CN208076719U - 一种作物株高的测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种作物株高的测量装置，包括：第一固定装置、高度标尺、相互垂直设置的两个反光镜和激光测距仪；高度标尺位于第一固定装置的一侧，两个反光镜和激光测距仪位于第一固定装置的与高度标尺相对的一侧；激光测距仪以垂直于地面的方向，向一个反光镜发射入射激光，入射激光经过另一个反光镜向地面反射与入射激光平行的出射激光；激光测距仪，用于接收地面反射的返回激光，根据入射激光的发射时间、返回激光的接收时间、激光测距仪的激光发射面与高度标尺的距离以及激光从进入激光发射面到出射激光发射面的光程，确定被测作物的株高。通过自动测量被测作物株高，减少了人工读数带来的操作量，提高了测量效率，同时构造简单、便于携带。

Description

一种作物株高的测量装置

技术领域

本申请涉及激光测距技术领域，具体而言，涉及一种作物株高的测量装置。

背景技术

作物株高是一项重要的农艺性状，能够直接反应不同作物品种(材料)的生物学特性，是作物育种、栽培等生物学分析中一项重要指标。

传统中通常是人工携带直尺测量作物株高，但是，这种人工携带直尺的测量方法人工操作过程费时费力且容易造成读数误差。为了解决上述问题，现有技术提供了一种测定仪器，包括：主尺、升降装置、升降筒、副尺和激光定位器；升降筒安装在主尺内并在具有机械传动机构的升降装置的带动下沿主尺上下移动，副尺安装在升降筒内，激光定位器安装在副尺的顶部，主尺外圆面上分别设有主刻度、副刻度和刻度槽，人工通过调整激光定位器照射植株，通过主刻度、副刻度和刻度槽来测量作物株高。

但是，使用上述升降装置、升降筒和测定仪器需要激光定位器、主尺和副尺相互配合测量作物株高的方式，构造复杂且人工读数增加了人工的操作量且读数效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种作物株高的测量装置，能够自动测量被测作物株高，减少了人工读数带来的操作量，提高了测量效率和准确性，同时构造简单、便于携带。

第一方面，本申请实施例提供了一种作物株高的测量装置，包括：第一固定装置、高度标尺、两个反光镜和激光测距仪；所述两个反光镜相互垂直设置；

所述高度标尺、所述两个反光镜和所述激光测距仪均安装在所述第一固定装置上；所述高度标尺位于所述第一固定装置的一侧，用于标定被测作物的株高；所述两个反光镜和所述激光测距仪位于所述第一固定装置的与所述高度标尺相对的一侧；

所述激光测距仪以垂直于地面的方向，以与其中一个反光镜呈45度入射角向该反光镜发射入射激光，所述入射激光经由该反光镜和另一个反光镜向地面反射出射激光；

所述激光测距仪，用于接收地面反射的返回激光，根据所述入射激光的发射时间、所述返回激光的接收时间、激光测距仪的激光发射面与所述高度标尺的距离以及所述激光从进入所述激光发射面到出射所述激光发射面的光程，确定所述被测作物的株高。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一固定装置包括滑轨和滑块；所述滑块设置在所述滑轨上，且能够沿所述滑轨的长度方向移动；

所述高度标尺穿过所述滑轨并固定在所述滑块上；所述两个反光镜和所述激光测距仪均安装在所述滑块上。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述的作物株高的测量装置，还包括直角棱镜和固定块；所述两个反光镜为所述直角棱镜的两个直角面；

所述固定块固定在所述滑块上；所述固定块中设置有固定槽，所述直角棱镜放置于所述固定槽中。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述固定块上还设置有安装支架，所述激光测距仪通过所述安装支架安装在所述固定块上；其中，安装后的所述激光测距仪垂直于与所述直角棱镜的直角相对的底面。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述的作物株高的测量装置，还包括第二固定装置；

所述固定块通过所述第二固定装置固定在所述滑块上。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述激光测距仪的激光发射面与所述高度标尺之间的垂直距离等于所述激光在所述直角棱镜中的光程距离。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述的作物株高的测量装置，还包括固定部；

