一种基于方格网法的物体数值采样装置及其采样方法与流程

本发明属于样本采集领域，特别是涉及一种基于方格网法的物体数值采样装置及其采样方法。

背景技术

方框法是广泛用于调查动植物的种群密度、分布方式或群落的种类组成的方法，其设置一定面积同等方框的样方，然后调查框中的个体数、生物体量、种数等等。

例如目前有害飞虫的监测就有利用方框法采集数据，而现有的方法往往是用人工计数的方式实现。因为飞虫移动能力强，人工计数劳动量大、数据不够准确，因此这种方式不仅效率低下，数据可靠性差，更是无法实现在物联网上的自动数据传输。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于方格网法的物体数值采样装置及其采样方法，根据待采样物体的大小设置光栅板上透光区的面积，通过在光栅板上方设置光源，利用光栅板下方的传感器采集物体遮挡透光区的个数来判断待采样物体的个数，并通过建立数学模型快速生成待测物个数分布图，解决了现有的飞虫采集依靠人工计数劳动量大、采集数据精度不足以及无法实现智能传输的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于方格网法的物体数值采样装置，包括光栅板和位于光栅板下方对应设置的传感器，所述光栅板与传感器相互平行设置；所述光栅板上表面均匀布设有若干面积相同的透光区；所述光栅板上装设有光源。

优选地，所述传感器下方设置有采样电路板；所述传感器的输出端通过引线与采样电路板上的muc数据采集端电性连接。

优选地，所述透光区为贯通孔或透明板。

优选地，所述光源产生的光线垂直照射在光栅板上表面。

本发明为一种基于方格网法的物体数值采样装置的采样方法，包括如下步骤：

步骤s01：传感器根据待测物体遮挡光区的个数产生电性能的变化；

步骤s02：muc数据采集模块对传感器电性能的变化进行采集；

步骤s03：muc数据采集模块进行相关性分析，建立数学模型，并根据数学模型反演生成待测物个数分布图；

步骤s04：muc数据采集模块将待测物个数分布图通过无线通信模块上传至数据中心服务器；

步骤s05：中心服务器进行数据的存储和展示。

优选地，所述步骤s03中，数学模型建立的具体步骤为：

步骤s031：建立透光区处判断物体个数的采样指标与该位置传感器电性能的变化指数之间的相关系数矩阵；

步骤s032：选取相关系数矩阵中最大值所在的行列对应的采样指标和电性的变化指数，根据选取的采样点数据建立数学模型；

步骤s033：根据所述数学模型，计算遮挡光区范围内的物体个数，反演生成待测物个数分布图。

本发明具有以下有益效果：

本发明根据待采样物体的大小设置光栅板上透光区的面积，通过在光栅板上方设置光源，利用光栅板下方的传感器采集物体遮挡透光区的个数来判断待采样物体的个数，并通过建立数学模型快速生成待测物个数分布图，提高了采样数据精度，降低劳动力度，实时更新监测数据，方便观察。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于方格网法的物体数值采样装置结构示意图；

图2为本发明的一种基于方格网法的物体数值采样装置的采样方法步骤图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种基于方格网法的物体数值采样装置，包括光栅板1和位于光栅板1下方对应设置的传感器2，传感器2为光电类传感器，光栅板1与传感器2相互平行设置；光栅板1上表面均匀布设有若干面积相同的透光区101；光栅板1上装设有光源。

其中，传感器2下方设置有采样电路板3；传感器2的输出端通过引线与采样电路板3上的muc数据采集端电性连接；光栅板1、传感器2、采样电路板3之间设置有间隙，且光栅板1、传感器2、采样电路板3之间通过透明的连接柱固定。

其中，透光区101为贯通孔或透明板，贯通孔是用于当待采样物体较大时，待采样物体不存在从贯通孔掉落的情况；而当待采样物体较小且比较喜欢钻洞时，就可以采用透明板，但透明板厚度要尽可能的小，如透明板可以采用玻璃、薄膜等，当透明板放置在光栅板1上方时或者透明板放置在贯通孔内时，能够有效在传感器2上形成遮挡阴影。

其中，光源产生的光线垂直照射在光栅板1上表面；垂直照射在光栅板1上的光线能够直接垂直穿过透光区101，避免光线在穿过透光区101时形成阴影投射到传感器2上，造成采样误差。

当需要采集的区域较大时，可以将多个上述的物体数值采样装置并排排列，达到大面积采集样本的效果。

请参阅图2所示，本发明为一种基于方格网法的物体数值采样装置的采样方法，包括如下步骤：

步骤s01：传感器根据待测物体遮挡光区的个数产生电性能的变化；

步骤s02：muc数据采集模块对传感器电性能的变化进行采集；

步骤s03：muc数据采集模块进行相关性分析，建立数学模型，并根据数学模型反演生成待测物个数分布图；

步骤s04：muc数据采集模块将待测物个数分布图通过无线通信模块上传至数据中心服务器；

步骤s05：中心服务器进行数据的存储和展示。

其中，步骤s03中，数学模型建立的具体步骤为：

步骤s031：建立透光区处判断物体个数的采样指标与该位置传感器电性能的变化指数之间的相关系数矩阵；

步骤s032：选取相关系数矩阵中最大值所在的行列对应的采样指标和电性的变化指数，根据选取的采样点数据建立数学模型；

步骤s033：根据所述数学模型，计算遮挡光区范围内的物体个数，反演生成待测物个数分布图。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。