專利名稱:一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、太陽(yáng)能供電模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、機(jī)架、數(shù)據(jù)線、外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述圖像采集模塊由攝像頭傳感器、時(shí)間控制器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器、以及數(shù)據(jù)采集卡組成，所述機(jī)架由底座、支桿、橫桿、機(jī)箱組成，太陽(yáng)能電池板固定在支桿的頂部，攝像頭傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器固定在橫桿上，其中光線傳感器和風(fēng)速傳感器固定在橫桿的兩端。本實(shí)用新型方便快捷效率高，可以自動(dòng)測(cè)量和計(jì)算區(qū)域內(nèi)的作物的葉面積指數(shù)，圖像數(shù)據(jù)的采集更加精準(zhǔn)、誤差小，保證了最后計(jì)算出的葉面積指數(shù)的準(zhǔn)確性，為農(nóng)業(yè)和生態(tài)學(xué)的研究提供更加科學(xué)的參數(shù)。
【專利說(shuō)明】
一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]葉面積指數(shù)又叫葉面積系數(shù)，是一塊地上作物葉片的總面積與占地面積的比值。葉面積指數(shù)是生態(tài)學(xué)研究中的關(guān)鍵參數(shù)之一，主要依靠LA1-2000、魚眼相機(jī)等儀器測(cè)定，這類儀器的葉面積測(cè)定原理都是基于米勒定律和貝爾定律的，由于受枝葉重疊的影響，測(cè)定的葉面積指數(shù)與真實(shí)葉面積指數(shù)相比一般偏低，為有效葉面積指數(shù)，存在一定誤差，其準(zhǔn)確率低。采用收獲法測(cè)定葉面積真實(shí)，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，破壞環(huán)境，難以恢復(fù)。
[0003]現(xiàn)有常用的葉面積指數(shù)測(cè)量方法多是采用攝像機(jī)進(jìn)行拍照，將照片傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中家里處理和計(jì)算，最后得出葉面積指數(shù)，此種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)裝置操作簡(jiǎn)便而且效率高，但由于外界光照強(qiáng)度、空氣濕度、風(fēng)速等條件對(duì)采集圖像的影響，往往造成數(shù)據(jù)精確度低，誤差大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在特定條件下對(duì)作物冠層圖像進(jìn)行采集，圖像數(shù)據(jù)的誤差小，精確度高，計(jì)算出的葉面積指數(shù)更加準(zhǔn)確。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0006]—種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、太陽(yáng)能供電模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、機(jī)架、數(shù)據(jù)線、外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述圖像采集模塊由攝像頭傳感器、時(shí)間控制器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器、以及數(shù)據(jù)采集卡組成，所述太陽(yáng)能供電模塊由太陽(yáng)能電池板、充電控制系統(tǒng)、蓄電池組成，所述機(jī)架由底座、支桿、橫桿、機(jī)箱組成，太陽(yáng)能電池板固定在支桿的頂部，攝像頭傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器固定在橫桿上，其中光線傳感器和風(fēng)速傳感器固定在橫桿的兩端，時(shí)間控制器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)傳輸模塊、充電控制系統(tǒng)安裝在機(jī)箱內(nèi)，蓄電池安放在底座內(nèi)，所述機(jī)箱上設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口，在特定時(shí)間、濕度、光線強(qiáng)度和風(fēng)速的條件下，攝像頭傳感器采集作物冠層圖像，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)線將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨右苿?dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備上。
[0007]進(jìn)一步地，所述時(shí)間控制器控制攝像頭傳感器采集圖像的時(shí)間范圍是10:00-14:OOo
[0008]進(jìn)一步地，所述濕度傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的空氣濕度范圍是20%-60%。
[0009]進(jìn)一步地，所述光線傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的光線強(qiáng)度范圍是8000-lOOOOLuxo
[0010]進(jìn)一步地，所述風(fēng)速傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的風(fēng)速范圍是I級(jí)-4級(jí)。
[0011]進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)能電池板與地面夾角為45°。
[0012]進(jìn)一步地，所述外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備為便攜式計(jì)算機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)在數(shù)據(jù)采集模塊中設(shè)置時(shí)間控制器、濕度傳感器、光線傳感器以及風(fēng)速傳感器，用以控制攝像頭傳感器在特定的時(shí)間、空氣濕度、光線強(qiáng)度以及風(fēng)速的條件下進(jìn)行作為冠層圖像的拍攝，當(dāng)時(shí)間為10:00-14:00、空氣濕度為20%-60%、光線強(qiáng)度為8000-10000Lux、風(fēng)速為1-4級(jí)這四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，攝像機(jī)傳感器才對(duì)作物冠層圖像進(jìn)行拍攝，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)奖銛y式筆記本中進(jìn)行計(jì)算，得出葉面積指數(shù)。本實(shí)用新型方便快捷效率高，可以自動(dòng)測(cè)量和計(jì)算區(qū)域內(nèi)的作物的葉面積指數(shù)，圖像數(shù)據(jù)的采集更加精準(zhǔn)、誤差小，保證了最后計(jì)算出的葉面積指數(shù)的準(zhǔn)確性，為農(nóng)業(yè)和生態(tài)學(xué)的研究提供更加科學(xué)的參數(shù)。
【附圖說(shuō)明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0016]實(shí)施例1:
