一種時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植保是關(guān)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，每年通過植保挽回的損失占到全部的30%。可見，如何深入研究植保的效率顯得尤為重要。對(duì)于霧滴在葉片表面的蒸發(fā)行為，傳統(tǒng)的做法都是依靠人工顯微鏡觀察的方式，因而無法做到按照時(shí)刻進(jìn)行精準(zhǔn)觀測以及測試，其所得出的數(shù)據(jù)量非常少，無法全面的獲得蒸發(fā)的全部細(xì)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法，實(shí)現(xiàn)精確監(jiān)測霧滴葉面蒸發(fā)行為，全面獲得霧滴蒸發(fā)特性的有關(guān)數(shù)據(jù)。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法，其包括如下步驟:
[0007]S1、將待測作物的葉片固定在葉片托架上，并在葉片托架的上方通過水平軌道集成設(shè)置光譜儀、激光雷達(dá)、攝像頭及氣體采集器，同時(shí)使用防風(fēng)罩以隔絕外界的自然環(huán)境；
[0008]S2、通過攝像頭采集葉片在噴霧之前的圖像，該圖像被定義為背景圖像；然后釋放霧滴，通過攝像頭采集葉片在噴霧之后的圖像，該圖像被定義為霧滴圖像；通過將霧滴圖像與背景圖像進(jìn)行對(duì)比作差從而提取出霧滴輪廓并反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0009]S3、在葉片噴霧之后利用激光雷達(dá)采集葉片的表面形態(tài)，并為光譜儀定位該葉片所在位置，使光譜儀的探頭能夠準(zhǔn)確探測葉片的光譜信息；同時(shí)，利用氣體采集器采集葉片上霧滴表面蒸發(fā)后的氣體數(shù)據(jù)；該激光雷達(dá)、光譜儀及氣體采集器將采集到的數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0010]S4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)及霧滴輪廓進(jìn)行時(shí)間序列上的重新組合，以得到霧滴蒸發(fā)特性。
[0011]其中，通過攝像頭采集葉片正面在噴霧之前的圖像，從而得到葉片正面的背景圖像；然后將霧滴釋放到該葉片正面，通過攝像頭采集葉片正面在噴霧之后的圖像，從而得到葉片正面的霧滴圖像。
[0012]其中，通過攝像頭采集葉片背面在噴霧之前的圖像，從而得到葉片背面的背景圖像；然后將霧滴釋放到該葉片背面，通過攝像頭采集葉片背面在噴霧之后的圖像，從而得到葉片背面的霧滴圖像。
[0013]其中，將所述葉片托架上安裝有升降電機(jī)和角度電機(jī)，所述升降電機(jī)用于調(diào)節(jié)葉片托架的高度，所述角度電機(jī)用于調(diào)節(jié)葉片托架的傾角；而且，該升降電機(jī)和角度電機(jī)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下同時(shí)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片的高度及傾角的調(diào)節(jié)。
[0014]其中，將所述水平軌道通過軌道電機(jī)與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，所述軌道電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述水平軌道進(jìn)行位置移動(dòng)。
[0015]其中，所述激光雷達(dá)上設(shè)置有雷達(dá)電機(jī)，所述雷達(dá)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述激光雷達(dá)進(jìn)行位置移動(dòng)。
[0016]其中，所述攝像頭上設(shè)置有攝像電機(jī)，所述攝像電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述攝像頭進(jìn)行位置移動(dòng)。
[0017]其中，所述氣體采集器上設(shè)置有采集電機(jī)，所述采集電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述氣體采集器進(jìn)行位置移動(dòng)。
[0018]其中，步驟S4中，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)電子秒表記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)反饋的數(shù)據(jù)及霧滴輪廓進(jìn)行時(shí)間序列上的一一對(duì)應(yīng)與識(shí)別，從而得出各個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明提供一種時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法，通過多組傳感器的配合監(jiān)測實(shí)現(xiàn)霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測過程的細(xì)分，對(duì)霧滴蒸發(fā)采用多角度獲取信息，并根據(jù)時(shí)間進(jìn)行精確提取，然后經(jīng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)綜合分析獲取霧滴葉片蒸發(fā)特性，實(shí)現(xiàn)定量的對(duì)噴藥的微觀吸收情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法的原理方框圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例在對(duì)葉片正面與反面拍攝時(shí)獲取霧滴葉面蒸發(fā)特性的原理方框圖。
[0024]其中，1:防風(fēng)罩；2:雷達(dá)電機(jī)；3:激光雷達(dá)；4:攝像電機(jī)；5:攝像頭；6:采集電機(jī)；7:氣體米集器；8:葉片托架；9:角度電機(jī)；10:升降電機(jī)；11:軌道電機(jī)；12:電子秒表。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0027]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]如圖1-3所示，本實(shí)施例提供的時(shí)序模式霧滴葉面蒸發(fā)特性監(jiān)測采集方法，其包括如下步驟:
[0029]S1、將待測作物的葉片固定在葉片托架8上，并在葉片托架8的上方通過水平軌道集成設(shè)置光譜儀、激光雷達(dá)3、攝像頭5及氣體采集器7，同時(shí)使用防風(fēng)罩1以隔絕外界的自然環(huán)境；
[0030]S2、通過攝像頭5采集葉片在噴霧之前的圖像，該圖像被定義為背景圖像；然后釋放霧滴，通過攝像頭5采集葉片在噴霧之后的圖像，該圖像被定義為霧滴圖像；通過將霧滴圖像與背景圖像進(jìn)行對(duì)比作差從而提取出霧滴輪廓并反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0031]S3、在葉片噴霧之后利用激光雷達(dá)3采集葉片的表面形態(tài)，并為光譜儀定位該葉片所在位置，使光譜儀的探頭能夠準(zhǔn)確探測葉片的光譜信息；同時(shí)，利用氣體采集器7采集葉片上霧滴表面蒸發(fā)后的氣體數(shù)據(jù)；該激光雷達(dá)3、光譜儀及氣體采集器7將采集到的數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0032]S4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)及霧滴輪廓進(jìn)行時(shí)間序列上的重新組合，以得到霧滴蒸發(fā)特性。具體的，步驟S4中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)電子秒表12記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)反饋的數(shù)據(jù)及霧滴輪廓進(jìn)行時(shí)間序列上的一一對(duì)應(yīng)與識(shí)別，從而得出各個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0033]可見，本實(shí)施例通過設(shè)計(jì)水平軌道集成多種傳感器，并基于時(shí)間信號(hào)同時(shí)采集葉片表面蒸發(fā)氣體、光譜特性等微觀信息，然后將采集的信息綜合分析得到蒸發(fā)曲線，從而實(shí)現(xiàn)快速的分析某種霧滴的特性，并定量的對(duì)噴藥的微觀吸收情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0034]其中，可通過攝像頭5分別采集葉片正面、背面的圖像進(jìn)行取樣分析。具體的，通過攝像頭5采集葉片正面在噴霧之前的圖像，從而得到葉片正面的背景圖像；然后將霧滴釋放到該葉片正面，通過攝像頭5采集葉片正面在噴霧之后的圖像，從而得到葉片正面的霧滴圖像。對(duì)應(yīng)的，通過攝像頭5采集葉片背面在噴霧之前的圖像，從而得到葉片背面的背景圖像；然后將霧滴釋放到該葉片背面，通過攝像頭5采集葉片背面在噴霧之后的圖像，從而得到葉片背面的霧滴圖像。也就是說，首先拍攝葉片