一種用于田間光譜成像系統(tǒng)校正的自動存取白板裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光譜技術、農田信息檢測領域，尤其涉及一種用于田間光譜成像系統(tǒng)校正的自動存取白板裝置。
【背景技術】
[0002]精細農業(yè)要根據(jù)農作物的生長狀況及生長環(huán)境狀況進行精確的作業(yè)，因此精準地采集田間作物信息顯得尤為關鍵。作物生長信息的獲取技術是精細農業(yè)的重要技術支撐之一，植物的生長信息獲取技術主要包括利用其電學特性、光學特性和機器視覺技術等。
[0003]隨著光譜技術的發(fā)展，近紅外光譜技術、多光譜技術和高光譜技術在作物生長信息的獲取應用上開始大量應用，并顯示了其分析速度快、效率高、成本低、無需制備樣品等優(yōu)點，已成為一種快速、無損的現(xiàn)代分析技術。
[0004]例如公開號為CN104422660A的中國專利文獻公開了一種高光譜的植物葉片病蟲害診斷系統(tǒng)，屬于農業(yè)領域。高光譜成像儀和線光源一起固連在電控位移臺上，受移動平臺控制裝置控制一起移動；在移動過程中線光源照射標定白板和被測植物葉片，高光譜成像儀采集數(shù)據(jù)并實時上傳到計算機；經過圖像分析和處理軟件處理后，輸入已經建立的病蟲害三重診斷模型，實時定量得到植物的病蟲害感染程度，據(jù)此分析決策是否對測量植物噴藥以及用藥種類劑量及噴頭形式。
[0005]公開號為103439270A的中國專利文獻公開一種基于反射和半透射高光譜圖像檢測桃果實冷害的裝置和方法，通過高光譜成像儀，獲取桃果實采后低溫貯藏不同冷害階段的反射和半透射高光譜圖像，分析冷害桃果實與正常果實的光譜值及圖像間的差異，提取響應的特征參數(shù)，在此基礎上優(yōu)化確定反映桃果實冷害特征的變量集，建立基于Fisher判別方法對桃果實冷害判別的數(shù)學模型，所建基于反射和半透射高光譜圖像檢測模型的判別準確率分別達到85.6%和95.6%。可以對采后冷害桃果實進行準確識別，代替人工檢測，降低水果采后貯藏的損失，可以用于水果采后的流通、貯藏和銷售過程中的檢測和監(jiān)測。
[0006]為了消除鏡頭中存在的暗電流以及光源的強度不均所產生的噪聲，我們需要進行田間光譜圖像的黑白校正，而這個過程中白板的收取存在一個很大的問題，并且為了保證白板的清潔，每次實驗結束后都要將其放到田間封閉的箱子里或者直接放在拖拉機等農機上，十分不方便。因此，開發(fā)一種用于田間光譜成像系統(tǒng)校正的自動存取白板裝置，用來滿足存取白板的高效性以及白板的整潔性，保證實驗中作物信息采集的精準性具有很大的意義。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明提供了一種用于田間光譜成像系統(tǒng)校正的自動存取白板裝置，為后期實驗過程中所采集信息的精準性提供了更加可靠的保證。此外，本發(fā)明也可用于田間近紅外光譜系統(tǒng)校準平臺的研究與開發(fā)。
[0008]—種用于田間光譜成像系統(tǒng)校正的自動存取白板裝置，包括:
[0009]支撐平臺；
[0010]升降平臺，處在所述支撐平臺的上方；
[0011]升降驅動機構，安裝在支撐平臺上以驅動所述升降平臺上下運動；
[0012]白板箱，設置在所述升降平臺上且?guī)в邢溟T；
