基于图像处理的农作物计数采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及图像处理技术领域，特别涉及基于图像处理的农作物计数采集装置。


背景技术：

2.麦穗计数是预测小麦产量的一种重要手段，对小麦新品种培育、病损灾害评估和优质生产具有重要的意义，如何快速准确计算出单位面积小麦积穗数，对小麦测产有重要意义，基于图像处理技术使用工业相机拍摄取样图像，再对图像进行纹理特征分析，从而获得对取样区域麦穗的数量统计；
3.现有技术中存在的问题：为了分析不同时间段麦穗的变化情况，还需要再同一取样区域每间隔一端时间多次取样拍照，在拍摄的照片内找到上一次的取样范围费时费力，甚至因风力影响改变了预设的拍摄高度，也会严重影响取样范围内麦穗数量的计算。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于图像处理的农作物计数采集装置，能快速找到之前的取样范围，方便、准确的进行田间麦穗计数。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：基于图像处理的农作物计数采集装置，包括起支撑作用的支撑杆及其底部用于插入土壤中的锥头，所述支撑杆顶部设有定位球，所述支撑杆和锥头连接处设有平板，所述定位球顶部设有基准标识，所述定位球上设有等间距的多条环形核准环，所述基准标识和核准环表面粗糙度均小于定位球表面粗糙度。
6.采用上述结构后，与现有技术相比，本实用新型：能快速划分取样范围。
7.作为进一步改进，所述定位球表面为漫反射，基准标识和核准环表面为镜反射。
8.则这样设置后，在图像处理中使定位球上的基准标识和核准环显示清晰，且易与背景分离。
9.作为进一步改进，所述支撑杆包括外杆及其内部滑动伸缩的内杆，内杆上设置有用于限定外杆与内杆相对位置关系的弹簧锁。
10.则这样设置后，能适应不同环境，不同场地的麦田。
11.相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
12.1、本实用新型提供的基于图像处理的农作物计数采集装置中，定位球的表面主要为漫反射，在对拍摄图片进行分析处理时呈现为圆型的高亮区域，且根据两相邻定位球位置能快速划分取样范围边界。
13.2、本实用新型提供的基于图像处理的农作物计数采集装置中，核准环主要为镜面反射，在拍摄图片中为较暗区域，当拍摄设备位于不同高度拍照时，两相邻核准环在拍摄图片中的间距有较大差异，能便于核对在对同一区域多次拍摄时是否存在高度变量加入。
14.3、本实用新型提供的基于图像处理的农作物计数采集装置中， 基准标识主要为
镜面反射，在拍摄图片中为较暗区域，便于拍摄设备自动识别取样点，当位于有基准标识的定位球正上方时拍照。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
16.图1 为本实用新型的结构示意图。
17.图2为本实用新型另一实施方式的结构示意图。
18.图3为本实用新型在不同拍摄高度下核准环的显示状态图。
19.图4为本实用新型安装在田间被拍摄的状态图。
20.图5为本实用新型在拍摄范围内的取样原理图。
21.1.定位球，1a.基准定位球，1b.边界定位球，11.核准环，12.基准标识，2.支撑杆，21.外杆，22.内杆，23.弹簧锁，3.平板，4.锥头，5.压板，51.锚头，52.安装口，a.拍摄范围，b.成像范围，c.取样范围，d.预设间距。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
23.以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
