[发明专利]一种作物叶片生长视觉测量系统

说明书

本发明公开的一种作物叶片生长视觉测量系统，包括有系统壳体及供电单元，系统壳体底板外表面设置有并联四足支架单元；系统壳体的一侧侧板上设置有触摸显示屏、语音播报器；系统壳体的顶部为系统外壳盖板单元；在系统壳体的壳体内部还设置有自动水平仪单元、GPS和高程单元、控制器及升降单元；升降单元的一端安装有图像采集单元；供电单元为并联四足支架单元、自动水平仪单元、GPS和高程单元、控制器、升降单元、图像采集单元、触摸显示屏、语音播报器供电；控制器分别与并联四足支架单元、升降单元、触摸显示屏、语音播报器、自动水平仪单元及GPS和高程单元连接。该系统解决了现有测量技术存在的操作不便、测量不准确的问题。

技术领域

本发明属于信息采集及处理技术领域，具体涉及一种作物叶片生长视觉测量系统。

背景技术

在农业生产过程中，作物叶片的生长状况，如叶面积指数对作物生长发育、抗逆性及产量有很大的影响。目前对作物叶片生长信息的测量方法可分为直接测量与间接测量两大类。

直接测量法可分为传统测量法和器测法。传统方法有坐标纸法、系数法、剪纸法、称重法等；器测法主要是人工手持式和支架扫描式两种方法。传统方法大都需要摘取叶片进行抽样测量，虽然测量原理简单，但操作繁琐，准确性低，费时费力，容易破坏作物原有的生理结构和生长状态，进而影响作物的生长与产量。与传统方法相比，器测法所用的叶面积仪操作较为便捷，对作物损伤较小，但主要依靠人工手持视觉传感器对作物叶片进行成像扫描，由于人员行为的不确定性等因素，导致测量过程不稳定，使得叶片测量结果产生重影、错乱甚至丢失等缺陷；而支架式扫描仪主要依靠支架的固定位置进行较小范围内叶片的扫描，其移动不方便，灵活性较差，在测量弯曲叶片时易产生数据丢失等问题，虽然对同一叶片在多个方位进行测量，然后通过数据融合进行叶片建模，但是受支架在各位置的位置精度影响，且每个位置需要重新调整相机，难以实现多个方位测量数据的精确配准。

与直接测量法相比，间接测量法主要通过参数反演与推算等手段进行叶片生长状况的测量建模，如光学测量法和斜点样方法。间接测量法受环境影响较大，有效工作时间短，难以实现全天候实时测量。

综上所述，研究作物叶片生长状态，可为农业作物生长提供有效和科学指导，对研究农田小气候、作物生理化与生境、遗传育种、作物栽培以及调控作物群体结构具有重要意义。而目前测量手段还存在操作繁琐、破坏作物生长状态、易受操作人员行为影响、数据丢失严重、灵活性和时效性差等众多不足。因此，研发一种可进行全天候准确测量作物叶片生长的自动化测量系统是非常迫切的。

发明内容

本发明的目的是提供一种作物叶片生长视觉测量系统，解决了现有测量技术存在的操作不便、测量不准确的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种作物叶片生长视觉测量系统，包括有盒状的系统壳体及供电单元，系统壳体底板外表面设置有并联四足支架单元；系统壳体的一侧侧板上设置有触摸显示屏、语音播报器；系统壳体的顶部为中间可开合的系统外壳盖板单元；在系统壳体的壳体内部还设置有自动水平仪单元、GPS和高程单元、控制器及升降单元；升降单元的一端安装有图像采集单元；供电单元为并联四足支架单元、自动水平仪单元、GPS和高程单元、控制器、升降单元、图像采集单元、触摸显示屏、语音播报器供电；控制器分别与并联四足支架单元、升降单元、触摸显示屏、语音播报器、自动水平仪单元及GPS和高程单元连接；自动水平仪单元及GPS和高程单元均与图像采集单元连接。

本发明的特征还在于，

供电单元包括有太阳能板单元、蓄电池单元及电源总开关，太阳能板单元与蓄电池单元连接，蓄电池单元还与电源总开关连接；并联四足支架单元、自动水平仪单元、GPS和高程单元、控制器、升降单元、图像采集单元、触摸显示屏、语音播报器均通过电源总开关与蓄电池单元连接。