[實用新型]一種水稻單蘗圖像采集裝置

有效

• 申請號: 201520245917.8
• 申請日: 2015-04-22
• 公開（公告）號: CN204705320U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 李緒孟;王小卉;肖應輝
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及水稻株形精確數量描述所需數據采集和加工的裝置及方法，尤其是水稻單蘗圖像采集裝置及水稻葉脈曲線和葉角精確提取方法。

背景技術

我國水稻產量曾有兩次突破，一是水稻高稈改矮稈，二是矮稈水稻改雜交水稻，矮稈品種比高稈品種增產、雜交稻比矮稈品種增產，其共同本質是株型改良。株型改良進程分為兩個階段，第一階段是矮化育種，第二階段是理想株型育種，想株型育種的發展方向是形態與機能兼顧，理想株型與優勢利用相結合。

廣義的株型是指綜合的生物學性狀的組配形式及其整體表達，它不僅包括植株的形態特征、空間排列方式，而且包括與群體光能利用直接相關聯的某些機能性狀，如生育期、光合特性、庫源流協調性、谷草比、休眠性、抗逆性、需肥性、分典性等等。狹義的株形系指植物體的形態特征、空間排列方式以及各性狀之間的關系，如植株高矮、分蘗集散、葉片的長短、寬窄及角度、穗形、個體在群體中的排列方式及其幾何結構等。株形系指植物體的形態特征、空間排列方式以及各性狀之間的關系，如植株高矮、分蘗集散、葉片的長短、寬窄及角度、穗形、個體在群體中的排列方式及其幾何結構等。

株型模擬是對作物的形態特征、空間排列方式以及各性狀之間的關系，如植株高矮、分蘗集散、葉片的長短、寬窄及角度、穗形、個體在群體中的排列方式及其幾何結構的模擬。株型模擬的基礎是株型模型。株型模擬的目的在于為理想株型的選擇，田間管理提供理論支持。

目前株型模擬使用的主要信息是水稻冠層垂直空間的葉面積分布和光分布。提取更豐富的株型信息，能為理想株型提供多角度的研究，有利于提高模型的有效性。葉脈曲線模擬的研究不少見，如石春林（石春林.?水稻形態建成模型及虛擬生長研究[D].?南京:?南京農業大學,?2006.）、郭炎（郭炎,李保國.玉米冠層的數學描述與二維重建研究,應用生態學報,1999,10(1):39-41）等都研究，然而葉脈曲線數據采集及基于葉脈曲線數據確不曾見。葉角測量的方法和裝置比較多，以往簡易測量水稻葉面積的方法主要有：測定葉片角度一般采用直接測量法、作圖法及斜點樣方法。直接測量法是用量角器直接測定，精確性較差；作圖法是將葉枕和葉尖位置畫在紙上，然后用量角器測定，比較準確但測定速度慢，不適于大量測定；斜點樣方法需要特制的工具及復雜的計算，比較抽象難以普及。此外,要同時測定基角、開張角及披垂度，用上述方法也是困難的。徐正進（徐正進,?董克.?水稻葉片基角,?開張角和披垂度的同時測定方法[J].?沈陽農業大學學報,?1991,?22(2):?185-187.）設計出可以同時測定葉片基角、開張角和披垂度的測定板是角度簡化了葉角的測量，然而，它并不能提供更多的葉脈曲線的信息，而且測量的簡便快捷也有待進一步改進。為此，我們設計本實用新型提取水稻葉脈曲線和葉角的圖形處理系統，方便、快捷、高效、精確地獲取水稻葉脈曲線和葉角。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種方便、快捷、高效、精確地獲取水稻葉脈曲線和葉角所需的硬件和軟件，發明內容包括。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的水稻單蘗圖像采集裝置，其特征在于包括攝像頭（1）、支架（2）、背景板（3）、計算機（4）、攝像頭固定裝置（5）、調節板器（6）、莖稈固定裝置（7）、校驗紙（8）組成；支架（2）由木料制成，支架（2）的底座一端呈T形，另一端呈十字形，十字形上部是豎桿；攝像頭（1）通過攝像頭固定裝置（5）固定在支架（2）豎桿上，并通過選擇固定的位置調節攝像頭的高度；背景板（3）是為黑色的木板，莖稈固定裝置（7）是一塊帶有鐵簪的木塊，拍攝圖像時莖稈插在鐵簪上；調節板（6）可置于支架（2）T形端和背景板（3）之間以調節攝像頭與背景板（3）的距離；攝像頭（1）為高清網絡攝像頭直接連接在計算機（4）上，通過攝像頭（1）自帶的軟件拍攝水稻分蘗圖像；校驗紙（8）是一張描有黑色等距網格點的白紙。

為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種水稻單蘗圖像采集裝置拍攝單蘗圖像的過程，其包括如下步驟：

1）根據單蘗的大小高矮，調整攝像頭固定在支架（2）豎桿的位置和增減調節板（6）的個數以調節攝像頭（1）的高度及攝像頭（1）與背景板（3）的距離，連接攝像頭與計算機，啟動圖像拍攝軟件，調節好拍攝參數；

2）將校驗紙（8）平放在背景板（3）前，拍攝校驗紙（8）的圖像，然后將校驗紙（8）移走；

3）固定裝置，依次從稻株上取下單蘗，將莖稈插在鐵簪上，控制拍攝軟件拍攝分蘗的圖像。