[發(fā)明專利]一種光學(xué)成像輔助食用菌育種自動化篩選優(yōu)化裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011089863.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112136599A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁曉輝;李東野
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興古奧基因科技有限公司
• 主分類號: A01G18/00
• 分類號: A01G18/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 馬驍

一種光學(xué)成像輔助食用菌育種自動化篩選優(yōu)化裝置，所屬生物工程育種技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括載物臺，主導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌以及成像儀器固定器；裝置使用時(shí)，首先將食用菌株放置在載物臺臺面的網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，對上位機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和初始化后，主導(dǎo)軌控制成像儀器的橫向移動，副導(dǎo)軌控制成像儀器的縱向移動，成像儀器采集食用菌株的圖像信息，由上位機(jī)對圖像進(jìn)行分析提取表型，伺服電機(jī)和成像儀器在設(shè)定周期內(nèi)進(jìn)行工作。本發(fā)明減少人力看管和干預(yù)，極大提高食用菌育種篩選時(shí)的信息采集效率與準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程育種技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光學(xué)成像輔助食用菌育種自動化篩選優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)

食用菌育種是指不同種或種內(nèi)不同株系之間的交配，通常包括雜交配對、轉(zhuǎn)管繁殖、初篩、復(fù)篩、栽培試驗(yàn)、示范推廣等階段。其中初篩和復(fù)篩階段，需要測量計(jì)算：1.菌絲生長速度；2.出菇菌塊(袋)的表型特征；3.子實(shí)體表型特征；4.子實(shí)體的產(chǎn)量；5.適宜生長溫度、濕度等。目前常用的測量計(jì)算方式包括：卡尺測量菌絲、菌塊(包)、子實(shí)體的尺度信息，人工使用光學(xué)成像儀器獲取菌體形態(tài)、水份含量等表型信息。光學(xué)成像增強(qiáng)了表型提取的信息豐富度，降低了對菌體的破壞性，是育種的有效輔助工具。

食用菌育種初篩和復(fù)篩的對象是種類繁多的雜交品種，需要耗費(fèi)大量的人工采集菌體信息，對于實(shí)時(shí)性的檢測，頻繁地人工測定效率低下，且容易造成條目登記失誤，從而影響育種進(jìn)度及準(zhǔn)確性。結(jié)合光學(xué)成像手段，設(shè)計(jì)一種食用菌育種自動化篩選裝置，定時(shí)監(jiān)測菌體的表型信息，替代人工測定，避免人為誤差或失誤，可以提高食用菌育種效率與成功率。

發(fā)明內(nèi)容

在食用菌育種篩選階段，為了實(shí)現(xiàn)對繁多品種的菌體的表型進(jìn)行自動化監(jiān)測篩選功能，本發(fā)明提供了一種光學(xué)成像輔助食用菌育種自動化篩選優(yōu)化裝置，該裝置主要由載物臺及滑動導(dǎo)軌組成，載物臺劃分為均等的網(wǎng)格用于放置各品種菌株，滑動導(dǎo)軌分為主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌，主導(dǎo)軌用于搭載可見光相機(jī)、多光譜相機(jī)、熒光相機(jī)等成像儀器，成像儀器可在主導(dǎo)軌上橫向移動，主導(dǎo)軌可在副導(dǎo)軌上縱向移動，以確保成像儀器可以覆蓋載物臺的每一個(gè)網(wǎng)格。其具體技術(shù)方案如下：

一種光學(xué)成像輔助食用菌育種自動化篩選優(yōu)化裝置，包括載物臺1，主導(dǎo)軌2，副導(dǎo)軌3 以及成像儀器固定器4；

所述載物臺1由支撐角5和臺面6組成，臺面6被均勻劃分為若干網(wǎng)格區(qū)域，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域用來培養(yǎng)一種食用菌株，放置在網(wǎng)格正中央的圓形培養(yǎng)皿標(biāo)識區(qū)7；

所述主導(dǎo)軌2的主體結(jié)構(gòu)由橫梁8、支撐架9組成，由三角固定支架10連接而成，橫梁 8內(nèi)部上下各設(shè)置一條橡皮導(dǎo)軌條11，兩個(gè)帶有伺服電機(jī)的凹形輪12被咬合在兩條橡皮導(dǎo)軌條11之間；

所述副導(dǎo)軌3的主體結(jié)構(gòu)為橫梁8，與主導(dǎo)軌類似，副導(dǎo)軌的橫梁8內(nèi)部上下各設(shè)置一條橡皮導(dǎo)軌條11，兩個(gè)帶有伺服電機(jī)的凹形輪12被咬合在兩條橡皮導(dǎo)軌條11之間；

所述主導(dǎo)軌2和副導(dǎo)軌3通過三角連接器13連接在一起，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，凹形輪12 的軸心與三角支架13的底邊頂角連接；

所述成像儀器固定器4通過連接器14與凹形輪12的軸心進(jìn)行連接，成像儀器固定器4 下端包含三個(gè)成像儀器固定位點(diǎn)15，用于固定成像儀器16(包括可見光相機(jī)、多光譜相機(jī)和熒光相機(jī))，固定位點(diǎn)15可橫向轉(zhuǎn)動，以調(diào)整成像儀器的角度；

所述主導(dǎo)軌上的伺服電機(jī)控制凹形輪12轉(zhuǎn)動，讓成像儀器16在臺面6上方橫向移動；

所述副導(dǎo)軌上的伺服電機(jī)控制凹形輪12轉(zhuǎn)動，使主導(dǎo)軌縱向移動，從而讓成像儀器16 在臺面6上方縱向移動；

在主導(dǎo)軌和副導(dǎo)軌的運(yùn)動控制下，所述成像儀器16定時(shí)對臺面6上每個(gè)網(wǎng)格的食用菌株逐一進(jìn)行定時(shí)拍攝成像，回傳到上位機(jī)處理分析得到相關(guān)表型信息；