[实用新型]土壤剖面全景图像获取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业信息化领域，尤其是一种土壤剖面全景图像获取装置。

背景技术

土壤有机质是土壤固相部分的重要组成部分，它能够为植物提供营养，促进植物生长发育和改善土壤物理性质等，对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着重要意义。为代替传统检测土壤有机质的化学方法，目前常采用基于多光谱图像的快速、无损、绿色的检测手段，但是这种手段需要采集大量的土壤样本表面图像信息。至今这些采集工作仍是靠人工制造大批量样本，然后利用普通的图像采集装置一个一个收集其中的有机质多光谱图像信息，劳动强度很大，且土壤样本的制作会引起灰尘，对人体健康不利。

发明内容

为了克服目前土壤有机质多光谱图像信息采集工作中人工操作存在的劳动强度大、灰尘对人体有危害等缺点，本实用新型提供了一种土壤剖面全景图像获取装置。

一种土壤剖面全景图像获取装置，其特征在于，包括全方位立体图像采集装置、调节装置和图像处理设备；所述全方位立体图像采集装置倒挂在所述调节装置中央；所述全方位立体图像采集装置深入土壤圆柱面；所述调节装置放置土壤表面上方；所述图像处理设备与所述全方位立体图像采集装置连接。

所述全方位立体图像采集装置包括光源、摄像头、双曲面折反镜片、外灯罩、内灯罩和连接杆；所述光源发散的光线遍布一定范围内的圆柱面；所述双曲面折反镜片通过所述连接杆固定，反射经过圆柱面的光线，反射后的光线向上集中在一小块区域内，被所述摄像头镜片所覆盖；所述摄像头与所述图像处理设备连接；所述外灯罩封闭整个土壤圆柱面；所述内灯罩覆盖所述双曲面折反镜片的反射区域，防止光源直接照射所述双曲面折反镜片。

所述调节装置包括伸缩杆、水平调节螺钉和三脚台；所述伸缩杆与所述全方位立体图像采集装置连接；所述三脚台台面为等边三角形；所述水平调节螺钉位于三脚台的三个顶角上。

所述图像处理设备包括图像处理器和显示屏。

所述光源为20W卤钨灯。

所述摄像头具有500W像素。

所述双曲面折反镜片高度为6cm，底面圆形半径为5cm。

所述外灯罩和内灯罩颜色均为黑色，呈圆锥形状。

所述伸缩杆可伸缩范围为0-40cm。

装置使用步骤方法如下。

（1）预备：深挖土壤形成一个高度在60cm以内、底面半径约8cm的圆柱面，将全方位立体图像采集装置嵌入圆柱面，装置中心轴与圆柱面中心轴重合，固定三脚台，图像采集设备放置旁边，与全方位立体图像采集装置连接。

（2）调节：调节水平调节螺钉，使外灯罩紧贴土壤表面，保持全方位立体图像采集装置竖直方向与圆柱面平行，上下调整伸缩杆，使双曲面折反镜片置于近地面初始位置。

（3）采集：开启光源、摄像头和计算机，光源发射的光线先经过土壤圆柱面内侧反射，再到达双曲面折反镜片发生第二次反射，反射的光线向上集中在摄像头镜片所覆盖的小块区域内，因此摄像头能捕捉到一定范围内光源所照射到的圆柱面图像，图像传输至计算机进行处理。调整伸缩杆向下移动全方位立体图像采集装置可扩大摄像头所捕捉到的图像区域，进一步可对深层土壤剖面图像进行分析。

本实用新型有益的效果在于：整个装置设计简单，制造成本低，能收集到土壤中大量有机质多光谱图像信息，操作方便，适用于快速获取土壤剖面有机质分布信息。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1的局部俯视图。

附图标注说明：光源1；摄像头2；双曲面折反镜片3；图像采集和处理计算机4；显示屏5；外灯罩6；内灯罩7；连接杆8；水平调节螺钉9；伸缩杆10；三脚台11。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。

参照附图，本实施例的一种土壤剖面全景图像获取装置，包括全方位立体图像采集装置、调节装置和图像处理设备；所述全方位立体图像采集装置倒挂在所述调节装置中央；所述全方位立体图像采集装置深入土壤圆柱面；所述调节装置放置土壤表面上方；所述图像处理设备与所述全方位立体图像采集装置连接。