CN110261913A - 一种毛竹冬笋探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种毛竹冬笋探测装置，将围绕封闭环顺序排布的多个探测电极插入探测区域的土壤内，利用探测器分别对每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流，采集每相邻的两个探测电极之间的相邻电压，由此获得多组每相邻的两个探测电极之间的相邻电压，然后再利用探测器基于多组相邻电压，判断探测区域内是否有毛竹冬笋。本发明利用多次测量获取多组相邻电压，然后通过多组相邻电压叠加的方式判断探测区域内是否有毛竹冬笋，可以抵消测量噪声，防止由于其中某一次相邻电压的测量的误差较大，从而导致判断失误和挖掘失败的可能性，大大提高了毛竹冬笋探测的准确性，并且该装置结构简单，携带方便，具有广泛的生产适用性。

Description

一种毛竹冬笋探测装置

技术领域

本发明涉及植物根茎探测技术领域，尤其涉及一种毛竹冬笋探测装置。

背景技术

毛竹冬笋是毛竹的地下茎侧芽发育而成的笋芽，即毛竹冬笋是由毛竹竹鞭侧芽长出的。毛竹冬笋由于味道鲜美、营养价值高而深受消费者喜爱，其中，未出土的毛竹冬笋较之出土的毛竹冬笋味道更为鲜美但是寻找相对困难。在笋用毛竹林的培育管理上，早期的毛竹冬笋数量少且成竹率高，若不及时挖掘会抑制其发笋量。

传统的毛竹冬笋挖掘全凭农户经验进行手工挖掘，由于效率较低而导致耗费时间较大，同时手工挖掘的过程中容易误伤鞭笋。近些年，出现了多种借助机械和高科技手段对毛竹冬笋进行探测的装置和方法，按原理可以分为光学及机械式、电阻式、雷达磁场式和超声式。其中，光学及机械式主要是利用照明电筒照明和放大镜放大的方式辅助农户在林间寻找竹笋，该方法效率较低且准确性不高；雷达磁场式是利用电磁波探测竹笋，超声式是利用超声波探测竹笋，这两种方法虽然效率和准确性都有所提高，但是所需的仪器较为复杂，不利于方便、便携的探测毛竹冬笋；而电阻式是利用多个探测电极测量电阻率，根据各个探测电极之间的电阻差异来探测竹笋，该方法兼具了效率高和准确性高的特点，因此被广泛应用。但是，目前的电阻式是将多组正负极四探针插入土中并通入电流，依次检测每组正负极四探针中的每根正负极探针的正极和负极间的电流微安值，然后对比每组的电流微安值和第一组无笋时的电流微安值的大小，若某一组的电流微安值比无笋时的电流微安值大的差值大于预设阈值，则表示该组正负极四探针在所插地点的长度范围内有冬笋。

目前的电阻式探测法，只单独比较了每组的电流微安值和第一组无笋时的电流微安值的大小，因此存在由于某一组正负极四探针所插地点存在与存在冬笋时的电阻率相同的杂质，而使得该组测量的电流微安值存在误差，从而导致判断失误和挖掘失败的可能性。也就是说，目前的电阻式探测法在判断毛竹冬笋时不够准确，并且还需要设置多组正负极四探针，因此探测时也不够便捷。

发明内容

为了解决目前电阻式探测法在判断毛竹冬笋时不够准确，并且还需要设置多组正负极四探针，因此探测时也不够便捷的问题，本发明实施例提供一种毛竹冬笋探测装置，该装置包括：探测电极组和探测器；探测电极组包括封闭环和多个探测电极；其中，多个探测电极围绕封闭环顺序排布；多个探测电极的一端分别与封闭环相连，且分别与探测器相连；多个探测电极的另一端均插入探测区域的土壤内；探测器用于分别对每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流，并采集每相邻的两个探测电极之间的相邻电压；基于相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋。

