[发明专利]一种盆栽作物长势动态检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种盆栽作物长势动态检测装置，其特征在于，包括检测平台和旋转轴（7），所述旋转轴（7）的轴底端部安装有旋转电机，所述旋转电机带动所述旋转轴（7）转动；所述旋转轴（7）上部固定有第一悬臂架（5），所述第一悬臂架（5）的末端安装有激光测距传感器（1）；所述旋转轴（7）下部固定有第二悬臂架（6），所述旋转轴（7）上还固定有第一步进电机（8），所述第一步进电机（8）通过齿轮齿条装置带动所述第二悬臂架（6）左右移动；所述第二悬臂架（6）的末端安装有压力传感器（2）；所述检测平台上设有第二步进电机（9），所述第二步进电机（9）依靠齿轮齿条装置带动所述旋转轴（7）左右移动；所述检测平台上还设有若干底座（10），所述每个底座（10）上安装有载重传感器（4），所述底座（10）沿所述旋转轴（7）呈圆形排列。

2.根据权利要求1所述的一种盆栽作物长势动态检测装置，其特征在于，所述第一步进电机（8）上还安装光电编码器（3），所述光电编码器（3）通过检测所述第一步进电机（8）的旋转圈数来测定第二悬臂架（6）的位移量，从而实现对盆栽作物样本茎粗的测量。

3.根据权利要求2所述的一种盆栽作物长势动态检测装置，其特征在于，还包括信号传输处理系统，所述信号传输处理系统包括数据采集卡（11）、控制模块（12）和计算机（13），所述数据采集卡（11）用来将所述激光测距传感器（1）、所述压力传感器（2）、所述光电编码器（3）和所述载重传感器（4）的信号传输给所述控制模块（12），所述控制模块（12）与所述计算机（13）相连，所述控制模块（12）用来控制所述旋转电机、所述第一步进电机（8）和所述第二步进电机（9）。

4.根据权利要求3所述的一种盆栽作物长势动态检测装置，其特征在于，所述旋转轴（7）与所述第一悬臂架（5）和所述第二悬臂架（6）之间为可拆卸固定连接，所述第一悬臂架（5）和所述第二悬臂架（6）能够根据不同类型的盆栽作物样本安装在所述旋转轴（7）的不同位置上。

5.一种利用盆栽作物长势动态检测装置对盆栽作物长势进行动态检测方法，包括如下步骤：

A 多传感检测装置的预置

①采用一个无作物样本作为标定样本，调整无作物样本和盆栽作物样本，使其具有等量的基质和水肥，并采用同样的施肥灌溉措施；

②将无作物样本和盆栽作物作物样本均放置在底座（10）上；

③根据盆栽作物样本的需要，调整第一悬臂架(5)的位置，使激光测距传感器（1）位于盆栽作物样本正上方，调整第二悬臂架（6）的位置，使压力传感器（2）处于作物的茎部位置；设置装有压力传感器（2）的第二旋臂架（6）的初始位置，使压力传感器（2）的最外边缘与所有盆栽作物样本形成的圆相切；

④对设置在所述底座（10）和所述无作物样本之间的荷重传感器（4）进行标定；

⑤根据检测需要在计算机上设置各个电动机的起始位置，确定旋转角度、启动时间和循环时间；

B启动盆栽作物长势动态检测装置，对作物长势进行检测

盆栽作物长势动态检测装置首先采集无作物样本质量信息，确定基准信息之后，盆栽作物长势动态检测装置的各个传感器按照计算机的程序顺序达到预设位置进行检测，在一个循环周期内完成作物质量、茎粗和株高信息的采集后复位，然后按设置的循环时间重复上述检测过程，从而实现对作物长势信息的动态检测;

C对盆栽作物样本长势特征参数的量化和描述

①从盆栽作物样本荷重传感器采集到的质量信息与无作物样本荷重传感器采集到的质量信息做差运算，得到作物生物量的变化；

②从激光测距传感器（1）和压力传感器（2）采集到的盆栽作物样本信息中提取茎粗、株高特征参数；

③根据获取的作物茎粗、株高、质量信息的变化，通过多信息融合对作物生长过程中长势变化信息进行量化描述输出。