[发明专利]一种基于单摄像头的农作物植株三视图图像采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产种植领域中的一种基于单摄像头的农作物植株三视图图像采集装置。

背景技术

在作物育种、栽培等相关研究中，经常需要计算作物的叶面积、植株体积等参数信息。传统的叶面积、植株体积计算都是采用人工操作完成，费时费力，效率低下，因此人们研究利用摄像头获取植株的俯视图或主视图等某一方面的图像，通过图像分析方法来估算作物的叶面积、植株体积等参数。传统的利用单张图像来估算作物的叶面积、植株体积的方法存在较大的误差，如植株叶面之间相互重叠时就会对估算结果产生明显的影响，因此利用摄像头获取作物的单一图像估算作物的叶面积、植株体积等参数的方法存在不足。

在工程图中，三视图可以准确描述物体表面之间的相互关系，对物体的结构进行准确表达，因此人们研究了利用植株的三视图图像来估算作物叶面积和植株体积的方法。目前常见的三视图图像获取需要在X、Y、Z三个方向上分别设置三台相机进行图像采集，这不仅增加了设备的成本，而且也增加了设备的复杂程度和冗余性，并且为后续图像传输及处理带了较大困难。因此本项目提出设计一套采集装置，通过相关控制，利用单个摄像头即可完成对同一株植株三个方向上视图的采集。

发明内容

本发明旨在设计一套采集装置，实现利用一个摄像头分别获取植株主视图、左视图和俯视图三个方向的图像。

本发明的技术方案是：一种基于单摄像头的农作物植株三视图图像采集装置，它由摄像头、摄像头固定座、弯轴、轴承、支架、联轴器、步进电机、支座组成。所述农作物植株三视图图像采集装置的轴承和步进电机通过支架分别安装在支座上，摄像头通过摄像头固定座安装在弯轴一端，弯轴通过联轴器与步进电机相连。所述采集装置的弯轴夹角为145度，支座斜面与水平面的倾角为35度，摄像头通过弯轴的旋转实现三个方位的变换。

采用上述技术方案，可以实现利用一个摄像头，分别获取植株主视图、左视图和俯视图三个方向的图像。

附图说明

图1本采集装置结构示意图。

图2本装置在农作物植株三视图图像采集中的安装示意图。

图中，1摄像头、2摄像头固定座、3弯轴、4轴承、5支架、6联轴器、7支架、8步进电机、9支座、10机架、11作物安放台、12农作物植株

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

在图1中，农作物植株三视图图像采集装置的摄像头1通过摄像头固定座2安装在弯轴3一端，轴承4通过螺栓安装在支架5上，步进电机8通过螺栓安装在支架7上，支架5和支架7通过螺栓分别安装在支座9上，弯轴3通过联轴器6与步进电机8相连。

图2为本装置在农作物植株三视图图像采集中的安装示意图。机架10固定在地面上，支座9通过螺栓安装在机架10上，农作物植株12放置在作物安放台11中心，摄像头1正对农作物植株12。