所述固定部固定在所述第一固定装置的底部，用于在使用时插入土壤中，以对所述第一固定装置进行固定。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述固定部远离所述第一固定装置的一端呈尖状。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述的作物株高的测量装置，还包括反光挡板；

所述反光挡板固定在所述第一固定装置底部，用于在使用时接触地面以反射接收到的所述出射激光。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述的作物株高的测量装置，还包括两片保护挡板；

两片所述保护挡板分别设置在所述第一固定装置的安装有所述激光测距仪的一侧，且所述激光测距仪位于两片所述保护挡板之间。

本申请实施例提供的一种作物株高的测量装置，通过使用第一固定装置固定高度标尺和上述两个反光镜和激光测距仪组成的测距装置，使高度标尺和上述测距装置分别位于第一固定装置的相对的两侧，这样，在通过高度标尺标定被测作物的最高点后，另一侧的测距装置可以直接测量被测作物的高度，结构简单、方便快捷，同时，还能在一定程度上避免了被测作物对激光测距仪发出的激光的遮挡。另外，通过两个反光镜改变激光测距仪发射激光的传播方向，使得上述作物株高的测量装置在使用时，改变方向后的出射激光能够朝向地面且与地面垂直，避免了由于出射激光方向不定照射到人眼睛的危险性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种作物株高的测量装置的结构示意图。

图2示出了本申请实施例所提供的直角棱镜的结构示意图。

图3示出了本申请实施例所提供的用于放置直角棱镜的固定槽的结构示意图。

图4示出了本申请实施例所提供的第二固定装置的结构示意图。

图标：10、第一固定装置；20、高度标尺；30、激光测距仪；40、直角棱镜；50、固定块；60、第二固定装置；70、保护挡板；80、反光挡板；90、固定部；100、滑轨；110、滑块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

考虑到一般情况下棉花等作物株高的测量需要人工携带直尺进行测量，并人工读取测量数据，再由他人记录测量数据。这种测量方法不仅费时费力且精确度不高，具体表现为同一作物品种(材料)测量时所测数据重复性差；人工记录到记载本上的过程中也容易出现书写错误、或者辨识不清，记录后需要再通过人工将纸质版数据输入终端设备，过程繁琐、费时费工。基于此，本申请实施例提供了一种作物株高的测量装置，能够自动测量被测作物株高，减少了人工读数带来的操作量，提高了测量效率，同时构造简单，便于携带。下面通过实施例进行描述。

如图1所示，本申请实施例提供了一种作物株高的测量装置，包括：第一固定装置10、高度标尺20、两个反光镜和激光测距仪30；两个反光镜相互垂直设置；

高度标尺20、两个反光镜和激光测距仪30均安装在第一固定装置10上；高度标尺20位于第一固定装置10的一侧，用于标定被测作物的株高；两个反光镜和激光测距仪30位于第一固定装置10的与高度标尺20相对的一侧；

激光测距仪30以垂直于地面的方向，以与其中一个反光镜呈45度入射角向该反光镜发射入射激光，入射激光经由该反光镜和另一个反光镜向地面反射出射激光；

激光测距仪30，用于接收地面反射的返回激光，根据入射激光的发射时间、返回激光的接收时间、激光测距仪30的激光发射面与高度标尺20的距离以及所述激光从进入所述激光发射面到出射所述激光发射面的光程，确定所述被测作物的株高。

本申请实施例中，两个反光镜的两端垂直设置，形成一个直角，这样，激光测距仪30以垂直于地面的方向，以与其中一个反光镜呈45度入射角向该反光镜发射入射激光，此时，入射激光经由该反光镜反射，以与另一个反光镜呈45度角入射到另一个反光镜中，并经由另一个反光镜向地面反射与入射激光平行的出射激光。通过上述两个反光镜能够改变激光测距仪30发射的入射激光的传播方向，使出射激光的方向朝向地面且与地面垂直，避免了由于出射激光方向不定照射到人眼睛的危险性。

