一種植物葉片漫反射顏色無損采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)信息檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物葉片漫反射顏色無損采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，植物葉片漫反射顏色由植物葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)光的吸收、反射作用形成，是反應(yīng)植物內(nèi)部生理狀況的重要農(nóng)學(xué)指標(biāo)。在植物學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域，利用葉片漫反射顏色對(duì)植物內(nèi)部營養(yǎng)組分(如葉綠素、胡蘿卜素、氮素等)進(jìn)行無損地分析估測(cè)已成為重要手段。但是當(dāng)前方法多采用單張數(shù)字圖像獲取葉片顏色信息，并將該信息近似成為葉片漫反射信息進(jìn)行分析，由于數(shù)字圖像中顏色受光照方向、拍攝角度等的影響，在單張圖像中包含了大量的高光噪聲信息，導(dǎo)致最終分析結(jié)果存在巨大的誤差。隨著計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)以及機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展及其在植物學(xué)領(lǐng)域深入應(yīng)用，為植物葉片漫反射信息采集提供了全新的技術(shù)手段和實(shí)用工具，因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種活體植物葉片漫反射顏色采集方法和裝置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、自動(dòng)、高效的植物葉片漫反射顏色采集，對(duì)于提升計(jì)算機(jī)圖像在植物生理狀況的無損檢測(cè)方面有著巨大的促進(jìn)作用。
[0003]利用計(jì)算機(jī)圖像無損監(jiān)測(cè)植物內(nèi)部生理狀況的核心問題之一是較準(zhǔn)確地獲取與植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相連的漫反射顏色，由于植物葉片表面各點(diǎn)顏色受光照、拍攝角度等因素的影響，植物表面顏色除了漫反射顏色，還包含大量高光反射顏色信息，因此在傳統(tǒng)的方法中，通過采集一幅數(shù)字圖像作為葉片漫反射顏色信息會(huì)導(dǎo)致如下問題:I)光環(huán)境、拍攝角度的不同導(dǎo)致在連續(xù)監(jiān)測(cè)過程中獲取的顏色信息不具有一致性;2)高光信息與植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關(guān)，這些噪聲信息會(huì)導(dǎo)致對(duì)生理狀況的分析不準(zhǔn)確。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域可采用基于圖像的表觀擬合方法獲取植物葉片漫反射顏色，但是需要在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行，通過嚴(yán)格標(biāo)定光源、被測(cè)物體等相關(guān)信息進(jìn)行準(zhǔn)確提取，測(cè)量時(shí)間長，且難以滿足農(nóng)業(yè)應(yīng)用中活體、連續(xù)、無損監(jiān)測(cè)的需求。
[0004]因此，針對(duì)以上不足，需要提供一種植物葉片漫反射顏色無損采集裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是解決葉片漫反射顏色采集數(shù)據(jù)獲取、分析的準(zhǔn)確性較差以及整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)在田間或設(shè)施環(huán)境內(nèi)使用的問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，包括:光源、載物臺(tái)、鏡片、攝像機(jī)構(gòu)、滑塊及支架，所述載物臺(tái)包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述滑塊設(shè)置于所述第一區(qū)域，所述光源一端與所述滑塊連接，所述第二區(qū)域上放置葉片，所述鏡片設(shè)置于所述第二區(qū)域且放置在所述滑塊與所述葉片之間，所述攝像機(jī)構(gòu)通過支架設(shè)置在所述載物臺(tái)一側(cè)，所述第二區(qū)域上表面貼有黑白棋盤格標(biāo)定板。
[0009]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)及三腳架，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括外殼及旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸穿插設(shè)置在所述外殼內(nèi)部并能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述三腳架頂部連接所述旋轉(zhuǎn)軸。
[0010]優(yōu)選的，所述三腳架為可伸縮式三腳架，用于調(diào)節(jié)載物臺(tái)的整體高度。
