[实用新型]一种植物图像采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植物图像采集技术，特别是一种植物图像采集装置。

背景技术

虚拟农业是虚拟现实技术面向农业领域的应用，它借助于计算机软硬件设备，将农业生产的对象与过程数字化和可视化，从而将极为复杂且周期很长的生命科学的研究放在定量的时空坐标系统中进行分析，既可极大地缩短研究周期，又可直接得到定量的试验结果和虚拟体验的感性认识。植物的可视化、虚拟化和可控化，是植物科学与信息科学等学科交叉点上的前沿科学领域。虚拟农业不仅可以实现农作物数字化，还能为科研学者提供方便的交互性操作和观察等。基于虚拟现实及仿真技术的农作物生长系统的虚拟设计与仿真，对农作物的形态、生长过程和生产过程进行建模，通过三维可视化的方式展示农作物生产系统的外在特征并揭示其内在运行机制，从而为株型设计、农作物种植规划、产量预测、生态进化预测等提供一种新型的技术手段，缩短新品种的试验时间、减少农业生产试验的成本。实现农作物生长系统的虚拟设计与仿真需要融合多种学科，并利用各种理论、方法和技术作为支撑。

农作物的形态结构是其基因表达、资源获取和生殖繁衍等生命属性表征的载体，需要结合农作物的三维形态特征来进行农作物遗传特性认知、适应性评价和生产能力分析。农作物除了有复杂的外形特征，且其外在形态会随品种、地域和生产条件的不同而发生显著的变化。因而真实准确的形态和数据结构是实现农作物三维形态重构和生长过程模拟的基础，更具有现实意义。现常用的方法主要包括基于图像的方法和基于三维数字化仪或三维扫描仪的测量方法。基于图像的方法具有快速、成本低及非破坏性等优点，但存在后期参数提取难度大、测量精度有限和难以处理复杂的植株结构等问题。

农业在我国的国民经济中占有重要的地位，实现农作物生长状况的实时监测是农作物高产优质的关键环节，而基于图像的农作物三维重建和测量技术为解决这些问题提供了可行的方案。目前基于双目视觉技术的原理广泛应用于图像采集中，但主要是应用一个或两个相机和三脚架相结合，拍摄两张或多张照片实现农作物的三维结构重组。但对农作物的整个植株的精确重建还有较大问题，且难以应用到田间（室外）的图像采集中。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种植物图像采集装置，解决在田间（户外）采集图像及大型植株图像获取的问题，该植物图像采集装置能广泛应用于田间及室内，水稻、小麦、玉米等多种农作物的图像数据采集，且该采集装置具有结构简单、测量准确、应用广泛、成本低廉、灵活性强等优点，为科研工作者对农作物的图像采集提供一种新型装置，并为更加精确建立农作物的三维形态结构提供技术支持。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的植物图像采集装置，包括四根竖立的支撑架，所述支撑架之间通过四根下横向连杆与四根上横向连杆固定形成长方体或者正方体框架，在上横向连杆上通过连接接口连接有纵向连杆，在纵向连杆上设置有相机支撑板，所述相机支撑板上设置有用于放置相机的云台。

由于采用了上述结构，竖立的支撑架被固定形成长方体或者正方体框架，使得整个装置的结构稳靠，在使用时不会发生倒塌，保证使用的安全可靠，纵向连杆通过连接接口固定于上横向连杆上，且纵向连杆可以相对于与上横向连杆竖直方向或者水平方向上移动，在纵向连杆上设置有相机支撑板，所述相机支撑板上设置有云台，该云台可以用于放置相机，解决在田间（户外）采集图像及大型植株图像获取的问题，该植物图像采集装置能广泛应用于田间及室内，水稻、小麦、玉米等多种农作物的图像数据采集，为科研工作者对农作物的图像采集提供一种新型装置，并为更加精确建立农作物的三维形态结构提供技术支持。

本实用新型的植物图像采集装置，在所述支撑架的底部设置有底座。

由于采用了上述结构，支撑架的底部设置有底座，才底座底部采用圆盘，提高了该装置的稳定性，且使其在田间采集图像时不易陷入淤泥中。

本实用新型的植物图像采集装置，所述下横向连杆与上横向连杆之间相互平行，且所述支撑架与下横向连杆、上横向连杆之间通过蝶形螺杆连接。

由于采用了上述结构，下横向连杆与上横向连杆相互平行，且同时固定于支撑架上，可以根据实际的需要进行调整相对于支撑架的高度，同时支撑架与下横向连杆、上横向连杆之间通过蝶形螺杆连接，可以通过蝶形螺杆调节下横向连杆在支撑架上的高度，同时可以通过蝶形螺杆调节上横向连杆在支撑架上的高度，调节方便快捷，便于推广应用。

本实用新型的植物图像采集装置，两平行的上横向连杆上均设置有连接接口，所述连接接口上连接有纵向连杆，纵向连杆之间连接有相机支撑板。