一种室内高光谱成像系统校正过程中自动存取白板的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱技术、农田信息检测领域，尤其涉及一种室内高光谱成像系统校正过程中自动存取白板的装置。
【背景技术】
[0002]精细农业要根据农作物的生长状况及生长环境状况进行精确的作业，因此精准地采集田间作物信息显得尤为关键。作物生长信息的获取技术是精细农业的重要技术支撑之一，植物的生长信息获取技术主要包括利用其电学特性、光学特性和机器视觉技术等。
[0003]随着光谱技术的发展，近红外光谱技术、多光谱技术和高光谱技术在作物生长信息的获取应用上开始大量应用，并显示了其分析速度快、效率高、成本低、无需制备样品等优点，已成为一种快速、无损的现代分析技术。
[0004]例如公开号为CN104422660A的中国专利文献公开了一种高光谱的植物叶片病虫害诊断系统，属于农业领域。高光谱成像仪和线光源一起固连在电控位移台上，受移动平台控制装置控制一起移动；在移动过程中线光源照射标定白板和被测植物叶片，高光谱成像仪采集数据并实时上传到计算机；经过图像分析和处理软件处理后，输入已经建立的病虫害三重诊断模型，实时定量得到植物的病虫害感染程度，据此分析决策是否对测量植物喷药以及用药种类剂量及喷头形式。
[0005]公开号为103439270A的中国专利文献公开一种基于反射和半透射高光谱图像检测桃果实冷害的装置和方法，通过高光谱成像仪，获取桃果实采后低温贮藏不同冷害阶段的反射和半透射高光谱图像，分析冷害桃果实与正常果实的光谱值及图像间的差异，提取响应的特征参数，在此基础上优化确定反映桃果实冷害特征的变量集，建立基于Fisher判别方法对桃果实冷害判别的数学模型，所建基于反射和半透射高光谱图像检测模型的判别准确率分别达到85.6%和95.6%。可以对采后冷害桃果实进行准确识别，代替人工检测，降低水果采后贮藏的损失，可以用于水果采后的流通、贮藏和销售过程中的检测和监测。
[0006]操作过程中，为了消除镜头中存在的暗电流以及光源的强度不均所产生的噪声，需要进行高光谱图像的黑白校正，而这个过程中白板的收取存在一个很大的问题，为了保证白板的清洁，每次实验结束后都要将其放到外部封闭的箱子里。因此，开发一种室内高光谱成像系统校正过程中自动存取白板的装置，用来满足存取白板的高效性以及白板的整洁性，保证实验中作物信息采集的精准性具有很大的意义。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种室内高光谱成像系统校正过程中自动存取白板的装置，为后期实验过程中所采集信息的精准性提供了更加可靠的保证。此外，本发明也可用于田间近红外光谱系统校准平台的研究与开发。
[0008]—种室内高光谱成像系统校正过程中自动存取白板的装置，包括:
[0009]支撑平台；
[0010]升降平台，处在所述支撑平台的上方；
[0011]升降驱动机构，安装在支撑平台上以驱动所述升降平台上下运动；
[0012]白板箱，设置在所述升降平台上且带有箱门；
[0013]白板支撑件，位于所述白板箱内用于固定白板；
[0014]伸缩驱动机构，安装在白板箱内用于带动白板支撑件进出箱门；
[0015]所述升降驱动机构包括:
[0016]转动安装在支撑平台上的横置蜗杆；
[0017]安装在支撑平台上与横置蜗杆联动的升降电机；
[0018]与所述横置蜗杆传动配合的竖直蜗杆；
[0019]所述升降平台上设有与所述竖直蜗杆配合的螺孔。
[0020]本发明中通过升降平台承载白板箱，在白板箱内通过伸缩驱动机构带动白板伸出或缩进白板箱，该装置可完成校正过程中白板的推送与收回，并且可保证在密闭的环境中储存。
[0021]本发明中尤其对升降驱动机构进行了优化，根据装置使用场景的特点，要求传动部分简单可靠，又要相对运行平稳精确。
