本實用新型屬于牧草測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種牧草覆蓋度檢測裝置。

背景技術(shù)：

牧草覆蓋度也稱為蓋度，是以在一定面積(長度)內(nèi)，牧草對地面的投影面積(長度)占總面積(長度)的百分比。牧草覆蓋度是描述牧草長勢即草原牧草的生長狀況與趨勢的群體特征參數(shù)。多年生或一年生草類覆蓋度在測產(chǎn)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行。灌木、半灌木植被非常稀疏，可在觀測地段內(nèi)有代表性的地方進(jìn)行測定。在每次測定產(chǎn)量前，先觀測覆蓋度再進(jìn)行產(chǎn)量測定。牧草覆蓋度與植物的光合有效輻射吸收相關(guān),因而通過對牧草覆蓋度進(jìn)行草原長勢的定量監(jiān)測，既能反映牧草生長期內(nèi)整體的動態(tài)變化,也能反映牧草光合作用和蒸騰作用能力,通過對牧草覆蓋度的測量既可以評價氣象條件對牧草生長的影響，也可以為畜牧業(yè)管理決策提供依據(jù)。

草原牧草覆蓋度檢測目前仍然以人工檢測為主。采用目測法在測產(chǎn)樣方內(nèi)，從牧草的上方與地面垂直目測估計混合牧草的覆蓋程度，按10等分估計，如1平方米范圍的牧草覆蓋地面達(dá)8成時覆蓋度記為80％，四個小區(qū)取其平均值，取整數(shù)記載。由于觀測點與臺站距離較遠(yuǎn)，檢測結(jié)果不僅不精確，而且很費時、費力、主觀性較大，無法在牧草的整個生長過程中實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。盡管當(dāng)前出現(xiàn)了一些牧草覆蓋度檢測裝置，例如移動光量計、空間定量計等基于光的截獲原理，對透過植被層的光照進(jìn)行度量，從而獲取植被覆蓋度。但這些設(shè)備要求有專用的傳感器，對設(shè)備要求較高、且在野外操作不方便，通常要在太陽高度角最大時完成，受天氣條件的影響大，且不能實現(xiàn)連續(xù)在線觀測。利用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行近景測量是現(xiàn)在最常見的方法之一。這種方法利用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行近距離拍照，獲取牧草生長靜態(tài)圖像信息后，并通過閾值法來提取照片上的牧草像素點獲取牧草覆蓋度。靜態(tài)圖像信息提取測量法精度高，然而此測量法主要靠人工近距離拍攝照片，費時費力，難以對牧草進(jìn)行實時連續(xù)性觀測，資料時效性和可比性較差，不適用于長期業(yè)務(wù)的開展。

綜上所述，使用現(xiàn)有的牧草覆蓋度檢測裝置時，需要人到達(dá)現(xiàn)場、或需要在觀測現(xiàn)場放置標(biāo)志物，對牧草生長有損壞，無法實現(xiàn)在線連續(xù)觀測。而且這些裝置多與人工觀測結(jié)合，成本高、費時費力、誤差大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型針對現(xiàn)有檢測裝置無法在牧草整個生長過程中實現(xiàn)連續(xù)觀測、對牧草生長有損壞的問題，提供了一種牧草覆蓋度檢測裝置，可對牧草實時、無損、遠(yuǎn)程、連續(xù)測量。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開了一種牧草覆蓋度檢測裝置，包括圖像采集模塊，所述圖像采集模塊與數(shù)字信號處理器相連，所述數(shù)字信號處理器通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與客戶端相連，所述數(shù)字信號處理器還連接有同步動態(tài)隨機(jī)存儲器與閃存。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括以太網(wǎng)收發(fā)器，所述以太網(wǎng)收發(fā)器與數(shù)字信號處理器相連，所述以太網(wǎng)收發(fā)器還通過RJ45接口與客戶端相連。

進(jìn)一步地，所述以太網(wǎng)收發(fā)器芯片型號為BCG5221。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理器的型號為TMS320DM642。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理器通過外部存儲器連接接口EMIF連接同步動態(tài)隨機(jī)存儲器與閃存，采用增強(qiáng)型直接內(nèi)存存取EDMA方式傳輸數(shù)據(jù)以減少對數(shù)字信號處理器內(nèi)核的打擾。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理器還連接有SD卡。

進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊采用智能工業(yè)相機(jī)。

進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊還連接有先入先出存儲器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以獲得包括以下技術(shù)效果：

本實用新型牧草覆蓋度檢測裝置，采用無接觸的遠(yuǎn)程測量，通過圖像采集模塊在前端采集牧草圖像，并經(jīng)數(shù)字信號處理器處理，處理后的結(jié)果及原始圖像、處理后的圖像數(shù)據(jù)流再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給客戶端。無需在觀測現(xiàn)場放置任何標(biāo)志物，而且可以在任意天氣條件下不間斷測量，克服了現(xiàn)有方法對硬件條件和實驗環(huán)境條件等外部條件要求高的缺點，實現(xiàn)了對牧草實時、無損、遠(yuǎn)程、連續(xù)測量，提高了觀測資料的客觀性、數(shù)據(jù)質(zhì)量，并減輕了觀測人員勞動強(qiáng)度、提高了觀測效率。

