[發明專利]一種進境農林動植物危險因子檢測方法

有效

• 申請號: 201811269127.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109358374B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 萬雄;王泓鵬;袁汝俊;何強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 31311 上海滬慧律師事務所
• 代理人: 郭英

本發明公開了一種進境農林動植物危險因子檢測方法，該方法是在微區圖譜合一檢測系統上實現的，該方法包括初始化、當前成像區光譜自聚焦及光譜信號采集、當前成像區寬光譜成像、掃描寬譜探測及成像、圖譜后處理五個步驟。本發明的有益效果是，采用圖譜合一方法同時獲取危險因子的超連續激光反射顯微成像及反射光譜；顯微成像采用區域拼接的方法獲得較大樣品的高分辨超連續譜顯微圖像；超連續反射光譜計算均值期望光譜及方差光譜，提供樣品的重要光譜特征，為檢測、建庫、溯源與鑒別提供重要支撐。

技術領域

本發明涉及一種微區圖譜合一檢測方法，尤其涉及一種基于積分球、超連續譜激光源、多通道光譜儀的微區檢測系統與方法，適用于進境農林動植物危險因子的檢測、建庫、遠程鑒別,屬于光電檢測領域。

背景技術

在口岸檢測檢疫領域，近年來，中國進口的農林動植物逐年增多，但其中可能含有昆蟲、雜草、真菌、線蟲、螨類、細菌、病毒等危險及高危因子，例如：紫莖澤蘭、薇甘菊、非洲大蝸牛、福壽螺、棗實蠅、桉樹枝癭姬小蜂、無花果蠟蚧、松材線蟲、香蕉穿孔線蟲、尖金鐮古巴專化型4號小種、克氏原螯蝦、豹紋脂身鲇、紅腹鋸鮭脂鯉、云斑原吻蝦虎魚、食蚊魚、斑馬貝、沙篩貝、指甲履螺、美洲大蠊、德國小蠊、埃及伊蚊等外來入侵高危生物因子。對它們的檢測、鑒別非常重要，是保護我國生物環境與安全的重要保障，目前對這些高危生物因子檢測、鑒別尚未開發專門的儀器，也未建立完善的入侵來源地鑒定、物性及遺傳表征等元數據庫。加強對進境農林動植物危險因子檢測、管控、溯源研究以及開發高危因子檢測系統勢在必行。

在進境農林動植物危險因子檢測、管控、溯源方面，高分辨率的顯微超連續譜成像及光譜分析可反映出其紋理、光學、含水、形態等多方面的特征，是可行高效的技術手段。

本發明提出一種采用超連續譜積分球勻光照明光源，用于獲取進境農林動植物危險因子樣品的可見及中紅外譜段顯微圖像及反射光譜的圖譜合一檢測方法，可用于危險因子的物性建庫及甄別，方便海關進出口檢測檢疫部門進行進境農林動植物危險因子的檢測、建庫、溯源與鑒別。

發明內容

本發明的目的在于提供一種進境農林動植物危險因子的微區圖譜合一檢測方法，可獲取危險因子樣品的可見及中紅外譜段顯微圖像及反射光譜，用于進行進境農林動植物危險因子的檢測、建庫、溯源與鑒別。

本發明是這樣來實現的：

本發明提出的進境農林動植物危險因子的微區圖譜合一檢測方法是在一種進境農林動植物危險因子的微區圖譜合一檢測系統實現的，該系統主要由超連續譜激光器、積分球、光電探測器、寬帶比例分光片、成像鏡頭、數碼相機、主分析控制器、光纖光譜儀、網絡收發器、三維電動平移臺、顯微物鏡、以及一些輔助部件組成；輔助部件包括發射光纖、外罩、T型遮光罩、光纖耦合鏡、接收光纖；

其中，積分球內壁均勻涂覆白色漫反射涂層，安裝固定在外罩內；積分球與外罩之間開有探測器安裝孔，光電探測器安裝在探測器安裝孔，可探測積分球內沿監測光軸傳播的光強；超連續譜激光器通過發射光纖接至發射光纖接口，發射光纖接口內有進積分球的通孔；超連續譜激光器發出的可見至中紅外譜段的超連續譜激光，沿該通孔沿發射光軸進入積分球內部，經白色漫反射涂層多次反射后，形成勻光超連續譜照明源；在積分球及外罩與主光軸相交的上下部分都開有安裝通孔，顯微物鏡安裝在下通孔位置，成像鏡頭安裝在上通孔位置，上通孔與T型遮光罩相通；成像像頭與數碼相機聯連，數碼相機內有面陣成像探測器，可進行可見至中紅外譜段的成像；光纖光譜儀通過接收光纖接至接收光纖接口，接收光纖接口內有進積分球的通孔，該通孔與T型遮光罩相通；T型遮光罩內有寬帶比例分光片、光纖耦合鏡，T型遮光罩開有下通孔，可約束僅限沿主光軸傳輸的光線進入T型遮光罩，T型遮光罩的外壁涂覆白色漫反射涂層，內壁涂覆黑色漫吸收涂層，防止雜散光的干擾；主光軸、光譜接收光軸、監測光軸、發射光軸四者共面，其中光譜接收光軸與發射光軸平行，主光軸與光譜接收光軸垂直；寬帶比例分光片與主光軸和光譜接收光軸夾角為45度安裝，光纖耦合鏡與光譜接收光軸垂直安裝；