一种基于激光散斑的苗木根活力测量装置的制作方法

本实用新型涉及苗木根活力测量领域，具体涉及一种基于激光散斑的苗木根活力测量装置。

背景技术：

苗木质量评价是苗木质量调控的核心问题之一，精准评价苗木质量、调控苗木质量成为林业行业的关键技术问题。目前苗木质量的评价主要是依据苗高、地径和根系状况等形态指标，但形态指标只反映了苗木的形态特征，不能完全说明苗木的活力水平。根生长活力是将苗木置于最适生长环境中的发根能力。它不仅取决于苗木的生理状况，而且与苗木形态特征、树种生物学特性及生长季节紧密相关，能较好地预测苗木活力及造林成活率。所以，根生长活力是目前评价苗木活力最可靠的方法之一。然而标准的根生长活力测试方法耗时长达28天，条件严格，设备多，不能快速测定苗木活力，其应用受到很大的限制。

为了实现苗木活力的快速检测，近年来出现了很多新的检测方法：如电阻抗法，热差分析法，红外自动温度计法，叶绿素荧光法以及电导率法等，虽然大都具有快速的特点，然后其往往只能间接反映苗木某方面或某几方面的特性，仍无法实现苗木活力的快速精准评价。

因此应用先进的技术手段实现马尾松苗木形态特征快速精准评价对生态文明建设、现代林业建设具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于激光散斑的苗木根活力测量装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于激光散斑的苗木根活力测量装置，包括激光器、偏振分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、透镜和相机；所述激光器、偏振分光棱镜和第二反射镜依次同轴设置在一支光路上，所述第一反射镜、偏振分光棱镜和透镜依次同轴设置在另一光路上，所述激光器发出的光束经偏振分光棱镜分成射两束，两束光束分别射向第一反射镜和第二反射镜，所述偏振分光棱镜将第一反射镜和第二反射镜反射回的光束射向透镜，所述透镜将偏振分光棱镜反射的两个光束调整为平行光束输出，所述相机与两个平行光束设有夹角。

进一步的，所述夹角为45°。

进一步的，所述激光器、偏振分光棱镜和第二反射镜沿竖直方向同轴设置。

进一步的，所述第一反射镜、偏振分光棱镜和透镜沿水平方向同轴设置。

进一步的，所述相机为ccd相机。

进一步的，还包括壳体和架构，所述激光器、偏振分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、透镜和相机通过架构安装在壳体内，在两个平行光束照射方向的壳体上设有检测口。

有益效果：本实用新型的所有部分空间一体化，避免了空间的位移；通过将激光器、偏振分光棱镜、第二反射镜依次同轴放置在一支光路上，另一支光路上在偏振反光棱镜的两侧同轴放置第一反射镜和透镜；ccd相机与照明光束之间的夹角为45°，该装置通过激光散斑微距测量方法在数秒钟内测定苗木新根的活力，从而把传统的根部形态变化判断从一个月缩短到数秒钟以内，同时提高了测量精度。光路简单，操作方便，克服传统测量装置的数据获取周期长、效率低、精度差的缺点，实现智能化、一体化、高可靠性，为苗木质量的评价提供了更加精确的活力指标。

附图说明

图1是基于激光散斑的苗木根活力测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于激光散斑的苗木根活力测量装置，该装置包括激光器1、偏振分光棱镜2、第一反射镜3、第二反射镜4、透镜5和相机6。其中，激光器1、偏振分光棱镜2和第二反射镜4依次同轴设置在一支光路上，第一反射镜3、偏振分光棱镜2和透镜5依次同轴设置在另一光路上。其中，激光器1用于发出一束光束11，该光束11摄像偏振分光棱镜2上，由偏转分光棱镜将光束11分成光束12和光束13，光束12和光束13分别射向第一反射镜3和第二反射镜4。光束12和光束13分别经第一反射镜3和第二反射镜4反射后，分别形成射向偏振分光棱镜2的光束14和光束15，光束15经偏振分光棱镜2反射后形成光束16，光束16与光束14一同射向棱镜4的方向，但光束14和光束15并不平行，透镜5将偏振分光棱镜2射出的两个光束调整为与第一反射镜3、偏振分光棱镜2和透镜5的轴线平行的光束输出，两个平行光束照射在被检测的苗木根部7，相机6与两个平行光束设有夹角α，该夹角α优选为45°。相机6对被照射的苗木根部7进行拍照，通过相机拍摄产生的散斑场，进而可以测量苗木根活力。本实用新型实施例还包括图中未示出壳体和架构，激光器1、偏振分光棱镜2、第一反射镜3、第二反射镜4、透镜5和相机6通过架构安装在壳体内，从而使其稳定的保持在设定的位置，在两个平行光束照射方向的壳体上设有检测口。

作为优选的设置方式，将激光器1、偏振分光棱镜2和第二反射镜4沿竖直方向同轴设置。第一反射镜3、偏振分光棱镜2和透镜5沿水平方向同轴设置。此时，输出的两个平行光束从装置侧部水平射出，检测口设置在侧部，便于将苗木的根部7以生长的状态放置在检测口处进行检测。相机6优选采用ccd相机，也可采用其它相机，比如coms相机。

综上所述，本实用新型的所有部分空间一体化，避免了空间的位移；通过将激光器、偏振分光棱镜、第二反射镜依次同轴放置在一支光路上，另一支光路上在偏振反光棱镜的两侧同轴放置第一反射镜和透镜；ccd相机与照明光束之间的夹角为45°，该装置通过激光散斑微距测量方法在数秒钟内测定苗木新根的活力，从而把传统的根部形态变化判断从一个月缩短到数秒钟以内，同时提高了测量精度。光路简单，操作方便，克服传统测量装置的数据获取周期长、效率低、精度差的缺点，实现智能化、一体化、高可靠性，为苗木质量的评价提供了更加精确的活力指标。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。