[0017]一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，包括圖像采集模塊1、太陽(yáng)能供電模塊2、數(shù)據(jù)傳輸模塊3、機(jī)架4、數(shù)據(jù)線5、外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備6，所述圖像采集模塊I由攝像頭傳感器11、時(shí)間控制器12、濕度傳感器13、光線傳感器14、風(fēng)速傳感器15、以及數(shù)據(jù)采集卡16組成，所述太陽(yáng)能供電模塊2由太陽(yáng)能電池板21、充電控制系統(tǒng)22、蓄電池23組成，所述機(jī)架4由底座41、支桿42、橫桿43、機(jī)箱44組成，太陽(yáng)能電池板21固定在支桿42的頂部，攝像頭傳感器11、濕度傳感器13、光線傳感器14、風(fēng)速傳感器15固定在橫桿43上，其中光線傳感器14和風(fēng)速傳感器15固定在橫桿43的兩端，時(shí)間控制器12、數(shù)據(jù)采集卡16、數(shù)據(jù)傳輸模塊3、充電控制系統(tǒng)22安裝在機(jī)箱44內(nèi)，蓄電池23安放在底座41內(nèi)，所述機(jī)箱44上設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口45，在特定時(shí)間、濕度、光線強(qiáng)度和風(fēng)速的條件下，攝像頭傳感器11采集作物冠層圖像，數(shù)據(jù)采集卡16對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊3和數(shù)據(jù)線5將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨右苿?dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備6上。
[0018]進(jìn)一步地，所述時(shí)間控制器12控制攝像頭傳感器11采集圖像的時(shí)間范圍是10:00-14:00。
[0019]進(jìn)一步地，所述濕度傳感器13控制攝像頭傳感器11采集圖像的空氣濕度范圍是
20%-60%o
[0020]進(jìn)一步地，所述光線傳感器14控制攝像頭傳感器11采集圖像的光線強(qiáng)度范圍是8000-10000Luxo
[0021]進(jìn)一步地，所述風(fēng)速傳感器15控制攝像頭傳感器11采集圖像的風(fēng)速范圍是I級(jí)-4級(jí)。
[0022]進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)能電池板21與地面夾角為45°。
[0023]進(jìn)一步地，所述外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備6為便攜式計(jì)算機(jī)。
[0024]本實(shí)用新型通過(guò)在數(shù)據(jù)采集模塊中設(shè)置時(shí)間控制器、濕度傳感器、光線傳感器以及風(fēng)速傳感器，用以控制攝像頭傳感器在特定的時(shí)間、空氣濕度、光線強(qiáng)度以及風(fēng)速的條件下進(jìn)行作為冠層圖像的拍攝，當(dāng)時(shí)間為10:00-14: 00、空氣濕度為20%-60%、光線強(qiáng)度為8000-10000Lux、風(fēng)速為1-4級(jí)這四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，攝像機(jī)傳感器才對(duì)作物冠層圖像進(jìn)行拍攝，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)奖銛y式筆記本中進(jìn)行計(jì)算，得出葉面積指數(shù)。本實(shí)用新型方便快捷效率高，可以自動(dòng)測(cè)量和計(jì)算區(qū)域內(nèi)的作物的葉面積指數(shù)，圖像數(shù)據(jù)的采集更加精準(zhǔn)、誤差小，保證了最后計(jì)算出的葉面積指數(shù)的準(zhǔn)確性，為農(nóng)業(yè)和生態(tài)學(xué)的研究提供更加科學(xué)的參數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集模塊、太陽(yáng)能供電模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、機(jī)架、數(shù)據(jù)線、外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述圖像采集模塊由攝像頭傳感器、時(shí)間控制器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器、以及數(shù)據(jù)采集卡組成，所述太陽(yáng)能供電模塊由太陽(yáng)能電池板、充電控制系統(tǒng)、蓄電池組成，所述機(jī)架由底座、支桿、橫桿、機(jī)箱組成，太陽(yáng)能電池板固定在支桿的頂部，攝像頭傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、風(fēng)速傳感器固定在橫桿上，其中光線傳感器和風(fēng)速傳感器固定在橫桿的兩端，時(shí)間控制器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)傳輸模塊、充電控制系統(tǒng)安裝在機(jī)箱內(nèi)，蓄電池安放在底座內(nèi)，所述機(jī)箱上設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸接口，在特定時(shí)間、濕度、光線強(qiáng)度和風(fēng)速的條件下，攝像頭傳感器采集作物冠層圖像，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)線將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨右苿?dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備上。2.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述時(shí)間控制器控制攝像頭傳感器采集圖像的時(shí)間范圍是10:00-14: OO。3.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述濕度傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的空氣濕度范圍是20%-60%。4.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述光線傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的光線強(qiáng)度范圍是8000-10000LUX。5.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)速傳感器控制攝像頭傳感器采集圖像的風(fēng)速范圍是I級(jí)-4級(jí)。6.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能電池板與地面夾角為45°。7.如權(quán)利要求1所述的一種葉面積指數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述外接移動(dòng)數(shù)據(jù)處理設(shè)備為便攜式計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01B11/28GK205718882SQ201620355834
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】李秀紅, 楊榮金, 黃天戍
【申請(qǐng)人】安徽京師方圓信息技術(shù)有限公司, 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院, 北京師范大學(xué)