一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置及方法与流程

本发明涉及农业航空技术领域，特别是关于一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置及方法。

背景技术：

在航空喷雾作业质量检测过程中，雾滴粒径、雾滴覆盖密度等雾滴参数是评价航空喷雾作业质量的重要指标。采用适当的方法开展雾滴相关参数的现场检测工作，可以验证航空喷雾设备性能，评估航空喷洒作业质量，为优化航空喷雾作业技术提供依据。目前常用的雾滴图像采集装置为手持式扫描装置，该装置使用便携式扫描仪,能够识别粒径仅为几十微米的沉积雾滴,能够对雾滴图像进行批量化处理，但该装置扫描速度较慢、分辨率较低，并且扫描仪需要连接电脑,不适宜在作业现场使用，具体表现如下：

1.不适宜作业现场检测——手持式扫描装置进行雾滴图像采集时需要电源、数据线及笔记本电脑等辅件，不方便携带，不适宜作业现场检测。

2.雾滴图像成像质量差——普通便携式扫描仪的分辨率较低,导致雾滴图像的清晰度不高，并且由于所获取的小雾滴图像成像质量差,会影响检测结果的准确性。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置及方法，旨在解决航空喷雾作业质量评价过程中，常用雾滴图像采集装置存在的技术缺陷。

本发明所采用的技术方案是：一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置，包括外壳及在外壳的内腔中安装的两个直角三棱镜及led光源，在所述外壳上固定有上盖，所述led光源包括led灯珠、microusb接口、太阳能电池板、pcb电路板及锂电池；

所述外壳正面设置有凹槽(一)，并在凹槽底面设置有排线槽，所述太阳能电池板安装于凹槽(一)内，其导线安置于排线槽内，并通过排线槽右端设置的圆形通孔延伸至外壳内腔；在外壳内腔底面并排设置有2个用于安装直角三棱镜的凹槽(二)，并且右边凹槽正中位置设置有1个正方形通孔，右边凹槽的右侧设置有凹槽(三)，凹槽(三)的右侧中间位置设置有连接孔，所述pcb电路板与microusb接口、led灯珠通过焊锡固定连接，并安装于凹槽(三)内，microusb接口与连接孔配合连接；所述锂电池安装于外壳内腔的右侧壁面，太阳能电池板及锂电池通过导线与pcb电路板实现电路连接；

所述上盖上表面左侧设置有1个圆形凹槽，圆形凹槽中心有1个圆形通孔，右侧设置有1个环形凹槽，在圆形通孔内安装所述石英玻璃片，在圆形凹槽和环形凹槽内各安装一个钕铁硼环形磁铁。

本发明还提供了一种利用上述雾滴图像采集辅助装置进行雾滴图像采集的方法，包括如下步骤：

步骤一，首先将雾滴图像采集装置的顶部与背面带有铁片的手机贴合，并调整手机摄像头中心使之与雾滴图像采集装置石英玻璃片中心重合；

步骤二，打开手机并调用手机相机程序；

步骤三，将水敏纸置于雾滴图像采集装置底部正方形通孔处，并调整水敏纸位置使雾滴图像清晰可见，布满正方形通孔；

步骤四，点击相机拍照按钮，完成雾滴图像采集。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.配合手机使用，实用性强。该装置摒弃传统的以扫描装置为主的图像获取方式，以目前常用的手机作为图像采集工具，能够充分利用手机普及率高、无需额外购置，并且分辨率高、使用方便、具备网络通信功能等优点，提高了该装置的实用性。

2.一体式结构，携带方便——该装置是集成太阳能电池板、led灯珠及直角三棱镜等关键部件的一体式雾滴图像采集装置，具有功能完善、体积小、重量轻、方便携带等优点，避免了常用雾滴采集装置辅件多，质量大，不适宜作业现场检测等问题。

3.成像质量好，数据管理便捷——该装置采用led稳定光源，避免了在采集雾滴图像时周围环境对成像质量的影响，并且结合雾滴图像处理软件使用，能够对手机拍摄的雾滴图像进行实时分析处理、数据传输及数字化存储等功能，提高了数据管理的便捷性。

