本发明专利技术公开了一种原位扫描装置。该原位扫描装置包括扫描装置主体和连接杆，其中，扫描装置主体包括导向部、扫描部。原位扫描装置还包括设置在原位扫描装置主体中的控制系统，该控制系统包括：中央处理器，用于控制系统中的数据处理及各部件的控制；电机驱动模块，该电机驱动模块以与所需要的分辨率相对应的转速驱动电机。通过本发明专利技术的原位扫描装置，可以持续获取各种需要测量对象的圆筒形内壁的图案数据，初步处理、存储并与其他终端交换数据，从而实现田间野外环境下在土壤中原位对植物根系进行扫描测量，也可以用于泥沼、岩土、土壤、地质等研究。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种原位扫描装置。该原位扫描装置包括扫描装置主体和连接杆，其中，扫描装置主体包括导向部、扫描部。原位扫描装置还包括设置在原位扫描装置主体中的控制系统，该控制系统包括：中央处理器，用于控制系统中的数据处理及各部件的控制；电机驱动模块，该电机驱动模块以与所需要的分辨率相对应的转速驱动电机。通过本专利技术的原位扫描装置，可以持续获取各种需要测量对象的圆筒形内壁的图案数据，初步处理、存储并与其他终端交换数据，从而实现田间野外环境下在土壤中原位对植物根系进行扫描测量，也可以用于泥沼、岩土、土壤、地质等研究。【专利说明】一种原位扫描装置
本专利技术涉及图像数据采集领域，具体涉及一种原位扫描装置。
技术介绍
越来越多的领域需要用到原位扫描装置，例如，土壤分析、岩土分析、地质考古、深层泥沼分析、植物根系研究等。尤其是植物根系的研究。植物根系对固定植株和获得水分和养分起重要作用，但是土壤不可观测性的限制，给根系生态学的研究带来一定的困难。因此，找到原位观察根系生长的方法对研究根系生态学就显得尤为重要。目前植物根系原位扫描技术被认为是研究根系生态学最有前途的方法。但是，目前常用根系研究方法是洗根法，将根系从土壤中挖出来洗净后用扫描仪进行扫描测量。此方法在挖掘、洗根的过程中会造成根系位置的变化，结构的损伤和断裂。并且挖出植物根系后植物就会死亡，该方法不能连续测量。中国专利技术专利申请号201210231267.2公开了一种土壤栽培条件下采用植物生长室的方法测定植物的根系。该方法以放射状透明容器为盆栽生长容器，每个分室间隔一定距离，然后通过相机将根系图像拍摄下来后用图片分析软件统计根系特征。该方法的缺点也在于不是在土壤中原位进行测量，植物根系生长被人为局限在一个非常狭窄空间中，不能真实反映出植物根系的生长状态。文献期刊《生态学报》中论文《微根窗技术及其在植物根系研究中的应用》提及了一种利用照相机连接控制盒和电脑拍摄地下根系的方法，但该方法必须连接电脑使用，不能适用于田间环境。另外在非常短的距离内拍摄图像会有严重的鱼眼效益，导致图像变形失真严重，致使获得的数据不准确。美国CID Bio-Science, Inc 公司生产的 C1-600 (http://www.cid_inc.com/cn/root-1mage/c1-600.php)植物根系原位扫描装置由于机械结构的原因不能完成完整的360度扫描，只能扫描到355度。因为在C1-600的扫描结构中有一标记起始点和终止点的标记杆，旋转机构从此杆的位置开始扫描，当扫描接近一周后接近开关抵达此标记杆而停止扫描，之后旋转机构再反向旋转扫描，总之始终只能扫描355度的图像，不能实现完整的一周扫描。C1-600的电路设计没有考虑田间野外使用的环境要求，使用时必须连接电脑进行工作，没有电池供电，没有文件存储功能，致使操作者在野外必须携带笔记本工作，而笔记本的电池除了给笔记本供电以外还有为设备供电，实际工作时间非常短，完全不能满足野外使用的要求。C1-600旋转部件和固定部件之间有较大的缝隙，灰尘、土粒非常容易进入从而导致不能工作和寿命缩短。在松软泥沼中对各层泥土取样进行研究往往也是有缺陷的，需要对各层泥沼中分布的沉积物进行研究，以考察沉积年限、沉积过程，则需要沉积物保持在原位进行扫描。打孔之后，泥土也会灌入孔中无法考察。有效的方法是插入透明管到泥沼中，形成圆筒状，对泥沼的圆筒内壁即透明管的外壁进行图像采集。对于需要原位考察的土壤研究、地壳考古，获取原位图像数据也是非常重要的。为了能够获取原位图像数据，需要一种能够在原位进行数据采集的设置。为此，本专利技术提出一种原位扫描装置，可用于在田间野外环境下在土壤中原位对植物根系进行扫描测量，也可以用于泥沼、岩土、土壤、地质等研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种原位扫描装置，能够持续获取各种需要测量对象的圆筒形内壁的图案数据，初步处理、存储并与其他终端交换数据。