[发明专利]植物生长细微过程图像连续获取系统

权利要求书

1.一种植物生长细微过程图像连续获取系统，其特征在于，该系统包括箱体和安装于箱体一侧的图像采集盒；

所述箱体，用于容纳待测植物被拍摄部分，使得所述待测植物被拍摄部分与外界光线相隔离；

所述图像采集盒，用于采集待测植物被拍摄部分的图像。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述箱体的内壁由不透光材料制成；或，

所述箱体的内壁均匀涂抹有黑色涂料。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括夹持器，所述夹持器设于箱体上、且位于与所述图像采集盒相对的一侧，与所述夹持器相邻的一侧设有狭缝，所述狭缝用于将待测植物被拍摄部分伸入箱体内。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述箱体上安装有夹持器的一侧能够打开，便于固定待测植物的被拍摄部分。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置于所述箱体上的通风扇、温度调节板和增湿器；

所述通风扇，用于保持箱体内气体组分稳定；

所述温度调节板，用于调节箱体内的温度；

所述增湿器，用于调节箱体内空气湿度。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括安装在箱体顶端的光源，所述光源的供电电源为恒流源，用于保证所述箱体内的光照强度稳定。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集盒包括深度相机、红外相机、可见光彩色相机和带动所述可见光彩色相机旋转的运动装置；

所述深度相机和红外相机拍摄的图像进行第一图像融合，以获得融合图像；

所述可见光彩色相机在运动装置的带动下使待测植物被拍摄部分在所述可见光彩色相机的成像视野范围内，获取待测植物被拍摄部分的图像，并与所述融合图像进行第二图像融合。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述红外相机镜头安装有滤光片。

9.一种基于权利要求7所述系统的第一图像融合的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将安装于图像采集盒上的深度相机和红外相机的初始位置采用带有圆孔的标定板进行标定，并记录下标定平板上圆孔中心位置的三维坐标；

S2、根据下式计算所述深度图像的像素坐标与红外图像的像素坐标的对应关系，

X_n=A[RO|tev]P^-1X_d

其中，A是红外相机镜头和CCD参数构成的矩阵，A=f0Wp/20fhp/2001,]]>RO是红外相机相对于标定板的角度，tev是红外相机相对于标定板的位置，X_n是红外图像的像素坐标，W_p是红外图像的宽度，h_p是红外图像的高度，f是红外相机拍摄图像时的焦距，X_d是深度图像上的像素坐标，P是深度相机的投影矩阵，P=B[RO₁|tev₁]，B是深度相机镜头和CCD参数构成的矩阵，B=f10Wp1/20f1hp1/2001,]]>RO₁是深度相机相对于标定板的角度，tev₁是深度相机相对于标定板的位置，f₁是深度相机拍摄图像时的焦距。

10.一种基于权利要求7所述系统的第二图像融合的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将安装于图像采集盒上的深度相机和可见光彩色相机的初始位置采用带有圆孔的标定板进行标定，并记录下标定板上圆孔中心位置的三维坐标；

S2、根据下式计算所述深度图像的像素坐标与可见光彩色图像的像素坐标的对应关系，

X_n1=C[RO₂|tev₂]P^-1X_d

其中，C是可见光彩色相机镜头和CCD参数构成的矩阵，C=f20Wp2/20f2hp2/2001,]]>RO₂是可见光彩色相机相对于标定板的角度，tev₂是可见光彩色相机相对于标定板的位置，X_n1是可见光彩色图像的像素坐标，W_p2是可见光彩色图像的宽度，h_p2是可见光彩色图像的高度，f₂是可见光彩色相机拍摄图像时的焦距，X_d是深度图像上的像素坐标，P是深度相机的投影矩阵，P=B[RO₁|tev₁]，B是深度相机镜头和CCD参数构成的矩阵，B=f10Wp1/20f1hp1/2001,]]>RO₁是深度相机相对于标定板的角度，tev₁是深度相机相对于标定板的位置，f₁是深度相机拍摄图像时的焦距。