其中，上述两个反光镜和激光测距仪30组成测距装置，通过使用第一固定装置10固定上述测距装置和高度标尺20，使高度标尺20和上述测距装置分别位于第一固定装置10的相对的两侧，这样，在通过高度标尺20标定被测作物(如植株)的最高点后，可以通过位于第一固定装置10另一侧的测距装置直接测量被测作物的高度，结构简单、方便快捷，同时，还能在一定程度上避免了被测作物对激光测距仪30发出的激光的遮挡。

同时，本申请实施例中，通过激光测距仪30测量被测作物高度的方法如下：接收地面反射的返回激光，根据发射的入射激光的发射时间、返回激光的接收时间以及激光的传播速度，能够计算激光实际所走的距离；这时得到的激光实际所走的距离还包括激光从进入所述激光发射面到出射所述激光发射面的路程，同时，激光测距仪30所在的位置也并不是真正被测作物株高的最高点，因此，实际的被测作物株高应该为：激光实际所走的距离减去激光从进入激光发射面到出射激光发射面的光程，然后在加上激光测距仪30与高度标尺20的距离。

本申请实施例中，激光测距仪30每测量一个被测作物的株高后，需要用户触发激光测距仪的确认键，以确定测量结果完成，之后再次启动下一个被测作物的测量。

进一步的，如图1所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置中，第一固定装置10包括滑轨100和滑块110；滑块110设置在滑轨100上且能够沿滑轨100的长度方向移动；

高度标尺20穿过滑轨100并固定在所述滑块110上；两个反光镜和激光测距仪30均安装在滑块110上。

具体实施方式中，将高度标尺20、两个反光镜和激光测距仪30均安装在滑块110上，能够在滑块110的带动下，沿着滑轨100的长度方向移动，便于调节高度标尺的高度，以标定被测作物的最高点。同时，通过滑轨100和滑块110的方式结构简单，成本低且便于操作。

进一步的，如图2所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置，还包括直角棱镜40和固定块50；两个反光镜为直角棱镜40的两个直角面；固定块50固定在滑块110上；固定块50中设置有固定槽，直角棱镜40放置于固定槽中。

为了便于安装以及使用，本申请实施例中，使用直角棱镜40，并通过固定块50上述直角棱镜40。其中，固定块50上设置有用于容纳上述直角棱镜40的凹槽，且该凹槽的形状与用于容纳的直角棱镜40相匹配。这样，将直角棱镜40放置于固定块50的凹槽中，并通过固定块50将该直角棱镜40固定于上述滑块110上，该固定块50和直角棱镜40能够在滑块110的带动下沿第一固定装置10上下滑动。

进一步的，如图3所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置中，固定块50上还设置有安装支架，激光测距仪30通过安装支架安装在固定块50上；其中，安装后的激光测距仪30垂直于与所述直角棱镜的直角相对的底面。

本申请实施例中，通过在固定块50上设置安装支架，使激光测距仪30安装在固定块50上，并使安装后的激光测距仪30垂直于与所述直角棱镜的直角相对的底面，这样，方便安装。

进一步的，如图4所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置，还包括第二固定装置60；固定块50通过第二固定装置60固定在滑块110上。

本申请实施例中，第二固定装置60包括一个底板和两个侧板，两个侧板固定设置分别设置在底板的两端，固定块50位于上述第二固定装置60的底板上，被两个侧板包围，该固定块50通过上述底板固定在上述第二固定装置60上。

进一步的，本申请实施例提供的作物株高的测量装置中，作为一种具体的实施方式，激光测距仪30与高度标尺20之间距离等于激光在直角棱镜40中的光程距离，由于实际的被测作物株高应该为：激光实际所走的距离减去激光在两个反光镜中的路程在加上激光测距仪30与高度标尺20的距离，由于激光测距仪30与高度标尺20之间距离等于激光在直角棱镜40中的光程距离，因此，激光测距仪30实际的被测作物株高就是激光实际所走的距离。

