[实用新型]一种嵌入式植物叶面积测量装置

说明书

【技术领域】

本实用新型属于数字化农业技术领域，具体涉及一种嵌入式植物叶面积测量装。

【背景技术】

叶面积是一些作物栽培和育种实践中常用的指标，叶片的总面积也是农作物的产量和品质的评价指标，叶面积的大小是造林经营、理想株型选育和造林密度的重要研究内容，测定害虫食叶面积也是研究害虫危害损失、经济阈值的重要内容。可见快速、准确的测量叶面积非常重要。

目前，传统叶面积测量主要有网格法、称重法、系数法、图像处理法、叶面仪测量法等。这些方法各有利弊，如网格交叉法比较准确，但需要消耗大量的时间；叶面积仪器法虽然具有快速的特点，但仪器昂贵且测量结果具有较大的波动性；称重复印法则受纸张和复印机的影响较大；扫描仪测量叶面积时，需将叶片摘下来，且不适于室外作业。上述测定方法在生产应用时通常与直尺法结合使用，且使用直尺法时需要乘以一个校正系数，而校正系数受作物的品种、叶龄和环境等因素的影响较大，适用范围较窄；回归方程法：即通过测叶宽和叶长预测出叶面积；另外还可以通过计算图像中叶片的像素数求出叶片的面积，但是这种方法在测量叶片面积时需要在严格的物距下进行叶片的采样，以保证每个像素点代表的真实面积不变，而且要求光学器件的线性度较高，镜头的焦距不可变，可见用此方法来实现叶面积计算需要的要求较高。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种嵌入式植物叶面积测量装置，能够快速、准确的对叶片的叶面积和其他参数进行测量。

本实用新型采用以下技术方案：

一种嵌入式植物叶面积测量装置，包括图像采集模块、数据处理模块、数据存储模块和显示模块，所述图像采集模块与所述数据处理模块连接，用于测量叶片横向宽度，所述数据处理模块还连接有FLASH存储器和液晶显示器，所述液晶显示器用于将所述图像采集模块采集的叶片信息实时显示，所述FLASH存储器用于将所述叶片信息进行存储保存。

进一步的，所述图像采集模块包括FPGA数采模块、LED光源阵列、光敏三极管阵列和固态继电器，所述FPGA数采模块依次与所述光敏三极管阵列和固态继电器组电连接，所述LED光源阵列用于为所述测量装置提供光源。

进一步的，所述LED光源阵列为可拆卸式。

进一步的，所述光敏三极管阵列和固态继电器组分别包括三组，分别用于向所述FPGA数采模块传送所述叶片信息。

进一步的，所述FPGA数采模块为EP2C70F896C6。

进一步的，所述数据处理模块为NiosⅡ32位RISC嵌入式软核处理器处理器，连接有薄膜键盘。

进一步的，显示模块为点阵型的液晶显示器。

进一步的，所述测量装置上还设置有USB/串口通讯接口，用于将测量的所述叶片信息数据传递给上位机，同上位机完成实时的数据传送。

进一步的，所述测量装置经过电感电容连接有交流稳压电，用于为所述测量装置供电。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本装置能够实现脱机运行，发挥FPGA的并行处理能力，通过图像采集模块和数据处理模块，实现图像高速采集和处理，以软件方式完成叶面积算法等应用程序，实现软硬件协同设计，该装置用于离体叶片的叶面积测量稳定可靠，能够测量叶片其他参数，系统灵活性强。

进一步的，三组固态继电器用以控制LED光源组的开关，完成数据的分时传送，固态继 电器的使用可以减少FPGA资源的占用率，尤其减少了I/O口的使用数量，将系统的运行速率提升了一倍。并节省了成本，提高了该装置的性价比。

进一步的，本装置供电的交流电经过稳压处理，使电网电压稳定，并在交流端用电感电容滤波，去掉高频、低频干扰脉冲，提高可靠性，减少故障率。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本实用新型系统框图；

图2为本实用新型数据采集模块原理图。

【具体实施方式】