一种作物理化参数测量设备的制作方法

本发明涉及光谱测量技术领域，尤其涉及一种作物理化参数测量设备。

背景技术：

随着科技的日益发展，遥感技术、多光谱及高光谱技术等在农业作物、环境植被等方面的监测具有越来越重要的作用，从事农林业、植被覆盖和土地绿化等方向的研究，不可避免的需要利用作物理化参数、植被指数等作为研究的基本依据。

现有技术提供的一些近地面作物理化参数测量设备多数是手持式、肩背式或固定式的，由于手持式、肩背式或固定式的近地面测量设备仅能够在有限区域内进行样本点数据采集，造成采样范围有限，进而导致所采集样本代表性比较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种作物理化参数测量设备，以解决现有技术中近地面测量设备采样范围有限，导致所采集样本代表性比较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种作物理化参数测量设备，包括：

测量设备主体，所述测量设备主体包括相对设置的第一表面和第二表面；

设置在所述第一表面和所述第二表面背离所述测量设备主体一侧的设备连接器，所述设备连接器包括连接轴和连接杆；

其中，所述连接轴的一端可拆卸地连接在所述测量设备主体的第一表面和第二表面；所述连接轴的另一端连接所述连接杆。

优选地，所述连接轴的一端通过螺纹连接可拆卸地与所述测量设备主体的第一表面和第二表面连接。

优选地，所述连接杆为L型连接杆，且所述L型连接杆较短的一端与所述连接轴连接，较长的一端用于连接手柄或支架。

优选地，所述连接杆包括第一连接杆，和位于所述第一连接杆两端且均与所述第一连接杆垂直设置的第二连接杆和第三连接杆，其中，所述第二连接杆用于与所述连接轴连接，所述第三连接杆用于与无人机连接。

优选地，所述连接轴与所述连接杆之间通过连接螺母连接。

优选地，还包括可摆动保险卡，所述可摆动保险卡用于卡合所述连接螺母，以防止所述连接螺母松动。

优选地，所述测量设备主体还包括相对设置的第三表面和第四表面，在所述作物理化参数测量设备工作时，所述第四表面朝向待测作物，所述第三表面背离所述待测作物；所述第三表面包括水平仪和多个入射光电探测器；所述第四表面包括多个反射光电探测器，所述反射光电探测器与所述入射光电探测器个数相同，且一一对应设置。

优选地，所述第四表面还包括光源发射口。

优选地，所述测量设备主体还包括显示器、功能命令输入按钮和内存卡槽。

优选地，所述测量设备主体的形状为立方体。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的作物理化参数测量设备，包括测量设备主体以及设置在所述测量设备主体相对两个表面的设备连接器，所述设备连接器包括连接轴和连接杆，所述连接轴的一端可拆卸地连接在所述测量设备主体的第一表面和第二表面；所述连接轴的另一端连接所述连接杆。通过所述连接轴和连接杆，将测量设备主体搭载在手柄、支架或无人机上，从而使得测量设备不仅可以单手手持、双手手持，对于作物高度较高的，还可以通过所述设备连接器将测量设备架设在测量支架上，从而使得测量设备的测量高度增加，使得采样范围扩大，提高采集样本的代表性；或通过所述设备连接器将测量设备搭载到无人机上，通过无人机进行测量和数据采集工作，进而扩大作物样本点的范围，同样能够提高采集样本的代表性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的立体图；

图2为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的正视图；

图3为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的仰视图；

图5为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的侧视图；

图6为本发明实施例提供的一种作物理化参数测量设备的后视图；

图7为本发明实施例提供的一种设备连接器的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种连接杆的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种连接杆的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种可摆动保险卡的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种光纤和光电探测器接头连接结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所言，现有技术中提供的一些近地面作物理化参数测量设备多数是手持式、肩背式或固定式的，由于需要人工手持或肩背，现有技术中的近地面作物理化参数测量设备基本都只适用于低矮作物或植被的数据采集，对于森林或较高的作物如玉米等测量就很不方便，而且其仅在有限区域内进行样本点数据采集，采样范围有限，导致所采集样本代表性比较差。