优选地，多个探测电极围绕封闭环呈均匀分布。

优选地，该装置还包括导线和由下至上依次连接的支撑辐条、中空管、脚踏、手柄和倾斜托板；其中，支撑辐条设于封闭环的中空部分并与封闭环连接；中空管的底部与支撑辐条垂直连接，中空管的外壁上由下至上垂直设有脚踏和手柄，导线设于中空管的内部并用于连接探测电极和探测器；中空管的顶部与倾斜托板垂直连接，倾斜托板用于支撑探测器。

优选地，分别对每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流信号，并采集每相邻的两个探测电极之间的相邻电压；基于相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋，具体包括：S0、将多个探测电极进行顺序编号，顺序编号与顺序排布一一对应；顺序编号依次为e₀、e₁、e₂……e_n-1，其中，n为所有探测电极的总数量；S1、设i＝0；S2、若j＝i，k＝(i+1)％n，对编号e_j和e_k的探测电极施加恒定交流电流，其中，i、j和k均为不大于n的自然数；采集顺序编号e₀、e₁、e₂……e_n-1中每相邻的两个探测电极之间的相邻电压e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0，并获取数组V_i＝e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0；S3、i增加1并重复步骤S1和S2，直至i＝n-1则停止，获取多个单一数组，以根据多个单一数组获取第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T；S4、对第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，获得第二数组集合V′_A＝[V′₀,V′₁,……V′_n-1]^T；将第二数组集合按列求和得到n个累加值；S5、获取n个累加值的标准差和均值，若标准差的绝对值小于第一阈值，则探测区域内无毛竹冬笋；若标准差的绝对值不小于第一阈值，且均值大于第二阈值、小于第三阈值，则探测区域内有毛竹冬笋。

优选地，步骤S4中，所述对所述第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，具体包括：根据公式一，将所述第一数组集合中的每个相邻电压进行标准化处理；

其中，x′为x标准化处理后的值，x为第一数组集合中的任一相邻电压，x_max为第一数组集合中的最大的相邻电压，x_min为第一数组集合中的最小的相邻电压。

优选地，第一阈值、第二阈值和第三阈值为预先通过实验获知。

优选地，探测器包括依次相连的嵌入式芯片、DDS信号源、信号放大器、恒流源、多路模拟开关、仪表放大器、带通滤波器和高速A/D转换器，高速A/D转换器和嵌入式芯片相连；多路模拟开关和多个探测电极相连，多路模拟开关的路数不小于探测电极的数量。

优选地，探测器还包括显示器，显示器与嵌入式芯片相连。

优选地，嵌入式芯片的型号为STM32。

优选地，手柄和脚踏的数量分别为多个。

本发明实施例提供了一种毛竹冬笋探测装置，将围绕封闭环顺序排布的多个探测电极插入探测区域的土壤内，利用探测器分别对每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流，然后采集每相邻的两个探测电极之间的相邻电压。由此获得每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流后，多组每相邻的两个探测电极之间的相邻电压。最后利用探测器基于多组相邻电压，判断探测区域内是否有毛竹冬笋。本发明实施例利用多次测量获取多组相邻电压，然后通过多组相邻电压叠加的方式判断探测区域内是否有毛竹冬笋，可以抵消测量噪声，防止由于其中某一次相邻电压的测量的误差较大，从而导致判断失误和挖掘失败的可能性，大大提高了毛竹冬笋探测的准确性，并且该装置结构简单，携带方便，具有广泛的生产适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的毛竹冬笋探测装置的总体结构示意图；

图2为本发明实施例的毛竹冬笋探测装置的具体结构示意图；

图3为本发明实施例的探测器的结构示意图；

其中：

1、探测器 2、封闭环 3、探测电极

4、支撑辐条 5、脚踏 6、导线

7、中空管 8、手柄 9、倾斜托板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的毛竹冬笋探测装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种毛竹冬笋探测装置，该装置包括：探测电极组和探测器1；探测电极组包括封闭环2和多个探测电极3；其中，多个探测电极3围绕封闭环2顺序排布；多个探测电极3的一端分别与封闭环2相连，且分别与探测器1相连；多个探测电极3的另一端均插入探测区域的土壤内；探测器1用于分别对每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流，并采集每相邻的两个探测电极3之间的相邻电压；基于相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋。

