一种基于嵌入式系统的农业数字相机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农业数字相机，尤其是涉及一种能够根据需要采集不同波段农业图像信息的数字相机。
【背景技术】
[0002]我国是农业大国，正处在从传统农业向精准农业过渡的关键时期。获取农业图像信息，尤其是获取农作物的图像信息对农业生产具有十分重要的意义，它不仅对农作物长势、产量估计有着重要的作用，而且对于大田的规划利用提供重要的科学依据。近年来，国内外科研机构及相关企业单位开发了多种农业图像信息采集设备，但多集中于采集单一农作物或某一特定波段的图像信息，而且多为便携式，难以实现不同平台的移植使用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于嵌入式系统的农业数字相机，摄像头可根据需要切换，满足了拍摄农业应用对特定波段的要求，摄像头滤光片也可根据采集波段的需要进行更换，实现了单装置下采集不同波段农业图像信息的功能，且能够移植应用于不同的操作平台。
[0004]为解决当前农业图像信息采集中存在的技术问题，本使用新型提供如下技术方案:
[0005]—种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:包括嵌入式系统、图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块、供电模块，嵌入式系统与图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块相连，用于不同波段农业图像信息的采集融合、记录采集点经玮度以及图像信息的发送、存储与显示，供电模块为各模块供电。
[0006]优选地，所述嵌入式系统为主频900MHz、四核ARM Cortex_A7处理器为核心，IGBRAM的嵌入式处理器，可搭建嵌入式Linux操作系统有连接摄像头的CSI接口、支持GPS定位模块的UART接口、与显示模块连接的DSI接口、支持外接数据存储卡的SPI接口，能够外接可扩展的多通道CSI接口，内置有图像融合算法，能够实现图像的融合校正。
[0007]优选地，所述的图像采集模块为由多个普通RGB摄像头外加绿、红、近红外以及短波红外等不同窄波段滤光片构成，摄像头可根据需要更换不同中心波长的滤光片，嵌入式系统通过集成的CSI接口或外接的多通道CSI与其连接。
[0008]优选地，所述GPS定位模块为支持GPS导航的卫星信号接收模块，数字输出，通过UART接口与嵌入式系统通信。
[0009]优选地，所述的无线网络通信模块为GPRS模块，将嵌入式系统与远程服务器建立socket通信，能够实现农业图像信息的无线远程发送。
[0010]优选地，所述的数据存储模块为能够与嵌入式系统通过SPI接口连接的外置扩展卡，能够实时地存储采集的图像及采集点的经玮度信息。
[0011]优选地，所述显示模块为能够与嵌入式系统相接的驱动电路和显示屏，驱动电路与显示屏连接，显示屏与嵌入式系统通过DSI接口相连。
[0012]优选地，所述供电模块为可充电电池及相应的电压适配电路，保证为各模块稳压供电。
[0013]本实用新型的有益效果在于:本实用新型基于嵌入式系统，控制图像采集模块采集不同波段的农作物图像信息。图像经嵌入式系统内置的图像融合算法融合校正后，结合GPS定位模块记录采集点经玮度信息，可进行本地存储或者通过无线网络模块发送到远程服务器，以备后续多幅图像的拼接。该装置操作方便，面向使用范围更加广泛，摄像头可根据需要切换，满足了农业图像信息采集对特定波段的要求，摄像头滤光片也可根据采集波段的需要进行更换，实现了单装置下采集不同波段图像信息的功能，且能够移植到不同的平台加以应用。
【附图说明】
[0014]为了使本使用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明。
[0015]图1为本实用新型所述装置结构框图。
[0016]图2为本实用新型所述装置的工作流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图，并通过实例，对本实用新型的优选实施作进一步详细描述。
[0018]图1是本实用新型的系统结构示意图。由图1可知，一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:包括嵌入式系统、图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块、供电模块，嵌入式系统与图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块相连，用于不同波段农业图像信息的采集融合、记录采集点经玮度以及图像信息的发送、存储与显示，供电模块为各模块供电。
[0019]嵌入式系统类型为主频900MHz、四核ARM Cortex_A7处理器为核心，IGB RAM的嵌入式处理器，可搭建嵌入式Linux操作系统，有连接摄像头的CSI接口、支持GPS定位模块的UART接口、与显示模块连接的DSI接口、支持外接数据存储卡的SPI接口，能够外接可扩展的多通道CSI接口，内置有图像融合算法，能够实现图像的融合校正。
