[发明专利]一种便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置及方法

权利要求书

1.一种便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置，其特征在于，包括：第一矩形框体和第二矩形框体，第一矩形框体的第一面和第二矩形框体的第二面平行相对放置，且在第一面和第二面之间形成有一探测狭缝；

其中，沿竖直方向在所述探测狭缝的第一侧壁设置有相互分离的第一软光带传感器和第二软光带传感器，沿竖直方向在所述探测狭缝的第二侧壁设置有相互分离的第三软光带传感器和第四软光带传感器；其中，第一软光带传感器和第三软光带传感器相对设置，第二软光带传感器和第四软光带传感器相对设置；

所述第一软光带传感器、第二软光带传感器、第三软光带传感器和第四软光带传感器分别在对应的步进电机的带动下沿探测狭缝内侧匀速移动，当有杂草叶片放入所述探测狭缝时，杂草叶片被所述第一软光带传感器和第三软光带传感器，以及第二软光带传感器和第四软光带传感器夹着一起沿探测狭缝内侧移动；所述第一软光带传感器、第二软光带传感器、第三软光带传感器和第四软光带传感器用于获取通过狭缝的杂草叶片的外形轮廓信息；

其中，第一矩形框体的第一面和第二矩形框体的第二面均为透明玻璃面；第一矩形框体除第一面以外的其他面均为遮光面，第二矩形框体除第二面以外的其他面均为遮光面；

其中，在所述第一矩形框体内且对应于所述第一软光带传感器和第二软光带传感器之间的空隙位置处设置有高光谱相机，所述高光谱相机用于通过所述第一面对匀速通过所述探测狭缝的杂草叶片进行光谱信息采集。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一矩形框体除第一面以外的其他面均为白色尼龙材料制成的遮光面，第二矩形框体除第二面以外的其他面均为白色尼龙材料制成的遮光面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测狭缝的宽度为0.1mm～1.85mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述步进电机为微型步进电机。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述步进电机采用内置的太阳能电池供电。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高光谱相机包括QX1摄像机、25mmNDVI镜头和25mm Red-Edge镜头。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高光谱相机通过扩展外接有一热成像相机。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一矩形框体或第二矩形框体内侧设置有光栅。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一软光带传感器靠近第一面的一侧设置有第一弹簧，所述第二软光带传感器靠近第一面的一侧设置有第二弹簧，所述第三软光带传感器靠近第二面的一侧设置有第三弹簧，所述第四软光带传感器靠近第二面的一侧设置有第四弹簧，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧分别推动所述第一软光带传感器、第二软光带传感、第三软光带传感器和第四软光带传感器以向位于探测狭缝中的杂草叶片施加一定压力。

10.一种基于如权利要求1～9任一项所述的便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置的杂草叶片除草剂识别方法，其特征在于，包括：

启动所述高光谱相机，启动所述第一软光带传感器、第二软光带传感器、第三软光带传感器和第四软光带传感器，以及启动各步进电机；

将待识别杂草叶片插入所述探测狭缝，在各步进电机的带动下，所述待识别杂草叶片被所述第一软光带传感器和第三软光带传感器，以及第二软光带传感器和第四软光带传感器夹着一起沿探测狭缝内侧移动；其中，所述第一软光带传感器、第二软光带传感器、第三软光带传感器和第四软光带传感器用于获取通过狭缝的杂草叶片的外形轮廓信息；所述高光谱相机用于通过所述第一面对匀速通过所述探测狭缝的待识别杂草叶片进行光谱信息采集，得到待识别杂草叶片的光谱信息；

根据得到的光谱信息获取待识别杂草叶片上的除草剂的种类和浓度信息。