便攜式葉面積測量儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式葉面積測量儀，它包括掃描測量單元和與其通訊連接的人機(jī)交互單元；掃描測量單元包括長度傳感器和接觸式圖像傳感器，長度傳感器的信號輸出端通過整形電路模塊與第一ARM處理器的信號輸入端電連接，接觸式圖像傳感器的信號輸出端依次通過放大、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換、時(shí)序控制模塊與第一ARM處理器的信號輸入端電連接；第一ARM處理器通過串行通訊接口與人機(jī)交互單元的第二ARM處理器通訊連接，第二ARM處理器的信號輸出端與顯示器模塊的信號輸入端電連接，第二ARM處理器的信號輸入端與鍵盤模塊的信號輸出端電連接。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)精巧、操作簡單、測量迅速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、測量精度高，易于使用與維護(hù)。
【專利說明】便攜式葉面積測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及葉面積測量裝置，尤其是涉及一種便攜式葉面積測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]葉片是植物進(jìn)行光合作用，制造養(yǎng)分的主要器官，葉面積的大小直接決定著光合產(chǎn)物的多少，從而直接影響作物的產(chǎn)量。同時(shí)，葉面積也是影響植物生長、果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)的重要生理和形態(tài)指標(biāo)。葉面積的測量是目前精細(xì)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的重要參量，對研究植物的生物學(xué)特性和指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要意義。
[0003]常用的葉面積測量方法有方格法、剪紙稱重法、掃描法、回歸方程法、相機(jī)拍照法等，方格法、剪紙稱重法、掃描法均為破壞性測量，破壞性測量需大量摘取葉片，直接導(dǎo)致了個(gè)體的葉片損失，影響了周圍個(gè)體的光照條件，破壞了其他指標(biāo)測量的系統(tǒng)性?；貧w方程法、相機(jī)拍照法雖然可以進(jìn)行活體測量，但回歸方程法對不同的作物品種，需要分別建立模型，測量效率較低。相機(jī)拍照法在測量葉片面積時(shí)需要在嚴(yán)格的物距下進(jìn)行葉片的采樣，以保證每個(gè)像素點(diǎn)代表的真實(shí)面積不變，而且要求光學(xué)器件的線性度較高，鏡頭的焦距不可變，對葉面積計(jì)算需要的要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種測量準(zhǔn)確、方便快捷的便攜式葉面積測量儀。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型所述的便攜式葉面積測量儀，它包括掃描測量單元和與其通訊連接的人機(jī)交互單元；所述掃描測量單元包括長度傳感器和接觸式圖像傳感器，所述長度傳感器的信號輸出端通過整形電路模塊與第一 ARM處理器的信號輸入端電連接，所述接觸式圖像傳感器的信號輸出端依次通過放大模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)序控制模塊與所述第一 ARM處理器的信號輸入端電連接；第一 ARM處理器通過串行通訊接口與所述人機(jī)交互單元的第二 ARM處理器通訊連接，所述第二 ARM處理器的信號輸出端與顯示器模塊的信號輸入端電連接，第二 ARM處理器的信號輸入端與鍵盤模塊的信號輸出端電連接。。
[0007]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)精巧、操作簡單、測量迅速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、測量精度高，易于使用與維護(hù)?？朔藴y量地點(diǎn)的限制，可以在室內(nèi)和野外使用。無需采摘葉片，對植株生長無影響，可對不同作物、不同品種、不同葉位的葉片進(jìn)行測量，還可對同一葉片在不同生長季的生長變化跟綜觀測。測量項(xiàng)目豐富，可選擇性獲取葉片面積、周長、長度、平均寬度與最大寬度等參數(shù)。對于形狀復(fù)雜的葉片也同樣能夠快速測量，且在測量中能夠盡可能地避免人為因素干擾。本裝置對于科學(xué)研究具有十分實(shí)用的價(jià)值，為農(nóng)業(yè)、氣象、林業(yè)的科學(xué)研究提供了一種新的數(shù)據(jù)收集方案，加快了現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，適于推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。[0009]圖2是本實(shí)用新型長度傳感器的電路原理圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型時(shí)序控制模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型所述的便攜式葉面積測量儀，它包括掃描測量單元和與其通訊連接的人機(jī)交互單元；所述掃描測量單元包括長度傳感器和接觸式圖像傳感器，所述長度傳感器的信號輸出端通過整形電路模塊與第一 ARM處理器的信號輸入端電連接，所述接觸式圖像傳感器的信號輸出端依次通過放大模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)序控制模塊與所述第一 ARM處理器的信號輸入端電連接；第一 ARM處理器通過串行通訊接口與所述人機(jī)交互單元的第二 ARM處理器通訊連接，所述第二 ARM處理器的信號輸出端與顯示器模塊的信號輸入端電連接，第二 ARM處理器的信號輸入端與鍵盤模塊的信號輸出端電連接。
[0012]其工作原理為:掃描測量單元中的長度傳感器通過其整形電路模塊提供葉片的縱向量化數(shù)據(jù)并由第一ARM處理器完成長度的計(jì)算，葉片每前進(jìn)I個(gè)量化單位長度，觸發(fā)一次接觸式圖像傳感器掃描。接觸式圖像傳感器提供葉片的橫向量化數(shù)據(jù)，接觸式圖像傳感器輸出的模擬信號經(jīng)過放大模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊完成對其的采樣，采樣結(jié)果送入時(shí)序控制模塊，完成本次掃描的數(shù)字處理，經(jīng)第一 ARM處理器計(jì)算得出本次測量的葉片寬度。兩次測量結(jié)果相結(jié)合，就求得本次測量的面積。整個(gè)葉片掃描完成后，累加得出該葉片的測量數(shù)據(jù)。
[0013]完成了掃描測量后，通過顯示器模塊的顯示與人機(jī)交互部分看到測量數(shù)據(jù)。第二ARM處理器和第一 ARM處理器通過其內(nèi)置的串行通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)將必要的信息顯示在顯示器模塊上；還可以通過第二 ARM處理器內(nèi)置的串行通信接口連接到上位機(jī)或通過鍵盤模塊對其作進(jìn)一步的處理，各個(gè)傳感器和模塊的供電通過可充電鋰電池完成。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式葉面積測量儀，其特征在于:它包括掃描測量單元和與其通訊連接的人機(jī)交互單元；所述掃描測量單元包括長度傳感器和接觸式圖像傳感器，所述長度傳感器的信號輸出端通過整形電路模塊與第一 ARM處理器的信號輸入端電連接，所述接觸式圖像傳感器的信號輸出端依次通過放大模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)序控制模塊與所述第一 ARM處理器的信號輸入端電連接；第一 ARM處理器通過串行通訊接口與所述人機(jī)交互單元的第二 ARM處理器通訊連接，所述第二 ARM處理器的信號輸出端與顯示器模塊的信號輸入端電連接，第二 ARM處理器的信號輸入端與鍵盤模塊的信號輸出端電連接。
【文檔編號】G01B21/28GK203405200SQ201320467745
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】張廣周, 余國河, 薛龍琴, 冶金, 陳海波, 曹淑超, 李穎, 師麗魁, 陳忠民, 李鵬 申請人:河南省氣象科學(xué)研究所