[发明专利]一种测算草地样方三维绿量的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测算草地样方三维绿量的装置及方法，该装置包括：顶层板、侧面板、图像处理显示模块、图像采集装置以及电路控制开关，侧面板设置有四个，四个侧面板与一个顶层板拼接形成一个底端开口的壳体，壳体罩设在草地样方上；壳体内部设置有五组图像采集装置，五组图像采集装置分别安装在四个侧面板和一个顶层板上，每个侧面板上垂向设置有刻度线；图像处理显示模块和电路控制开关设置在顶层板的上部，图像处理显示模块包括处理器和显示屏，处理器分别与五组图像采集装置电性连接。本发明可以对于草地样方实现多角度实时成像分析，并即时计算出草地样方的三维绿量，装置结构简单，可拆卸组装，方便携带，成本低于常用装置，且易于操作。

技术领域

本发明涉及草地样方三维绿量测算技术领域，特别是涉及一种测算草地样方三维绿量的装置及方法。

背景技术

三维绿量的测算是绿化环境效益定量评价的基本前提，也是绿色生态系统研究的重要内容之一。绿地三维绿量不仅是绿化评价指标体系的有益补充，也有助于准确分析绿化的生态环境效益和绿化需求的总量，为绿化系统的设计，特别是为环境要求不同的功能区的绿化系统的设计、绿化群落布局的合理性评价和绿化规划提供有价值的技术参数。而其中，如今的草地的三维绿量测算方法通常采用传统工具测量、无人机RGB图像测量、遥感图像测量等方式，这些方法存在以下部分问题：①现有测量方式耗时长，对人力要求高，大都需要人工计算；②对测量环境要求高，无法克服因环境造成的测算精度问题；③不具有便携性；④部分测量设备昂贵，不利于大量的取样测算。

发明内容

本发明的目的是提供一种测算草地样方三维绿量的装置及方法，可以对于草地样方实现多角度实时成像分析，并即时计算出草地样方的三维绿量，装置结构简单，可拆卸组装，方便携带，成本低于常用装置，且易于操作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种测算草地样方三维绿量的装置，所述装置包括顶层板、侧面板、图像处理显示模块、图像采集装置以及电路控制开关，所述侧面板设置有四个，四个所述侧面板与一个所述顶层板拼接形成一个底端开口的壳体，所述壳体罩设在草地样方上；

所述壳体内部设置有五组所述图像采集装置，五组所述图像采集装置分别安装在四个侧面板和一个顶层板上，每个所述侧面板上垂向设置有刻度线；所述图像处理显示模块和电路控制开关设置在所述顶层板的上部，所述图像处理显示模块包括处理器和显示屏，所述处理器分别与五组所述图像采集装置电性连接，所述图像采集装置用于采集草地样方内的草地图像；

所述电路控制开关设置在电源与图像处理显示模块、图像采集装置之间的供电电路上，用于控制各条供电电路的通断。

进一步的，所述顶层板和四个侧面板均采用轻质的镀膜透明板。

进一步的，所述顶层板和四个侧面板均为矩形，所述壳体为长方体。

进一步的，所述顶层板和四个侧面板的边缘均设置有可拼接结构，所述可拼接结构由顶层板边缘的凹槽以及侧面板边缘的外凸型连接点形成的齿形端口组成，所述凹槽与所述齿形端口配合卡接，所述顶层板和四个侧面板之间通过可拼接结构进行拼接组合。

进一步的，四个所述图像采集装置分别安装在四个侧面板的中下部，一个所述图像采集装置安装在顶层板的中部。

进一步的，所述刻度线为彩色刻度线，刻度范围为0-50cm。

本发明还公开了一种测算草地样方三维绿量的方法，应用于上述的测算草地样方三维绿量的装置，包括以下步骤：

S1，计算草地样方的密度：

处理器基于图像采集装置采集到的图像，提取图像像素，通过超绿色指数公式ExG＝2G-R-B计算ExG的值，确定ExG的最大值和最小值，其中，ExG代表超绿色指数，G代表图像中绿色部分的像素值，R代表图像中红色部分的像素值，B代表图像中蓝色部分的像素值；