基于近红外成像技术的积雪参数测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于近红外成像技术的积雪参数测量系统，涉及积雪物理参数地面测量技术领域。所述系统包括：互相连接的图像采集单元和图像处理单元；所述图像采集单元包括：相机、导轨和支架；所述导轨连接所述支架；所述相机可滑动地设置在所述导轨上；所述图像处理单元为一台能够根据所述图像采集单元采集的积雪图像，处理得到积雪的反射率、SSA值或者粒径中的至少一种参数的计算机。所述系统，通过设置导轨及其附属连接件，能够在多种不同的地形条件下，多角度多位置，快速方便地采集积雪图像，进而为计算机计算积雪的反射率、SSA值或者粒径参数提供数据基础。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及积雪物理参数地面测量
，特别涉及一种基于近红外成像技术的积雪参数测量系统。
技术介绍
多年来对积雪的测量研究一直引起地理学、气象气候学及水文学等学科科技工作者的广泛关注与重视，并取得了一批重大研究成果。遥感技术的应用，使积雪监测在广度上有了长足的发展，特别是积雪的微波遥感具有独特的优势，由于微波对积雪雪深的穿透能力，可以获得雪层内部的信息，从而使得雪水当量的遥感监测具有很强的物理意义，且可以业务运行。为了更加方便了解积雪的微波辐射特性，从而发展出积雪微波辐射和散射模型的大量研究，其中著名的有DMRT(密质介质辐射传输；理论模型)理论模型，HUT snow model (赫尔辛基大学积雪辐射模型)积雪辐射模型以及MEMLS (多层积雪微波辐射模型) 多层模型等。在积雪微波辐射和散射模型计算中，积雪的参数信息如粒径、温度和密度等剖面分层信息的获取非常关键，目前这些工作基本是采用手持放大镜或可照相显微镜作为观测工具，采用标准的刻度板作为参照物来完成人工的读数(或微距照相机辅助记录等)获取，该种方法往往耗时、误差较大，且需要靠人工的对积雪层的分层采样后进入观测，增加了随机误差来源，如何更加快速定量地获取这些参数是野外积雪、雪坑积雪参数获取的瓶颈问题之一。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是如何提供一种基于近红外成像技术的积雪参数测量系统，以便快速方便地获取积雪的近红外图像，进而为计算积雪的反射率、SSA(比表面积)值或者粒径参数提供数据基础。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本技术提供一种基于近红外成像技术的积雪参数测量系统，其包括互相连接的图像采集单元和图像处理单元；所述图像采集单元包括相机、 导轨和支架；所述导轨连接所述支架；所述相机可滑动地设置在所述导轨上；所述图像处理单元为一台能够根据所述图像采集单元采集的积雪图像，处理得到积雪的反射率、SSA值或者粒径中的至少一种参数的计算机。优选地，所述相机为近红外相机，并且所述近红外相机的滤镜为波长为850nm的近红外滤镜。优选地，所述导轨整体为金属长条，内部设置有圆水准器；在所述导轨的上表面等间隔设置有三角凹槽；在所述导轨长度方向的两个侧面对称设置有方形凹槽。优选地，在所述导轨下表面的中间位置设置有螺孔和小圆孔。优选地，所述图像采集单元还包括云台和第一连接件；所述云台的下部连接所述支架，上部连接所述第一连接件的下部；所述第一连接件的上部连接所述导轨的下部。优选地，所述第一连接件上表面设置有与所述螺孔相匹配的螺栓，以及和所述小圆孔相匹配的小凸起。优选地，所述图像采集单元还包括导轨连接件和第二连接件；所述导轨连接件的下部滑动连接所述导轨，上部连接所述第二连接件的下部；所述第二连接件的上部连接所述相机。优选地，所述导轨连接件包括外套；所述外套的下部设置有用于嵌套所述导轨的嵌套槽，上部设置有连接所述第二连接件的梯形槽，并且在所述梯形槽的下部设置有用于定位所述第二连接件的定位孔。优选地，所述外套包括外套主体和连接壁；所述连接壁通过紧固螺栓与所述外套主体的上部拼接构成所述梯形槽。