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种原位扫描装置，其包括扫描装置主体和连接杆，所述扫描装置主体包括:导向部，包括前导向部和后导向部，用于在向透明管中放置所述扫描装置主体或从所述透明管中取出所述扫描装置主体时引导所述扫描装置主体；扫描部，用于相对于所述导向部绕轴向转动，对所述透明管外壁进行扫描并采集数据；所述扫描部或所述导向部中设置有电机，该电机用于驱动所述扫描部相对于所述导向部转动；所述连接杆与所述扫描装置主体相连接，并在所述扫描装置主体进出所述透明管时牵引所述扫描装置主体；其特征在于，所述原位扫描装置还包括设置在所述原位扫描装置主体中的控制系统，该控制系统包括:中央处理器，用于所述控制系统中的数据处理及各部件的控制；电机驱动模块，该电机驱动模块以与所需要的分辨率相对应的转速驱动所述电机。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统设置有通信模块，该通信模块用于通过有线或无线方式与外部终端实现数据交换。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统设置有存储单元或存储单元接口。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统设置有电源模块，该电源模块用于管理和控制所述原位扫描装置中各部件的休眠、启动和节电运行，该电源模块包括用于供电的可充电电池。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统设置有液晶显示模块，所述扫描部侧面设置有与该液晶显示模块位置相对应的显示窗口。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述原位扫描装置还包括控制手柄，其用于与所述控制系统以无线或有线方式进行连接，并实现控制。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述前导向部和所述后导向部与所述扫描部之间的接合处设置有防尘结构。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统还包括多个功能按钮，其设置在所述扫描部的侧面上，用于设置所述控制系统的参数。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述控制系统还包括多个状态指示灯，用于显示所述控制系统中各部件的运行状态。进一步，提供如上所述的原位扫描装置，其特征在于，所述前导向部和所述后导向部上设置有导向轮。本专利技术内置了存储单元，可以将扫描的图像或文件永久存储在装置内，使得本专利技术能够完全脱离电脑的束缚，解放操作者的双手，减轻出行负重和劳动强度。可在扫描装置中内置可充电电池，也可在控制手柄中内置大容量电池，并且手柄中电池用尽后还可以方便快捷的更换手柄，以保证操作者能长时间连续使用。本专利技术是全新的结构设计，完全避免了此类问题的出现，可以连续进行360度扫描，设置是任意角度的扫描，没有死角盲区。本专利技术特有的防尘设计能有效减少灰尘和土粒进入装置的数量，保证装置的正常稳定的长时间工作，延长了装置的寿命。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术可以对田间植物的根系进行原位扫描，测量数据就是田间土壤中的原位根系数据，相对C1-600根系扫描装置能够真正获得360度完整的扫描数据，没有盲区。本专利技术在机械结构上有防尘设计，可以有效减少在野外工作时灰尘土粒的进入。本专利技术的操作不需要外接电脑，可以直接通过控制手柄操作，扫描的图像或文件直接存储在本装置中，非常适合野本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种原位扫描装置，其包括扫描装置主体和连接杆，所述扫描装置主体包括：导向部，包括前导向部和后导向部，用于在向透明管中放置所述扫描装置主体或从所述透明管中取出所述扫描装置主体时引导所述扫描装置主体；扫描部，用于相对于所述导向部绕轴向转动，对所述透明管外壁进行扫描并采集数据；所述扫描部或所述导向部中设置有电机，该电机用于驱动所述扫描部相对于所述导向部转动；所述连接杆与所述扫描装置主体相连接，并在所述扫描装置主体进出所述透明管时牵引所述扫描装置主体；其特征在于，所述原位扫描装置还包括设置在所述原位扫描装置主体中的控制系统，该控制系统包括：中央处理器，用于所述控制系统中的数据处理及各部件的控制；电机驱动模块，该电机驱动模块以与所需要的分辨率相对应的转速驱动所述电机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毕昆，何竞泽，黄菲菲，
申请(专利权)人：毕昆，
类型：发明
国别省市：
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