为了解决测量设备应用范围小，采集样本数据区域有限的问题，本发明提供一种作物理化参数测量设备，包括：

测量设备主体，所述测量设备主体包括相对设置的第一表面和第二表面；

设置在所述第一表面和所述第二表面背离所述测量设备主体一侧的设备连接器，所述设备连接器包括连接轴和连接杆；

其中，所述连接轴的一端可拆卸地连接在所述测量设备主体的第一表面和第二表面；所述连接轴的另一端连接所述连接杆。

本发明提供的作物理化参数测量设备，包括测量设备主体以及设置在所述测量设备主体相对两个表面(第一表面和第二表面)的设备连接器，所述设备连接器包括连接轴和连接杆，所述连接轴的一端可拆卸地连接在所述测量设备主体的第一表面和第二表面；所述连接轴的另一端连接所述连接杆。通过连接轴和连接杆，将测量设备主体搭载在手柄、支架或无人机上，从而使得测量设备不仅可以单手手持、双手手持，对于作物高度较高的，还可以通过所述设备连接器将测量设备架设在测量支架上，从而使得测量设备的测量高度增加，使得采样范围扩大，提高采集样本的代表性；或通过所述设备连接器将测量设备搭载到无人机上，通过无人机进行测量和数据采集工作，进而扩大作物样本点的范围，同样能够提高采集样本的代表性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面请参见图1-图6，图1为本发明提供的一种作物理化参数测量设备的立体图；图2为所述作物理化参数测量设备的正视图；图3为所述作物理化参数测量设备的俯视图；图4为所述作物理化参数测量设备的仰视图；图5为所述作物理化参数测量设备的侧视图；图6为所述作物理化参数测量设备的后视图。

所述作物理化参数测量设备包括：测量设备主体1，测量设备主体1包括相对设置的第一表面11和第二表面；设置在第一表面11和第二表面背离测量设备主体一侧的设备连接器2，设备连接器2的一端可拆卸地连接在测量设备主体1的第一表面11和第二表面上。

本实施例中设备连接器如图7所示，包括连接轴21和连接杆22，所述连接轴21的一端可拆卸地连接在所述测量设备主体的第一表面和第二表面，即第一表面上设置了一个设备连接器，第二表面上也设置了一个设备连接器；所述连接轴21的另一端连接所述连接杆22。需要说明的是，本实施例中设备连接器与测量设备主体之间为可拆卸连接，在需要手持、架设在支架上或搭载到无人机上时，将设备连接器安装至测量设备主体上，当肩背测量设备或测量设备无需使用时，还可以将设备连接器卸下，以避免外力将设备连接器的连接轴或连接杆损坏。

本实施例中不限定所述可拆卸连接的具体方式，可选的，所述连接轴的一端通过螺纹连接可拆卸地与所述测量设备主体的第一表面和第二表面连接。更可选的，可以在测量设备主体内部镶嵌连接螺母(如图2中的连接螺母12所示)，使得连接轴与连接螺母螺纹连接。通过将连接螺母镶嵌在测量设备主体内部，从而能够避免在拆卸支架、手柄和无人机连接杆过程中，连接轴磨损或者损坏更换等对设备外壳连接处的磨损、变形、滑丝等问题。从而保证设备外壳的使用寿命。另外，通过设置连接螺母，能够使得连接轴与设备外壳的接触面积更大，使得连接更加稳固，而且当连接螺母受损时，还可以进行更换，从而保护设备外壳。

为了保证位于测量设备主体相对两侧的设备连接器在连接手柄、支架或无人机后，不会出现两边连接器的连接处同时松或同时紧的问题，本实施例中，将连接器连接手柄、无人机、支架的一端上开设螺纹，所述螺纹方向为：在与手柄、支架或无人机连接过程中，连接处支撑力方向为连接螺母收紧方向。也即，本实施例中分别与相对的第一表面和第二表面连接的连接轴开设螺纹方向是相对的，从而更好地稳固设备连接器。

为了解决设备连接器既可以手持和搭载在无人机上，又可以架设在支架上，本实施例中将设备连接器设置为以一配三形式，手柄连接端连接螺母、支架连接螺母和无人机连接螺母所使用的大小型号是完全一致的，均可与设备连接器配套连接，可选的，本实施例中上述各连接螺母的外周均优选为磨砂面，从而方便手动连接拧紧，避免了使用扳手等繁琐操作，从而可以防止因使用扳手用力过猛而损坏设备连接器的问题出现。

需要说明的是，本发明实施例中不限定所述连接杆的具体形式，当连接杆连接手柄或支架时，可选的如图8所示，连接杆为L型连接杆221，且所述L型连接杆221较短的一端与所述连接轴连接，较长的一端用于连接手柄或支架。本实施例中不限定所述L型连接杆较短的一端与所述连接轴连接的具体形式，可选地，L型连接杆较短的一端与所述连接轴通过连接螺母222连接，从而使得连接杆和连接轴之间为可拆卸连接。另外，本发明实施例中的附图中仅示出了连接杆与连接轴连接的一端，本发明实施例中对连接杆的另一端不做限定，可以依据手柄或支架的设计而改变。本实施例中，在测量设备不使用时，连接杆背离连接轴的一端还可以加设一个防护套，避免因磕碰而导致连接器受损。

当连接杆连接无人机时，可选的，如图9所示，连接杆包括第一连接杆223，和位于第一连接杆223两端且均与第一连接杆223垂直设置的第二连接杆224和第三连接杆225，其中，第二连接杆224用于与连接轴连接，第三连接杆225用于与无人机连接。本实施例中同样不限定第二连接杆与连接轴连接、第三连接杆与无人机连接的具体形式，可选地，也均通过连接螺母连接，从而使得连接杆与无人机和连接轴均为可拆卸连接。