具体地，将多个探测电极3围绕封闭环2顺时针或逆时针依次排布，并将多个探测电极3的一端分别与封闭环2连接，并与探测器1连接。由此，多个探测电极3围绕封闭环2顺序排布，且通过封闭环2能方便地将多个探测电极3的另一端分别插入探测区域的土壤内。

进一步地，利用探测器1对每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流后，采集每相邻的两个探测电极3之间的相邻电压，由此得到多组每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流后对应的每相邻两个探测电极3之间的相邻电压。应当知道的是，此处的相邻是指多个探测电极3顺序排布后，每两个互相邻近的探测电极3。然后，探测器1基于多组相邻电压，确定探测区域内是否有毛竹。

需要说明的是，封闭环2为封闭结构，仅用于将多个探测电极3顺序排布为一个封闭结构并方便将多个探测电极3插入探测区域的土壤中。封闭环2的形状并不限定，可以为圆形、椭圆形、长方形或正方形等。

本发明实施例提供的毛竹冬笋探测装置，将围绕封闭环2顺序排布的多个探测电极3插入探测区域的土壤内，利用探测器1分别对每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流，然后采集每相邻的两个探测电极3之间的相邻电压。由此获得每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流后，多组每相邻的两个探测电极3之间的相邻电压。最后利用探测器1基于多组相邻电压，判断探测区域内是否有毛竹冬笋。本发明实施例利用多次测量获取多组相邻电压，然后通过多组相邻电压叠加的方式判断探测区域内是否有毛竹冬笋，可以抵消测量噪声，防止由于其中某一次相邻电压的测量的误差较大，从而导致判断失误和挖掘失败的可能性，大大提高了毛竹冬笋探测的准确性，并且该装置结构简单，携带方便，具有广泛的生产适用性。

需要说明的是，探测电极3的数量一般为10～20根。

进一步地，为了准确测量每相邻的两个探测电极3之间的电压，可以将多个探测电极3围绕封闭环2呈均匀分布，即每相邻的两个探测电极3之间的弧长相等。

基于上述实施例，图2为本发明实施例的毛竹冬笋探测装置的具体结构示意图，如图2所示，该装置还包括导线6和由下至上依次连接的支撑辐条4、中空管7、脚踏5、手柄8和倾斜托板9；其中，支撑辐条4设于封闭环2的中空部分并与封闭环2连接；中空管7的底部与支撑辐条4垂直连接，中空管7的外壁上由下至上垂直设有脚踏5和手柄8，导线6设于中空管7的内部并用于连接探测电极3和探测器1；中空管7的顶部与倾斜托板9垂直连接，倾斜托板9用于支撑探测器1。

具体地，封闭环2的中空部分设有多根支撑辐条4，多根支撑辐条4的中心和中空管7的底部相连，从而通过多根支撑辐条4支撑中空管7；中空管7的顶部设有倾斜托板9，探测器1设于倾斜托板9的表面；中空管7的外壁上由下至上垂直设有脚踏5和手柄8；导线6设于中空管7的内部，导线6的一端连接探测电极3，另一端连接探测器1。

本发明实施例在手柄8和脚踏5的辅助下，将与封闭环2连接的多个探测电极3插入探测区域的土壤内；探测器1通过导线6对每相邻的两个探测电极3施加恒定交流电流，并采集每相邻的两个探测电极3之间的电压。

需要说明的是，为了方便在手柄8和脚踏5的辅助下，将探测电极3插入探测区域的土壤内，手柄8和脚踏5的数量可以分别为多个，例如在中空管7的外壁上对称布置多个手柄8或多个脚踏5。

