[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

说明书

本发明提供了一种便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置及方法，其中，装置包括：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；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；在所述第一矩形框体内且对应于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。本发明通过获取杂草叶片的高光谱信息实现对杂草叶片上的除草剂的识别。

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置及方法。

背景技术

在农作物的培养种植过程中，杂草的生长对农作物的生长很不利，由于杂草的生长能力强、蔓延速度较快，严重影响农作物对阳光和养分的吸收。为了解决这一问题，通常采用喷洒除草剂的方式去除杂草。

在实际应用中，为了分析各除草剂的使用效果，需要对喷洒除草剂后的杂草进行识别，以获取其上的除草剂的种类及浓度，进而分析各除草剂的除草效果以及较佳使用浓度。然而，现有技术中，并没有对杂草上的除草剂进行识别的方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种便携高光谱杂草叶片除草剂识别光学装置及方法，本发明通过获取杂草叶片的高光谱信息实现对杂草叶片上的除草剂的识别。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了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。

优选地，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。

优选地，所述探测狭缝的宽度为0.1mm～1.85mm。

优选地，所述步进电机为微型步进电机。

优选地，所述步进电机采用内置的太阳能电池供电。

优选地，所述高光谱相机包括QX1摄像机、25mm NDVI镜头和25mm Red-Edge镜头。

优选地，所述高光谱相机通过扩展外接有一热成像相机。

优选地，所述第一矩形框体或第二矩形框体内侧设置有光栅。