CN201503402U - 一种油菜菌核病热红外图像诊断系统 - Google Patents

一种油菜菌核病热红外图像诊断系统 Download PDF

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何勇
刘飞
聂鹏程
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Abstract

本实用新型公开了一种油菜菌核病热红外图像诊断系统，包括：热红外成像系统、全方位扭转接头、可伸缩固定支架、水平校准气泡、USB接口数据线、嵌入式系统、电源稳压器和便携式蓄电池。热红外成像系统通过全方位扭转接头与可伸缩固定支架活动连接，可伸缩固定支架上设有水平校准气泡；热红外成像系统通过USB接口数据线与嵌入式系统相连，嵌入式系统中移植有图像处理软件；便携式蓄电池经过电源稳压器后为热红外成像系统和嵌入式系统供电。本实用新型主要用于快速、准确、非破坏性的诊断田间油菜菌核病的发病情况，提高油菜病虫害防治决策水平、推动油菜大田种植的精细化管理和作业。

Description

一种油菜菌核病热红外图像诊断系统
技术领域
本实用新型涉及一种油菜菌核病热红外图像诊断系统。
背景技术
油菜是我国主要的油料作物，油菜菌核病是油菜生产中的重要病害之一，常年株发病率高达10％～30％，严重的达80％以上；病株一般减产100％～70％。油菜菌核病的诊断主要根据肉眼观察和经验，具有很强的主观性和局限性，在菌核病初期或轻微发病时期难以分辨，容易错过最佳的防治时期。因此急需一种能快速进行油菜菌核病的分析诊断系统。
发明内容
本实用新型提供一种快速采集油菜叶片及冠层的热红外图像，进行温度场分析的油菜菌核病热红外图像诊断系统。采用热红外成像技术结合图像处理技术，利用油菜叶面上因菌核病坏死的病斑温度较正常叶面高的原理，对油菜菌核病的发病情况进行快速、准确、无损的分析诊断。
一种油菜菌核病热红外图像诊断系统，包括热红外成像系统、全方位扭转接头、可伸缩固定支架、水平校准气泡、USB接口数据线、嵌入式系统、电源稳压器和便携式蓄电池；热红外成像系统通过全方位扭转接头与可伸缩固定支架活动连接，可伸缩固定支架上设有水平校准气泡，通过调节水平校准气泡调节支架的方位；热红外成像系统通过USB接口数据线与嵌入式系统相连，嵌入式系统中移植有图像处理软件；便携式蓄电池经过电源稳压器后为热红外成像系统和嵌入式系统供电。
所述的热红外成像系统型号为ARTCAM-320-THERMO，内含红外检测器，响应波长区域为8～14μm，有效像素320(H)×240(V)，测量温度范围：L范围为-40～150℃，H范围为0～540℃，温度精度为±5％。
所述的全方位扭转接头为360°扭转接头，可使热红外成像系统实现任意角度的图像采集。
所述的嵌入式系统为任何以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台，可进行油菜叶片及冠层温度场图像数据的采集、存储、显示和处理。
所述的图像处理软件可进行热红外图像的背景温度分离，温度特征提取，对菌核病专家知识库比对，以及油菜菌核病的病情分级分析。
将本实用新型系统安置于待测油菜叶片及冠层上方，利用可伸缩固定支架和全方位扭转接头调整好热红外成像系统的方位，即可采集油菜叶片及冠层的温度场分布信息，在嵌入式系统的控制下，经过图像处理软件实现实时的油菜叶面温度场图像数据的采集、存储、显示和处理，从而进行油菜菌核病发病情况的快速诊断。
本实用新型具有的有益效果是：
(1)实现了油菜叶片及冠层菌核病的快速分析和诊断，具有实时性，减少病情诊断对菌核病防治的时间延误，分析诊断方便、省时省力；
(2)采用专家数据库进行智能诊断分析，信息获取及分析更加准确，尤其在菌核病初期或轻微发病时，减少了人眼判断的主观性和局限性；
(3)该诊断系统采用非接触式分析技术，对油菜的生长没有任何损害，无破坏性。
本实用新型主要用于油菜叶片及冠层菌核病病情的诊断和分析，分析快速、准确、简便、无破坏性。
附图说明
图1为油菜菌核病热红外图像诊断系统的结构示意图；
图2为油菜菌核病热红外图像诊断系统的工作原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括热红外成像系统1、全方位扭转接头2、可伸缩固定支架3、水平校准气泡4、USB接口数据线5、嵌入式系统6、电源稳压器8和便携式蓄电池9。将热红外成像系统1通过全方位扭转接头2安装在可伸缩固定支架3上，通过调节水平校准气泡4调节支架的方位。热红外成像系统1通过USB接口数据线5与嵌入式系统6相连，嵌入式系统中移植有图像处理软件7。便携式蓄电池9经过电源稳压器8后为热红外成像系统1和嵌入式系统6供电。
全方位扭转接头2采用可360°扭转接头，可使热红外成像系统1实现任意角度的图像采集。
嵌入式系统6为任何以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台，可进行油菜叶片及冠层温度场图像数据的采集、存储、显示和处理。
图像处理软件7可进行背景温度分离，温度特征提取，与菌核病专家知识库的比对，以及油菜菌核病的病情分级。
本实用新型的工作原理如图2所示，热红外成像系统1将采集到油菜叶片及冠层的温度信息分布的图像通过USB接口数据线5传送到嵌入式系统6，通过嵌入式系统6的图像处理软件7进行图形的温度背景消除、特征提取，并通过计算分析与菌核病专家知识库的数据比对，对油菜菌核病发病情况进行诊断分析，并进行分级判别，为后续菌核病的防治提供参考。

Claims (4)

1.一种油菜菌核病热红外图像诊断系统，其特征在于：包括热红外成像系统(1)、全方位扭转接头(2)、可伸缩固定支架(3)、水平校准气泡(4)、USB接口数据线(5)、嵌入式系统(6)、电源稳压器(8)和便携式蓄电池(9)；热红外成像系统(1)通过全方位扭转接头(2)与可伸缩固定支架(3)活动连接，可伸缩固定支架(3)上设有水平校准气泡(4)；热红外成像系统(1)通过USB接口数据线(5)与嵌入式系统(6)相连；便携式蓄电池(9)经过电源稳压器(8)后为热红外成像系统(1)和嵌入式系统(6)供电。
2.根据权利要求1所述的油菜菌核病热红外图像诊断系统，其特征在于：所述的热红外成像系统(1)型号为ARTCAM-320-THERMO。
3.根据权利要求1所述的油菜菌核病热红外图像诊断系统，其特征在于：所述的全方位扭转接头(2)为360°扭转接头。
4.根据权利要求1所述的油菜菌核病热红外图像诊断系统，其特征在于：所述的嵌入式系统(6)为任何以ARM微处理器为核心的嵌入式处理平台。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706877A (zh) * 2012-06-06 2012-10-03 石河子大学 便携式棉花病虫害检测系统及方法
CN105044106A (zh) * 2015-06-26 2015-11-11 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所 一种多功能玉米病虫害检测装置
CN110260976A (zh) * 2019-06-12 2019-09-20 中国矿业大学(北京) 一种利用热红外监测获取微生物am和dse真菌联合菌剂施加剂量的方法

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