CN107957279A - 数字化菌物标本图像采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字化菌物标本图像采集方法，包括制作专用摄影箱和野外采集菌物数字化形态数据特征步骤；其专用摄影箱为折叠式结构，箱体的各箱板内板面上均设有反光柔光织物；底箱板由固定和活动隔板拼接成，固定隔板和活动隔板拼接处开设有菌物穿孔，前箱板上设有摄像门，顶箱板内面设有顶部LED灯带和摄像头，前箱板内面下边沿设有底部LED灯带，底箱板内面设有无线遥控微孔摄像头；通过该摄影箱可实现野外采集菌物数字化形态数据特征。本发明减少了菌物活体标本的采集和对资源的破坏，保护了生物多样性和生态环境；采集的数字化菌物标本信息真实直观、准确性高，检索方便，为实现资源共享提供了技术基础。
Description
技术领域
本发明涉及野外菌物标本采集方法，尤其是涉及数字化菌物标本图像采集方法。
背景技术
传统的菌物标本在野外采集和运输过程中易破损，为了选择形态完好无损的来制作标本，经常要采集大量的子实体。标本从采集到鉴定，再到制作，过程长且繁琐。干制标本和腊叶标本组织脱水形变，易生虫霉变，浸制标本易退色，保存时间短。因此，一个传统标本馆的存储量小，建设和维护成本高，需要经常消毒灭菌，及时更换，工作人员工作量大。随着现代科技的发展，数字化标本应运而生。数字化标本馆是将各种原生物形态特征转化成数字化信息并存储起来，以计算机技术进入标本馆并提供有效服务，而且能在网络化的环境中被本地和远程用户存取。数字化标本馆在“互联网+”背景下蓬勃发展，将导致传统标本馆的重大变革，它能直观生动地展现生物原始形态，容量大，实现资源共享，提高效率，节约人、物力开支。数字化标本馆的建设核心就是采集最真实的菌物图片，包括生境照片和形态照片。生境照片就是在自然环境下菌物的原始照片，而形态照片则要求背景干净，能突出反映各部分的形态结构特征，清楚显示出菌褶、菌幕、菌环、菌托等各种附属物。
目前已建设的数字化标本馆都是对已存的腊叶标本用扫描仪进行翻拍或将标本附加自制色卡置于遮挡自然光的人工设定室中无影拍摄，这些手法都不能获得菌物新鲜、真实的活体形态照片。中国专利申请号为201520381552.1（一种便携式野外草资源摄影箱）和201320496610.6（便携式微距摄影箱）所公开的技术方案，虽然能够在野外获得新鲜形态照片，但均是将标本样品挖掘采集后置于拍摄板上拍摄，这样在采集过程中不仅造成菌物的破损，更重要的是伤害了菌物的生命，破坏了当地的菌物资源和生物多样性。菌物的分布本身就具有一定的地域性，一旦遭到破坏就很难修复，导致该物种在不知不觉中灭绝。中国专利申请号为201520938338.1（一种辅助进行户外图像采集的便携式防风柔光棚），公开了有助于标本的活体野外拍摄技术方案，但是其通道型设计有缺陷，不能获得背景干净的图片，影响标本的识别和鉴定的准确性，也不利于3D图像的制作。
发明内容
本发明目的在于提供一种数字化菌物标本图像采集方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的数字化菌物标本图像采集方法，包括制作专用摄影箱和野外采集菌物数字化形态数据特征步骤；