基于上述实施例，分别对每相邻的两个探测电极施加恒定交流电流信号，并采集每相邻的两个探测电极之间的相邻电压；基于相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋，具体包括：S0、将多个探测电极进行顺序编号，顺序编号与顺序排布一一对应；顺序编号依次为e₀、e₁、e₂……e_n-1，其中，n为所有探测电极的总数量；S1、设i＝0；S2、若j＝i，k＝(i+1)％n，对编号e_j和e_k的探测电极施加恒定交流电流，其中，i、j和k均为不大于n的自然数；采集顺序编号e₀、e₁、e₂……e_n-1中每相邻的两个探测电极之间的相邻电压e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0，并获取数组V_i＝e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0；S3、i增加1并重复步骤S1和S2，直至i＝n-1则停止，获取多个单一数组，以根据多个单一数组获取第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T；S4、对第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，获得第二数组集合V′_A＝[V′₀,V′₁,……V′_n-1]^T；将第二数组集合按列求和得到n个累加值；S5、获取n个累加值的标准差和均值，若标准差的绝对值小于第一阈值，则探测区域内无毛竹冬笋；若标准差的绝对值不小于第一阈值，且均值大于第二阈值、小于第三阈值，则探测区域内有毛竹冬笋。

具体地，在开始探测前将顺序排布的探测电极进行和顺序对应的顺序编号，获得编号依次为e₀、e₁、e₂……e_n-1的n个探测电极。

首先，对e₀、e₁、e₂……e_n-1中的编号e_j和e_k(其中，i的初始值为0，j＝i，k＝(i+1)％n，即j和k表示相邻的两个序号，i、j和k均为不大于n的自然数)的相邻的两个探测电极施加恒定交流电流，然后采集e₀、e₁、e₂……e_n-1中每相邻的两个探测电极之间的相邻电压e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0，将每组相邻电压设为单一数组V_i＝e₀₁、e₁₂、e₂₃……e_(n-1)0。

其次，i每次增加1并重复上述步骤，获得多个单一数组，按顺序将单一数组进行排列为：V₀＝e₀₁₁、e₁₂₁、e₂₃₁……e_(n-1)01，V₁＝e₀₁₂、e₁₂₂、e₂₃₂……e_(n-1)02……V_n-1＝e_01n、e_12n、e_23n……e_(n-1)0n。由此将多个单一数组构成第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T，即第一数组集合为：

然后，将第一数组集合进行标准化处理，获得第二数组集合V′_A＝[V′₀,V′₁,……V′_n-1]^T，从而消除量纲影响，即第二数组集合为：

应当知道的是，第一数组集合和第二数组集合均为n×n列矩阵，分别包含n×n个相邻电压。

接下来，将第二数组集合按列求和得到n个累加值，分别计算n个累加值的标准差S和均值σ，即将第二数组集合的每列中，n个相同的每相邻的两个探测电极之间的相邻电压累加得到一个累计值，起到经多次测量而抵消测量噪声的作用，防止由于其中某一次相邻电压的测量的误差较大而导致判断失误和挖掘失败的可能性；而第二数组集合有n列，因此得到n个累计值，再计算这n个累加值的标准差S和均值σ。

最后，根据n个累加值的标准差S和均值σ，判断探测区域是否有毛竹冬笋。若标准差S的绝对值小于第一阈值a，即|S|＜a，则探测区域内无毛竹冬笋；若标准差S的绝对值不小于第一阈值a，且均值σ大于第二阈值b、小于第三阈值c，即|S|≥a且b＜σ＜c则探测区域内有毛竹冬笋。

需要说明的是，第一阈值a、第二阈值b和第三阈值c为预先通过实验获知的预设阈值。

还需要说明的是，步骤S4中，所述对所述第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，具体包括：根据公式一，将所述第一数组集合中的每个相邻电压进行标准化处理；

