专利名称：便携式植物叶面积测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于植物生长情况无损智能采集及测量仪器，主要涉及一种植物叶面积测量仪器。
背景技术：
叶面积是一些作物栽培和育种实践中常用的指标，叶片的总面积也 是农作物的产量和品质的评价指标，叶面积的大小是造林经营、理想株型选育和造林密度的重要研究内容，测定害虫食叶面积也是研究害虫危害损失、经济阈值的重要内容。可见快速、准确的测量叶面积非常重要。目前，常用的叶面积测定方法有网格交叉法、叶面积仪法、复印称重法、扫描仪法、回归方程法等。这些方法各有利弊，如网格交叉法比较准确，但需要消耗大量的时间；叶面积仪器法虽然具有快速的特点，但仪器昂贵且测量结果具有较大的波动性；称重复印法则受纸张和复印机的影响较大；扫描仪测量叶面积时，需将叶片摘下来，且不适于室外作业。上述测定方法在生产应用时通常与直尺法结合使用，且使用直尺法时需要乘以一个校正系数，而校正系数受作物的品种、叶龄和环境等因素的影响较大，适用范围较窄；回归方程法即通过测叶宽和叶长预测出叶面积；另外还可以通过计算图像中叶片的象素数求出叶片的面积，但是这种方法在测量叶片面积时需要在严格的物距下进行叶片的采样，以保证每个象素点代表的真实面积不变，而且要求光学器件的线性度较高，镜头的焦距不可变，可见用此方法来实现叶面积计算需要的要求较高。
发明内容本实用新型的目的就是针对上述已有技术存在的问题，研究一种便携式植物叶面积测量仪，达到实现叶片图像的叶面积、周长和长短轴等几何特征量准确自动测量，为后续病害智能研究手段提供前期技术保障、保障农业生产者利益的目的。本实用新型的基本设计是，本装置由微处理器、图像传感器、动态存储器、海量存储器、LCD触摸屏组成，在所述的海量存储器内配装微处理器引导程序模块、图像卡控制模块、图像预处理模块、叶面积计算模块和数据存储模块；装置的各部分接口信号连接如下微处理器的GPIO模拟SCCB总线协议控制图像传感器的功能寄存器，微处理器3个中断引脚引入图像传感器的图像输出同步信号VSYNC，HSYNC，PCLK，图像传感器的YUV通道输出的16位并行数据通过微处理器的16个I/O 口接入；动态存储器有2片，通过位扩展方式实现与微处理器的连接，其中一片的数据引脚D0-D15与微处理器的低16位数据线相连，另一片的数据引脚D0-D15与微处理器的高16位数据线相连，地址线引脚A0-A12及片选信号引脚CS相互连在一起，并与微处理器的引脚nSCSO连接，nWE、nRAS、nCAS分别与微处理器的对应引脚LnWE、nSRAS、nSCAS相连；海量存储器的ALE和CLE端分别接微处理器的ALE和CLE端，8位的I/O 7-0与微处理器低8位数据总线相连，/WE, /RE，/CE分别与微处理器的nFWE，nFRE，nFCE相连，R/B与R/nB相连；[0008]IXD触摸屏由微处理器的IXD接口控制，微处理器的C端口设置为IXD控制，IXD数据线VD[0]-VD[7]由C端口控制，VD[8]-VD[23]由D端口控制，IXD控制寄存器设置为16BPP TET模式，IXDC0N5设置为5:6:5格式，设置RGB格式为5:6:5格式，此信号通过图像传感器传输。本实用新型应用图像处理法计算叶片参数(面积、长度和宽度)。在嵌入式微处理器的控制下，通过图像传感器采集叶片图像并存储到存储器中，微处理器对图像进行图像预处理和图像分割，最后根据像素多少计算叶片参数。该仪器能够及时地为农业生产者提供植物叶面的生长信息，加快了现代化大农业的发展进程，具有便于携带、结构精巧、使用方便、实时性强的特点。

