一種基于時(shí)間戳霧滴葉面鋪展特性獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)間戳霧滴葉面鋪展特性獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)的發(fā)展很大程度上依賴裝備的進(jìn)步，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)將信息化和農(nóng)業(yè)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的質(zhì)的飛躍，為農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用插上了翅膀。植保是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)重要環(huán)節(jié)，植保技術(shù)的研究目前多為藥械的測(cè)試，對(duì)于霧滴在作物上的表現(xiàn)相對(duì)缺乏，傳統(tǒng)方式主要是人工操作然后在電子顯微鏡下觀察，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)霧滴的鋪展研究深入細(xì)致，不利于變量噴藥及其機(jī)理的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種基于時(shí)間戳霧滴葉面鋪展特性獲取方法，使得可實(shí)現(xiàn)快速收集霧滴鋪展圖像，并獲取霧滴葉面鋪展特性。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于時(shí)間戳霧滴葉面鋪展特性獲取方法，包括如下步驟:
[0007]S1、將多層葉片分別通過(guò)托葉架裝置設(shè)置在靶標(biāo)作物的上方，并在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的操控下實(shí)時(shí)調(diào)整托葉架裝置的空間位置，用于完成對(duì)多層葉片的角度模擬；
[0008]S2、將頂置攝像頭、側(cè)置攝像頭分別對(duì)應(yīng)安裝在多層葉片的上方、側(cè)方；在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下，頂置攝像頭通過(guò)水平移動(dòng)與垂直移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)從上面追蹤多層葉片上的霧滴，同時(shí)，側(cè)置攝像頭通過(guò)角度轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)從側(cè)面追蹤多層葉片上的霧滴；
[0009]S3、釋放霧滴，使霧滴在多層葉片中的頂層生成后開始擴(kuò)散，并自上而下滾落至其他各層，在此期間，通過(guò)頂置攝像頭與側(cè)置攝像頭共同配合以采集該霧滴的滾落信息及鋪展特性信息，同時(shí)將采集到的信息反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；
[0010]S4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)頂置攝像頭和側(cè)置攝像頭反饋的信息，利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息建立霧滴的鋪展模型。
[0011 ] 其中，將所述多層葉片的層數(shù)設(shè)置為不少于三層。
[0012]其中，當(dāng)所述多層葉片的層數(shù)為三層時(shí)，所述托葉架裝置包括縱向設(shè)置的升降支架和分別橫向設(shè)置的上層托葉架、中層托葉架及下層托葉架；所述多層葉片分別對(duì)應(yīng)固定在各層托葉架上，所述各層托葉架的一端分別鉸接于升降支架上，且在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的作用下調(diào)節(jié)所述多層葉片的角度變化范圍。
[0013]其中，將所述頂置攝像頭的數(shù)量設(shè)置為多組，各組頂置攝像頭分別可移動(dòng)地安裝在多層葉片上方的水平軌道上。
[0014]其中，各組頂置攝像頭分別通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置可移動(dòng)地安裝在多層葉片上方的水平軌道上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通訊連接，用于驅(qū)動(dòng)每組頂置攝像頭水平移動(dòng)與垂直移動(dòng)。
[0015]其中，將所述側(cè)置攝像頭的數(shù)量設(shè)置為多組，各組側(cè)置攝像頭分別通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在多層葉片的側(cè)方，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通訊連接，用于驅(qū)動(dòng)每組側(cè)置攝像頭進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]其中，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置分別為步進(jìn)電機(jī)。
[0017]其中，步驟S3中，在霧滴開始擴(kuò)散時(shí)通過(guò)電子計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行計(jì)時(shí)，該電子計(jì)時(shí)裝置與頂置攝像頭連接，使得拍攝圖像包含有時(shí)間信息。
[0018]其中，所述電子計(jì)時(shí)裝置為電子秒表。
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明基于多角度機(jī)器視覺獲取霧滴鋪展圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制多組葉片傾角以及相互位置關(guān)系，可快速精準(zhǔn)測(cè)量霧滴連續(xù)從一個(gè)葉片滾落后在其他葉片上的鋪展規(guī)律；可進(jìn)行三組或三組以上的葉片互相滾落，同時(shí)可測(cè)試真實(shí)植株沉積霧滴后葉片的鋪展，從而快速得出霧滴鋪展模型。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例霧滴葉面鋪展特性圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例在對(duì)三層葉片進(jìn)行霧滴葉面鋪展特性圖像采集的原理方框圖；
[0023]其中，1:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；2:水平軌道；3:移動(dòng)電機(jī)；4:橫向電機(jī)；5:垂直電機(jī)；6:頂置攝像頭；7:側(cè)置攝像頭；8:角度電機(jī)；10:上層托葉架；11:中層托葉架；12:下層托葉架；13:靶標(biāo)作物。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0026]在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0027]如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種基于時(shí)間戳霧滴葉面鋪展特性獲取方法，其包括如下步驟:
[0028]S1、將多層葉片分別通過(guò)托葉架裝置設(shè)置在靶標(biāo)作物13的上方，并在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1的操控下實(shí)時(shí)調(diào)整托葉架裝置的空間位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多層葉片的角度模擬，包括多層葉片的角度及相對(duì)位置關(guān)系；而且，靶標(biāo)作物13可放置實(shí)際葉片模擬整株作物，當(dāng)然也可根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整。
[0029]S2、將頂置攝像頭6、側(cè)置攝像頭7分別對(duì)應(yīng)安裝在多層葉片的上方、側(cè)方；其中，頂置攝像頭6在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1的控制下進(jìn)行水平移動(dòng)與垂直移動(dòng)，用于采集俯視圖像，并在上方移動(dòng)跟蹤獲取霧滴移動(dòng)信息；同時(shí)，側(cè)置攝像頭7在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1的控制下進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動(dòng)，用于在側(cè)面采集不同角度的霧滴信息。
[0030]S3、釋放霧滴，霧滴在多層葉片中的頂層生成后開始擴(kuò)散，并自上而下滾落至其他各層，換言之，該霧滴從頂層葉片擴(kuò)散到邊緣，然后滾落到中層，并繼續(xù)擴(kuò)散滾落到底層；在此期間，該霧滴的滾落信息、鋪展特性信息分別通過(guò)頂置攝像頭6、側(cè)置攝像頭7記錄并反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1。此外，在步驟S3中，在霧滴開始擴(kuò)散時(shí)通過(guò)電子計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行計(jì)時(shí)，該電子計(jì)時(shí)裝置與頂置攝像頭6連接，使得拍攝圖像包含有時(shí)間信息。優(yōu)選的，電子計(jì)時(shí)裝置為電子秒表。
[0031]S4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1根據(jù)頂置攝像頭6和側(cè)置攝像頭7反饋的信息，經(jīng)融合圖像后利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息建立霧滴的鋪展模型。本發(fā)明將霧滴作為重點(diǎn)對(duì)象，研究少量特征霧滴的鋪展，使得霧滴的鋪展研究深入細(xì)致，為變量噴藥及其機(jī)理的研究提供重要的方法和手段。
[0032]本實(shí)施中將多層葉片的層數(shù)設(shè)置為不少于三層。當(dāng)然，還可根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)置。當(dāng)多層葉片的層數(shù)為三層時(shí)，托葉架裝置包括縱向設(shè)置的升降支架和分別橫向設(shè)置的上層托葉架10、中層托葉架11及下層托葉架12 ;其中，升降支架可在垂直方向伸