应用于植物生理状态检测的低成本叶绿素荧光成像系统

分类： 统计学 >> 社会统计学 提交时间： 2023-12-04 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》

杨振宇 汤浩 葛玮 夏倩 仝德之 付丽疆 郭亚

摘要： ［目的/意义］植物光合作用过程中释放的叶绿素荧光与光化学反应紧密耦合，其荧光信号采集是光合作 用效率、植物生理及环境胁迫等无损的测试手段。作为获取该信号的叶绿素荧光成像系统通常价格昂贵，针对此 问题，本文提出一种低成本叶绿素荧光成像系统设计方案。［方法］叶绿素荧光成像系统主要由激发光灯组、 CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor） 相机及其控制电路和智能手机上位机三部分组成。激光发灯组 采用LED面光源和碗状结构，通过对光场的仿真分析保证光照强度和均匀性；采用微型CMOS相机进行荧光图像 采集，利用智能手机作为上位机完成激发光控制，并将数据回传至手机或服务器进行分析、处理、存储及显示。 ［结果和讨论］基于该方案，制造了一款仪器样机，其激发光强最大为6250 mol/（m2s），光场整体变化幅度偏 差为2%，光谱范围为400~1000 nm，稳定的采集频率最高可达42 f/s，具备连续光激发和调制脉冲激发功能。［结 论］ 通过叶绿素荧光图像采集实验验证了本仪器的有效性。该仪器结构简单、造价成本低，在植物生理状态检测 领域有着很好的应用价值。

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