[发明专利]作物生物量无损检测图像采集处理装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作物图像采集处理装置，更具体地说，是涉及一种作物生物量无损检测图像采集处理装置及检测方法。

背景技术

在与作物相关的科学研究过程中，经常会涉及到测定作物的鲜生物量和干生物量。生物量是作物长势监测的一个重要指标，作物单株生物量反映了个体长势，单位面积生物量则反映了作物群体长势。目前，生物量的测定方法主要有直接收割法、观测估算法、模型模拟法和遥感反演法。直接收割法是传统植被生物量测定方法，该方法虽然准确，但破坏植被，往往用于验证其他方法的精度；观测估算法费时、费力，且目前还没有统一标准，并且由于样本量少而使其结果缺少代表性；遥感反演法目前还处于探索阶段，直接利用遥感资料测算生物量还有待进一步研究；模型模拟法主要有高光谱遥感估算模型、线性和非线性回归模型等。

再例如，中国专利公开号CN102169008A，公开日2011年08月31日，发明创造的名称为“一种农作物生物量测量装置及方法”，该申请案公开了一种农作物生物量测量装置及方法，通过对位于平行板电容器中的被测农作物样品施加扫频电场，测量其在一定温度、湿度条件下的介电特性，并通过建立介电常数、衰减系数与农作物生物量的相关模型，来完成对农作物生物量的检测。该技术方案有效解决了可在不收割农作物的情况下，简单便携地快速测量单株或多株农作物的生物量。但尚有不足之处：建立介电常数、衰减系数与农作物生物量的相关模型的方法破坏农作物，操作比较繁琐，系统的制造和使用成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种制造使用成本低，检测方法简便的作物生物量无损检测图像采集处理装置及检测方法。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：本发明的作物生物量无损检测图像采集处理装置，包括两个摄像机高度调节装置、背景墙、标定板及升降调节装置、秧苗放置平台、试验台架、以及图像数据采集处理分析系统，所述背景墙设计为相互垂直的等边长两立面形状，且颜色设置为红色，试验台架的水平面投影为正方形，其相邻两立面与背景墙两立面等距贴近设置，在与该相邻两立面等距离位置，标定板及升降调节装置固装在试验台架上，其标定板中央设置正方形标定块，其升降调节装置上端设置秧苗放置平台，秧苗放置平台上放置秧苗；所述图像数据采集处理分析系统包括两个CCD数字式摄像机、计算机，分别与背景墙双立面对应，与秧苗等距离，两个摄像机高度调节装置垂直设置在试验台架上，该两个CCD数字式摄像机分别设置在两个摄像机高度调节装置上，两个CCD数字式摄像机的安装高度相同，且两个CCD数字式摄像机镜头中心与秧苗中心对齐；两个CCD数字式摄像机用于拍摄秧苗正面和侧面两个垂直方向的图像；计算机的摄像机控制模块用于设置采集参数、控制两个CCD数字式摄像机拍摄，并采集、显示和存储采集的图像；计算机的图像处理模块调用、处理图像数据，并存储处理后的数据到指定的文件，并通过生物量预测算法模块对数据进行统计分析，最终得出作物生物量预测模型；

其中，两个CCD数字式摄像机分别通过USB接口与计算机相连。

作为本发明的优选设计方案：所述两个CCD数字式摄像机与秧苗的距离为2m。

作为本发明的改进，所述摄像机高度调节装置包括高度调节架、支脚架、锁定手轮，左右两个支脚架垂直设置在试验台架上，高度调节架可上下滑动地支撑安装在左右两个支脚架的滑道内，并通过锁定手轮锁紧定位，该高度调节架的左右两侧各设置一个高度尺。