專利名稱：一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油菜是我國主要的油料作物，油菜菌核病是油菜生產(chǎn)中的重要病害之一，常年株 發(fā)病率高達10% 30%，嚴(yán)重的達80%以上；病株一般減產(chǎn)100% 70%。油菜菌核病的 診斷主要根據(jù)肉眼觀察和經(jīng)驗，具有很強的主觀性和局限性，在菌核病初期或輕微發(fā)病時 期難以分辨，容易錯過最佳的防治時期。因此急需一種能快速進行油菜菌核病的分析診斷 系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種快速采集油菜葉片及冠層的熱紅外圖像，進行溫度場分析的 油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)。采用熱紅外成像技術(shù)結(jié)合圖像處理技術(shù)，利用油菜葉面 上因菌核病壞死的病斑溫度較正常葉面高的原理，對油菜菌核病的發(fā)病情況進行快速、準(zhǔn) 確、無損的分析診斷。 —種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，包括熱紅外成像系統(tǒng)、全方位扭轉(zhuǎn)接頭、可 伸縮固定支架、水平校準(zhǔn)氣泡、USB接口數(shù)據(jù)線、嵌入式系統(tǒng)、電源穩(wěn)壓器和便攜式蓄電池； 熱紅外成像系統(tǒng)通過全方位扭轉(zhuǎn)接頭與可伸縮固定支架活動連接，可伸縮固定支架上設(shè)有 水平校準(zhǔn)氣泡，通過調(diào)節(jié)水平校準(zhǔn)氣泡調(diào)節(jié)支架的方位；熱紅外成像系統(tǒng)通過USB接口數(shù) 據(jù)線與嵌入式系統(tǒng)相連，嵌入式系統(tǒng)中移植有圖像處理軟件；便攜式蓄電池經(jīng)過電源穩(wěn)壓 器后為熱紅外成像系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)供電。 所述的熱紅外成像系統(tǒng)型號為ARTCAM-320-THERM0，內(nèi)含紅外檢測器，響應(yīng)波長區(qū) 域為8 14iim，有效像素320(H) X 240 (V)，測量溫度范圍L范圍為-40 150°C， H范圍 為0 54(TC，溫度精度為±5%。 所述的全方位扭轉(zhuǎn)接頭為360°扭轉(zhuǎn)接頭，可使熱紅外成像系統(tǒng)實現(xiàn)任意角度的 圖像采集。 所述的嵌入式系統(tǒng)為任何以ARM微處理器為核心的嵌入式處理平臺，可進行油菜 葉片及冠層溫度場圖像數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示和處理。 所述的圖像處理軟件可進行熱紅外圖像的背景溫度分離，溫度特征提取，對菌核 病專家知識庫比對，以及油菜菌核病的病情分級分析。 將本實用新型系統(tǒng)安置于待測油菜葉片及冠層上方，利用可伸縮固定支架和全方 位扭轉(zhuǎn)接頭調(diào)整好熱紅外成像系統(tǒng)的方位，即可采集油菜葉片及冠層的溫度場分布信息， 在嵌入式系統(tǒng)的控制下，經(jīng)過圖像處理軟件實現(xiàn)實時的油菜葉面溫度場圖像數(shù)據(jù)的采集、 存儲、顯示和處理，從而進行油菜菌核病發(fā)病情況的快速診斷。 本實用新型具有的有益效果是 (1)實現(xiàn)了油菜葉片及冠層菌核病的快速分析和診斷，具有實時性，減少病情診斷對菌核病防治的時間延誤，分析診斷方便、省時省力； (2)采用專家數(shù)據(jù)庫進行智能診斷分析，信息獲取及分析更加準(zhǔn)確，尤其在菌核病 初期或輕微發(fā)病時，減少了人眼判斷的主觀性和局限性； (3)該診斷系統(tǒng)采用非接觸式分析技術(shù)，對油菜的生長沒有任何損害，無破壞性。 本實用新型主要用于油菜葉片及冠層菌核病病情的診斷和分析，分析快速、準(zhǔn)確、 簡便、無破壞性。
