[发明专利]一种获取植被冠层结构参数的自动测量装置

摘要

一种获取植被冠层结构参数的自动测量装置，它由低成本数字成像子系统、数据汇聚子系统和数据接收与接收服务器子系统三部分组成，低成本数字成像子系统通过ZigBee无线网络与数据汇聚子系统通讯连接，数据汇聚子系统通过Internet网络和数据接收与接收服务器子系统通讯连接。本发明将传统的农作物冠层结构参数测量原理与基于无线网络的数据采集与数据传输技术相结合，完成了一种结构参数自动测量系统，它能够实现长时间序列、大空间范围的植被叶面积指数以及冠层平均叶倾角的连续自动测量，在农业与生态学技术领域里具有广阔地应用前景。

主权项

一种获取植被冠层结构参数的自动测量装置，其特征在于：它由低成本数字成像子系统、数据汇聚子系统和数据接收与接收服务器子系统三部分组成，低成本数字成像子系统通过ZigBee无线网络与数据汇聚子系统通讯连接，数据汇聚子系统通过Internet网络和数据接收与接收服务器子系统通讯连接；所述低成本数字成像子系统，包括数字摄像模块，数据采集与控制模块，存储模块和ZigBee无线模块；数据采集与控制模块通过Camera接口连接数字摄像模块进而执行采集图像命令；miniSD卡通过SPI接口与数据采集与控制模连接用于存储压缩后的图像数据；数据采集与控制模块通过USART及GPIO与ZigBee无线模块连接，然后通过无线传输图像数据；所述数据汇聚子系统，包括ZigBee无线模块，数据接收与控制模块，GPRS远程通讯模块及存储模块；ZigBee无线模块通过无线网络路由协议与数据接收与控制模块进行通讯，数据接收与控制模块通过GPRS远程通讯模块及存储模块与服务器进行通讯；该ZigBee无线模块，存储模块与低成本数字成像子系统中所设计的ZigBee无线模块与存储模块相同，该数据接收与控制模块是Cortex^TM‑M3为内核的高性能处理器STM32F103RBT6组成，GPRS远程通讯模块由数据传输子模块以及GPRS通讯子模块组成；所述数据接收与处理服务器子系统是由网络数据库服务器以及应用软件两部分组成，其中，该网络数据库服务器为一具有固定IP地址的联网计算机，应用软件部分包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块；该数据接收模块通过Internet网络的http协议接收GPRS通讯子模块传输来的数据，该数据处理模块负责将接收到的影像进行处理得到冠层结构参数，它包括图像分类子模块、阴影比计算子模块、结构参数估算子模块；该数据存储模块负责将计算结果存储到网络服务器的存储系统，以上应用软件系统运行于网络数据库服务器之上，它们之间通过数据存储接口进行数据通讯。