所述专用摄影箱为分别固定在磁性框架内的前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板、后箱板和底箱板组合而成的箱体，所述前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板、后箱板和底箱板的内板面上分别设置有反光柔光织物；前箱板与顶箱板、顶箱板与左箱板和右箱板之间分别通过铰链相连接构成第一折叠结构，后箱板和底箱板之间通过铰链相连接构成第二折叠结构；底箱板的所述磁性框架的左、右边框为插槽结构，底箱板由固定隔板和活动隔板拼接而成，所述固定隔板固定在底箱板磁性框架的后部，所述活动隔板插装在底箱板磁性框架前部的所述插槽内，位于固定隔板和活动隔板拼接处的中部位置开设有菌物穿孔，所述菌物穿孔为伸缩孔结构；前箱板的板面上设置有摄像门，顶箱板的内板面上设置有照射角度可调的顶部LED灯带和顶部摄像头，顶箱板的外板面上设置有蓄电池和蓄电池控制开关，前箱板的内板面下边沿设置有底部LED灯带，底箱板的内板面上通过吸盘设置有无线遥控微孔摄像头；
所述野外采集菌物数字化形态数据特征步骤为：
第一步、首先对被采集的子实体菌物进行GPS定位，记录地理位置；然后使用直尺和游标卡尺对子实体的高、菌盖直径、菌柄直径、菌托直径、菌褶宽度进行测量，并仔细观察菌盖、菌肉、菌环、菌带、菌托、菌柄与假根、基物特征，通过APP在智能手持终端设备上进行记录说明；
第二步、对于地生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再整理子实体周围的落叶和石头杂物，让子实体周围干净平整，估计菌柄底部的直径，据此调节菌物穿孔的大小，使菌柄底部能顺利穿过菌物穿孔且较紧密接触菌物穿孔；
第三步、根据菌物的颜色选择背景颜色，深色的菌物选择白色背景颜色，即，箱体的内壁表面覆着白色的反光柔光织物，反之，浅色的菌物选择黑色背景颜色，即，箱体的内壁表面覆着黑色的反光柔光织物；然后滑动拉开活动隔板，将菌物穿过菌物穿孔后再轻轻合上活动隔板将菌物固定，接着通过各个箱板的磁性框架进行箱体的组装；有风天气组装上支脚；箱体的前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板和底箱板组装完毕后，后箱板暂时平放，闭合蓄电池控制开关，旋转调节顶部LED灯带至合适的角度达到无影效果，然后向上折叠后箱板构成摄影箱；
第四步、打开摄影门，用数码相机对菌物的正面进行拍照，然后关上摄影门，通过智能手持终端设备的APP蓝牙连接顶部摄像头和无线遥控微孔摄像头；先通过顶部摄像头对菌物进行顶部拍摄，接着调节无线遥控微孔摄像头的角度对菌物的侧面和菌盖底面进行多角度拍摄并保存图像；为了获得720°全景图，将摄影箱原地旋转，多次拍摄，以获得最佳效果的图片；拍摄完毕，关闭电源，拉开活动隔板移去摄影箱，还原子实体周围的落叶和杂物；
第五步、对于木生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再展开箱体拆卸掉内部的顶部摄像头和遥控微孔摄像头，以及拆卸掉顶部LED灯带和底部LED灯带，以箱体内部反光柔光织物为背景，用数码相机进行二次图像采集；值得注意的是，不同发育阶段的地生真菌和木生真菌个体也都要一起进行图像采集；有菇蕾的菌物，可在旁边安装一个微型摄像机，对菌物的生长过程和孢子散射进行录像。
位于所述菌物穿孔处设置有两套半圆环形调节组件从而构成伸缩孔结构，每套所述半圆环形调节组件均由若干个半圆环形拼接板组成。
所述摄像门为下翻式结构，所述摄像门的门板上设置有下翻式套门。
所述蓄电池的输出端通过所述蓄电池控制开关与所述顶部LED灯带和底部LED灯带的电源输入端连接。
所述顶部LED灯带为两条，分别对称于所述菌物穿孔的纵向中心线设置在所述顶箱板的左、右两侧或前、后两侧。
所述左箱板和右箱板的底边沿两端分别设置有锥形结构的支腿。
本发明优点在于减少了菌物活体标本的采集和对资源的破坏，保护了生物多样性和生态环境；采集的数字化菌物标本信息真实直观、准确性高，检索方便，为实现资源共享提供了技术基础。同时，利用采集的数字化菌物标本信息进行菌物标本馆的建设，更加简便且成本低廉。