圖1為油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)的工作原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括熱紅外成像系統(tǒng)1、全方位扭轉(zhuǎn)接頭2、可伸縮固定支 架3、水平校準(zhǔn)氣泡4、USB接口數(shù)據(jù)線5、嵌入式系統(tǒng)6、電源穩(wěn)壓器8和便攜式蓄電池9。將 熱紅外成像系統(tǒng)1通過全方位扭轉(zhuǎn)接頭2安裝在可伸縮固定支架3上，通過調(diào)節(jié)水平校準(zhǔn) 氣泡4調(diào)節(jié)支架的方位。熱紅外成像系統(tǒng)1通過USB接口數(shù)據(jù)線5與嵌入式系統(tǒng)6相連， 嵌入式系統(tǒng)中移植有圖像處理軟件7。便攜式蓄電池9經(jīng)過電源穩(wěn)壓器8后為熱紅外成像 系統(tǒng)1和嵌入式系統(tǒng)6供電。 全方位扭轉(zhuǎn)接頭2采用可360°扭轉(zhuǎn)接頭，可使熱紅外成像系統(tǒng)1實現(xiàn)任意角度的 圖像采集。 嵌入式系統(tǒng)6為任何以ARM微處理器為核心的嵌入式處理平臺，可進行油菜葉片 及冠層溫度場圖像數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示和處理。 圖像處理軟件7可進行背景溫度分離，溫度特征提取，與菌核病專家知識庫的比 對，以及油菜菌核病的病情分級。 本實用新型的工作原理如圖2所示，熱紅外成像系統(tǒng)1將采集到油菜葉片及冠層 的溫度信息分布的圖像通過USB接口數(shù)據(jù)線5傳送到嵌入式系統(tǒng)6，通過嵌入式系統(tǒng)6的圖 像處理軟件7進行圖形的溫度背景消除、特征提取，并通過計算分析與菌核病專家知識庫 的數(shù)據(jù)比對，對油菜菌核病發(fā)病情況進行診斷分析，并進行分級判別，為后續(xù)菌核病的防治 提供參考。
權(quán)利要求一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，其特征在于包括熱紅外成像系統(tǒng)(1)、全方位扭轉(zhuǎn)接頭(2)、可伸縮固定支架(3)、水平校準(zhǔn)氣泡(4)、USB接口數(shù)據(jù)線(5)、嵌入式系統(tǒng)(6)、電源穩(wěn)壓器(8)和便攜式蓄電池(9)；熱紅外成像系統(tǒng)(1)通過全方位扭轉(zhuǎn)接頭(2)與可伸縮固定支架(3)活動連接，可伸縮固定支架(3)上設(shè)有水平校準(zhǔn)氣泡(4)；熱紅外成像系統(tǒng)(1)通過USB接口數(shù)據(jù)線(5)與嵌入式系統(tǒng)(6)相連；便攜式蓄電池(9)經(jīng)過電源穩(wěn)壓器(8)后為熱紅外成像系統(tǒng)(1)和嵌入式系統(tǒng)(6)供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的熱紅 外成像系統(tǒng)(1)型號為ARTCAM-320-THERM0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的全方 位扭轉(zhuǎn)接頭(2)為360°扭轉(zhuǎn)接頭。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的嵌入 式系統(tǒng)(6)為任何以ARM微處理器為核心的嵌入式處理平臺。
專利摘要本實用新型公開了一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統(tǒng)，包括熱紅外成像系統(tǒng)、全方位扭轉(zhuǎn)接頭、可伸縮固定支架、水平校準(zhǔn)氣泡、USB接口數(shù)據(jù)線、嵌入式系統(tǒng)、電源穩(wěn)壓器和便攜式蓄電池。熱紅外成像系統(tǒng)通過全方位扭轉(zhuǎn)接頭與可伸縮固定支架活動連接，可伸縮固定支架上設(shè)有水平校準(zhǔn)氣泡；熱紅外成像系統(tǒng)通過USB接口數(shù)據(jù)線與嵌入式系統(tǒng)相連，嵌入式系統(tǒng)中移植有圖像處理軟件；便攜式蓄電池經(jīng)過電源穩(wěn)壓器后為熱紅外成像系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)供電。本實用新型主要用于快速、準(zhǔn)確、非破壞性的診斷田間油菜菌核病的發(fā)病情況，提高油菜病蟲害防治決策水平、推動油菜大田種植的精細化管理和作業(yè)。
文檔編號G01N21/84GK201503402SQ200920197780
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者何勇, 劉飛, 聶鵬程 申請人:浙江大學(xué)