土壤剖面全景圖像獲取裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土壤剖面全景圖像采集裝置，包括全方位立體圖像采集裝置、調(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面；所述調(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。本發(fā)明裝置設(shè)計簡單，制造成本低，能收集到土壤中大量有機(jī)質(zhì)光譜圖像信息，操作方便，適用于快速獲取土壤剖面有機(jī)質(zhì)分布信息。
【專利說明】土壤剖面全景圖像獲取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域，尤其是一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成部分，它能夠為植物提供營養(yǎng)，促進(jìn)植物生長發(fā)育和改善土壤物理性質(zhì)等，對土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著重要意義。為代替?zhèn)鹘y(tǒng)檢測土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)方法，目前常采用基于多光譜圖像的快速、無損、綠色的檢測手段，但是這種手段需要采集大量的土壤樣本表面圖像信息。至今這些采集工作仍是靠人工制造大批量樣本，然后利用普通的圖像采集裝置一個一個收集其中的有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息，勞動強(qiáng)度很大，且土壤樣本的制作會引起灰塵，對人體健康不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服目前土壤有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息采集工作中人工操作存在的勞動強(qiáng)度大、灰塵對人體有危害等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。
[0004]土壤剖面全景圖像獲取裝置，其特征在于，包括全方位立體圖像采集裝置、調(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備，所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面，所述調(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。
[0005]所述全方位立體圖像采集裝置包括光源、攝像頭、雙曲面折反鏡片、外燈罩、內(nèi)燈罩和連接桿；所述光源發(fā)散的光線遍布一定范圍內(nèi)的圓柱面；所述雙曲面折反鏡片通過所述連接桿固定，反射經(jīng)過圓柱面的光線，反射后的光線向上集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，被所述攝像頭鏡片所覆蓋；所述攝像頭與所述圖像處理設(shè)備連接；所述外燈罩封閉整個土壤圓柱面；所述內(nèi)燈罩覆蓋所述雙曲面折反鏡片的反射區(qū)域，防止光源直接照射所述雙曲面折反鏡片。
[0006]所述調(diào)節(jié)裝置包括伸縮桿、水平調(diào)節(jié)螺釘和三腳臺；所述伸縮桿與所述全方位立體圖像采集裝置連接；所述三腳臺臺面為等邊三角形；所述水平調(diào)節(jié)螺釘位于三腳臺的三個頂角上。
[0007]所述圖像處理設(shè)備包括圖像處理器和顯示屏。
[0008]所述光源為20W鹵鎢燈。
[0009]所述攝像頭具有500W像素。
[0010]所述雙曲面折反鏡片高度為6cm,底面圓形半徑為5cm。
[0011]所述外燈罩和內(nèi)燈罩顏色均為黑色，呈圓錐形狀。
[0012]所述伸縮桿可伸縮范圍為0-40cm。
[0013]裝置使用步驟如下。
[0014](I)預(yù)備:深挖土壤形成一個高度在60cm以內(nèi)、底面半徑約8cm的圓柱面,將全方位立體圖像采集裝置嵌入圓柱面，裝置中心軸與圓柱面中心軸重合，固定三腳臺，圖像采集設(shè)備放置旁邊，與全方位立體圖像采集裝置連接。
[0015](2)調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺釘，使外燈罩緊貼土壤表面，保持全方位立體圖像采集裝置豎直方向與圓柱面平行，上下調(diào)整伸縮桿，使雙曲面折反鏡片置于近地面初始位置。
[0016](3)采集:開啟光源、攝像頭和計算機(jī)，光源發(fā)射的光線先經(jīng)過土壤圓柱面內(nèi)側(cè)反射，再到達(dá)雙曲面折反鏡片發(fā)生第二次反射，反射的光線向上集中在攝像頭鏡片所覆蓋的小塊區(qū)域內(nèi)，因此攝像頭能捕捉到一定范圍內(nèi)光源所照射到的圓柱面圖像，圖像傳輸至計算機(jī)進(jìn)行處理。調(diào)整伸縮桿向下移動全方位立體圖像采集裝置可擴(kuò)大攝像頭所捕捉到的圖像區(qū)域，進(jìn)一步可對深層土壤剖面圖像進(jìn)行分析。