[0020]图像采集模块为由多个普通RGB摄像头外加绿、红、近红外以及短波红外等不同窄波段滤光片构成，摄像头可根据需要更换不同中心波长的滤光片，嵌入式系统通过集成的CSI接口或外接的多通道CSI与其连接。
[0021 ] GPS定位模块为支持GPS导航的卫星信号接收模块，数字输出，通过UART接口与嵌入式系统通信。
[0022]数据存储模块为能够与嵌入式系统通过SPI接口连接的外置扩展卡，能够实时地存储采集的图像及采集点的经玮度信息。显示模块为能够与嵌入式系统相接的驱动电路和显示屏，驱动电路与显示屏连接，显示屏与嵌入式系统通过DSI接口相连。供电模块为可充电电池及相应的电压适配电路，保证为各模块稳压供电。
[0023]结合图2进一步可知，一种基于嵌入式系统的农业数字相机工作流程步骤具体如下:
[0024]I):装置初始化；
[0025]2):使用者通过嵌入式系统选择特定波段的摄像头采集图像信息；
[0026]3):同时，GPS定位模块将采集的测量点位置信息传输到嵌入式系统；
[0027]4):嵌入式系统通过图像融合算法对图像进行融合、校正；
[0028]5):将拍摄的图像信息及测量点经玮度信息通过显示模块显示；
[0029]6):用户根据需要，选择将图像信息等的本地存储或通过无线网络通信模块远程发送；
[0030]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制其应用范围。凡依本实用新型专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
【主权项】
1.一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:包括嵌入式系统、图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块、供电模块，嵌入式系统与图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块相连，用于不同波段农业图像信息的采集融合、记录采集点经玮度以及图像信息的发送、存储与显示，供电模块为各模块供电。2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:嵌入式系统为主频900MHz、四核ARM Cortex_A7处理器为核心，IGBRAM的嵌入式处理器，可搭建嵌入式Linux操作系统，有连接摄像头的CSI接口、支持GPS定位模块的UART接口、与显示模块连接的DSI接口、支持外接数据存储卡的SPI接口，能够外接可扩展的多通道CSI接口，内置有图像融合算法，能够实现图像的融合校正。3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:图像采集模块为由多个普通RGB摄像头外加绿、红、近红外以及短波红外等不同窄波段滤光片构成，摄像头可根据需要更换不同中心波长的滤光片，嵌入式系统通过集成的CSI接口或外接的多通道CSI与其连接。4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:所述GPS定位模块为支持GPS导航定位的卫星信号接收模块，数字输出，通过UART接口与嵌入式系统通信。5.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:所述的无线网络通信模块为GPRS模块，将嵌入式系统与远程服务器建立socket通信，能够实现农业图像信息的无线远程发送。6.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:所述的数据存储模块为能够与嵌入式系统通过SPI接口连接的外置扩展卡，能够实时地存储采集的图像及采集点的经玮度信息。7.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:所述显示模块为能够与嵌入式系统相接的驱动电路和显示屏，驱动电路与显示屏连接，显示屏与嵌入式系统通过DSI接口相连。8.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的农业数字相机，其特征在于:所述供电模块为可充电电池及相应的电压适配电路，保证为各模块稳压供电。
【专利摘要】本实用新型涉及农业图像信息采集领域，公开了一种基于嵌入式系统的农业数字相机，所述装置包括嵌入式系统、图像采集模块、GPS定位模块、无线网络通信模块、数据存储模块、显示模块、供电模块。图像采集模块为由多个普通RGB摄像头外加绿、红、近红外以及短波红外等不同窄波段滤光片构成，嵌入式系统外接多通道CSI接口，控制图像采集模块采集不同波段的农业图像信息，并通过内置的图像融合算法将不同波段图像融合成一幅。图像经融合校正后，结合测量的经纬度信息进行本地存储或者无线远程发送，以便后续多幅图像的拼接。该装置操作方便，面向使用范围更加广泛，摄像头可根据需要切换，满足了农业图像信息采集对特定波段的要求，摄像头滤光片也可根据采集波段的需要进行更换，实现了单装置下采集不同波段图像信息的功能。
【IPC分类】H04N5/225
【公开号】CN204836324
【申请号】CN201520507532
【发明人】苏宝峰, 高桢, 杨晓波, 黄琳雅, 陈玉曦
【申请人】西北农林科技大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月8日