松针叶面积测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及叶面积测量技术领域，尤其涉及一种松针叶面积测量装置及方法。
【背景技术】
[0002]叶片是植物进行光合作用的主要器官，其叶面积是衡量作物群体结构的重要指标之一。因此能够快速精确测量叶面积具有重要的意义。
[0003]目前，叶面积测量装置与方法大多是针对玉米和小麦等片状叶子，主要包括:坐标纸法、画格法、图像检测及光谱扫描法。但是，松针厚度相比于片状叶子较厚，不能使用片状叶子叶面积测量方法进行测量。
[0004]鉴于此，如何对松针对叶面积进行测量成为当前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种松针叶面积测量装置及方法，可以实现松针叶面积的测量。
[0006]第一方面，本发明提供一种松针叶面积测量装置，包括:一侧面带开门的箱体、光学玻璃镜片、第一平行光光源、第二平行光光源、第一图像传感器、第二图像传感器、处理器和显示器；
[0007]所述光学玻璃镜片，位于所述箱体内部，用于承载待测松针；
[0008]所述第一平行光光源，位于所述箱体内部的底面，用于产生照亮待测松针横向截面的平行光；
[0009]所述第二平行光光源，位于所述箱体内部与带开门的侧面相邻的一侧面，用于产生照亮待测松针纵向截面的平行光；
[0010]所述第一图像传感器，位于所述箱体内部的顶面，用于在所述第一平行光光源发光且所述第二平行光光源不发光时，分别获取所述第一图像传感器参考背景信息以及待测松针横向截面的投影信息；
[0011]所述第二图像传感器，位于所述箱体内部与所述第二平行光光源所在侧面相对的侧面，用于在所述第二平行光光源发光且所述第一平行光光源不发光时，分别获取所述第二图像传感器参考背景信息以及待测松针纵向截面的投影信息；
[0012]所述处理器，分别与所述第一图像传感器和所述第二图像传感器连接，用于根据所述第一图像传感器获取的所述第一图像传感器参考背景信息和待测松针横向截面的投影信息、以及所述第二图像传感器获取的所述第二图像传感器参考背景信息和待测松针纵向截面的投影信息，获取待测松针的横向和纵向投影的尺寸参数，根据所述尺寸参数，通过预设的松针叶面积计算模型，获取待测松针的叶面积；
[0013]所述显示器，与所述处理器连接，用于显示所述处理器获取的待测松针的叶面积。
[0014]可选地，所述预设的松针叶面积计算模型，用于
[0015]根据所述尺寸参数，分别获取待测松针的顶端圆锥体、中间圆柱体和末端圆锥台的表面积，根据所述待测松针的顶端圆锥体、中间圆柱体和末端圆锥台的表面积，获取待测松针的叶面积。
[0016]可选地，所述第一平行光光源和所述第二平行光光源均包括:平凸柱面透镜和多个 LED ；
[0017]所述多个LED位于所述平凸柱面透镜的焦平面；
[0018]所述平凸柱面透镜，用于将所述多个LED发出的光转换为平行光。
[0019]可选地，所述装置，还包括:推拉窗口 ；
[0020]所述推拉窗口设置在所述光学玻璃镜片靠近所述箱体带开门的侧面的边缘，用于在所述箱体的开门打开时，通过推拉所述推拉窗口，将待测松针承载在所述光学玻璃镜片上，所述推拉窗口和光学玻璃镜片构成推拉式松针叶片承载平台。
[0021]可选地，所述光学玻璃镜片为高透光学玻璃镜片。
[0022]可选地，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器均为CXD图像传感器。
[0023]第二方面，本发明提供一种基于上述松针叶面积测量装置的松针叶面积测量方法，包括:
[0024]获取第一图像传感器在第一平行光光源发光且第二平行光光源不发光时，分别获取的第一图像传感器参考背景信息以及待测松针横向截面的投影信息；
[0025]获取第二图像传感器在第二平行光光源发光且第一平行光光源不发光时，分别获取的第二图像传感器参考背景信息以及待测松针纵向截面的投影信息；
[0026]根据所述第一图像传感器参考背景信息、待测松针横向截面的投影信息、第二图像传感器参考背景信息和待测松针纵向截面的投影信息，获取待测松针的横向和纵向投影的尺寸参数；
[0027]根据所述尺寸参数，通过预设的松针叶面积计算模型，获取待测松针的叶面积。
[0028]可选地，所述预设的松针叶面积计算模型，包括:
[0029]根据所述尺寸参数，分别获取待测松针的顶端圆锥体、中间圆柱体和末端圆锥台的表面积；
