CN213779857U - 一种水敏纸雾滴快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水敏纸雾滴快速检测装置，包括壳体、拍照装置、补光装置、调节装置和显示屏；水敏纸测试区开有与壳体内腔连通的测试孔，测试孔内套装有载片；所述拍照装置包括摄像头和调节座；所述摄像头位于测试孔的下方，摄像头正对且垂直于载片的中线，所述补光装置包括散光板、灯座和灯珠；所述调节装置包括驱动端、丝杆、定位杆和螺纹滑套；所述驱动端与丝杆传动连接，用于驱动丝杆转动，螺纹滑套螺纹连接在丝杆上，调节座固定在螺纹滑套上；本实用新型提供了一种水敏纸雾滴快速检测装置，主要用于在试验现场对水敏纸进行检测，能对摄像头进行平移，确保每个分割单元的中心都正对摄像头，减少了误差，提高了水敏纸雾滴检测的精度，操作方便。

Description

一种水敏纸雾滴快速检测装置

技术领域

本实用新型属于植保施药检测技术领域，具体涉及一种水敏纸雾滴快速检测装置。

背景技术

农用水敏纸常在大田、农机实验室等环境下，用于测定不同喷雾方式的雾滴沉积分布，以检测设备的喷施效果，评定喷施设备的性能和作业参数，具有较为广泛的用途。

水敏纸的作用原理是遇到水等溶液后显色，从而在纸面形成喷施液滴的沉积图。清晰的水敏纸图像，是获取雾滴密度、颗粒直径、雾滴个数等数据的前提和基础，因而使稳定的图像获取手段显得尤为重要。

目前尚缺少在试验现场直接获取水敏纸图像的设备。野外试验现场获取水敏纸图像的条件相对较差，存在环境光线杂乱、扰流风严重等问题，因而目前水敏纸信息的采集主要是在实验室内完成。

然而，近年来智能手机的飞速发展，部分手机的摄像头已可拍摄出数千万像素的照片，已成为解决现场快速获取水敏纸图像的潜在解决新方案。现有的也有利用手机作为拍照的工具，但是由于其结构上的缺陷，手机在拍照时容易抖动，致使拍照效果差，无有效补光等；另外更为关键的是，现有的适用于试验现场的检测工具，水敏纸纸面不垂直于摄像头，仅仅通过一次拍照，然后再利用图片处理工具分割图片，将图片处理为多个分割单元，然后对分割单元进行处理，这样的处理方式致使正对摄像头的图片和偏离摄像头的图片存在角度上的偏差，给检测带来了影响，各分割单元之间对比存在视角上的偏差，随着要求的提高，这种拍照装置无法满足要求，同时现有的拍照工具不能逐张拍摄，给检测人员带来了麻烦，因此研究一种水敏纸雾滴快速检测装置是必要的。

实用新型内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种水敏纸雾滴快速检测装置，有效的解决了现有设备中存在的摄像头无法移动，致使摄像头在拍摄时，无法正对水敏纸的每个分割单元，给手续的图像处理带来误差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种水敏纸雾滴快速检测装置，包括壳体、拍照装置、补光装置、调节装置和显示屏；所述壳体的顶面设置有显示屏安装区和水敏纸测试区，所述显示屏安装在显示屏安装区内，水敏纸测试区开有与壳体内腔连通的测试孔，测试孔内套装有载片；所述拍照装置包括摄像头和调节座；所述摄像头位于测试孔的下方，摄像头正对且垂直于载片的中线，摄像头固定安装在调节座上，并与显示屏连接；所述补光装置包括散光板、灯座和灯珠；所述散光板设置在测试孔两侧，灯座平行间隔设置在散光板的外侧，灯珠安装在灯座上；所述调节装置包括驱动端、丝杆、定位杆和螺纹滑套；所述驱动端与丝杆传动连接，用于驱动丝杆转动，螺纹滑套螺纹连接在丝杆上，其外侧设置有定位套，所述定位杆设置在丝杆的外侧，且匹配套装在定位套内；所述调节座固定在螺纹滑套上，使摄像头能在载片的下方沿载片的中线方向平移。