附图是便携式植物叶面积测量仪结构示意图。图中件号说明I、微处理器、2、图像传感器、3、动态存储器、4、海量存储器、5、IXD触摸屏。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。便携式植物叶面积测量仪，本装置由微处理器I、图像传感器2、动态存储器3、海量存储器4、IXD触摸屏5组成，在所述的海量存储器4内配装微处理器引导程序模块、图像卡控制模块、图像预处理模块、叶面积计算模块和数据存储模块；装置的各部分接口信号连接如下微处理器I的GPIO模拟SCCB总线协议控制图像传感器2的功能寄存器，微处理器13个中断引脚引入图像传感器2的图像输出同步信号VSYNC，HSYNC, PCLK,图像传感器2的YUV通道输出的16位并行数据通过微处理器I的16个I/O 口接入；动态存储器3有2片，通过位扩展方式实现与微处理器I的连接，其中一片的数据引脚D0-D15与微处理器I的低16位数据线相连，另一片的数据引脚D0-D15与微处理器I的高16位数据线相连，地址线引脚A0-A12及片选信号引脚CS相互连在一起，并与微处理器I的引脚nSCSO连接，nWE、nRAS、nCAS分别与微处理器I的对应引脚LnWE、nSRAS、nSCAS相连；海量存储器4的ALE和CLE端分别接微处理器I的ALE和CLE端，8位的I/O 7-0与微处理器I低8位数据总线相连，/WE，/RE,/CE分别与微处理器I的nFWE，nFRE，nFCE相连，R/B与R/nB相连；IXD触摸屏5由微处理器I的IXD接口控制，微处理器I的C端口设置为IXD控制，LCD数据线VD-VD [7]由C端口控制，VD [8]-VD [23]由D端口控制，LCD控制寄存器设置为16BPP TET模式，IXDC0N5设置为5:6:5格式，设置RGB格式为5:6:5格式，此信号通过图像传感器2传输。本设备的微处理器I芯片是整个系统的控制中心，它监控各个功能模块的启动和运行。在微处理器I的控制下，首先通过图像传感器2采集植物叶片图像，保存在海量存储器4中，然后调到动态存储器3中去或实时进行处理，采用图像预处理模块实现叶片图像的去噪和二值化等预处理工作，然后使用叶面积计算模块计算其叶面积、周长、长轴及短轴，并 存储到海量存储器4中，最后通过USB接口实现叶片图像及其特征值在计算机之间的传输。
权利要求1.一种便携式植物叶面积测量仪，其特征在于本装置由微处理器(I)、图像传感器(2)、动态存储器(3)、海量存储器(4)、LCD触摸屏(5)组成，在所述的海量存储器(4)内配装微处理器引导程序模块、图像卡控制模块、图像预处理模块、叶面积计算模块和数据存储模块；装置的各部分接口信号连接如下 微处理器(I)的GPIO模拟SCCB总线协议控制图像传感器(2)的功能寄存器，微处理器(1)3个中断引脚引入图像传感器⑵的图像输出同步信号VSYNC，HSYNC, PCLK，图像传感器(2)的YUV通道输出的16位并行数据通过微处理器(I)的16个I/O 口接入； 动态存储器(3)有2片，通过位扩展方式实现与微处理器(I)的连接，其中一片的数据引脚D0-D15与微处理器(I)的低16位数据线相连，另一片的数据引脚D0-D15与微处理器(I)的高16位数据线相连，地址线引脚A0-A12及片选信号引脚CS相互连在一起，并与微处理器(I)的引脚nSCSO连接，nWE、nRAS、nCAS分别与微处理器(I)的对应引脚LnWE、nSRAS、nSCAS相连； 海量存储器⑷的ALE和CLE端分别接微处理器⑴的ALE和CLE端，8位的I/O 7-0与微处理器(I)低8位数据总线相连，/WE, /RE，/CE分别与微处理器(I)的nFWE，nFRE，nFCE相连，R/B与R/nB相连； IXD触摸屏(5)由微处理器⑴的IXD接口控制，微处理器⑴的C端口设置为IXD控制，LCD数据线VD [O]-VD [7]由C端口控制，VD [8]-VD [23]由D端口控制，LCD控制寄存器设置为16BPPTET模式，IXDC0N5设置为5:6:5格式，设置RGB格式为5:6:5格式，此信号通过图像传感器⑵传输。
专利摘要便携式植物叶面积测量仪属于植物生长情况无损智能采集及测量仪器；该仪由微处理器、图像传感器、动态存储器、海量存储器及LCD触摸屏组成，在海量存储器内配装微处理器引导程序模块、图像卡控制模块、图像预处理模块、叶面积计算模块和数据存储模块；本仪能够及时地为农业生产者提供植物叶面的生长信息，具有便于携带、结构精巧、使用方便、实时性强的特点。
文档编号G01B21/28GK202420471SQ20122006884
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者关海鸥, 左豫虎, 谭峰, 金宝石, 马晓丹 申请人:黑龙江八一农垦大学