[0022]本发明装置采用蜗杆机构驱动升降可以满足上述要求，另外维护安装方便。
[0023]作为优选，所述支撑平台上立置有至少两根导向杆，所述升降平台上设有与各导向杆滑动配合的导向孔。
[0024]导向杆可以防止升降平台跟随竖直蜗杆转动，使得升降平台的运动更加平稳，作为进一步的优选，所述支撑平台上立置四根导向杆，分别处在支撑平台的四角。所述导向孔的数量和位置也相应设置。
[0025]为了稳定横置蜗杆，作为优选，所述横置蜗杆的两端通过轴承安装在支撑平台上，横置蜗杆与升降电机之间通过同步带以及相应的带轮联动。
[0026]横置蜗杆与升降电机之间通过同步带联动可以进一步提高运动控制精度。
[0027]所述横置蜗杆与竖直蜗杆之间直接传动或经中间齿轮间接传动。横置蜗杆与竖直蜗杆之间的配合方式可以采用现有技术，但应尽量减少中间部件，避免积累误差。
[0028]本发明装置中，所述伸缩驱动机构包括:
[0029]轴接在白板箱内的摆臂，
[0030]安装在白板箱内的伸缩电机；
[0031]与所述电机联动且外缘与所述摆臂抵靠的凸轮；
[0032]滑动设置在白板箱内的夹爪，所述夹爪一端夹持有所述白板支撑件，另一端受摆臂带动；
[0033]连接在白板箱与夹爪之间的复位弹簧。
[0034]本发明装置中通过摆臂的运动带动夹爪伸出，即白板伸出白板箱；完成操作后再通过复位弹簧使得夹爪复位，即白板回到白板箱内，为了保证夹爪运行平稳，作为优选，所述白板箱的内壁设有引导夹爪运动的导向槽。
[0035]夹爪包括与导向槽滑动配合的尾部以及与尾部相连的弹性夹持部，白板支撑件为板状，顶面带有容置槽，白板放置在该容置槽内。这样可以避免白板错位。
[0036]另外本发明装置中采用凸轮驱动摆臂，架构简单可靠，通过伸缩电机的主轴转动角度可以控制凸轮的角度，继而控制摆臂的摆动角度，也对应了夹爪水平运动的行程。
[0037]所述白板箱的一侧开口且安装有所述箱门，在白板箱与箱门之间设有开门驱动机构。
[0038]作为优选，所述白板箱的开口与箱门密封配合。这样更可以保持白板箱内部的清洁。采用可控的开门驱动机构可以实现自动开关门。
[0039]作为一种实现方式，所述箱门为对开的两扇，在白板箱开口部位设有箱门滑轨，在白板箱内安装有开门电机，箱门上安装有定滑轮，定滑轮与电机之间通过开门拉索联动。
[0040]作为另一种实现方式，所述箱门的底沿轴接在白板箱开口部位，在白板箱顶面安装有开门电机以及导向滚轮，在箱门和开门电机之间通过绕置在导向滚轮上的开门拉索联动。
[0041]作为进一步的优选，所述支撑平台的底部设有滚轮。便于整个装置的移动。
[0042]为了实现自动控制，本发明装置中设有用于感知升降平台上升位置的第一传感器，所述升降电机以及开门电机受控于该第一传感器的信号。
[0043]升降平台上升预定高度后，第一传感器发送信号，升降电机停止工作，而开门电机工作打开箱门。
[0044]本发明装置中还设有用于感知升降平台下降位置的第二传感器，所述升降电机受控于该第二传感器的信号。
[0045]升降平台下降预定高度后，第二传感器发送信号，升降电机停止工作。
[0046]本发明装置中还设有用于感知箱门开启位置的第三传感器，所述开门电机以及伸缩电机受控于该第三传感器的信号。
[0047]箱门开启到预定位置后触发第三传感器，第三传感器发送信号，开门电机停止工作，而伸缩电机工作伸出白板。
[0048]本发明装置中还设有用于感知箱门关闭位置的第四传感器，所述开门电机受控于该第四传感器的信号。
[0049]箱门关闭到预定位置后触发第四传感器，第四传感器发送信号，开门电机停止工作。
[0050]本发明装置中还设有用于感知白板伸出位置的第五传感器，所述伸缩电机受控于该第五传感器的信号。
[0051]白板伸出到预定位置后触发第五传感器，第五传感器发送信号，伸缩电机停止工作。
[0052]本发明装置中还设有用于感知白板复原位置的第六传感器，所述伸缩电机以及开门电机受控于该第