基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法及装置，包括支撑杆、可调稳固机构和可调拍摄机构，所述支撑杆底部固定支撑凸台，所述支撑杆上套装手持柄和可调稳固机构，且可调稳固机构位于手持柄之上，所述可调拍摄机构配装在支撑杆上，且所述可调拍摄机构位于可调稳固机构之上，所述支撑杆的上部固定安装限位套，其中可调稳固机构可根据实际作业环境调节高度和旋转角度，可调拍摄机构可随可调稳固机构进行角度和高度的调节，该测量装置可进行户外测量，操作性简单。由于植物叶片面积的大小决定了其光合作用的强度，而利用该装置的无损测量方法获得叶片面积更加精确，相比传统的测量方法误差更低。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法及装置
：本专利技术涉及视觉测量领域，特别涉及一种基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法及装置。
技术介绍
：合作用通常是指绿色植物(包括光合细菌)利用自身的光合色素吸收光能，经过酶的催化作用，将二氧化碳和水合成有机物并释放氧的过程，光合作用是生物界中规模最大的有机物合成过程。植物叶片面积的大小决定了其光合作用的强度，也直接影响了植物生产力的高低，因此准确快速测量叶片面积的方法对于农业生产实践具有很重要的意义。测定叶面积的方法有传统的手工测量方法，如方格法、称重法、系数法、回归方程法等，虽然方法简单，但测量耗时且精度低。随着视觉技术的迅速发展，以及各种各样的数学和图像处理软件逐渐走进人们的生活。用于算法开发、数据分析和图像处理的MATLAB在参数测量方面具有了很大的优势和突破。
技术实现思路
：有鉴于此，有必要提供一种基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法及装置，主要目的在于不破坏叶片的前提下，精确测量叶片的面积，且不易产生人为误差。基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，包括支撑杆、可调稳固机构和可调拍摄机构，所述支撑杆底部固定支撑凸台，所述支撑杆上套装手持柄和可调稳固机构，且可调稳固机构位于手持柄之上，所述可调拍摄机构配装在支撑杆上，且所述可调拍摄机构位于可调稳固机构之上，所述支撑杆的上部固定安装限位套。优选的，所述可调稳固机构包括稳固臂、第一调节螺杆、连接销、采样板和玻璃板，所述稳固臂通过第一调节螺杆配装在支撑杆上，所述稳固臂的另一端通过连接销活动配装采样板，所述采样板的中间配装玻璃板，且所述玻璃板可拆卸。优选的，所述可调拍摄机构包括套座、第二调节螺杆、固定圆盘、旋转圆盘、塑性紧固座、紧固螺杆、连接杆、连接座、夹具和拍照设备，所述套座通过第二调节螺杆配装在支撑杆上，且位于稳固臂之上，所述固定圆盘固定配装在套座的一侧，且与旋转圆盘活动连接，所述旋转圆盘的一侧固定配装塑性紧固座，所述塑性紧固座的活动端配装紧固螺杆，所述连接杆套座在塑性紧固座上，所述连接杆的一端配装连接座，所述连接座的底部铰接夹具，所述夹具与拍照设备配装。本专利技术还提供了基于视觉测量的手持式叶片无损测量方法，主要包括以下步骤：S1：叶片图像获取，将生长在树枝上的待测叶片静置于于采样板中间的玻璃板上，并将个边长为3cm的白色正方形纸板作为参照物放置于待测叶片旁边，通过拍照设备进行拍照；S2：图像预处理，将S1得到的图像通过拍照设备自带的处理系统进行图像预处理，去除阴影面积；S3：图像处理，将预处理得到图片格式调整为灰度图像，并将灰度图像依次进行图像增强和叶片边缘检测；S4：图像标记，将S3处理得到的图片传递给计算机，并通过计算机的MATLAB图像处理分析软件得到待测叶片的像素值和参照物的像素值，并将待测叶片的像素值和参照物的像素值分别标记为P0和P1，将P0和P1输送至计算机中；参照物的实际面积S1确定，S1＝9cm2，并将S1直接输入至计算机中；S5：面积计算，将计算公式S0＝S1/P1XP0输入至计算机中，并将P0、P1和S1分别输送至计算机，然后计算得出叶片的面积S0，并将S0输送至显示器。优选的，步骤S2中去除阴影面积时采用Photoshop2.0处理，且去除后的图像像素不高于1620W。优选的，步骤S4中将步骤S3处理得到的图片传递给计算机时，需采用滤波器对图像进行滤波处理，去除非线性值滤波，减少干扰因素的同时不会让图像的边缘模糊。本专利技术提供的一种基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，其中可调稳固机构可根据实际作业环境调节高度和旋转角度，可调拍摄机构可随可调稳固机构进行角度和高度的调节，该测量装置可进行户外测量，且不会对植物叶片造成伤害，操作简单，成本投入低。且利用该无损测量装置的测量方法获得叶片面积更加精确，相比传统的测量方法误差更低。附图说明：图1为基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置的三维结构示意图；图2为基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置的前视结构示意图；图3为基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置的侧视结构示意图；图4为基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置的另一视角结构示意图；图中：支撑杆1、可调稳固机构2、可调拍摄机构3、支撑凸台4、手持柄5、限位套6、稳固臂20、第一调节螺杆21、连接销22、采样板23、玻璃板24、套座30、第二调节螺杆31、固定圆盘32、旋转圆盘33、塑性紧固座34、紧固螺杆35、连接杆36、连接座37、夹具38和拍照设备39。具体实施方式：下面将结合本专利技术附图说明中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例1：参照图1-图4，基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，包括支撑杆1、可调稳固机构2和可调拍摄机构3，所述支撑杆1底部固定支撑凸台4，所述支撑杆1上套装手持柄5和可调稳固机构2，且可调稳固机构2位于手持柄5之上，所述可调拍摄机构3配装在支撑杆1上，且所述可调拍摄机构3位于可调稳固机构2之上，所述支撑杆1的上部固定安装限位套6，可调稳固机构2和可调拍摄机构3可进行拆卸，在进行户外测量时，可方便携带。所述可调稳固机构2包括稳固臂20、第一调节螺杆21、连接销22、采样板23和玻璃板24，所述稳固臂20通过第一调节螺杆21配装在支撑杆1上，通过第一调节螺杆21可对稳固臂20进行高度和角度调节，所述稳固臂20的另一端通过连接销22活动配装采样板23，所述采样板23的中间配装玻璃板24，且所述玻璃板24可拆卸，测量前需对玻璃板24进行擦拭，防止拍摄时造成误差。所述可调拍摄机构3包括套座30、第二调节螺杆31、固定圆盘32、旋转圆盘33、塑性紧固座34、紧固螺杆35、连接杆36、连接座37、夹具38和拍照设备39，所述套座30通过第二调节螺杆31配装在支撑杆1上，且位于稳固臂20之上，所述固定圆盘32固定配装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，包括支撑杆(1)、可调稳固机构(2)和可调拍摄机构(3)，其特征在于：所述支撑杆(1)底部固定支撑凸台(4)，所述支撑杆(1)上套装手持柄(5)和可调稳固机构(2)，且可调稳固机构(2)位于手持柄(5)之上，所述可调拍摄机构(3)配装在支撑杆(1)上，且所述可调拍摄机构(3)位于可调稳固机构(2)之上，所述支撑杆(1)的上部固定安装限位套(6)。/n