进一步的，所述驱动端为步进电机，步进电机的转轴经联轴器与丝杆传动连接。

进一步的，所述显示屏为触摸式控制显示屏，显示屏经电路板与摄像头和步进电机连接。

进一步的，所述螺纹滑套的两侧均设置有定位套，定位杆设置在丝杆的两侧，两定位套对应套装在定位杆内。

进一步的，所述驱动端为手轮。

进一步的，所述测试孔为方形结构，测试孔的底部设置有挡台，载片固定在挡台上。

进一步的，所述调节座包括竖板和横板，竖板的上端固定或者一体连接在定位套的外侧，横板上设置有卡槽，卡槽内套装有套板，套板能在卡槽内滑动，并能被卡槽侧面的顶丝锁死，所述摄像头安装在套板。

进一步的，所述灯珠沿水平方向间隔安装在灯座的中部，且垂直于散光板。

本实用新型的有益效果：本实用新型设置了壳体，在壳体内设置了拍照装置、补光装置、调节装置和显示屏，其中拍照装置用于对水敏纸进行拍照，补光装置确保了拍照的效果，调节装置用于调整摄像头的位置，将摄像头按照分割宽度将摄像头平移相应的距离，使其能始终正对分割区域，确保摄像头在拍摄时能正对水敏纸，然后用图像处理工具截取图片中心的相应宽度，然后在对图像进行处理。

本实用新型利用丝杆转动来驱动螺纹滑套平移，驱动丝杆的方式可以为步进电机驱动或者手轮驱动，工作方式多样，且螺纹滑套的两侧设置有定位套，定位杆套装在定位套内，能对螺纹滑套进行导向，确保螺纹滑套的稳定性。

同时本实用新型设置了触摸式的显示屏，显示屏不仅能显示摄像头的拍摄影像，同时还能作为控制步进电机转动方向（摄像头的平移）、摄像头拍摄（拍摄按钮）和灯珠亮度的控制终端，使用方便，功能多样，一个界面能对多个部件进行操作，操作方便，确保了每次拍摄的效果。

由此本实用新型提供了一种水敏纸雾滴快速检测装置，主要用于在试验现场对水敏纸进行检测，能对摄像头进行平移，使摄像头能始终正对拍摄分割单元，即确保每个分割单元的中心都正对摄像头，减少了误差，提高了水敏纸雾滴检测的精度，操作方便，确保了检测结果的准确性，是水敏纸雾滴检测的一大创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的正视图。

图4为图1的另一视角结构示意图。

图5为壳体的内部结构示意图。

图6为图5的正视图。

图7为图5的俯视图。

图8为图5的另一视角结构示意图。

图9为补光装置的结构示意图。

图中的标号为：1为壳体，2为显示屏，3为载片孔，4为树莓派光纤口，5为树莓派USB口；6为开关，7为电源，8为电路板，9为步进电机，10为联轴器，11为丝杆，12为轴座，13为螺纹滑套，14为定位套，15为定位杆，16为调节板，17为摄像头，18为灯座，19为灯珠，20为散光板，21为竖板，22为横板，23为套板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种水敏纸雾滴快速检测装置，主要用于在试验现场对水敏纸进行检测，针对现有的检测装置中摄像头无法移动，仅仅通过一次拍照得到图像，然后利用图像处理工具对图像进行分割处理，这种方式致使正对摄像头的区域与偏离一定角度的摄像头之间存在偏差，由于对于拍摄距离较近的情况，偏差明显存在误差，处理得到的偏离中心的图像分割单元与真实情况存在误差，因此研究一种摄像头能移动的水敏纸雾滴检测装置成为了必要。

如图1-9所示，该检测装置包括壳体1、拍照装置、补光装置、调节装置和显示屏2；本实施例中，壳体1基本结构成方形结构，其内部为中空区域，并在其中空区域内安装拍照、补光和调节装置。

