草地样方图像自动采集设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型有关一种草地样方图像采集设备，特别是一种可自动进行样方图像采集、位置定位并存储的草地样方图像自动采集设备，以提高样方采集效率和精度。
【背景技术】
[0002]草地植被具有防止水土流失、改善气候等生态功能，草地植被覆盖度对研究草原生态平衡及可持续发展非常重要。随着数码相机的普及和数字图像处理技术的进步，现有研究提出通过数码相机采集草地样方图像，并通过对图像的处理来实现对草地植被覆盖度及其他相关研究。已有的通过数码相机对草地样方图像的采集，大多基于现有的数码相机设备，并辅助配合定制或自制的样方测量工具，设备简陋，且在采集样方时由于需要调查人员人为手动操作，样方图像可能出现不规整现象，增加了后续图像处理难度。
[0003]另外，在调查样方时需同时记录该样方的位置，因此需要GPS定位设备等地理位置测定工具的配合，来将图片和位置进行匹配。现有方法增加了调查取样的难度和复杂度，需要对数据进行手动记录并进行后续处理，容易因为人为操作不当等因素产生误差，故需要研制一种可自动进行样方图像采集、位置定位并存储的草地样方图像自动采集设备，以提高样方采集效率和精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所解决的技术问题即在提供一种适用于草地覆盖度照片测量法中支持自动数码相机图像采集、自动样方分割、自动定位，支持图像和定位数据的自动无线传输功能的草地样方图像自动采集设备，以提高样方采集效率和精度。
[0005]本实用新型所采用的技术手段如下所述。一种草地样方图像自动采集设备，包含:立方体支架，该支架下方设样方参考区域，支架顶部设外壳；图像采集装置，其连接于所述外壳上，其包含处理模块以及与其相连的采集模块、定位模块、数据传输模块和电源模块(。
[0006]所述处理模块包含ARM微处理器和存储卡。
[0007]所述采集模块包含依次相连的镜头、影像传感器和模/数转换器，所述模/数转换器与微处理器相连。
[0008]所述定位模块为北斗接收模块，其与ARM微处理器相连。
[0009]所述数据传输模块为3G/4G通信模块，其与ARM微处理器相连。
[0010]所述电源模块包含电池、电源开关和电源指示灯，其分别与ARM微处理器相连。
[0011]所述立方体支架由若干细棍状铝合金活动连接而成。
[0012]所述支架外壳为透明材质制成，图像采集装置置于该外壳上方。
[0013]所述样方参考区域为边长为Im的正方形。
[0014]所述图像采集装置包含防水壳，该防水壳上设工作开关按钮，所述电源开关及电源指示灯嵌置于该防水壳上。
[0015]本实用新型所产生的有益效果如下。
[0016]1、本实用新型的草地样方图像自动采集设备采用铝合金支架、橡胶万向轮设计，设备简单轻巧，整体移动方便。
[0017]2、从事草地生态研究的调查人员是本实用新型的主要用户，由于本实用新型适用于草地生态调查野外工作环境，草地植被覆盖度等调查对草地样方进行图像采样时，现场将铝合金支架与活动螺丝安装后即可使用，使用完毕后再行拆开，设备拆卸和安装方便，有利于调查人员随时携带和使用。
[0018]3、本实用新型的图像自动采集设备，主体部分集成了图像采集模块、3G/4G通信模块、北斗接收模块等，通过模块控制图像采集及定位数据采集，并自动向远程草地生态监测系统传输数据，安装后一键实现图像、位置的数据采集并传输存储，便于后续的分析处理，提高调查效率和调查数据的质量。
[0019]4、本实用新型的草地样方图像自动采集设备，采用内置电池供电，适用于野外调查环境，为草地生态调研提供了有效便捷的技术手段。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的草地样方图像自动采集设备的立体结构图。
[0021]图2为本实用新型的图像采集设备的电子结构图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型主要提供一种草地样方图像自动采集设备，包含立方体支架1，该立方体支架I可采用可拆装铝合金结构，由细棍状铝合金活动连接而成，可使用活动螺丝相连。如图1所示，连接后，支架I下方形成样方参考区域3，也就是图像采集区域，该样方参考区域3可为边长Im的正方形，其面积小于立方体支架的顶部面积，并通过同样的细棍状铝合金与立方体支架I的侧边连接固定。形成该样方参考区域的铝合金为白色，白色可作为对比色供后期图像处理使用。支架I的底部还设有橡胶万向轮4，方便整体的移动。支架顶部中心设外壳5，考虑其实用性，一般使用铝合金防水材质。
[0023]本实用新型还包含图像采集装置2，其置于外壳5的中心位置，实现对样方采集区域3内的草地图像采集。该图像采集装置2可安装于外壳5的上方，外壳可采用透明材质，如透明塑料玻璃等，以不影响采集底部样方图像为佳。该图像采集装置2采用防水壳61作为外壳，防水壳61上设工作开关按钮62。
[0024]图像采集装置2内部的电子结构，包含处理模块22及与其相连的采集模块21、定位模块23、数据传输模块24和电源模块25。所述处理模块22包含微处理器，用于掌控该图像采集装置中各模块的工作，通常采用ARM微处理器及系统级芯片。所述采集模块21、定位模块23、数据传输模块24和电源模块25均与ARM微处理器通过接口相互连接，分别提供了成像、定位、数据传输、供电等功能。该处理模块22还包含与ARM微处理器连接的数据接口及存储卡，该数据接口可采用RS232接口或现有其他类型的接口。