附图说明
图1是本发明所述专用摄影箱的结构示意图。
图2是本发明所述前箱板、顶箱板、左箱板和右箱板连接后的展开结构示意图。
图3是本发明所述后箱板和底箱板连接后的展开结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
本发明所述的数字化菌物标本图像采集方法，包括制作专用摄影箱和野外采集菌物数字化形态数据特征步骤；
如图1-3所示，所述专用摄影箱为分别固定在磁性框架内的前箱板2、顶箱板3、左箱板4、右箱板5、后箱板6和底箱板组合而成的箱体1，前箱板2、顶箱板3、左箱板4、右箱板5、后箱板6和底箱板的内板面上均设置有反光柔光织物，用于拍摄时的背景面，反光柔光织物的颜色根据被拍摄的菌物颜色进行选择，菌物颜色较浅时选择较深颜色的反光柔光织物作为背景面，反之，选择较浅颜色的反光柔光织物作为背景面。
如图2、3所示，前箱板2与顶箱板3、顶箱板3与左箱板4和右箱板5之间分别通过铰链7.1、7.2、7.3相连接构成第一折叠结构，后箱板6和底箱板之间通过铰链7.4相连接构成第二折叠结构；左箱板4和右箱板5的底边沿两端分别活动设置有锥形结构的支腿8.1、8.2，锥形结构的支腿8.1、8.2的设置是为了在有风天气时组装使用，便于插装在地下进行固定，无风天气可不使用。底箱板磁性框架的左、右边框9.1、9.2为插槽结构，底箱板由固定隔板10和活动隔板11拼接而成，固定隔板10固定在底箱板磁性框架后部，活动隔板11插装在底箱板磁性框架前部的插槽内，从而构成抽拉式结构的底箱板；位于固定隔板10和活动隔板11拼接处的中部位置开设有菌物穿孔12，菌物穿孔12处设置有两套半圆环形调节组件13.1、13.2从而构成伸缩孔结构，每套半圆环形调节组件13.1、13.2均由若干个半圆环形拼接板组成，伸缩孔结构是为了适应不同直径的菌柄。
如图2、3所示，底箱板的内板面上通过吸盘设置有无线遥控微孔摄像头14，无线遥控微孔摄像头14设置在菌物穿孔12一侧的底箱板上；前箱板2的板面上设置有摄像门15，摄像门15为下翻式结构，摄像门15的门板上设置有下翻式套门16，摄像门15和套门16的上边沿分别通过魔术扣17.1、17.2与前箱板2连接，前箱板2的内板面下边沿处设置有一条底部LED灯带18；顶箱板3的内板面上设置有两条照射角度可调的顶部LED灯带19.1、19.2和顶部摄像头20，两条顶部LED灯带19.1、19.2分别对称于菌物穿孔12的纵向中心线设置，两条顶部LED灯带19.1、19.2照射角度可调是为了制造无影环境；顶部摄像头20垂直向下正对菌物穿孔12中心设置，顶箱板3的外板面上设置有蓄电池21和蓄电池控制开关22，蓄电池21的输出端通过蓄电池控制开关22与两条顶部LED灯带19.1、19.2和底部LED灯带18的电源输入端连接。
本发明所述野外采集菌物数字化形态数据特征步骤为：
第一步、在野外采集时，首先对被采集的子实体菌物进行GPS定位，记录地理位置；然后使用直尺和游标卡尺对子实体的高、菌盖直径、菌柄直径、菌托直径、菌褶宽度进行测量，并仔细观察菌盖、菌肉、菌环、菌带、菌托、菌柄与假根、基物等特征，通过APP在智能手持终端设备上进行记录说明。
第二步、对于地生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再轻轻的整理子实体周围的落叶和石头等杂物，让子实体周围干净平整，估计菌柄23底部的直径，据此拼接组合两套半圆环形调节组件13.1、13.2，使菌柄23底部能顺利穿过菌物穿孔12且较紧密接菌物穿孔12（如图1所示）。