所述壳体1的顶面设置有显示屏安装区和水敏纸测试区，所述显示屏2安装在显示屏安装区内，水敏纸测试区开有与壳体内腔连通的测试孔，测试孔内套装有载片3；所述测试孔为方形结构，测试孔的底部设置有挡台，载片3固定在挡台上；水敏纸在检测时，其测试面贴在载片3上，载片3为透明的玻璃结构，其通过粘连的方式固定在挡台上，虽然水敏纸背面具有一定的遮光能力，但是试验现场的多为露天环境，为了进一步给拍摄提供良好的环境，避免强光对透过水敏纸，水敏纸嵌装在测试孔内，并在测试孔的外侧设置了盖板，测试孔的外侧设置有滑槽，盖板的两侧套装在滑槽内，并能沿滑槽滑动，从而能将水敏纸的上端封闭，避免强光照射对拍摄的影响，同时能进一步固定水敏纸，防止其在拍摄期间发生移动，对拍摄结果造成影响，在不使用时，盖板能将载片封闭，对载片进行保护。

所述拍照装置包括摄像头17和调节座16；所述摄像头17位于测试孔的下方，摄像头17正对且垂直于载片3的中线，摄像头17固定安装在调节座16上，并与显示屏2连接；从而摄像头17拍摄的画面能在显示屏2上显示，本实施例中显示屏为触摸式控制显示屏，显示屏上有控制拍摄的控制按键，显示屏2通过电路板8与摄像头17电线连接，同时显示屏2上还有截图工具，能对图像进行实时处理，并进行对比分析，同时电路板上设置有储存模块，利用数据线能将拍摄的文件导出，电路板上还设置有树莓派光纤口4和树莓派USB口5。

所述补光装置包括散光板20、灯座18和灯珠19；所述散光板20设置在测试孔两侧，灯座18平行间隔设置在散光板20的外侧，灯珠19安装在灯座18上；具体的测试孔为沿水平方向设置的方形孔，散光板与方形孔的长边平行，且位于方形孔的两侧，两散光板之间的区域为拍摄区域，灯珠发出的光经散光板后为拍摄区域提供柔和的光源，同时灯珠沿水平方向间隔安装在灯座的中部，且垂直于散光板，保证拍摄的环境光，提高拍摄的效果。

所述调节装置包括驱动端、丝杆11、定位杆15和螺纹滑套13；所述驱动端与丝杆11传动连接，用于驱动丝杆11转动，螺纹滑套13螺纹连接在丝杆11上，丝杆的另一端转动套装在轴座12上，螺纹滑套13外侧设置有定位套14，所述定位杆15设置在丝杆11的外侧，定位套14的中心开有贯通的定位孔，定位杆15匹配套装在定位孔内；所述调节座16固定在螺纹滑套13上，使摄像头17能在载片3的下方沿其中线方向平移，本实施例中驱动段为手轮，通过手轮正转或者反转调整丝杆的转动方向，进而使摄像头发生左右平移。

同时电源7安放在壳体的电源固定架上，电源7为设备提供电力支持，其开关6设置在壳体的侧面。

本实施例在具体实施时，启动电源，将装置开启，打开盖板，清理载片表面，将试验用的水敏纸且有雾滴斑痕的一面朝向并贴放在载片，然后将盖板将测试孔封闭，在显示屏上观察摄像头所处的位置和环境关情况，调整灯珠的亮度，并操作控制端调整摄像头的位置，摄像头拍摄光照强度相对均匀的水敏纸图像，完成后，在将摄像头移动至下一地点进行拍照，最后经树莓派提取，图像增强，滤波处理，二值化，粘连分割后将雾滴沉积特性结果传输到显示屏上。

由此本实施例对水敏纸上雾滴斑痕进行提取分割计数，操作方便，不会因手机拍照光照强度不均匀等对评价结果造成影响，提供一种手持式水敏纸拍照监测装置，能够满足雾滴沉积分布参数测定等试验需求的高质量水敏纸图像