[0017]本發(fā)明有益的效果在于:整個裝置設(shè)計簡單，制造成本低，能收集到土壤中大量的有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息，操作方便，適用于基于多光譜圖像技術(shù)的土壤有機(jī)質(zhì)快速檢測手段。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1的局部俯視圖。
[0020]附圖標(biāo)注說明:光源I ;攝像頭2 ;雙曲面折反鏡片3 ;圖像處理器4 ;顯示屏5 ;夕卜燈罩6 ;內(nèi)燈罩7 ;連接桿8 ;水平調(diào)節(jié)螺釘9 ;伸縮桿10 ;三腳臺11。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]參照附圖，本實施例的土壤剖面全景圖像獲取裝置，包括全方位立體圖像采集裝置、調(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面，所述調(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。
[0023]所述全方位立體圖像采集裝置包括光源1、攝像頭2、雙曲面折反鏡片3、外燈罩6、內(nèi)燈罩7和連接桿8 ;所述光源I發(fā)散的光線遍布一定范圍內(nèi)的圓柱面；所述雙曲面折反鏡片3通過所述連接桿8固定，反射經(jīng)過圓柱面的光線，反射后的光線向上集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，被所述攝像頭2鏡片所覆蓋；所述攝像頭2與所述圖像處理設(shè)備連接；所述外燈罩6封閉整個土壤圓柱面；所述內(nèi)燈罩7覆蓋所述雙曲面折反鏡片3的反射區(qū)域，防止光源I直接照射所述雙曲面折反鏡片3。
[0024]所述調(diào)節(jié)裝置包括伸縮桿9、水平調(diào)節(jié)螺釘10和三腳臺11 ;所述伸縮桿9與所述全方位立體圖像采集裝置連接；所述三腳臺11臺面為等邊三角形；所述水平調(diào)節(jié)螺釘10位于三腳臺11的三個頂角上。
[0025]所述圖像處理設(shè)備包括圖像處理器4和顯示屏5。
[0026]所述光源I為20W鹵鎢燈。
[0027]所述攝像頭2具有500W像素。
[0028]所述雙曲面折反鏡片3高度為6cm,底面圓形半徑為5cm。
[0029]所述外燈罩6和內(nèi)燈罩7顏色均為黑色，呈圓錐形狀。[0030]所述伸縮桿9可伸縮范圍為0-40cm。
[0031]本實施例使用步驟如下。
[0032](I)預(yù)備:深挖土壤形成一個高度在60cm以內(nèi)、底面半徑約8cm的圓柱面,將全方位立體圖像采集裝置嵌入圓柱面，裝置中心軸與圓柱面中心軸重合，固定三腳臺11，圖像采集設(shè)備放置旁邊，與全方位立體圖像采集裝置連接。
[0033](2)調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺釘10，使外燈罩6緊貼土壤表面，保持全方位立體圖像采集裝置豎直方向與圓柱面平行，上下調(diào)整伸縮桿9，使雙曲面折反鏡片3置于近地面初始位置。
[0034](3)采集:開啟光源1、攝像頭2和計算機(jī)4，光源I發(fā)射的光線先經(jīng)過土壤圓柱面內(nèi)側(cè)反射，再到達(dá)雙曲面折反鏡片3發(fā)生第二次反射，反射的光線向上集中在攝像頭2鏡片所覆蓋的小塊區(qū)域內(nèi)，因此攝像頭2能捕捉到一定范圍內(nèi)光源I所照射到的圓柱面圖像，圖像傳輸至計算機(jī)4進(jìn)行處理。調(diào)整伸縮桿9向下移動全方位立體圖像采集裝置可擴(kuò)大攝像頭2所捕捉到的圖像區(qū)域，進(jìn)一步可對深層土壤剖面圖像進(jìn)行分析。
[0035]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.土壤剖面全景圖像獲取裝置，其特征在于，包括全方位立體圖像采集裝置、調(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面；所述調(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的土壤剖面全景圖像獲取裝置，其特征在于:全方位立體圖像采集裝置包括光源、攝像頭、雙曲面折反鏡片、外燈罩、內(nèi)燈罩和連接桿；所述光源發(fā)散的光線遍布一定范圍內(nèi)的圓柱面；所述雙曲面折反鏡片通過所述連接桿固定，反射經(jīng)過圓柱面的光線，反射后的光線向上集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，被所述攝像頭鏡片所覆蓋；所述攝像頭與所述圖像處理設(shè)備連接；所述外燈罩封閉整個土壤圓柱面；所述內(nèi)燈罩覆蓋所述雙曲面折反鏡片的反射區(qū)域，防止光源直接照射所述雙曲面折反鏡片。
【文檔編號】G01N21/25GK103940754SQ201410200075
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:泰順派友科技服務(wù)有限公司