[发明专利]叶片测量装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物测量领域，尤其涉及一种植物叶片测量装置及其方法。

背景技术

叶片是植物的重要营养器官，其外观变化可以反映出植物的营养状况以及病虫害情况，所以普遍把叶片作为反映植物内部信息的一个重要外部信息源。因此，测量叶片参数及其图像对植物研究起着非常重要的作用。

目前通常采用平板式扫描仪来测量植物叶片，但是需要把叶片摘下来进行测量，同时还需要配合使用高精度的标准物体作为参照，这样不仅破坏了植株结构，还容易影响测量的精度。

另一种常见的植物叶片测量装置是由美国CID公司生产的CI-210手持式植物成像仪和CI-203便携式激光叶面积仪。这两款产品不需要把叶片摘下来进行测量，但是在测量过程中，需要手持CI-210或CI-203夹住待测叶片的叶柄部分，然后保持这个姿势朝叶尖匀速移动，从而完成对整个叶片的扫描，获得最终的测量信息。由于叶面通常不光滑，很难保持匀速运动，尤其在测量较大的长形叶片时，更为困难。对于某些叶片，例如小麦，从叶柄部分开始扫描十分不便，需要从叶尖部分开始扫描。此外，CI-210可以把测出的图像信息存储到内存卡里，但不能现场显示叶片的外表特征信息，如长、宽、面积、周长等。CI-203虽然可以现场显示叶片的外表特征信息，但不能测量图像信息。

目前，还有一种常用的测量植物叶片的方法，也就是采用数码相机进行测量，虽然该方法可以不破坏植株结构，但需要对系统进行标定，而且严格要求被测叶片和标准物体必须同时拍摄，这存在很多影响测量精度的因素。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：克服现有叶片测量装置不能自动卷入整个待测叶片进行测量的不足；同时，也克服了现有叶片测量装置只能从叶柄部分开始采集扫描，而不能从叶尖部分开始采集扫描的不足；并且，克服了现有叶片测量装置不能同时显示被测叶片的参数并存储被测叶片的图像的不足。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种叶片测量装置，包括上盖、底板、手柄、叶片自动卷入单元、叶片卡住处理单元、叶片信息采集单元、叶片信息处理单元以及叶片信息输出单元，其特征在于，所述叶片自动卷入单元包括电机、齿轮组、传动轴和滚轮，由所述电机驱动齿轮组，所述齿轮组通过传动轴驱动所述滚轮，所述滚轮转动，从而卷入待测叶片。

其中，所述底板的一端与所述上盖靠近所述手柄底部的一端活动连接，所述底板的另一端与所述上盖之间保持一定间隙，所述间隙用于容纳所述待测叶片的叶尖或叶柄。

其中，所述底板的上表面设置有弹性膜。

其中，所述叶片卡住处理单元包括挡板、与所述挡板的上端连接的弹簧以及与所述挡板的下端连接的滚筒。

其中，所述叶片信息采集单元包括第一子采集单元，所述第一子采集单元包括图像传感器、与所述图像传感器配合使用的光源和透明薄膜。

其中，所述叶片信息采集单元进一步包括第二子采集单元，所述第二子采集单元包括光栅轮，所述光栅轮的下部与所述齿轮组啮合，所述光栅轮的上部与光电二极管对连接。

其中，所述叶片信息处理单元包括电路控制模块，用于处理所述叶片信息采集单元所采集的叶片信息，以及控制叶片参数的显示以及叶片图像的保存。

其中，所述叶片信息输出单元包括位于所述上盖上的显示屏、内存卡插槽或数据线接口。

本发明还提供一种叶片测量方法，包括以下步骤：

S1：将叶尖或叶柄放入上盖与底板之间的间隙内并接触到滚轮；

S2：当滚轮正转时，从叶柄部分把整个叶片自动卷入叶片测量装置，同时采集叶片信息；当滚轮反转时，从叶尖部分把整个叶片自动卷入叶片测量装置，同时采集叶片信息；

S3：采集完毕后，显示叶片的参数信息，存储叶片的图像信息。

其中，如果叶片在自动卷入过程中被卡住，扩大上盖与底板之间的间隙。

(三)有益效果

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：可以自动把整个待测叶片卷入其中进行测量。此外，可以从叶尖部分开始自动卷入，进行采集扫描；也可以从叶柄部分开始自动卷入，进行采集扫描。不仅可以显示被测叶片的参数，也可以存储被测叶片的图像。其结构简单、外形小巧、便于携带。

附图说明

图1为本发明叶片测量装置的内部结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明叶片测量装置的外部结构示意图；

图4为本发明叶片测量方法的流程图；