第三步、根据菌物的颜色选择背景颜色，深色的菌物选择白色背景颜色，即，箱体1的内壁表面覆着白色的反光柔光织物，反之，浅色的菌物选择黑色背景颜色，即，箱体1的内壁表面覆着黑色的反光柔光织物。然后滑动拉开活动隔板11，将菌物穿过菌物穿孔12后再轻轻合上活动隔板11将菌物固定，接着通过各个箱板的磁性框架进行箱体1的组装；有风天气组装上支脚8.1、8.2，无风天气可不使用支脚8.1、8.2。
箱体1的前箱板2、顶箱板3、左箱板4、右箱板5和底箱板组装完毕后，后箱板6暂时平放，闭合蓄电池控制开关22，旋转调节两条顶部LED灯带19.1、19.2至合适的角度达到无影效果，然后向上折叠后箱板6构成专用摄影箱。
第四步、打开摄影门15，用数码相机对菌物的正面进行拍照，关上摄影门15，通过智能手持终端设备（例如智能手机）的APP蓝牙连接顶部摄像头20和无线遥控微孔摄像头14；先通过顶部摄像头20对菌物进行顶部拍摄，接着调节无线遥控微孔摄像头14的位置和角度对菌物的侧面和菌盖底面进行多角度拍摄并保存图像。为了获得720°全景图，可以将摄影箱原地旋转，多次拍摄，以获得最佳效果的图片。拍摄完毕，关闭电源，小心地拉开活动隔板11移去摄影箱，还原子实体周围的落叶和杂物。
第五步、对于木生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再展开箱体拆卸掉内部的顶部摄像头20和无线遥控微孔摄像头14，以及拆卸掉顶部LED灯带19.1、19.2和底部LED灯带18，以内部反光柔光织物为背景，用数码相机进行二次图像采集。值得注意的是，不同发育阶段的地生真菌和木生真菌个体也都要一起进行图像采集。有菇蕾的菌物，可在旁边安装一个微型摄像机，对菌物的生长过程和孢子散射进行录像。
若要对菌物组织采集时，主要是为了方便进一步根据组织显微照片对菌物进行鉴定和分类。剪取菌盖的一小块组织装入带盖的离心管中，放在有冰袋的收纳包中，带回实验室。
组织块鉴定包括微观结构鉴定和分子序列鉴定。微观结构鉴定：取菌褶少许，放入事先滴有1-2滴KOH溶液的载玻片上，待菌褶充分溶解还原后，盖上盖玻片，放在显微镜下观察孢子、孢子囊、菌丝、锁状联合等，并进行拍照。分子序列鉴定：取菌褶进行DNA提取，PCR扩增和测序，然后与数据库信息进行比对，同时根据野外采集的文字和图像资料，参考真菌志、图鉴和文献对菌物的科属种和分类初步鉴定。
组织块鉴定的结果，利用软件将二维图像制作成的三维立体旋转图像补充进前期开发的APP的文字模块和图像模块；将野外生长过程的录像制作成动图补充到前期开发的APP的视频模块；根据现有的食药用价值、驯化情况和研究开发现状补充到前期开发的APP的应用模块。
参考本发明方法的具体内容，前期开发的APP操作过程中的文字数据采集使用表1来进行相关内容的勾选和填写。
表1 菌物野外采集记录表
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种数字化菌物标本图像采集方法，包括制作专用摄影箱和野外采集菌物数字化形态数据特征步骤；其特征在于：
所述专用摄影箱为分别固定在磁性框架内的前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板、后箱板和底箱板组合而成的箱体，所述前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板、后箱板和底箱板的内板面上分别设置有反光柔光织物；前箱板与顶箱板、顶箱板与左箱板和右箱板之间分别通过铰链相连接构成第一折叠结构，后箱板和底箱板之间通过铰链相连接构成第二折叠结构；底箱板的所述磁性框架的左、右边框为插槽结构，底箱板由固定隔板和活动隔板拼接而成，所述固定隔板固定在底箱板磁性框架的后部，所述活动隔板插装在底箱板磁性框架前部的所述插槽内，位于固定隔板和活动隔板拼接处的中部位置开设有菌物穿孔，所述菌物穿孔为伸缩孔结构；前箱板的板面上设置有摄像门，顶箱板的内板面上设置有照射角度可调的顶部LED灯带和顶部摄像头，顶箱板的外板面上设置有蓄电池和蓄电池控制开关，前箱板的内板面下边沿设置有底部LED灯带，底箱板的内板面上通过吸盘设置有无线遥控微孔摄像头；
