[实用新型]作物发育及长势自动观测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动观测作物生长的装置。

背景技术

目前作物发育及长势观测主要靠人工观测实现，人们要想正确的鉴定农作物生长发育所需要的农业气象条件，就必须进行发育期的观测，通过观测可以知道各个发育期到来的日期和发育速度，并了解其影响发育速度的外界环境因素，有利于人们根据发育期到来的日期，采取合理的农业技术措施，保证作物的高产优质。

但是在农业生产实践中，人工观测作物发育期的一般情况，一是要选择重要的发育期，即与外界环境气象条件有密切关系，同时又是栽培管理的关键时期的发育期进行观测。二是各个发育期的观测要有统一的标准，便于不同地区或同一地区不同年份，发育期出现日期早晚及进展速度快慢进行比较。三是发育期的观测时间要方便，一般以不漏所规定的观测发育期为原则，每5天观测一次，在每旬第5天和旬末进行。但在植物将要进入某发育期或两个发育期相隔很近时，以及发育始期至普遍期，应每天观测一次，如此繁琐的人工观测费时费力，难于对作物进行实时性观测，经常造成观测上的较大误差，且资料时效性较差，将所有观测数据统计起来也很烦琐。

现在也有代替人工观测，利用计算机视觉技术、彩色图像处理技术对作物生长监测，虽然能够实现观测，但不能全部实现自动化，整套观测系统成本较高，对作物外部生长参数测量、果实成熟度检测、作物营养状态监测及作物形状描述与识别等几个方面不能系统形成作物产品库。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种作物发育及长势自动观测装置，能够对作物生长信息进行自动化的实时采集，保证观测的图像数据精准，使得观测更加简便，降低人工观测成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种作物发育及长势自动观测装置，包括图像采集部分、通讯传输系统和数据处理中心，所述图像采集部分包括固定在支架上的CCD摄像头、视屏监控器、采集分配器和避雷针，所述支架设置于作物种植地域的地面上，固定于支架顶端的天线通过无线网络与处理作物发育及长势数据、并置于数据处理中心的计算机的天线连接，所述CCD摄像头和视屏监控器的输出端与采集分配器的输入端连接，采集分配器的输出端与通讯传输系统的无线发射器连接。

所述通讯传输系统包括分别位于图像采集部分和数据处理中心两端的天线、无线发射器和无线接收器。

所述数据处理中心的计算机包括：用于存储作物发育及株高图像资料的图像资料库，用于存储判别作物不同发育期各阶段指标的图像特征算法库，用于存储经自动处理后生成自动识别产品信息的产品库。

所述支架通过翻转铰链固定安装在混凝土基础上，支架的周围固定安装两至三个钢丝绳拉索，钢丝绳拉索的下端与拉索基础固定，支架的顶端固定安装天线，避雷针由避雷针固定架安装在支架上。

所述CCD摄像头为两个以上的情况下，在支架上装有采集分配器。

所述天线是Wi-Fi或3G天线，通讯传输系统是采用Wi-Fi或3G网络传输数据的无线网络。

所述CCD摄像头安装高度根据作物高矮区别，观测矮杆作物安装位置不低于4米，观测高杆作物安装位置不低于 5米。

所述CCD摄像头的靶面大小为1/2英寸，靶面宽高比为4:3，镜头焦距为12mm，水平视场角为46°，垂直视场角为35°，分辨率不低于400万像素。

所述数据处理中心的计算机是台式计算机或是便携式计算机。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型的作物发育及长势的观测装置利用了CCD传感器的可程控特性，与作物生长特点结合，实现了作物生长的自动采集，将wifi天线和3G网络等通讯传输技术应用到自动观测装置中，可以对作物的发育及长势进行在线实时监控，针对被测作物的生长信息，根据预置时间或远程发出的指令，自动拍摄并上传图像，自动按标准格式记录各项拍摄参数，从而实现作物图像的自动采集，并能实时传输作物生长图像至数据处理中心，通过网络在远程接受并可进行长期的观测、分析、测量。

利用图像处理技术和摄影测量学技术可以对作物的生长状态实现自动采集和识别，具有无损、快速、实时等优点，可以监测到作物生长过程，如出苗，长叶、成熟，可以根据果实的颜色及大小判别其成熟度，及作物缺水缺肥等情况，而且测量结果准确、迅速，可节约大量的人力和物力资源。农作物发育期是作物生长的重要特征参数，实时了解作物发育期进展及株高情况，对分析作物生长情况、评价气象对作物的影响、开展作物产量估产及抗灾防灾，保障粮食安全具有重要意义，实现了作物生长参数的自动采集和识别，推动农业气象观测的现代化、自动化的发展。