當(dāng)然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實用新型實施例牧草覆蓋度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-圖像采集模塊，2-數(shù)字信號處理器，3-同步動態(tài)隨機(jī)存儲器，4-閃存，5-SD卡，6-網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，7-以太網(wǎng)收發(fā)器。

具體實施方式

以下將配合實施例來詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，藉此對本實用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

本實用新型一種牧草覆蓋度檢測裝置，參見圖1，包括圖像采集模塊1，所述圖像采集模塊1與數(shù)字信號處理器(DSP)2相連，所述數(shù)字信號處理器2通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊6與客戶端相連，所述數(shù)字信號處理器2還連接有同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(SDRAM)3與閃存(FLASH)4，所述圖像采集模塊1安裝在與地面平行、距離地面高度低于1.5米的支架上。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊6包括以太網(wǎng)收發(fā)器7，所述以太網(wǎng)收發(fā)器7通過獨立多媒體接口(MII：media independent interface)與數(shù)字信號處理器2相連，所述以太網(wǎng)收發(fā)器7還通過RJ45接口與客戶端相連。

優(yōu)選的，以太網(wǎng)收發(fā)器7芯片型號為BCG5221，為Broadcom公司的10/100Base-TX以太網(wǎng)收發(fā)器芯片。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理器2通過外部存儲器連接接口(EMIF)連接同步動態(tài)隨機(jī)存儲器3與閃存4，采用增強(qiáng)型直接內(nèi)存存取(EDMA)方式傳輸數(shù)據(jù)以減少對DSP內(nèi)核的打擾。通過EDMA可以在DSP進(jìn)行圖像處理的同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與存儲，其中SDRAM存儲圖像格式轉(zhuǎn)換的中間結(jié)果等圖像數(shù)據(jù)，而Flash用于存儲要用到的一些參數(shù)等。

優(yōu)選的，DSP采用TI公司的TMS320DM642。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理器2還連接有SD卡5。在網(wǎng)絡(luò)信號不好時可以自動將圖像及檢測數(shù)據(jù)存儲到SD卡5上，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號恢復(fù)后會自動采用FTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街付ǖ腇TP服務(wù)器上。

進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊1通過CameraLink接口與數(shù)字信號處理器2相連。

進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊1還連接有先入先出存儲器(FIFO)，F(xiàn)IFO對圖像采集模塊1采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。

優(yōu)選的，圖像采集模塊1采用一臺200萬像素智能工業(yè)相機(jī)。相機(jī)安裝在與地面平行、距離地面高度低于1.5米的支架上，相機(jī)垂直放置在支架上，光軸與地平面垂直。相機(jī)安裝在防護(hù)罩內(nèi)部，采用太陽能電池板供電。該工業(yè)相機(jī)可以根據(jù)需要自行設(shè)定工作時間以及拍攝照片次數(shù)，設(shè)定自動啟動和關(guān)閉，節(jié)省能耗。此外，相機(jī)內(nèi)還設(shè)置有看門狗電路，如檢測裝置異常，可以自動復(fù)位。

DSP采用TI公司的TMS320DM642(以下簡稱DM642)，其工作主頻高達(dá)720MHz，處理性能可達(dá)5760MIPS。DM642是TI公司專為多媒體應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字信號處理器，該芯片新增了很多外圍設(shè)備和接口，特別適合于基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字視頻處理與傳輸。DM642控制著圖像的采集、存儲、處理、壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸，可通過現(xiàn)有的閾值法來提取照片上的牧草像素點獲取牧草覆蓋度，進(jìn)而實現(xiàn)對牧草覆蓋度的計算，也可通過新的方法進(jìn)行牧草覆蓋度的計算。DM642內(nèi)部自帶的網(wǎng)絡(luò)功能模塊由3個主要功能模塊組成:以太網(wǎng)媒體接入控制器(EMAC)模塊、管理數(shù)據(jù)輸入輸出(MDIO)模塊和EMAC控制模塊。EMAC模塊控制物理層網(wǎng)絡(luò)器件(簡稱PHY)與DSP之間數(shù)據(jù)包的交換，MDIO模塊控制PHY的配置與狀態(tài)的監(jiān)測，EMAC控制模塊是DSP內(nèi)核與EMAC模塊和MDIO模塊之間的接口，它使數(shù)據(jù)能夠高效率地發(fā)送和接收。

上述裝置的工作過程為：圖像采集模塊1將采集到的牧草圖像傳送給DSP，DSP通過EMIF接口傳送到SDRAM，以便對其進(jìn)行圖像處理，DSP將處理后的圖像及原圖進(jìn)行JPEG壓縮，然后將JPEG圖像數(shù)據(jù)流及處理結(jié)果通過以太網(wǎng)收發(fā)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸至客戶端。該裝置功耗低，受工作環(huán)境影響小，可以放在野外無人值守的情況下24小時運行，實現(xiàn)牧草整個生長過程中連續(xù)觀測，不需要標(biāo)定、參考物等，對牧草無損壞。

如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定成分或方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，不同地區(qū)可能會用不同名詞來稱呼同一個成分。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分成分的方式。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。說明書后續(xù)描述為實施本實用新型的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本實用新型的一般原則為目的，并非用以限定本實用新型的范圍。本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。

上述說明示出并描述了實用新型的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。