进一步的，如图1所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置中，还包括固定部90；

固定部90固定在第一固定装置10的底部，用于在使用时插入土壤中，以对第一固定装置10进行固定。

为了便于更好的对作物株高的测量装置进行固定，上述固定部90远离第一固定装置10的一端呈尖状，在使用时，将该尖状端插入土壤中。

进一步的，如图1所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置中，还包括反光挡板80；所述反光挡板80固定在所述第一固定装置10底部，用于在使用时接触地面以反射接收到的所述出射激光。

本申请实施例中，考虑到地面是凹凸不平的，因此，在第一固定装置10的底部设置反光挡板80，第一固定装置10通过反光挡板80放置于地面上，并通过反光挡板80用于反射接收到的出射激光。具体实施方式中，上述反光挡板80为铝合金挡板。具体实施方式中，使用浅颜色的反光挡板，如银色，这样能够更好的反射接收到的出射激光。

进一步的，如图1所示，本申请实施例提供的作物株高的测量装置，还包括两片保护挡板70；两片保护挡板70分别设置在第一固定装置10的安装有激光测距仪30的一侧，且激光测距仪30位于两片保护挡板70之间。

本申请实施例中，使激光测距仪30位于两片保护挡板70之间，使得改变方向后的激光受到安装在滑轨100上的两片保护挡板70(也即两片槽片)的保护，避免了激光在传播过程中作物叶片、枝干等物体的遮挡，最终光线到达第一固定装置10底部的铝合金挡板，测取高度数据。

本申请实施例提供了一种基于激光测距技术的作物株高的测量装置，将激光测距仪30与一块三棱镜相结合，以改变激光测距仪30发出的激光的方向，然后，改变方向后的激光进入光线传播保护槽内，避免了光线传播过程中作物叶片的遮挡。将与激光测距仪30结合的三棱镜固定在合金制的滑块110上，通过滑动滑轨100上的滑块110到所需位置(该激光测距仪30与高度标尺20之间距离等于激光在直角棱镜40中的光程距离)，再通过激光测距仪30测量被测作物的株高(这里激光测距仪30实际的被测作物株高就是激光实际所走的距离)，存储在自身的内存卡上，在激光测距仪30测量完成后将测量的数据导入终端设备即可，上述作物株高的测量装置能够自动测量被测作物株高的，减少了人工读数带来的操作量，提高了测量效率，测量准确度高和测量精确度，方便快捷，并且，整个作物株高的测量装置构造简单，便于携带。

本申请实施例提供的作物株高的测量装置，具有以下效果：

1、所述装置中激光测距仪30精确度达2.5mm，并且可以存储测量数据，减少人工测量及记录误差，省工省时，方便快捷，准确度高。

2、底部尖状体插入土壤，结合高度标尺20可以方便标定所测作物株高位置，避免人为标定株高的视觉误差。

3、利用三棱镜改变激光传播方向，使激光进入传播槽，光线可直达下部铝合金挡板避免棉田叶片、枝条对光线传播的遮挡。

本申请提供的一种基于激光测距技术的作物株高测量系统，通过将激光测距仪30与三棱镜结合，改变测距仪发出激光的传播方向，改变方向后的激光受到安装在滑轨100上的两片保护挡板70的保护，避免了光线传播过程中作物叶片的遮挡，最终光线到达底部的铝合金挡板，测取被测作物株高数据。安装在滑轨100上的滑块110沿滑轨100上下滑动，滑块110上安装高度标尺20，以标定所测植株最高点，滑块110上固定有测距模块，该测距模块包括激光测距仪30、直角三棱镜及固定块50。激光测距仪30固定在固定块50上且安装后的所述激光测距仪30能够以与其中一个反光镜呈45度入射角向该反光镜发射入射激光，直角三棱镜嵌入固定块50的固定槽内，整体组成测距模块，该测距模块通过第二固定装置60固定在滑块110上。上述第一固定装置10的底部为固定部90，该固定部90远离第一固定装置10的一端呈尖状体，该尖状体通过一块挡板与滑轨100结合，测量时尖状体插入土壤，挡板与地面平行，用于保持装置稳定。在完成上述操作后按下激光测距仪30按钮测量被测植株的株高，测量后的测定数据存储在激光测距仪30的存储卡(即安全数码卡(Secure DigitalMemory Card/SD card卡，SD卡))内，之后，可将数据方便导入终端设备。激光测距仪30将测量数据导入到终端设备的方式可以是自动导入，也可以是人工手动导入。这里，激光测距仪30测量的数据可以是预设时间长度内测量的数据，也可以预设地点的作物株高的测量数据。

