CN206772841U - 基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备 - Google Patents

Abstract

一种基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，包括箱体、箱盖和安装于箱体内的可折叠支架、设于可折叠支架上的集成主机箱及安装于集成主机箱上的液晶显示屏，箱体内设有可伸缩手臂，可伸缩手臂另一端可拆卸连接电控云台，所述电控云台上安装有数码相机，电控云台由遥控器操作；所述液晶显示屏可在垂直于液晶显示屏的竖直面内旋转使液晶显示屏折叠紧贴于集成主机箱上表面；所述集成主机箱内包括电源箱、充电器、主机适配器。应用机器视觉技术监测作物的个体及群体特征参数，可小面积小范围监测作物生长，也可以大面积大范围反映作物势态。因此，加快农作物长势长相信息的采集，掌握农作物各生育期内长势情况，实时的获取农作物长势信息。

Description

基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备

技术领域

本实用新型涉及小型便携式农作物生长监测技术领域，具体地说涉及一种基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备。

背景技术

在信息技术飞跃发展的今天，无线传感器技术、机器视觉技术等先进技术飞速发展，数字监测技术在作物生长监测中已得到广泛应用。应用机器视觉技术进行作物生长监测的方法潜力巨大且行之有效，其获取信息速度快、数据存储量大、监测精度高等显著的优势，并解决了一些传统方法中难以解决的技术问题，避免人工目测中监测人员认识差异和视觉疲劳带来的影响，不但节约劳动力而且降低人的主观臆断性。

然而，如何采用机器视觉系统对农作物生长发育动态进行监测，如何利用数字化模型对农作物营养进行分析，其关键技术即农作物优质清晰的数字图像获取、图像特征的处理，作物生长模型、形态模型、营养诊断模型和产量预测模型的建立，作物远程决策诊断体系的构建等。

发明内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种携带方便、使用便捷的农作物数字图像采集与生长监测装备，将机器视觉技术、数字图像处理技术和无线传输技术进行无缝链接，找出实现作物生长监测和远程诊断的新思路、新方法。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，包括箱体、箱盖和安装于箱体内的可折叠支架、设于可折叠支架上的集成主机箱及安装于集成主机箱上的液晶显示屏，箱体内设有可伸缩手臂，可伸缩手臂另一端可拆卸连接电控云台，所述电控云台上安装有相机，电控云台由遥控器操作；所述液晶显示屏可在垂直于液晶显示屏的竖直面内旋转使液晶显示屏折叠紧贴于集成主机箱上表面；所述集成主机箱内包括电源箱、充电器、主机适配器。

本实用新型的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，应用机器视觉技术能够监测作物的个体特征参数(株高、茎杆直径、叶片数等)、群体特征参数(叶面积、生物量、植株营养含量)等。可小面积小范围监测作物生长，也可以大面积大范围反映作物势态。因此，加快作物长势长相信息的采集，通过自动、实时、快速、准确、量化、无损的获取作物群体表象颜色表征，掌握作物各生育期内长势情况，实时的获取作物长势信息。

优选的，所述可折叠支架包括四个首尾顺次铰接的折叠杆。

优选的，所述可折叠支架的第一折叠杆与第四折叠杆水平设置，第一折叠杆与集成主机箱连接，第四折叠杆固定连接于箱体内底部。

优选的，所述可折叠支架为一组或多组。

优选的，所述电控云台上安装佳能D数码相机，设置图像采集标准包括高度、时间、范围、精度、图像存储格式，获取各试验区作物不同生育时期生长发育动态高清图像。

优选的，所述箱体上设有拉杆。

优选的，所述拉杆为可伸缩拉杆。

优选的，所述箱体底部设有脚轮。

优选的，所述脚轮为四个。

本发明创造针对新疆或宁夏等干旱、半干旱地区独特的灌溉优势和水肥一体化管理的实际情况，运用作物冠层图像采集装备获取农作物群体数字高清图像，采用图像处理工具提取相关特征参数，建立农作物冠层形态特征、纹理特征、颜色特征等参数间的时空动态模型，提出可行的灌区农作物数字图像监测技术与科学的视觉诊断方法，实现对农作物实时、快速、自动、非破坏性的进行作物生长监测与诊断，帮助农民或农业种植大户适时采取施肥、灌水、耕作、收割和病虫害防治等农艺措施，有效的提高作物肥水利用效率，从而提高作物产量与品质。为农业生产自动化监控和智能化管理平台建设提供科学依据和技术支持。

