[發(fā)明專利]一種植物表型多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710201415.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106840269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭慶華;徐光彩;龐樹(shù)鑫;吳芳芳;劉瑾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院植物研究所
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，具體是一種植物表型多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的植物表型數(shù)據(jù)采集主要是以人工手動(dòng)測(cè)量為主，數(shù)據(jù)采集過(guò)程效率低下，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，由于人為因素導(dǎo)致的主觀測(cè)量誤差無(wú)可避免，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)及傳感器技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了基于高分辨率影像的表型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，此類系統(tǒng)傳感器單一，系統(tǒng)運(yùn)行需要的輔助設(shè)備多，針對(duì)于不同類型的數(shù)據(jù)需要多次采集，采集周期長(zhǎng)，并且在不同傳感器進(jìn)行非同步測(cè)量的同時(shí)，由于受到外界環(huán)境擾動(dòng)的影響，多源數(shù)據(jù)的獲取并不是嚴(yán)格意義上的同時(shí)期數(shù)據(jù)，不利于后期的數(shù)據(jù)融合處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種植物表型多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種植物表型多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括負(fù)責(zé)承載整個(gè)系統(tǒng)的多源傳感器的安置和保護(hù)的主體機(jī)箱、激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)、高光譜儀和中控計(jì)算機(jī)，所述激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)、高光譜儀和中控計(jì)算機(jī)均安裝在主體機(jī)箱內(nèi)部，中控計(jì)算機(jī)分別連接激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)和高光譜儀。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述主體機(jī)箱上設(shè)有設(shè)備供電插口和通訊插口，其兩側(cè)有手提把手，頂部有燕尾槽結(jié)構(gòu)，機(jī)箱主體表面還設(shè)有高分辨率工業(yè)相機(jī)鏡頭窗口、熱紅外相機(jī)鏡頭窗口、激光雷達(dá)掃描窗口和高光譜儀鏡頭窗口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明植物表型多源數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)在一個(gè)體系內(nèi)集成了多類型傳感器，包括激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)以及成像高光譜儀，可以在中控計(jì)算機(jī)的同步控制下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同期采集，整個(gè)系統(tǒng)高度集成，相比較于傳統(tǒng)的異步測(cè)量方式，本系統(tǒng)能夠同步采集包括三維激光點(diǎn)云、熱紅外影像、RGB影像以及高光譜影像數(shù)據(jù)，有利于后期數(shù)據(jù)融合處理。相比較于單一傳感器的數(shù)據(jù)采集方式，本系統(tǒng)具有多源數(shù)據(jù)采集能力，數(shù)據(jù)能容量豐富，可用于植物表型結(jié)構(gòu)分析的同時(shí)進(jìn)一步開(kāi)展生理生化相關(guān)參數(shù)的提取和計(jì)算。為作物表型研究提供了更有力的支撐，同時(shí)夠以多種載具作為作業(yè)平臺(tái)，可以掛載于穩(wěn)定軌道上，也可以搭載在行進(jìn)的機(jī)動(dòng)平臺(tái)上，作業(yè)靈活性強(qiáng)。且不受室內(nèi)外環(huán)境影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明圖外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的工作方式圖；

圖中：1、主體機(jī)箱，2、激光雷達(dá)，3、熱紅外相機(jī)，4、高分辨率工業(yè)相機(jī)，5、高光譜儀，6、中控計(jì)算機(jī)，7、高分辨率工業(yè)相機(jī)鏡頭窗口，8、熱紅外相機(jī)鏡頭窗口，9、激光雷達(dá)掃描窗口，10、高光譜儀鏡頭窗口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-3，一種植物表型多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括負(fù)責(zé)承載整個(gè)系統(tǒng)的多源傳感器的安置和保護(hù)的主體機(jī)箱、激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)、高光譜儀和中控計(jì)算機(jī)，所述激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)、高光譜儀和中控計(jì)算機(jī)均安裝在主體機(jī)箱內(nèi)部，中控計(jì)算機(jī)分別連接激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)和高光譜儀。

主體機(jī)箱上設(shè)有設(shè)備供電插口和通訊插口，其兩側(cè)有手提把手，頂部有燕尾槽結(jié)構(gòu)，機(jī)箱主體表面還設(shè)有高分辨率工業(yè)相機(jī)鏡頭窗口、熱紅外相機(jī)鏡頭窗口、激光雷達(dá)掃描窗口和高光譜儀鏡頭窗口。

本發(fā)明的工作原理是：植物表型多源數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)，集成了包括激光雷達(dá)、熱紅外相機(jī)、高分辨率工業(yè)相機(jī)以及高光譜儀四種傳感器以及中控計(jì)算機(jī)，四種傳感器與中控計(jì)算機(jī)相連接，操作人員通過(guò)操控端PC以無(wú)線訪問(wèn)的模式實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集控制。設(shè)備上電之后，各個(gè)傳感器激活，客戶端計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與傳感器中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，客戶端通過(guò)遠(yuǎn)控實(shí)現(xiàn)傳感器的初始化并開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，設(shè)備在載具平臺(tái)（可以是田間機(jī)動(dòng)車也可以是人力車等）的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下，沿著圖1所示的運(yùn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)下方植物的數(shù)據(jù)采集。作業(yè)方式如下圖3設(shè)備作業(yè)方式所示。