[實用新型]一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統

無效

• 申請號: 200920197780.8
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN201503402U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 何勇;劉飛;聶鵬程
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;C12Q1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統。

背景技術

油菜是我國主要的油料作物，油菜菌核病是油菜生產中的重要病害之一，常年株發病率高達10％～30％，嚴重的達80％以上；病株一般減產100％～70％。油菜菌核病的診斷主要根據肉眼觀察和經驗，具有很強的主觀性和局限性，在菌核病初期或輕微發病時期難以分辨，容易錯過最佳的防治時期。因此急需一種能快速進行油菜菌核病的分析診斷系統。

發明內容

本實用新型提供一種快速采集油菜葉片及冠層的熱紅外圖像，進行溫度場分析的油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統。采用熱紅外成像技術結合圖像處理技術，利用油菜葉面上因菌核病壞死的病斑溫度較正常葉面高的原理，對油菜菌核病的發病情況進行快速、準確、無損的分析診斷。

一種油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統，包括熱紅外成像系統、全方位扭轉接頭、可伸縮固定支架、水平校準氣泡、USB接口數據線、嵌入式系統、電源穩壓器和便攜式蓄電池；熱紅外成像系統通過全方位扭轉接頭與可伸縮固定支架活動連接，可伸縮固定支架上設有水平校準氣泡，通過調節水平校準氣泡調節支架的方位；熱紅外成像系統通過USB接口數據線與嵌入式系統相連，嵌入式系統中移植有圖像處理軟件；便攜式蓄電池經過電源穩壓器后為熱紅外成像系統和嵌入式系統供電。

所述的熱紅外成像系統型號為ARTCAM-320-THERMO，內含紅外檢測器，響應波長區域為8～14μm，有效像素320(H)×240(V)，測量溫度范圍：L范圍為-40～150℃，H范圍為0～540℃，溫度精度為±5％。

所述的全方位扭轉接頭為360°扭轉接頭，可使熱紅外成像系統實現任意角度的圖像采集。

所述的嵌入式系統為任何以ARM微處理器為核心的嵌入式處理平臺，可進行油菜葉片及冠層溫度場圖像數據的采集、存儲、顯示和處理。

所述的圖像處理軟件可進行熱紅外圖像的背景溫度分離，溫度特征提取，對菌核病專家知識庫比對，以及油菜菌核病的病情分級分析。

將本實用新型系統安置于待測油菜葉片及冠層上方，利用可伸縮固定支架和全方位扭轉接頭調整好熱紅外成像系統的方位，即可采集油菜葉片及冠層的溫度場分布信息，在嵌入式系統的控制下，經過圖像處理軟件實現實時的油菜葉面溫度場圖像數據的采集、存儲、顯示和處理，從而進行油菜菌核病發病情況的快速診斷。

本實用新型具有的有益效果是：

(1)實現了油菜葉片及冠層菌核病的快速分析和診斷，具有實時性，減少病情診斷對菌核病防治的時間延誤，分析診斷方便、省時省力；

(2)采用專家數據庫進行智能診斷分析，信息獲取及分析更加準確，尤其在菌核病初期或輕微發病時，減少了人眼判斷的主觀性和局限性；

(3)該診斷系統采用非接觸式分析技術，對油菜的生長沒有任何損害，無破壞性。

本實用新型主要用于油菜葉片及冠層菌核病病情的診斷和分析，分析快速、準確、簡便、無破壞性。

附圖說明

圖1為油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統的結構示意圖；

圖2為油菜菌核病熱紅外圖像診斷系統的工作原理框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括熱紅外成像系統1、全方位扭轉接頭2、可伸縮固定支架3、水平校準氣泡4、USB接口數據線5、嵌入式系統6、電源穩壓器8和便攜式蓄電池9。將熱紅外成像系統1通過全方位扭轉接頭2安裝在可伸縮固定支架3上，通過調節水平校準氣泡4調節支架的方位。熱紅外成像系統1通過USB接口數據線5與嵌入式系統6相連，嵌入式系統中移植有圖像處理軟件7。便攜式蓄電池9經過電源穩壓器8后為熱紅外成像系統1和嵌入式系統6供電。

全方位扭轉接頭2采用可360°扭轉接頭，可使熱紅外成像系統1實現任意角度的圖像采集。

嵌入式系統6為任何以ARM微處理器為核心的嵌入式處理平臺，可進行油菜葉片及冠層溫度場圖像數據的采集、存儲、顯示和處理。

圖像處理軟件7可進行背景溫度分離，溫度特征提取，與菌核病專家知識庫的比對，以及油菜菌核病的病情分級。

本實用新型的工作原理如圖2所示，熱紅外成像系統1將采集到油菜葉片及冠層的溫度信息分布的圖像通過USB接口數據線5傳送到嵌入式系統6，通過嵌入式系統6的圖像處理軟件7進行圖形的溫度背景消除、特征提取，并通過計算分析與菌核病專家知識庫的數據比對，對油菜菌核病發病情況進行診斷分析，并進行分級判別，為后續菌核病的防治提供參考。