[實用新型]一種激光三維植物成像裝置

有效

• 申請號: 201420515360.0
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN204064263U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 魏淵源;韓志國
• 申請（專利權）人: 上海乾菲諾農業科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本實用新型涉及一種三維成像裝置，具體為一種激光三維植物成像裝置，屬于三維成像在農林業應用技術領域。

背景技術

運用三維激光成像技術可以將主動成像提高到一個新的層面上，除了強度和角度的標準，還包括成成像的范圍。利用三維幾何形狀可以解決對成像區域的目標和任務的識別和鑒定，并能將目標對象進行對比。

激光三維成像技術的基本原理是利用照射激光脈沖從探測場景中收集反射輻射線。激光的主動照射在白天或晚上的光照環境條件下完全獨立，因此圖像對比度在這方面具有較好的魯棒性。

通過對植株的高度、寬度和密度的測量和比較可以了解植株從幼苗到成熟植株的生長情況，以便于“對癥”進行澆水或施肥等。目前常見的植物成像裝置一般有可見光(VIS)成像、近紅外(NIR)成像、紅外(IR)成像、熒光成像或根系近紅外成像中的一種或多種。但這些成像方式存在以下缺陷：1、每一種成像模塊都有單獨的成像區域(“暗房”)，依次進行成像分析，成像速度較慢；2、對較小的植株三維成像效果較差；3、需要手動更換植株的花盆。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了提供一種激光三維植物成像裝置，以解決現有技術的上述問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的。

一種激光三維植物成像裝置，包括激光掃描器和與激光掃描器電性連接的控制器；所述的激光掃描器的正下方設置有水平的傳送機構，傳送機構上的傳送帶上均勻平置有植株擱板，植株擱板上放置有栽培在花盆中的植株；所述的花盆的側壁上設置有電子標簽，在與電子標簽水平的位置設置有電子標簽識別裝置，所述的電子標簽識別裝置與控制器電性連接。

所述的傳送帶為互相平行的兩根，既可以節省傳送帶的用料，又可以將植株擱板穩當地置于其上。

所述的激光掃描器安裝于升降架上，針對不同類型的植株，可以調節激光掃描器與植株的距離。

本實用新型通過將激光掃描器的激光光束垂直向下打在植物體上，在和植物體(葉片、莖桿等)接觸的地方會產生反射和折射；激光掃描器的光接收系統會采集植物體不同部位的激光線反射信號。在移動的過程中，就可以將這種高低不平的線狀信號連續采集，獲得三維點陣云圖，通過建模進一步得出植物體的三維結構信息。

本實用新型具有以下有益效果：1、無需“暗房”，可以在室內直接掃描成像；2、每個花盆的電子標簽信息與掃描獲得的三維結構信息一一對應，存儲至控制器的存儲單元；3、即使很小的植株也可以進行三維成像；4、通過傳送帶的輸送，可以連續工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖中省略了支架、固定件、控制器和連接線等。

圖中，1、激光掃描器?2、傳動機構?3、傳送帶?4、植株擱板?5、植株?6、電子標簽識別裝置。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型的結構特點。

如圖1所示的一種激光三維植物成像裝置，包括激光掃描器1和與激光掃描器1電性連接的控制器；所述的激光掃描器1的正下方設置有水平的傳送機構2，傳送機構2上的傳送帶3上均勻平置有植株擱板4，植株擱板4上放置有栽培在花盆中的植株5；所述的花盆的側壁上設置有電子標簽，在與電子標簽水平的位置設置有電子標簽識別裝置6，所述的電子標簽識別裝置6與控制器電性連接。

所述的傳送帶3為互相平行的兩根，既可以節省傳送帶的用料，又可以將植株擱板4穩當地置于其上。

所述的激光掃描器1安裝于升降架上，針對不同類型的植株5，可以調節激光掃描器1與植株5的距離。

使用時，啟動裝置，傳送機構2開始運轉，植株擱板4托這植株5平移；通過電子標簽識別裝置6時，電子標簽識別裝置6讀取電子標簽的信息，并將該信息傳輸至控制器存儲；植株5移動至激光掃描器1的下方時，激光掃描器1的激光光束垂直向下打在植株5上，在和植植株5的葉片、莖桿等接觸的地方會產生反射和折射；激光掃描器1的光接收系統會采集植物體不同部位的激光線反射信號。在移動的過程中，將這些高低不平的線狀信號連續采集，獲得三維點陣云圖，通過建模進一步得出植株的三維結構信息。該信息與電子標簽信息一一對應存儲。

整個過程中，無需停止傳送機構2，流水線作業，可提高工作效率。