【技术特征摘要】
1.基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，包括支撑杆(1)、可调稳固机构(2)和可调拍摄机构(3)，其特征在于：所述支撑杆(1)底部固定支撑凸台(4)，所述支撑杆(1)上套装手持柄(5)和可调稳固机构(2)，且可调稳固机构(2)位于手持柄(5)之上，所述可调拍摄机构(3)配装在支撑杆(1)上，且所述可调拍摄机构(3)位于可调稳固机构(2)之上，所述支撑杆(1)的上部固定安装限位套(6)。


2.根据权利要求1所述的基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，其特征在于：所述可调稳固机构(2)包括稳固臂(20)、第一调节螺杆(21)、连接销(22)、采样板(23)和玻璃板(24)，所述稳固臂(20)通过第一调节螺杆(21)配装在支撑杆(1)上，所述稳固臂(20)的另一端通过连接销(22)活动配装采样板(23)，所述采样板(23)的中间配装玻璃板(24)，且所述玻璃板(24)可拆卸。


3.根据权利要求2所述的基于视觉测量的手持式叶片无损测量装置，其特征在于：所述可调拍摄机构(3)包括套座(30)、第二调节螺杆(31)、固定圆盘(32)、旋转圆盘(33)、塑性紧固座(34)、紧固螺杆(35)、连接杆(36)、连接座(37)、夹具(38)和拍照设备(39)，所述套座(30)通过第二调节螺杆(31)配装在支撑杆(1)上，且位于稳固臂(20)之上，所述固定圆盘(32)固定配装在套座(30)的一侧，且与旋转圆盘(33)活动连接，所述旋转圆盘(33)的一侧固定配装塑性紧固座(34)，所述塑性紧固座(34)的活动端配装紧固螺杆(35)，所述连接杆(36)套座在塑性紧固座(35)上，所述连接杆(36)的一端配装连接座(37)，所述连接座...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，石志刚，李永梅，张建华，白鹭，
申请(专利权)人：宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所宁夏农业科技图书馆，
类型：发明
国别省市：宁夏;64