一種研究植物光合作用的實驗裝置和方法

有效

• 申請號: 201310079394.X
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103125295A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 李許可;周泓;姚洪渭;黃華宏
• 申請（專利權）人: 杭州漢徽光電科技有限公司
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G7/04;A01G7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種研究植物光合作用的實驗裝置，其特征在于，包括：

植物種植裝置，所述植物種植裝置包括：相互嵌套且兩端平齊的不透光內殼和不透光外殼、完全覆蓋所述內殼和外殼兩端的不透光頂蓋和不透光底蓋、以及將所述內殼、外殼、頂蓋和底蓋所構成的環形空間等分成多個生長室的不透光隔離板，其中，所述隔離板與頂蓋之間具有第一通孔；

設置在各個生長室內波長、光照時間和光照強度可調的半導體光源；

控制所述半導體光源的波長、光照時間和/或光照強度的第一處理器；

設置在各個生長室內的氣體檢測裝置；

設置在各個生長室內的溫度傳感器；

設置在第一通孔處用于采集植物生長狀態視頻圖像的視頻采集模塊。

2.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，還包括：與所述視頻采集模塊相連，從所述視頻實時采集模塊采集的植物生長狀況視頻圖像中，提取植物生長狀況的視頻圖像序列，以及根據所述植物生長狀況的視頻圖像序列和預先獲得的描述植物生長狀況的狀態參數，提取葉片的不變矩、傅里葉描繪子和分形維數，作為網絡的輸入樣本，并采用誤差回傳神經網絡對所述網絡的輸入樣本進行分類識別，獲得待研究植物生長狀態序列的第二處理器。

3.根據權利要求2所述的實驗裝置，其特征在于，還包括：

與所述第二處理器相連，記錄植物生長狀態序列的存儲器。

4.根據權利要求3所述的實驗裝置，其特征在于，所述存儲器包括：

記錄植物正常生長狀態序列的第一存儲器；

記錄待研究植物生長狀態序列與所述第一存儲器中植物正常生長狀態序列的比較結果的第二存儲器。

5.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，還包括：與所述視頻采集模塊相連，將所述視頻采集模塊采集的植物生長狀況視頻圖像上傳至遠程數據中心的數據傳輸裝置。

6.一種研究植物光合作用的方法，其特征在于，應用于權利要求1-5任一項所述實驗裝置，包括：

預設各個生長室內半導體光源的光照強度和波長；

將待研究的植物放置于各個生長室中；

控制所述半導體光源的光照強度，使得各個生長室內待測點的光照強度與預設的光照強度相一致；

開啟視頻采集模塊，以使所述視頻采集模塊采集在各個生長室中的植物生長狀況的視頻圖像；

開啟氣體檢測裝置，對各個生長室內的氣體含量進行檢測；

開啟溫度傳感器，實時監測各個生長室內的溫度變化情況。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

從所述視頻采集模塊實時采集的植物生長狀況視頻圖像中，提取植物生長狀況的視頻圖像序列；

根據所述植物生長狀況的視頻圖像序列和預先獲得的描述植物生長狀況的狀態參數，提取葉片的不變矩、傅里葉描繪子和分形維數，作為網絡的輸入樣本；

采用誤差回傳神經網絡對所述網絡的輸入樣本進行分類識別，獲得待研究植物的生長狀態序列。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述預設的描述植物生長狀況的狀態參數根據植物生長狀況的特征參數計算得到。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：

預先存儲植物正常生長的狀態序列；

記錄待研究植物生長的狀態序列與所述植物正常生長的狀態序列的比較結果。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

將所述視頻采集模塊采集的植物生長狀況視頻圖像上傳至遠程數據中心，進行分析。