植物生长细微过程图像连续获取系统技术方案

技术编号:10311772 阅读:264 留言:0更新日期:2014-08-13 14:41
本发明专利技术公开了一种植物生长细微过程图像连续获取系统,涉及植物信息监测领域,该系统包括箱体和安装于箱体一侧的图像采集盒;所述箱体,用于容纳待测植物被拍摄部分,使得所述待测植物被拍摄部分与外界光线相隔离;所述图像采集盒,用于采集待测植物被拍摄部分的图像。该系统采用所述箱体的封闭环境,维持均匀的光照强度,去除外界环境因素的干扰;该系统还采用了设于箱体上的图像采集盒,通过融合算法实现了深度图像、红外图像和可见光彩色图像的叠加与融合,融合后获得的序列图像能够真实细微的反应植物生长发育形态的变化,对研究植物的生长发育规律,构建植物生长发育模型,制定合理的栽培促控措施有着重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物信息监测领域,具体涉及一种植物生长细微过程图像连续获取系统
技术介绍
植物的生长发育是一个细微、渐变、累加的过程,传统的时空离散性测量方式在测量精度和测量频率上很难满足定量化研究所需的时空分辨率。忽略了植物生长运动重要的过程数据,导致对一些重要的生命现象和生命规律认识不充分。 现有技术中对植物生长的采集一般都采用对植物叶片进行拍摄,并将拍摄到的图像进行采集和分析,然后将图像信息通过远程服务器传送给远程终端供工作人员参考和操作。此采集过程没有相对封闭的可控环境,外界都会影响植物生长细微图像的获取效果。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题 本专利技术要解决的技术问题是:如何设计一种不受外界因素影响的监测系统。 (二)技术方案 为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种植物生长细微过程图像连续获取系统,该系统包括箱体和安装于箱体一侧的图像采集盒; 所述箱体,用于容纳待测植物被拍摄部分,使得所述待测植物被拍摄部分与外界光线相隔离; 所述图像采集盒,用于采集待测植物被拍摄部分的图像。 优选的,所述箱体的内壁由不透光材料制成;或, 所述箱体的内壁均匀涂抹有黑色涂料。 优选的,所述系统还包括夹持器,所述夹持器设于箱体上、且位于与所述图像采集盒相对的一侧,与所述夹持器相邻的一侧设有狭缝,所述狭缝用于将待测植物被拍摄部分伸入箱体内。 优选的,所述箱体上安装有夹持器的一侧能够打开,便于固定待测植物的被拍摄部分。 优选的,所述系统还包括设置于所述箱体上的通风扇、温度调节板和增湿器; 所述通风扇,用于保持箱体内气体组分稳定; 所述温度调节板,用于调节箱体内的温度; 所述增湿器,用于调节箱体内空气湿度。 优选的,所述系统还包括安装在箱体顶端的光源,所述光源的供电电源为恒流源,用于保证所述箱体内的光照强度稳定。 优选的,所述图像采集盒包括深度相机、红外相机、可见光彩色相机和带动所述可见光彩色相机旋转的运动装置; 所述深度相机和红外相机拍摄的图像进行第一图像融合,以获得融合图像; 所述可见光彩色相机在运动装置的带动下使待测植物被拍摄部分在所述可见光彩色相机的成像视野范围内,获取待测植物被拍摄部分的图像,并与所述融合图像进行第二图像融合。 优选的,所述红外相机镜头安装有滤光片。 本专利技术还提供了一种基于权利要求7所述系统的第一图像融合的方法,该方法包括如下步骤: S1、将安装于图像采集盒上的深度相机和红外相机的初始位置采用带有圆孔的标定板进行标定,并记录下标定平板上圆孔中心位置的三维坐标; S2、根据下式计算所述深度图像的像素坐标与红外图像的像素坐标的对应关系, Xn=A[RO|tev]P-1Xd 其中,A是红外相机镜头和CCD参数构成的矩阵, A = f 0 W p / 2 0 f h p / 2 0 0 1 , ]]>RO是红外相机相对于标定板的角度,tev是红外相机相对于标定板的位置,Xn是红外图像的像素坐标,Wp是红外图像的宽度,hp是红外图像的高度,f是红外相机拍摄图像时的焦距,Xd是深度图像上的像素坐标,P是深度相机的投影矩阵,P=B[RO1|tev1],B是深度相机镜头和CCD参数构成的矩阵, B = f 1 0 W p 1 / 2 0 f 1 h p 1 / 2 0 0 1 , ]]>RO1是深度相机相对于标定板的角度,tev1是深度相机相对于标定板的位置,f1是深度相机拍摄图像时的焦距。 本专利技术还提供了一种基于权利要求7所述系统的第二图像融合的方法,该方法包括如下步骤: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物生长细微过程图像连续获取系统,其特征在于,该系统包括箱体和安装于箱体一侧的图像采集盒;所述箱体,用于容纳待测植物被拍摄部分,使得所述待测植物被拍摄部分与外界光线相隔离;所述图像采集盒,用于采集待测植物被拍摄部分的图像。