其中，x′为x标准化处理后的值，x为第一数组集合中的任一相邻电压，x_max为第一数组集合中的最大的相邻电压，x_min为第一数组集合中的最小的相邻电压。

具体地，将第一数组集合中的每个相邻电压按照公式一进行标准化处理，从而得到第二数组集合

下面给出一个具体的实施例，以详细解释探测器的处理流程：

举例而言，假设该装置包括16个探测电极，则对e₀、e₁、e₂……e₁₅中的编号e_j和e_k(其中，i的初始值为0，j＝i，k＝(i+1)％n，即j和k表示相邻的两个序号，i、j和k均为不大于16的自然数)的相邻的两个探测电极施加恒定交流电流，然后采集e₀、e₁、e₂……e₁₅中每相邻的两个探测电极之间的相邻电压e₀₁、e₁₂、e₂₃……e₁₅₀，将每组相邻电压设为单一数组V_i＝e₀₁、e₁₂、e₂₃……e₁₅₀。

其次，i每次增加1并重复上述步骤，获得多个单一数组，按顺序将单一数组进行排列为：V₀＝e₀₁₁、e₁₂₁、e₂₃₁……e₁₅₀₁，V₁＝e₀₁₂、e₁₂₂、e₂₃₂……e₁₅₀₂……V₁₅＝e₀₁₁₆、e₁₂₁₆、e₂₃₁₆……e₁₅₀₁₆。由此将16个单一数组构成第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V₁₅]^T，即第一数组集合为：

然后，将第一数组集合进行标准化处理，获得第二数组集合V′_A＝[V′₀,V′₁,……V′_n-1]^T，从而消除量纲影响，即第二数组集合为：

应当知道的是，第一数组集合和第二数组集合均为16×16列矩阵，分别包含16×16个相邻电压。

接下来，将第二数组集合按列求和得到16个累加值，分别计算16个累加值的标准差S和均值σ，即将第二数组集合的每列中，16个相同的每相邻的两个探测电极之间的相邻电压累加得到一个累计值，起到经多次测量而抵消测量噪声的作用，防止由于其中某一次相邻电压的测量的误差较大而导致判断失误和挖掘失败的可能性；而第二数组集合有16列，因此得到16个累计值，再计算这16个累加值的标准差S和均值σ。

最后，根据16个累加值的标准差S和均值σ，判断探测区域是否有毛竹冬笋。若标准差S的绝对值小于第一阈值a，即|S|＜a，则探测区域内无毛竹冬笋；若标准差S的绝对值不小于第一阈值a，且均值σ大于第二阈值b、小于第三阈值c，即|S|≥a且b＜σ＜c则探测区域内有毛竹冬笋。

基于上述实施例，图3为本发明实施例的探测器的结构示意图，如图3所示，探测器1包括依次相连的嵌入式芯片、DDS信号源、信号放大器、恒流源、多路模拟开关、仪表放大器、带通滤波器和高速A/D转换器，高速A/D转换器和嵌入式芯片相连；多路模拟开关和多个探测电极3相连，多路模拟开关的路数不小于探测电极3的数量。

具体地，嵌入式芯片控制DDS信号源产生正弦信号，正弦信号经过信号放大器进行放大后通过恒流源产生恒定交流电流，恒定交流电流经过多路模拟开关施加到探测电极3，然后再通过多路模拟开关采集相邻的两个探测电极3之间的电压信号即相邻电压，相邻电压经过仪表放大器进行放大后通过带通滤波器滤波，滤波后的相邻电压经过高速A/D转换器转换，把模拟信号转换成数字信号。

进一步地，探测器1还包括显示器，显示器与嵌入式芯片相连，嵌入式芯片把最后处理得到的数字信号显示在显示屏上。

需要说明的是，嵌入式芯片的型号为STM32。

还需要说明的是，探测器通过锂电池进行供电，以使得该毛竹冬笋探测装置能方便、便携地携带和使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种毛竹冬笋探测装置，其特征在于，包括：探测电极组和探测器；