需要说明的是，本实施例中连接轴与连接杆之间的连接也可选为螺纹连接，即通过连接螺母连接在一起，为避免在测量设备工作过程中，因为其他各种因素导致连接螺母出现松动时，测量设备从无人机上掉落或出现测量角度偏差的现象，如图10所示，本实施例中测量设备还可以包括可摆动保险卡23，用于卡合连接螺母，从而保证连接轴和连接杆之间的连接，防止连接螺母出现松动。更进一步地，还可以包括固定螺栓，所述固定螺栓将连接螺母加固，从而防止连接螺母松动。

本实施例中只要相对的两侧均设置设备连接器，即可避免单边连接时，造成测量设备重心偏移的现象，同时能够解决手持或架设在无人机上时，测量设备主体的外壳单边连接，单边受力，从而造成手持或无人机整体不平衡的问题。对于搭载无人机时，双边同时受力，保持无人机整体平衡，从而能够使得无人机平稳飞行，测量设备采集数据也能够更加稳定。另一方面，双边受力，无需对无人机的平衡控制进行改进，直接搭载到无人机上即可，操作简单易行。

本实施例中不限定设备连接器在第一表面和第二表面上的具体位置，可选的，所述设备连接器位于测量设备主体的相对两个表面的中心位置，从而能够使得两边受力相同，保持平衡。

需要说明的是，本发明实施例中不限定所述测量设备主体的具体结构和功能，只要是满足可搭载到无人机条件的测量设备主体均可，可选的，所述测量设备主体的体重和体积均较小，以便于无需对测量设备主体进行改进，即可通过本发明实施例所述的设备连接器搭载至无人机上。

本实施例中不限定测量设备主体的形状，可选的，为使所述测量设备主体所具备的测量功能更好地发挥和使用，具有较高的测量精度和测量效率，通常将测量设备主体设置为一体化立方体形状，请参见图1-图6所示，所述测量设备主体还包括相对设置的第三表面和第四表面，在所述作物理化参数测量设备工作时，所述第四表面朝向待测作物，所述第三表面背离所述待测作物，也即第四表面朝下，第三表面朝上；所述第三表面包括水平仪31和多个入射光电探测器32；所述第四表面包括多个反射光电探测器41，反射光电探测器41与入射光电探测器32个数相同，且一一对应设置。

本实施例中还可以根据太阳光入射情况，将入射光电探测器按照一定距离和角度均匀固定在设备外壳的第三表面，也即上表面上，从而利于测量入射太阳光的强度。需要说明的是，本发明实施例提供的测量设备可搭载在无人机上，由于搭载在无人机上进行测量时，测量设备主体是位于无人机下方的，此时，位于测量设备主体上表面的入射光电探测器会被无人机遮挡，因此，本实施例中提供的测量设备主体还包括导光光纤，将太阳光入射光导入到光电探测中进行测量。如图11所示，为光纤322和光电探测器接头321，通过光电探测器接头321可将该光纤322套在入射光探测器32的光学窗口上，并用固定螺丝加以固定，从而防止在无人机飞行作业过程中连接处出现松动。为了使得测量的角度能够有直观参考，本发明实施例提供的测量设备主体的第三表面上还设置有水平仪，从而在测量过程中能够明确直观地知道测量设备的测量角度是否存在偏差，进而进行及时矫正。

需要说明的是，本发明实施例中第四表面还包括光源发射口，通过光源发射光线，实现测量设备的主动光源测量，使得测量设备在光照强度较弱或多云天气也能正常进行测量。本实施例中不限定所述光源发射口的具体位置，可选的将光源发射口放置在多个反射光电探测器的中央，从而能够避免多个反射光电探测器由于距离光源的位置有偏差而导致的光照强度不相同，接收到的反射光信号有偏差，从而导致测量结果不准确，误差增大。

如图1-图6所示，本发明实施例中测量设备主体的外壳还包括第五表面和第六表面，所述第五表面包括显示器51、功能命令输入按钮52和内存卡槽53等结构，为了方便测量，将主要操作的功能命令输入按钮52和显示器51放置于测量者正对面，以方便操作记录所测量数据，并且时时观测到设备测量状态等，提高测量效率。

测量设备主体的第六表面上包括一个电源卡槽61，如图6所示，为测量设备的后视图，电源卡槽61为自上而下相连接的母卡槽，卡槽下端有卡托，可使电源配套的公卡子连接以后不会脱落下滑，连接稳固。

本发明提供的作物理化参数测量设备，包括测量设备主体以及设置在测量设备主体相对两个表面的设备连接器，设备连接器包括连接轴和连接杆，连接轴的一端可拆卸地连接在测量设备主体的第一表面和第二表面；连接轴的另一端连接连接杆。通过连接轴和连接杆，将测量设备主体搭载在手柄、支架或无人机上，从而使得测量设备不仅可以单手手持、双手手持，对于作物高度较高的，还可以通过设备连接器将测量设备架设在测量支架上，从而使得测量设备的测量高度增加，使得采样范围扩大，提高采集样本的代表性；或通过设备连接器将测量设备搭载到无人机上，通过无人机进行测量和数据采集工作，进而扩大作物样本点的范围，同样能够提高采集样本的代表性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。