[0011]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括滑軌，所述滑軌一端滑動(dòng)設(shè)置在所述外殼上，另一端與所述支架連接。
[0012]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括磁鐵框，所述磁鐵框設(shè)置在所述第二區(qū)域，用于固定葉片。
[0013]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括萬向云臺(tái)，所述攝像機(jī)構(gòu)安裝在所述萬向云臺(tái)上，所述萬向云臺(tái)的萬向關(guān)節(jié)與所述支架固定連接。
[0014]優(yōu)選的，所述支架為可伸縮式支架，用于調(diào)節(jié)攝像機(jī)構(gòu)的高度
[0015]優(yōu)選的，所述光源采用線形白色LED光源。
[0016](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):通過將光源設(shè)置于滑塊的頂部，并將滑塊放置在載物臺(tái)的第一區(qū)域，將葉片放置在載物臺(tái)的第二區(qū)域，所述鏡片設(shè)置于所述第二區(qū)域且處于滑塊與葉片之間，可在不破壞植物生長狀態(tài)條件下進(jìn)行測(cè)量;水平安裝的光源在滑塊帶動(dòng)下，在植物葉片表面掃描，同時(shí)攝像機(jī)構(gòu)進(jìn)行高清攝像完成紋理和顏色圖像序列的采集，為植物葉片顏色漫反射采集提供了全新的技術(shù)手段和實(shí)用工具。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、自動(dòng)、高效的植物葉片漫反射顏色信息采集。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例植物葉片漫反射顏色無損采集裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例植物葉片漫反射顏色無損采集裝置的側(cè)視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例植物葉片漫反射顏色無損采集裝置旋轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1:光源；2:載物臺(tái)；2a:第一區(qū)域;2b:第二區(qū)域;3:鏡片;4:攝像機(jī)構(gòu)；5:滑塊;6:磁鐵框;7:旋轉(zhuǎn)臺(tái)；7a:外殼;7b:旋轉(zhuǎn)軸;8:滑軌;9:支架;10:萬向云臺(tái)；11:三腳架。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0023]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0024]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，包括:光源1、載物臺(tái)2、鏡片3、攝像機(jī)構(gòu)4、滑塊5及支架9，所述載物臺(tái)2包括第一區(qū)域2a和第二區(qū)域2b，所述滑塊5設(shè)置于所述第一區(qū)域2a，所述光源I 一端與所述滑塊5連接，所述第二區(qū)域2b上放置葉片，所述鏡片3設(shè)置于所述第二區(qū)域2b且放置在所述滑塊5與所述葉片之間，所述攝像機(jī)構(gòu)4通過支架9設(shè)置在所述載物臺(tái)2—側(cè)，所述第二區(qū)域2b上表面貼有黑白棋盤格標(biāo)定板。
[0026]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)7及三腳架11，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括外殼7a及旋轉(zhuǎn)軸7b，所述旋轉(zhuǎn)軸7b設(shè)置于外殼7a的內(nèi)部，所述旋轉(zhuǎn)軸7b穿插設(shè)置在所述外殼7a內(nèi)部并能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)，外殼7a設(shè)置于所述載物臺(tái)2下方，所述三腳架11頂部連接所述旋轉(zhuǎn)軸7b，能夠?qū)崿F(xiàn)載物臺(tái)2的平面在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及用于調(diào)節(jié)載物臺(tái)2的高度。
[0027]所述的植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括滑軌8，所述滑軌8—端滑動(dòng)設(shè)置在所述外殼7a上，本實(shí)施例中所述外殼7可以沿著所述滑軌8滑動(dòng)，所述滑軌8的另一端與所述支架9連接。
[0028]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括磁鐵框6，所述磁鐵框6設(shè)置在所述第二區(qū)域2b上，用于固定葉片。由于載物臺(tái)2—般多優(yōu)選為鐵質(zhì)材料，所述本實(shí)施例采用磁鐵框6作為夾緊裝置，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料及成本。
[0029]優(yōu)選的，所述植物葉片漫反射顏色無損采集裝置，還包括萬向云臺(tái)10，所述攝像機(jī)構(gòu)4安裝在所述萬向云臺(tái)10上，所述萬向云臺(tái)10的萬向關(guān)節(jié)與所述支架9固定連接。攝像機(jī)構(gòu)4安裝在所述萬向云臺(tái)10的云臺(tái)上，所述萬向云