[發明專利]一種特定波長LED的馬鈴薯晚疫病光纖光譜檢測裝置

在審

• 申請號: 201711064097.2
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN109752324A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 胡耀華;唐翊;李清宇;倪福鵬
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于特定波長LED的馬鈴薯早疫病快速檢測裝置，屬于病害檢測裝置。該裝置包括輸入模塊、檢測模塊和輸出模塊。所述的輸入模塊，由LED光源、入射光纖、出射光纖、暗箱、信號放大電路、A/D轉換電路和電源構成；所述的控制模塊，由單片機構成；所述的輸出模塊由通訊裝置、燈光報警構成。單片機控制不同波長的LED光源依次點亮，進而接收、存儲、運算出射光纖經過信號放大電路和A/D轉換電路后傳來的數據，并將病害檢測結果發送至通訊設備上，燈光報警器發出燈光警報。該裝置具有體積小、功耗低、結構簡單、快速準確、精確度高等優點。克服了現有近紅外高光譜設備檢測成本高，設備笨重的缺點。

技術領域

本發明涉及農作物病害檢測領域，具體涉及一種基于特定波長LED的馬鈴薯晚疫病光纖光譜快速檢測裝置。

背景技術

馬鈴薯晚疫病由致病疫霉引起，導致馬鈴薯莖葉死亡和塊莖腐爛的一種毀滅性卵菌病害。

世界各地馬鈴薯產區都有發生，流行年一般減產30%。19世紀40年代愛爾蘭馬鈴薯大量死亡，減產一半，使100多萬人餓死，200萬人移居海外。當時對馬鈴薯死亡的原因有各種推測，1842年馮·馬蒂尤斯首先認為是病菌引起，1857年斯皮爾許奈德證明葉上霉菌能引起塊莖腐爛。1861~1863年德巴利確定了葉上病斑和塊莖腐爛都是由一種真菌引起并給鑒定了病原菌。在中國馬鈴薯產地都有發生，西南地區較為嚴重，東北、華北與西北多雨潮濕的年份為害較重，如1950年大流行年，這些地區損失30%~50%。以后的10年內又有5年是流行年。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種既準確又快速的便攜式馬鈴薯晚疫病檢測裝置。

一種基于特定波長LED的馬鈴薯晚疫病光纖光譜快速檢測裝置，其特征在于由輸入模塊、控制模塊和輸出模塊構成。

所述的輸入模塊由LED光源、入射光纖、暗箱、出射光纖、信號放大電路、A/D轉換電路和電源構成；所述的LED光源具有七種不同波長的LED燈并且與暗箱通過入射光纖連接，將馬鈴薯葉片放入暗箱內樣本平臺上， LED光源發光，將光通過入射光纖照射到暗箱中的樣本平臺上，出射光纖收集漫反射的光；所述的暗箱涂黑，以減少外界光的干擾；所述的信號放大電路，其輸入端與出射光纖的輸出端相連，其輸出端與A/D轉換電路的輸入端相連；所述的A/D轉換電路的輸出端與單片機的輸入端相連，將模擬信號轉化成系統可以識別的數字信號； 所述的電源，用于給LED光源、信號放大電路、A/D轉換電路、單片機、通訊設備供電。

所述的控制模塊，其特征在于由單片機構成。所述的單片機控制整個系統，控制LED光源依次點亮，進而接收、存儲、運算A/D轉換電路傳送的數據，將結果發送至通信設備上。

所述的輸出模塊，由燈光報警器和通訊設備、電源構成。所述的通訊設備用于接收病害檢測結果；所述的燈光報警器用來報警檢測結果為發病。

本發明的工作原理：

首先，由單片機控制的LED光源特定波長的光依次被點亮，發出的光通過入射光纖照射到暗箱內樣本平臺的葉片上，再由出射光纖收集漫反射的光。其次，光通過出射光纖強光信號傳送至信號放大電路，轉換成信號強度較大的電信號后傳送至A/D轉換電路，之后將電信號轉化為系統可識別的數字信號傳送至單片機處理。最后，單片機系統根據事先輸入的檢測模型運算出馬鈴薯早疫病害檢測結果（Health or Disease），由通訊設備接收結果，并在出現發病時由燈光報警裝置報警。

與傳統檢測技術相比，本發明的優點在于：體積小、功耗低、光能損失小、結構簡單、操作便捷，可準確、快速檢測馬鈴薯葉片晚疫病。改進后，可用于識別其他農作物病害，具有一定的推廣價值。

附圖說明

圖1為本發明的檢測原理框圖。

具體實施方式