[發明專利]土壤剖面全景圖像獲取裝置

無效

• 申請號: 201410200075.4
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103940754A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 泰順派友科技服務有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及農業信息化領域，尤其是一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。

背景技術

土壤有機質是土壤固相部分的重要組成部分，它能夠為植物提供營養，促進植物生長發育和改善土壤物理性質等，對土壤形成、土壤肥力、環境保護及農林業可持續發展等方面都有著重要意義。為代替傳統檢測土壤有機質的化學方法，目前常采用基于多光譜圖像的快速、無損、綠色的檢測手段，但是這種手段需要采集大量的土壤樣本表面圖像信息。至今這些采集工作仍是靠人工制造大批量樣本，然后利用普通的圖像采集裝置一個一個收集其中的有機質多光譜圖像信息，勞動強度很大，且土壤樣本的制作會引起灰塵，對人體健康不利。

發明內容

為了克服目前土壤有機質多光譜圖像信息采集工作中人工操作存在的勞動強度大、灰塵對人體有危害等缺點，本發明提供了一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。

土壤剖面全景圖像獲取裝置，其特征在于，包括全方位立體圖像采集裝置、調節裝置和圖像處理設備，所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調節裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面，所述調節裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。

所述全方位立體圖像采集裝置包括光源、攝像頭、雙曲面折反鏡片、外燈罩、內燈罩和連接桿；所述光源發散的光線遍布一定范圍內的圓柱面；所述雙曲面折反鏡片通過所述連接桿固定，反射經過圓柱面的光線，反射后的光線向上集中在一小塊區域內，被所述攝像頭鏡片所覆蓋；所述攝像頭與所述圖像處理設備連接；所述外燈罩封閉整個土壤圓柱面；所述內燈罩覆蓋所述雙曲面折反鏡片的反射區域，防止光源直接照射所述雙曲面折反鏡片。

所述調節裝置包括伸縮桿、水平調節螺釘和三腳臺；所述伸縮桿與所述全方位立體圖像采集裝置連接；所述三腳臺臺面為等邊三角形；所述水平調節螺釘位于三腳臺的三個頂角上。

所述圖像處理設備包括圖像處理器和顯示屏。

所述光源為20W鹵鎢燈。

所述攝像頭具有500W像素。

所述雙曲面折反鏡片高度為6cm，底面圓形半徑為5cm。

所述外燈罩和內燈罩顏色均為黑色，呈圓錐形狀。

所述伸縮桿可伸縮范圍為0-40cm。

裝置使用步驟如下。

（1）預備：深挖土壤形成一個高度在60cm以內、底面半徑約8cm的圓柱面，將全方位立體圖像采集裝置嵌入圓柱面，裝置中心軸與圓柱面中心軸重合，固定三腳臺，圖像采集設備放置旁邊，與全方位立體圖像采集裝置連接。

（2）調節：調節水平調節螺釘，使外燈罩緊貼土壤表面，保持全方位立體圖像采集裝置豎直方向與圓柱面平行，上下調整伸縮桿，使雙曲面折反鏡片置于近地面初始位置。

（3）采集：開啟光源、攝像頭和計算機，光源發射的光線先經過土壤圓柱面內側反射，再到達雙曲面折反鏡片發生第二次反射，反射的光線向上集中在攝像頭鏡片所覆蓋的小塊區域內，因此攝像頭能捕捉到一定范圍內光源所照射到的圓柱面圖像，圖像傳輸至計算機進行處理。調整伸縮桿向下移動全方位立體圖像采集裝置可擴大攝像頭所捕捉到的圖像區域，進一步可對深層土壤剖面圖像進行分析。

本發明有益的效果在于：整個裝置設計簡單，制造成本低，能收集到土壤中大量的有機質多光譜圖像信息，操作方便，適用于基于多光譜圖像技術的土壤有機質快速檢測手段。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的局部俯視圖。

附圖標注說明：光源1；攝像頭2；雙曲面折反鏡片3；圖像處理器4；顯示屏5；外燈罩6；內燈罩7；連接桿8；水平調節螺釘9；伸縮桿10；三腳臺11。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

參照附圖，本實施例的土壤剖面全景圖像獲取裝置，包括全方位立體圖像采集裝置、調節裝置和圖像處理設備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調節裝置中央；所述全方位立體圖像采集裝置深入土壤圓柱面，所述調節裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。