[實(shí)用新型]土壤剖面全景圖像獲取裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420242917.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN203838054U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰順派友科技服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域，尤其是一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。

背景技術(shù)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成部分，它能夠?yàn)橹参锾峁I(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育和改善土壤物理性質(zhì)等，對(duì)土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著重要意義。為代替?zhèn)鹘y(tǒng)檢測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)方法，目前常采用基于多光譜圖像的快速、無(wú)損、綠色的檢測(cè)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(gè)一個(gè)收集其中的有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且土壤樣本的制作會(huì)引起灰塵，對(duì)人體健康不利。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服目前土壤有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息采集工作中人工操作存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、灰塵對(duì)人體有危害等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種土壤剖面全景圖像獲取裝置。

一種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(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)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(nèi)燈罩和連接桿；所述光源發(fā)散的光線遍布一定范圍內(nèi)的圓柱面；所述雙曲面折反鏡片通過(guò)所述連接桿固定，反射經(jīng)過(guò)圓柱面的光線，反射后的光線向上集中在一小塊區(qū)域內(nèi)，被所述攝像頭鏡片所覆蓋；所述攝像頭與所述圖像處理設(shè)備連接；所述外燈罩封閉整個(gè)土壤圓柱面；所述內(nèi)燈罩覆蓋所述雙曲面折反鏡片的反射區(qū)域，防止光源直接照射所述雙曲面折反鏡片。

所述調(diào)節(jié)裝置包括伸縮桿、水平調(diào)節(jié)螺釘和三腳臺(tái)；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(tái)臺(tái)面為等邊三角形；所述水平調(diào)節(jié)螺釘位于三腳臺(tái)的三個(gè)頂角上。

所述圖像處理設(shè)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(nèi)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。

裝置使用步驟方法如下。

（1）預(yù)備：深挖土壤形成一個(gè)高度在60cm以內(nèi)、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(tái)，圖像采集設(shè)備放置旁邊，與全方位立體圖像采集裝置連接。

（2）調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)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(diào)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(jì)算機(jī)，光源發(fā)射的光線先經(jīng)過(guò)土壤圓柱面內(nèi)側(cè)反射，再到達(dá)雙曲面折反鏡片發(fā)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(qū)域內(nèi)，因此攝像頭能捕捉到一定范圍內(nèi)光源所照射到的圓柱面圖像，圖像傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。調(diào)整伸縮桿向下移動(dòng)全方位立體圖像采集裝置可擴(kuò)大攝像頭所捕捉到的圖像區(qū)域，進(jìn)一步可對(duì)深層土壤剖面圖像進(jìn)行分析。

本實(shí)用新型有益的效果在于：整個(gè)裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造成本低，能收集到土壤中大量有機(jī)質(zhì)多光譜圖像信息，操作方便，適用于快速獲取土壤剖面有機(jī)質(zhì)分布信息。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的局部俯視圖。

附圖標(biāo)注說(shuō)明：光源1；攝像頭2；雙曲面折反鏡片3；圖像采集和處理計(jì)算機(jī)4；顯示屏5；外燈罩6；內(nèi)燈罩7；連接桿8；水平調(diào)節(jié)螺釘9；伸縮桿10；三腳臺(tái)11。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

參照附圖，本實(shí)施例的一種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(diào)節(jié)裝置和圖像處理設(shè)備；所述全方位立體圖像采集裝置倒掛在所述調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置放置土壤表面上方；所述圖像處理設(shè)備與所述全方位立體圖像采集裝置連接。