本申请实施例提供的作物株高的测量装置，能够自动测量被测作物株高，减少了人工读数带来的操作量，提高了测量效率，测量准确度高和测量精确度，方便快捷，并且，整个作物株高的测量装置构造简单，便于携带。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种作物株高的测量装置，其特征在于，包括：第一固定装置、高度标尺、两个反光镜和激光测距仪；所述两个反光镜相互垂直设置；

所述高度标尺、所述两个反光镜和所述激光测距仪均安装在所述第一固定装置上；所述高度标尺位于所述第一固定装置的一侧，用于标定被测作物的株高；所述两个反光镜和所述激光测距仪位于所述第一固定装置的与所述高度标尺相对的一侧；

所述激光测距仪以垂直于地面的方向，以与其中一个反光镜呈45度入射角向该反光镜发射入射激光，所述入射激光经由该反光镜和另一个反光镜向地面反射出射激光；

所述激光测距仪，用于接收地面反射的返回激光，根据所述入射激光的发射时间、所述返回激光的接收时间、激光测距仪的激光发射面与所述高度标尺的距离以及所述激光从进入所述激光发射面到出射所述激光发射面的光程，确定所述被测作物的株高。

2.根据权利要求1所述的作物株高的测量装置，其特征在于，所述第一固定装置包括滑轨和滑块；所述滑块设置在所述滑轨上，且能够沿所述滑轨的长度方向移动；

所述高度标尺穿过所述滑轨并固定在所述滑块上；所述两个反光镜和所述激光测距仪均安装在所述滑块上。

3.根据权利要求2所述的作物株高的测量装置，其特征在于，还包括直角棱镜和固定块；所述两个反光镜为所述直角棱镜的两个直角面；

所述固定块固定在所述滑块上；所述固定块中设置有固定槽，所述直角棱镜放置于所述固定槽中。

4.根据权利要求3所述的作物株高的测量装置，其特征在于，所述固定块上还设置有安装支架，所述激光测距仪通过所述安装支架安装在所述固定块上；其中，安装后的所述激光测距仪垂直于与所述直角棱镜的直角相对的底面。

5.根据权利要求3所述的作物株高的测量装置，其特征在于，还包括第二固定装置；

所述固定块通过所述第二固定装置固定在所述滑块上。

6.根据权利要求3所述的作物株高的测量装置，其特征在于，所述激光测距仪的激光发射面与所述高度标尺之间的垂直距离等于所述激光在所述直角棱镜中的光程距离。

7.根据权利要求1所述的作物株高的测量装置，其特征在于，还包括固定部；

所述固定部固定在所述第一固定装置的底部，用于在使用时插入土壤中，以对所述第一固定装置进行固定。

8.根据权利要求7所述的作物株高的测量装置，其特征在于，所述固定部远离所述第一固定装置的一端呈尖状。

9.根据权利要求1所述的作物株高的测量装置，其特征在于，还包括反光挡板；

所述反光挡板固定在所述第一固定装置底部，用于在使用时接触地面以反射接收到的所述出射激光。

10.根据权利要求1所述的作物株高的测量装置，其特征在于，还包括两片保护挡板；

两片所述保护挡板分别设置在所述第一固定装置的安装有所述激光测距仪的一侧，且所述激光测距仪位于两片所述保护挡板之间。