[0030]根据所述待测松针的顶端圆锥体、中间圆柱体和末端圆锥台的表面积，获取待测松针的叶面积。
[0031]由上述技术方案可知，本发明的松针叶面积测量装置及方法，可以实现松针叶面积的测量。
【附图说明】
[0032]图1为本发明一实施例提供的一种松针叶面积测量装置的结构示意图；
[0033]图2为本发明一实施例提供的一种基于图1所示松针叶面积测量装置的松针叶面积测量方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，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的实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]图1示出了本发明一实施例提供的一种松针叶面积测量装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的松针叶面积测量装置，包括:一侧面带开门的箱体0、光学玻璃镜片5、第一平行光光源1、第二平行光光源7、第一图像传感器6、第二图像传感器4、处理器8和显示器10 ；
[0036]所述光学玻璃镜片5，位于所述箱体O内部，用于承载待测松针；
[0037]所述第一平行光光源1，位于所述箱体O内部的底面，用于产生照亮待测松针横向截面的平行光；
[0038]所述第二平行光光源7，位于所述箱体O内部与带开门的侧面相邻的一侧面，用于产生照亮待测松针纵向截面的平行光；
[0039]所述第一图像传感器6，位于所述箱体O内部的顶面，用于在所述第一平行光光源I发光且所述第二平行光光源7不发光时，分别获取所述第一图像传感器6参考背景信息以及待测松针横向截面的投影信息；
[0040]所述第二图像传感器4，位于所述箱体O内部与所述第二平行光光源7所在侧面相对的侧面，用于在所述第二平行光光源7发光且所述第一平行光光源I不发光时，分别获取所述第二图像传感器4参考背景信息以及待测松针纵向截面的投影信息；
[0041]所述处理器8，分别与所述第一图像传感器6和所述第二图像传感器4连接，用于根据所述第一图像传感器6获取的所述第一图像传感器6参考背景信息和待测松针横向截面的投影信息、以及所述第二图像传感器4获取的所述第二图像传感器4参考背景信息和待测松针纵向截面的投影信息，获取待测松针的横向和纵向投影的尺寸参数，根据所述尺寸参数，通过预设的松针叶面积计算模型，获取待测松针的叶面积；
[0042]所述显示器10，与所述处理器8连接，用于显示所述处理器8获取的待测松针的叶面积。
[0043]可理解的是，所述第一平行光光源I和所述第一图像传感器6在所述箱体O内部分别位于所述光学玻璃镜片5的相对的两侧，所述第二平行光光源7和所述第二图像传感器4在所述箱体O内部分别位于所述光学玻璃镜片5的相对的另外两侧(即位于与带开门的侧面相邻的两侧面)。
[0044]在具体应用中，本实施例所述第一平行光光源1，可包括:平凸柱面透镜2和多个发光二极管(Light Emitting D1de，简称 LED) 12 ;
[0045]所述多个LED12位于所述平凸柱面透镜2的焦平面；
[0046]所述平凸柱面透镜2，用于将所述多个LED12发出的光转换为平行光。
[0047]在具体应用中，本实施例所述第二平行光光源7，可包括:平凸柱面透镜9和多个LEDll ；
[0048]所述多个LEDll位于所述平凸柱面透镜9的焦平面；
[0049]所述平凸柱面透镜9，用于将所述多个LEDll发出的光转换为平行光。
[0050]可理解的是，将LED放置在平凸柱面透镜的焦平面上，能够产生较好效果的平行光，本实施例所述平凸柱面透镜(2，9)可优先选用光学玻璃透镜材质。
[0051]在具体应用中，本实施例所述装置，还可以包括:推拉窗口 3 ；
[0052]所述推拉窗口 3设置在所述光学玻璃镜片5靠近所述箱体O带开门的侧面的边缘，用于在所述箱体O的开门打开时，通过推拉所述推拉窗口 3，将待测松针承载在所述光学玻璃镜片5上，所述推拉窗口 3和光学玻璃镜片5构成推拉式松针叶片承载平台。
[0053]可理解的是，将推拉窗口 3与光学玻璃镜片5构成推拉式松针叶片承载平台，是为了便于松针的放置及与避免外界环境光对第一图像传感器6及第二图像传感器4的投影成像的影响，此平台可以方便的推拉并放置松针，关闭后又可