【技术特征摘要】
1.一种植物生长细微过程图像连续获取系统,其特征在于,该
系统包括箱体和安装于箱体一侧的图像采集盒;
所述箱体,用于容纳待测植物被拍摄部分,使得所述待测植物被
拍摄部分与外界光线相隔离;
所述图像采集盒,用于采集待测植物被拍摄部分的图像。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述箱体的内壁由不
透光材料制成;或,
所述箱体的内壁均匀涂抹有黑色涂料。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括夹持
器,所述夹持器设于箱体上、且位于与所述图像采集盒相对的一侧,
与所述夹持器相邻的一侧设有狭缝,所述狭缝用于将待测植物被拍摄
部分伸入箱体内。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述箱体上安装有夹
持器的一侧能够打开,便于固定待测植物的被拍摄部分。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括设置
于所述箱体上的通风扇、温度调节板和增湿器;
所述通风扇,用于保持箱体内气体组分稳定;
所述温度调节板,用于调节箱体内的温度;
所述增湿器,用于调节箱体内空气湿度。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括安装
在箱体顶端的光源,所述光源的供电电源为恒流源,用于保证所述箱
体内的光照强度稳定。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述图像采集盒包括
深度相机、红外相机、可见光彩色相机和带动所述可见光彩色相机旋
转的运动装置;
所述深度相机和红外相机拍摄的图像进行第一图像融合,以获得

\t融合图像;
所述可见光彩色相机在运动装置的带动下使待测植物被拍摄部
分在所述可见光彩色相机的成像视野范围内,获取待测植物被拍摄部
分的图像,并与所述融合图像进行第二图像融合。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述红外相机镜头安
装有滤光片。
9.一种基于权利要求7所述系统的第一图像融合的方法,其特征
在于,包括如下步骤:
S1、将安装于图像采集盒上的深度相机和红外相机的初始位置采
用带有圆孔的标定板进行标定,并记录下标定平板上圆孔中心位置的
三维坐标;
S2、根据下式计算所述深度图像的像素坐标与红外图像的像素坐
标的对应关系,
Xn=A[RO|tev]P-1Xd 其中,A是红外相机镜头和CCD参数构成的矩阵,
A = f 0 W p / 2 0 f h p / 2 0 0 1 , ]]>RO是红外相机相对于标定板的角度,tev是红外相
机相对于标定板的位置,Xn是红外图像的像素坐标,Wp是红外图像
的宽度,hp是红外图像的高度,f是红外相机拍摄图像时的焦距,Xd是
深度图像上的像素坐标,P是深度相机的投影矩阵,P=B[RO1|tev1],B
是深度相机镜头和CCD参数构成的矩阵, B = f 1 0 W p 1 / 2 0 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭新宇王传宇肖伯祥吴升温维亮
申请(专利权)人:北京农业信息技术研究中心
类型:发明
国别省市:北京;11

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