附图说明

图1为本实用新型的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备使用状态示意图；

图2为本实用新型的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备折叠状态示意图。

图中：1-箱体，2-箱盖，3-可折叠支架，4-集成主机箱，5-液晶显示屏，6-可伸缩手臂，7-电控云台，8-相机，9-遥控器，10-拉杆，11-脚轮

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细的说明：

如图1及图2所示，本实用新型的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，包括箱体1、箱盖2和安装于箱体1内的可折叠支架3、设于可折叠支架3上的集成主机箱4及安装于集成主机箱4上的液晶显示屏5，箱体1内设有可伸缩手臂6，可伸缩手臂6另一端可拆卸连接电控云台7，所述电控云台7上安装有相机8，电控云台7由遥控器9操作；

所述液晶显示屏5可在垂直于液晶显示屏5的竖直面内旋转使液晶显示屏5折叠紧贴于集成主机箱4上表面；

所述集成主机箱4内包括电源箱、充电器、主机适配器。

所述可折叠支架3包括四个首尾顺次铰接的折叠杆。

所述可折叠支架3的第一折叠杆与第四折叠杆水平设置，第一折叠杆与集成主机箱4连接，第四折叠杆固定连接于箱体1内底部。

所述可折叠支架3为一组或多组。

所述电控云台7上安装佳能6D数码相机，设置图像采集标准包括高度、时间、范围、精度、图像存储格式，获取各试验区作物不同生育时期生长发育动态高清图像。

所述箱体1上设有拉杆10。

所述拉杆10为可伸缩拉杆。

所述箱体1底部设有脚轮11。

所述脚轮11为四个。

使用1220万像素的佳能数码照相机(Canon EOS-450D)获得农作物冠层垂直投影图像，利用VC++语言和MATLAB7.1数字图像处理软件对获取的农作物冠层图像进行处理，计算出农作物群体冠层投影面积在整个照片中所占面积的比重。采用图片中农作物绿色叶片部分所占的RGB值像素数除以整幅图片RGB值的总像素数，即可得出农作物群体冠层图像的覆盖度。

上述结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，包括箱体(1)、箱盖(2)和安装于箱体(1)内的可折叠支架(3)、设于可折叠支架(3)上的集成主机箱(4)及安装于集成主机箱(4)上的液晶显示屏(5)，箱体(1)内设有可伸缩手臂(6)，可伸缩手臂(6)另一端可拆卸连接电控云台(7)，所述电控云台(7)上安装有相机(8)，电控云台(7)由遥控器(9)操作；

所述液晶显示屏(5)可在垂直于液晶显示屏(5)的竖直面内旋转使液晶显示屏(5)折叠紧贴于集成主机箱(4)上表面；

所述集成主机箱(4)内包括电源箱、充电器、主机适配器。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述可折叠支架(3)包括四个首尾顺次铰接的折叠杆。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述可折叠支架(3)的第一折叠杆与第四折叠杆水平设置，第一折叠杆与集成主机箱(4)连接，第四折叠杆固定连接于箱体(1)内底部。

4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述可折叠支架(3)为一组或多组。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述电控云台(7)上安装佳能6D数码相机，设置图像采集标准包括高度、时间、范围、精度、图像存储格式，获取各试验区作物不同生育时期生长发育动态高清图像。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述箱体(1)上设有拉杆(10)。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述拉杆(10)为可伸缩拉杆。

8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述箱体(1)底部设有脚轮(11)。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的农作物数字图像采集与生长监测装备，其特征在于，所述脚轮(11)为四个。