[实用新型]一种测量土壤表面粗糙度的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地表参数测量领域，特别涉及一种测量土壤表面粗糙度的系统。

背景技术

土壤表面粗糙度是表征土壤水文特性和影响土壤性质的重要参数。它与土壤水分渗入速率、地表径、地表积水以及土壤侵蚀、土壤孔隙率等因素具有相关性。

目前测量土壤表面粗糙度的方法主要有刻度板法、探针法、图像阴影法、立体摄影测量法和激光扫描法。

刻度板法测量是在土壤中插入一块标有距离刻度的标牌，人工读取不同点的土壤高度，通过计算，得到土壤表面粗糙度，该方法精度差、工作效率低。探针法测量，也存在测量精度差、工作效率低的问题。

图像阴影法是基于土壤影像的阴影进行土壤粗糙度分析，属于非接触测量，但数字摄像法仅能获取2-D图像信息，影响测量的准确度。

立体摄影测量法在测量过程中需要进行较繁琐的和准确的控制点测量标定，

激光扫描法虽然具有相当高的测量精度；但由于比较精密和昂贵，并且部分设备比较笨重，不易于野外搬运。

如何提供一种高精度又易于野外操作的土壤表面粗糙度测量装置，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种测量土壤表面粗糙度的系统，在野外环境和条件下，通过采用结构光三维测量部件获得样方土壤表面各离散点在参考坐标系的位置，然后通过水平基准面板对土壤表面各离散点的位置进行校正，并根据校正后的数据，获得所测量的土壤表面粗糙度。

本实用新型实施例提供一种测量土壤表面粗糙度的系统，其特征在于，包括：支架；水平基准面板，用于覆盖所述样方土；结构光投射-图像采集部件，位于所述支架上，用于采集所述样方土上的目标采样点以及所述水平基准面板上与所述目标采样点相应点的坐标参数信息，并将所述样方土上的目标采样点以及所述水平基准面板上与所述目标采样点相应点的坐标参数信息传输到中央处理装置；中央处理装置，与结构光投射-图像采集部件电连接，用于根据所述样方土上的目标采样点以及所述水平基准面板上与所述目标采样点相应点的坐标参数信息，对样方土上的目标采样点的坐标参数进行校正，并根据校正后的样方土上的目标采样点的坐标参数，获得所测量的土壤表面粗糙度。

通过结构光对被测物体进行三维测量，获取被测物体各离散点的三维位置信息，并通过采集得到调制后的结构光图像，对该图像进行结构光编码、解码计算出被测物体表面离散各点在参考坐标系的位置，进而获得所测量的土壤表面粗糙度，可以实现简单、快速并且精确地计算出土壤表面的粗糙度。

其中，结构光投射-图像采集部件包括依次电连接的结构光投射单元和图像采集传感器。

通过结构光对被测物体进行三维测量，获取被测物体各离散点的三维位置信息，并通过采集得到调制后的结构光图像，对该图像进行结构光编码、解码计算出被测物体表面离散各点在参考坐标系的位置，进而获得所测量的土壤表面粗糙度，可以实现简单、快速并且精确地计算出土壤表面的粗糙度。

其中，还包括：用于调整所述结构光投射单元所投射光线方向的指南针罗盘。

通过指南针罗盘调整所述结构光投射单元所投射光线方向，从而使获得的数据便于计算，提高了效率和准确率。

其中，还包括：用于调整所述结构光投射单元所投射光线角度的水平仪。

通过水平仪调整所述结构光投射单元所投射光线角度，从而使获得的数据便于计算，提高了效率和准确率。

其中，还包括：存储装置，与所述中央处理装置相连接，用于存储所接收的所述样方土上的目标采样点以及所述水平基准面板上与所述目标采样点相应点的坐标参数信息。

便于存储大量的图像数据，提高系统的计算能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种土壤表面粗糙度测量系统的结构示意图。

具体实施方式