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例的驱动端为步进电机。

所述驱动端为步进电机9，步进电机9的转轴经联轴器10与丝杆11传动连接，所述显示屏2为触摸式控制显示屏，显示屏经电路板8与摄像头17和步进电机9连接，电源7为步进电机9提供电力支持，显示屏2同时作为步进电机的控制终端，对步进电机的转向进行控制。

由此本实施例提供了一种由电源提供动力，并由触摸屏来控制步进电机，进而使丝杆转动，使用和调节方便，自动化程度高，操作步骤简单。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例设置了双定位杆15。

所述螺纹滑套的两侧均设置有定位套14，定位杆15设置在丝杆11的两侧，两定位套对应套装在定位杆内。

本实施例设置了双定位杆15，双定位杆15对称设置在丝杆的两侧，定位套14呈方形块状结构，其中部开有定位孔，定位杆套装在定位孔内，确保螺纹滑套能沿定位杆平稳平移，提高了设备的稳定性。

同时，所述调节座包括竖板21和横板22，竖板21的上端固定或者一体连接在定位套14的外侧，横板22上设置有卡槽，卡槽内套装有套板23，套板23能在卡槽内滑动，并能被卡槽侧面的顶丝锁死，所述摄像头17安装在套板23，所述顶丝设置在底面上，壳体的底面为扣装在壳体主体上，从而能调整摄像头在拍摄区域的Y方向位置。

实施例4：本实施例与实施例3基本相同，其不同在于：本实施例将摄像头17的拍摄区域限制在隔板之间。

在横板22的两侧设置有竖向的隔板，从而两侧隔板、两侧散光板、底部的横板和壳体的顶面围成了摄像头的拍摄区域（长方体状），隔板将摄像头的拍摄角度限定在一定范围内（两隔板的间隔距离为图像分割宽度），后期无需在对图像进行分割处理，同时在测试孔的内侧长边处设置有刻度线，刻度线在拍摄区域内，并显示在拍摄图像上，刻度线用于标识隔板的位置，并根据隔板在刻度线的读数判断该拍摄区域在水敏纸的位置，即该分割单元在水敏纸的位置。

Claims (8)

1.一种水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：包括壳体、拍照装置、补光装置、调节装置和显示屏；所述壳体的顶面设置有显示屏安装区和水敏纸测试区，所述显示屏安装在显示屏安装区内，水敏纸测试区开有与壳体内腔连通的测试孔，测试孔内套装有载片；所述拍照装置包括摄像头和调节座；所述摄像头位于测试孔的下方，摄像头正对且垂直于载片的中线，摄像头固定安装在调节座上，并与显示屏连接；所述补光装置包括散光板、灯座和灯珠；所述散光板设置在测试孔两侧，灯座平行间隔设置在散光板的外侧，灯珠安装在灯座上；所述调节装置包括驱动端、丝杆、定位杆和螺纹滑套；所述驱动端与丝杆传动连接，用于驱动丝杆转动，螺纹滑套螺纹连接在丝杆上，其外侧设置有定位套，所述定位杆设置在丝杆的外侧，且匹配套装在定位套内；所述调节座固定在螺纹滑套上，使摄像头能在载片的下方沿载片的中线方向平移。

2.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述驱动端为步进电机，步进电机的转轴经联轴器与丝杆传动连接。

3.根据权利要求2所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述显示屏为触摸式控制显示屏，显示屏经电路板与摄像头和步进电机连接。

4.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述螺纹滑套的两侧均设置有定位套，定位杆设置在丝杆的两侧，两定位套对应套装在定位杆内。

5.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述驱动端为手轮。

6.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述测试孔为方形结构，测试孔的底部设置有挡台，载片固定在挡台上。

7.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述调节座包括竖板和横板，竖板的上端固定或者一体连接在定位套的外侧，横板上设置有卡槽，卡槽内套装有套板，套板能在卡槽内滑动，并能被卡槽侧面的顶丝锁死，所述摄像头安装在套板。

8.根据权利要求1所述的水敏纸雾滴快速检测装置，其特征在于：所述灯珠沿水平方向间隔安装在灯座的中部，且垂直于散光板。

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