24.如图1至图2所示，基于图像处理的农作物计数采集装置，包括起支撑作用的支撑杆2及其底部用于插入土壤中的锥头4，所述支撑杆2包括外杆21及其内部滑动伸缩的内杆22，内杆22上设置有用于限定外杆21与内杆22相对位置关系的弹簧锁23，这样设置可调节采集装置的高度，面对不同环境，不同小麦高度，可对装置进行调节，使定位球1露出麦田顶部；所述支撑杆2顶部设有定位球1，所述定位球1表面为漫反射，在对拍摄图片进行分析处理时呈现为圆型的高亮区域，且根据两相邻定位球1位置能快速划分取样范围边界，所述支撑杆2和锥头4连接处设有平板3，所述定位球1顶部设有基准标识12，所述基准标识12为图形或文字，这样设置，可通过图形或文字区分出不同的取样范围予以编号；所述定位球1上还设有等间距的多条环形核准环11，所述基准标识12和核准环11表面粗糙度均小于定位球1表面粗糙度，为了在图像处理阶段快速、准确的分离前景图，使基准标识12和核准环11表面为镜反射。
25.如图2所示，平板3上插设有压板5，所述压板5上设有安装口52，通过安装口52使压板5放置于平板3上，所述压板5底部设有起固定作用的锚头51，这样设置，可以避免土壤松动导致支撑杆2倾斜，进而影响再次拍摄图片中核准环11的核准功能。
26.本实用新型提供的农作物计数采集装置使用说明如下：
27.如图4和图5所示，预先在麦田中有规则的安置定位球1，以预设间距d为列间距布
置，定位球1顶部设有基准标识12的为基准定位球1a，反之为边界定位球1b，二者交叉布置；优选以两倍的预设间距d为行间距布置，当使用无人机悬挂工业相机置于基准定位球1a正上方时拍照，亦可通过机器视觉识别自动拍照，拍摄范围a为镜头拍摄区域，成像范围b为相机的拍摄照片的图像区域，在成像范围b中心找一基准定位球1a及与其最近的边界定位球1b，基准定位球1a为取样范围c的几何中心，基准定位球1a与边界定位球1b的连线为取样范围c正方形的一个边的中垂线，基准定位球1a上的基准标识12为该取样范围c的编号，该取样范围c进一步用于后续的图像处理分析计算麦穗数量使用。
28.如图3所示，在二次取样拍摄中，拍摄设备距地面越高与定位球1的倾角越大，位于下部相邻的核准环11彼此之间的距离越近，以此可以核对同一取样范围c拍摄高度是否受环境因素改变，拍摄高度不同会导致麦穗位置关系不同，从而影响计算数据。
29.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.基于图像处理的农作物计数采集装置，包括起支撑作用的支撑杆（2）及其底部用于插入土壤中的锥头（4），其特征在于， 所述支撑杆（2）顶部设有定位球（1），所述支撑杆（2）和锥头（4）连接处设有平板（3），所述定位球（1）顶部设有基准标识（12），所述定位球（1）上设有等间距的多条环形核准环（11），所述基准标识（12）和核准环（11）表面粗糙度均小于定位球（1）表面粗糙度。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的农作物计数采集装置，其特征在于，所述定位球（1）表面为漫反射，所述基准标识（12）和核准环（11）表面为镜反射。3.根据权利要求1或2任一项所述的基于图像处理的农作物计数采集装置，其特征在于，所述支撑杆（2）包括外杆（21）及其内部滑动伸缩的内杆（22），所述内杆（22）上设置有用于限定外杆（21）与内杆（22）相对位置关系的弹簧锁（23）。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的农作物计数采集装置，其特征在于，所述基准标识（12）为图形或文字。5.根据权利要求1所述的基于图像处理的农作物计数采集装置，其特征在于，所述平板（3）上插设有压板（5），所述压板（5）底部设有起固定作用的锚头（51）。

技术总结
基于图像处理的农作物计数采集装置，包括起支撑作用的支撑杆及其底部用于插入土壤中的锥头，所述支撑杆顶部设有定位球，所述支撑杆和锥头连接处设有平板，所述定位球顶部设有基准标识，定位球上设有等间距的多条环形核准环，所述基准标识和核准环表面粗糙度均小于定位球表面粗糙度，与现有技术相比，在对拍摄图片进行分析处理时，漫反射的定位球呈现为圆型的高亮区域，能快速划分取样范围的边界，在对同一区域多次拍摄时，镜面反射的核准环便于核对是否存在高度变量加入；通过操作员视觉识别或机器视觉识别镜面反射的基准标识确定拍照位置。位置。位置。


技术研发人员：周小军 谭薇
受保护的技术使用者：周小军
技术研发日：2021.11.27
技术公布日：2022/3/22