[0025]所述采集模块21包含依次相连的镜头、影像传感器和模/数转换器，所述镜头设置在图像采集装置2的底面，从而可将样方参考区域3的情况采集为图像信息，并通过影像传感器和模/数转换器传送至ARM微处理器。通过工作开关按钮61控制是否进行一次成像及传输操作。
[0026]所述定位模块23采用北斗接收模块，以及还设有与处理模块进行连接的接口。
[0027]所述数据传输模块24采用3G/4G通信模块，以及还设有与处理模块进行连接的接口，为了保证更好的通信信号，在3G/4G通信模块上还设有辅助用天线7。3G/4G通信模块可内置S頂卡，将图像和定位数据实时传输到远程系统。
[0028]所述电源模块25，包含电池、LED电源指示灯和电源开关62，电源开关62及LED电源指示灯嵌置于该防水壳上。其中为方便实际的野外调查工作，电池可采用充电电池并配备220V充电器。
[0029]为方便图像采集设备的使用，还可在防水壳上设置LED显示屏，其同样通过ARM微处理器连接并控制。
[0030]使用时，按照图1所示安装固定铝合金支架、活动螺丝、外壳5及万向轮4。打开电源开关62，图2中所示的电子模块通电准备工作。通过工作开关按钮61控制采集模块21进行一次成像及传输操作，同时控制定位模块23采集定位数据及传输操作，采集模块21和定位模块23自动将数据传送至ARM微处理器处理后，通过数据传输模块24的3G/4G通信模块传送至远程草地生态监测系统，另外还将处理后的数据存入存储卡以防不时之需。
[0031]与现有的草地样方采集设备相比，本实用新型的草地样方图像自动采集设备具有明显的优势。采用铝合金支架、橡胶万向轮设计，设备简单轻巧，整体移动方便。由于本实用新型适用于草地生态调查野外工作环境，草地植被覆盖度等调查对草地样方进行图像采样时，现场将铝合金支架与活动螺丝安装后即可使用，使用完毕后再行拆开，设备拆卸和安装方便，有利于使用者随时携带和使用。图像采集装置的主体部分集成了图像采集模块、3G/4G通信模块、北斗接收定位模块等，通过模块控制图像采集及定位数据采集，并自动向远程草地生态监测系统传输数据，安装后一键实现图像、位置的数据采集并传输存储，便于后续的分析处理，提高调查效率和调查数据的质量。还配备内置电池供电，适用于野外调查环境，为草地生态调研提供了有效便捷的技术手段。
【主权项】
1.一种草地样方图像自动采集设备，其特征在于，包含: 立方体支架(1)，该支架(I)下方设样方参考区域(3)，支架顶部设外壳(5)； 图像采集装置(2 )，其连接于所述外壳(5 )上，其包含处理模块(22 )以及与其相连的采集模块(21)、定位模块(23 )、数据传输模块(24 )和电源模块(25 )。2.如权利要求1所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述处理模块(22)包含ARM微处理器和存储卡。3.如权利要求2所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述采集模块(21)包含依次相连的镜头、影像传感器和模/数转换器，所述模/数转换器与微处理器相连。4.如权利要求2所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于， 所述定位模块(23)为北斗接收模块，其与ARM微处理器相连。5.如权利要求2所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述数据传输模块(24)为3G/4G通信模块，其与ARM微处理器相连。6.如权利要求2所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述电源模块(25)包含电池、电源开关(62 )和电源指示灯，其分别与ARM微处理器相连。7.如权利要求1至6任一所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述立方体支架(I)由若干棍状铝合金活动连接而成。8.如权利要求1至6任一所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述支架外壳(5)为透明材质制成，图像采集装置(2)置于该外壳(5)上方。9.如权利要求1至6任一所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述样方参考区域(3)为边长为Im的正方形。10.如权利要求6所述的草地样方图像自动采集设备，其特征在于，所述图像采集装置(2)包含防水壳，该防水壳上设工作开关按钮(61)，所述电源开关(62)及电源指示灯嵌置于该防水壳上。
【专利摘要】本实用新型的草地样方图像自动采集设备，包含立方体支架和图像采集装置，支架由细棍状铝合金活动相连，支架下方设样方参考区域，支架顶部设外壳，图像采集装置连接于外壳上，图像采集装置内部包含处理模块以及与其相连的采集模块、定位模块、数据传输模块和电源模块，本实用新型的草地样方图像自动采集设备可自动进行样方图像采集、位置定位并存储的草地样方图像自动采集设备，提高样方采集效率和精度。
【IPC分类】H04N5/232, H04N7/18
【公开号】CN204859418
【申请号】CN201520611153
【发明人】张保辉
【申请人】中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月14日