4.稳定可靠，使用方便——该装置外壳采用高强度铝合金材质，增强了装置的抗冲击能力，有效保障了装置的稳定性与可靠度，并且装置不仅可以通过太阳能充电，还可以通过移动电源充电，使用更加方便。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的立体装配图；

图2本发明的正三轴测视图；

图3为本发明的仰视图。

具体实施方式

一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置，如图1至图3所示，包括铝制外壳1及在铝制外壳1的内腔中安装的两个直角三棱镜11及led光源，所述铝制外壳1通过6个h型十字槽沉头螺钉与铝制上盖10固定连接。所述led光源包括led灯珠、microusb接口6、太阳能电池板5、pcb电路板4及锂电池3；所述铝制上盖10包括钕铁硼环形磁铁8、石英玻璃片9及eva橡胶垫7等。

所述铝制外壳1外形呈长方体腔体结构，长宽高分别为96mm、42mm、36mm；铝制外壳正面设置有用于安装太阳能电池板的凹槽(一)，并在凹槽底面设置有排线槽，排线槽的右端设置有1个圆形通孔。在铝制外壳内腔底面并排设置有2个用于安装直角三棱镜的凹槽(二)，并且右边凹槽正中位置设置有1个长度为26mm的正方形通孔；右边凹槽的右侧设置有用于安装pcb电路板4的凹槽(三)，凹槽(三)的右侧中间位置设置有microusb接口6的连接孔。铝制外壳内腔上下壁面各设置有1个直角三棱镜竖直限位块(一)，左侧壁面设置有2个直角三棱镜竖直限位块(二)；铝制外壳上表面设置有用于安装铝制上盖10的凹槽(四)，并在凹槽底面四周设置有6个螺纹孔。

所述铝制上盖10上表面左侧设置有1个用于安装钕铁硼环形磁铁的圆形凹槽，圆形凹槽中心有1个用于安装石英玻璃片圆形通孔，右侧设置有1个安装钕铁硼环形磁铁环形凹槽，四周设置有6个十字螺钉间隙孔；铝制上盖的下表面设置有1个与铝制外壳内腔相互配合的圆形凸台。

所述太阳能电池板5安装于铝制外壳正面的凹槽(一)，其导线安置于排线槽内，并通过排线槽的右端通孔延伸至铝制外壳内腔；

所述pcb电路板4与microusb接口6、led灯珠通过焊锡固定连接，并安装于铝制外壳内腔底面的凹槽(三)，microusb接口与连接孔配合连接。

所述锂电池3安装于铝制外壳内腔的右侧壁面，太阳能电池板5及锂电池3通过导线与pcb电路板4实现电路连接。

所述直角三棱镜11分别安装于铝制内腔底面的凹槽(二)，其左侧直角三棱镜的左侧面紧贴铝制外壳内腔左侧壁面竖直限位块(二)的右侧面，其右侧直角三棱镜的左侧面紧贴铝制外壳内腔上下壁面竖直限位块(一)的右侧面。

所述石英玻璃片9安装于铝制上盖10的圆形通孔内，其钕铁硼环形磁铁8分别安装于铝制上盖10的圆形凹槽和环形凹槽。

所述橡胶垫7设置于铝制上盖下表面，并在石英玻璃片9所对应位置设置有1个圆形通孔。

本发明还提供了一种基于手机拍照的雾滴图像采集辅助装置进行雾滴图像采集的方法，包括如下步骤：

步骤一，首先将雾滴图像采集装置的顶部与背面带有铁片的手机贴合，并调整手机摄像头中心使之与雾滴图像采集装置石英玻璃片中心重合，接着进入步骤二；

步骤二，打开手机，调用手机相机，接着进入步骤三；

步骤三，将水敏纸置于雾滴图像采集装置底部正方形通孔处，并调整水敏纸位置使雾滴图像清晰可见，布满正方形通孔，接着进入步骤四；

步骤四，点击拍照按钮，调整采样范围、增强系数及预定阀值三项参数，完成雾滴图像采集。