所述探测电极组包括封闭环和多个探测电极；其中，多个所述探测电极围绕所述封闭环顺序排布；多个所述探测电极的一端分别与所述封闭环相连，且分别与所述探测器相连；多个所述探测电极的另一端均插入探测区域的土壤内；

所述探测器用于分别对每相邻的两个所述探测电极施加恒定交流电流，并采集每相邻的两个所述探测电极之间的相邻电压；基于所述相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋。

2.根据权利要求1所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，多个所述探测电极围绕所述封闭环呈均匀分布。

3.根据权利要求1所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，还包括导线和由下至上依次连接的支撑辐条、中空管、脚踏、手柄和倾斜托板；

其中，所述支撑辐条设于所述封闭环的中空部分并与所述封闭环连接；所述中空管的底部与所述支撑辐条垂直连接，所述中空管的外壁上由下至上垂直设有所述脚踏和所述手柄，所述导线设于所述中空管的内部并用于连接所述探测电极和所述探测器；所述中空管的顶部与所述倾斜托板垂直连接，所述倾斜托板用于支撑所述探测器。

4.根据权利要求1所述毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述分别对每相邻的两个所述探测电极施加恒定交流电流信号，并采集每相邻的两个所述探测电极之间的相邻电压；基于所述相邻电压，判断所述探测区域内是否有毛竹冬笋，具体包括：

S0、将多个所述探测电极进行顺序编号，所述顺序编号与所述顺序排布一一对应；所述顺序编号依次为e₀、e₁、e₂……e_n-1，其中，n为所有探测电极的总数量；

S1、设i＝0；

S2、若j＝i，k＝(i+1)％n，对编号e_j和e_k的探测电极施加恒定交流电流，其中，i、j和k均为不大于n的自然数；采集顺序编号e₀、e₁、e₂……e_n-1中每相邻的两个探测电极之间的相邻电压e_01j、e_12j、e_23j……e_(n-1)0j，并获取单一数组V_i＝e_01j、e_12j、e_23j……e_(n-1)0j；

S3、i增加1并重复步骤S1和S2，直至i＝n-1则停止，获取多个所述单一数组，以根据多个所述单一数组获取第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T；

S4、对所述第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，获得第二数组集合V'_A＝[V'₀,V'₁,……V'_n-1]^T；将第二数组集合按列求和得到n个累加值；

S5、获取n个累加值的标准差和均值，若所述标准差的绝对值小于第一阈值，则所述探测区域内无毛竹冬笋；若所述标准差的绝对值不小于所述第一阈值，且所述均值大于第二阈值、小于第三阈值，则所述探测区域内有毛竹冬笋。

5.根据权利要求4所述毛竹冬笋探测装置，其特征在于，步骤S4中，所述对所述第一数组集合V_A＝[V₀,V₁,……V_n-1]^T进行标准化处理，具体包括：

根据公式一，将所述第一数组集合中的每个相邻电压进行标准化处理；

其中，x'为x标准化处理后的值，x为第一数组集合中的任一相邻电压，x_max为第一数组集合中的最大的相邻电压，x_min为第一数组集合中的最小的相邻电压。

6.根据权利要求4所述毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述第一阈值、第二阈值和第三阈值为预先通过实验获知。

7.根据权利要求1所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述探测器包括依次相连的嵌入式芯片、DDS信号源、信号放大器、恒流源、多路模拟开关、仪表放大器、带通滤波器和高速A/D转换器，所述高速A/D转换器和所述嵌入式芯片相连；

所述多路模拟开关和多个所述探测电极相连，所述多路模拟开关的路数不小于所述探测电极的数量。

8.根据权利要求7所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述探测器还包括显示器，所述显示器与所述嵌入式芯片相连。

9.根据权利要求7所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述嵌入式芯片的型号为STM32。

10.根据权利要求3所述的毛竹冬笋探测装置，其特征在于，所述手柄和所述脚踏的数量分别为多个。