优选地，所述导轨连接件还包括卡槽开关；所述卡槽开关进一步包括扳手、连接轴和三棱柱；所述扳手设置在所述外套长度方向的一个侧面，并且连接所述连接轴的一端；所述连接轴的另一端伸入所述外套内部，与所述外套转动连接；所述三棱柱的一个侧面与所述连接轴连接，并且所述三棱柱与所述导轨上表面的三角凹槽相匹配。(三)有益效果本技术所述的基于近红外成像技术的积雪参数测量系统，通过设置导轨及其附属连接件，能够在多种不同的地形条件下，多角度多位置，快速方便地采集积雪图像，进而为计算机计算积雪的反射率、SSA值或者粒径参数提供数据基础。附图说明图I是本技术实施例所述的基于近红外成像技术的积雪参数测量系统的结构示意图；图2是本技术实施例所述的第二连接件的主视图；图3是本技术实施例所述的导轨连接件的主视图；图4是本技术实施例所述的第二连接件与导轨连接件的装配示意图；图5是本技术实施例所述的卡槽开关的主视图；图6是本技术实施例所述的导轨的主视图；图7是本技术实施例所述的第一连接件的主视图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。图I是本技术实施例所述的基于近红外成像技术的积雪参数测量系统的结构示意图。如图I所示，所示系统包括图像采集单元和图像处理单元。所示图像采集单元进一步包括相机100、第二连接件200、导轨连接件300、导轨400、第一连接件500、云台 600和支架700。所述相机固定在所述第二连接件200上；所述第二连接件200固定在所述导轨连接件300上；所述导轨400保持有一段嵌套在所述导轨连接件300内，并且所述导轨连接件300能够在所述导轨400上滑动；所述导轨固定在所述第一连接件500上；所述第一连接件500固定在所述云台600上；所述云台600固定在所述支架700上。所述图像处理单元为一台能够根据所述图像采集单元采集的积雪图像，处理得到积雪的反射率、SSA值或者粒径中的至少一种参数的计算机800。所述相机100为近红外相机，并且所述近红外相机的滤镜为波长为850nm的近红外滤镜。所述相机100可以通过将普通相机的滤镜替换为850nm的近红外滤镜后改装得到。图2是本技术实施例所述的第二连接件的主视图。如图2所示，所述第二连接件200的上部设置有用于固定所述相机100的相机螺栓201，下部设置有定位凸起204， 两个侧面上设置有楔形槽203。图3是本技术实施例所述的导轨连接件的主视图。如图3所示，所述导轨连接件300进一步包括外套、卡槽开关302、弹性栓303和紧固螺栓304。所述外套进一步包括外套主体3011和连接壁3012。图4是本技术实施例所述的第二连接件与导轨连接件的装配示意图。如图4 所示，所述外套主体3011的上部和连接壁3012拼接构成一个梯形槽3013，在所述外套主体 3011上并且在所述梯形槽3013的底部设置有与所述定位凸起204相匹配的定位孔3014。 所述连接壁3012上设置有通孔，所述紧固螺栓304穿过所述通孔并深入所述外套主体3011 内部，从而将所述连接壁3012和所述外套主体3011相连接。所述梯形槽3013的尺寸和形状与所述第二连接件200及所述楔形槽203的尺寸和形状相匹配。从而，当所述紧固螺栓 304拧紧后，所述第二连接件200可以牢固的固定在所述梯形槽3013内。所述外套的下部设置有用于嵌套所述导轨的嵌套槽3015。图5是本技术实施例所述的卡槽开关的主视图。参见图3、图4和图5，所述卡槽开关302进一步包括扳手3021、连接轴3022和三棱柱3023。所述扳手3021设置在所述外套主体3011的长度方向的一个侧面，其连接所述连接轴3022的一端；所述连接轴 3022的另一端深入所述外套主体3011的内部，并且与所述外套主体3011转动连接；所述连接轴3022与所述三棱柱3023的一个侧面固定连接，并且能够带动所述三棱柱3023转动。所述弹性栓303设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱玉宝，
申请(专利权)人：中国科学院对地观测与数字地球科学中心，
类型：实用新型
国别省市：