所述野外采集菌物数字化形态数据特征步骤为：
第一步、首先对被采集的子实体菌物进行GPS定位，记录地理位置；然后使用直尺和游标卡尺对子实体的高、菌盖直径、菌柄直径、菌托直径、菌褶宽度进行测量，并仔细观察菌盖、菌肉、菌环、菌带、菌托、菌柄与假根、基物特征，通过APP在智能手持终端设备上进行记录说明；
第二步、对于地生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再整理子实体周围的落叶和石头杂物，让子实体周围干净平整，估计菌柄底部的直径，据此调节菌物穿孔的大小，使菌柄底部能顺利穿过菌物穿孔且较紧密接触菌物穿孔；
第三步、根据菌物的颜色选择背景颜色，深色的菌物选择白色背景颜色，即，箱体的内壁表面覆着白色的反光柔光织物，反之，浅色的菌物选择黑色背景颜色，即，箱体的内壁表面覆着黑色的反光柔光织物；然后滑动拉开活动隔板，将菌物穿过菌物穿孔后再轻轻合上活动隔板将菌物固定，接着通过各个箱板的磁性框架进行箱体的组装；有风天气组装上支脚；箱体的前箱板、顶箱板、左箱板、右箱板和底箱板组装完毕后，后箱板暂时平放，闭合蓄电池控制开关，旋转调节顶部LED灯带至合适的角度达到无影效果，然后向上折叠后箱板构成摄影箱；
第四步、打开摄影门，用数码相机对菌物的正面进行拍照，然后关上摄影门，通过智能手持终端设备的APP蓝牙连接顶部摄像头和无线遥控微孔摄像头；先通过顶部摄像头对菌物进行顶部拍摄，接着调节无线遥控微孔摄像头的位置和角度对菌物的侧面和菌盖底面进行多角度拍摄并保存图像；为了获得720°全景图，将摄影箱原地旋转，多次拍摄，以获得最佳效果的图片；拍摄完毕，关闭电源，拉开活动隔板移去摄影箱，还原子实体周围的落叶和杂物；
第五步、对于木生真菌，先用数码相机进行生境照片采集，再展开箱体拆卸掉内部的顶部摄像头和遥控微孔摄像头，以及拆卸掉顶部LED灯带和底部LED灯带，以箱体内部反光柔光织物为背景，用数码相机进行二次图像采集；值得注意的是，不同发育阶段的地生真菌和木生真菌个体也都要一起进行图像采集；有菇蕾的菌物，可在旁边安装一个微型摄像机，对菌物的生长过程和孢子散射进行录像。
2.根据权利要求1所述的数字化菌物标本图像采集方法，其特征在于：位于所述菌物穿孔处设置有两套半圆环形调节组件从而构成伸缩孔结构，每套所述半圆环形调节组件均由若干个半圆环形拼接板组成。
3.根据权利要求1或2所述的数字化菌物标本图像采集方法，其特征在于：所述摄像门为下翻式结构，所述摄像门的门板上设置有下翻式套门。
4.根据权利要求1或2所述的数字化菌物标本图像采集方法，其特征在于：所述蓄电池的输出端通过所述蓄电池控制开关与所述顶部LED灯带和底部LED灯带的电源输入端连接。
5.根据权利要求1或2所述的数字化菌物标本图像采集方法，其特征在于：所述顶部LED灯带为两条，分别对称于所述菌物穿孔的纵向中心线设置在所述顶箱板的左、右两侧或前、后两侧。
6.根据权利要求1或2所述的数字化菌物标本图像采集方法，其特征在于：所述左箱板和右箱板的底边沿两端分别设置有锥形结构的支腿。
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