[0013]白板支撐件，位于所述白板箱內用于固定白板；
[0014]伸縮驅動機構，安裝在所述白板箱內用于帶動白板支撐件進出箱門；所述升降驅動機構包括:
[0015]轉動安裝在支撐平臺上的豎直絲杠；
[0016]固定在升降平臺上與所述絲杠配合的螺紋套；
[0017]水平安裝在支撐平臺上的齒輪軸；
[0018]與所述齒輪軸聯(lián)動的升降電機；
[0019]安裝在齒輪軸以及豎直絲杠上相互配合的第一錐齒輪和第二錐齒輪；
[0020]所述伸縮驅動機構包括:
[0021]安裝在白板箱內的伸縮電機；
[0022]轉接在白板箱內且受所述伸縮電機驅動的齒輪；
[0023]滑動安裝在白板箱內且與所述齒輪嚙合的水平齒條，所述白板支撐件由該水平齒條兼做。
[0024]本發(fā)明中通過升降平臺承載白板箱，而在白板箱內通過伸縮驅動機構帶動白板伸出或縮進白板箱，該裝置可完成在田間校正過程中白板的自動推送與收回，并且可保證在密閉的環(huán)境中儲存。
[0025]本發(fā)明中尤其對升降驅動機構進行了優(yōu)化，根據(jù)裝置使用場景的特點，要求傳動部分簡單可靠，又要相對運行平穩(wěn)精確。
[0026]本發(fā)明裝置通過錐齒輪進行驅動換向，再通過豎直絲杠驅動升降平臺，可以滿足上述要求，另外維護安裝方便。
[0027]本發(fā)明裝置通過相互嚙合的齒輪齒條結構驅動白板進出，結構簡單，運行可靠，而且控制精度較高。
[0028]作為優(yōu)選，第一錐齒輪和第二錐齒封裝為減速箱，減速箱的輸入輸出端分別與齒輪軸以及豎直絲杠可拆卸連接。
[0029]作為優(yōu)選，所述豎直絲杠有四根，分布在支撐平臺的四角，所述螺紋套相應的有四個，分布在升降平臺的四角。
[0030]豎直絲杠有四根，可以提高升降平臺運動的穩(wěn)定性，改進了現(xiàn)有傳動方式中一根絲杠加多根導向桿的方式，進一步避免晃動，提高控制精度。
[0031]為了進一步提高四根絲杠的同步性，作為優(yōu)選，所述齒輪軸有四根，齒輪軸一端為所述第一錐齒輪，另一端安裝有第三錐齒輪，所述升降驅動機構還包括與所述升降電機聯(lián)動的傳動桿，該傳動桿上設置有兩個第四錐齒輪，每兩個第三錐齒輪與其中一個第四錐齒輪嚙合。這樣可以通過一臺電機同步驅動四根絲杠，且都是通過結構相同的錐齒輪形式傳動，同步性大大提尚。
[0032]所述升降電機與傳動桿通過同步帶或齒輪傳動。升降電機與傳動桿之間也是傳動的一個環(huán)節(jié)，優(yōu)選采用控制精度較高的方式，例如同步帶或齒輪。
[0033]所述白板箱的內壁設有引導白板支撐件的導向槽。
[0034]所述白板箱的一側開口且安裝有所述箱門，在白板箱與箱門之間設有開門驅動機構。
[0035]作為優(yōu)選，所述白板箱的開口與箱門密封配合。這樣更可以保持白板箱內部的清潔。采用可控的開門驅動機構可以實現(xiàn)自動開關門。
[0036]作為一種實現(xiàn)方式，所述箱門為對開的兩扇，在白板箱開口部位設有箱門滑軌，在白板箱內安裝有開門電機，箱門上安裝有定滑輪，定滑輪與電機之間通過開門拉索聯(lián)動。
[0037]作為另一種實現(xiàn)方式，所述箱門的底沿軸接在白板箱開口部位，在白板箱頂面安裝有開門電機以及導向滾輪，在箱門和開門電機之間通過繞置在導向滾輪上的開門拉索聯(lián)動。
[0038]作為進一步的優(yōu)選，所述支撐平臺的底部設有可折疊的車輪。便于整個裝置的移動。
[0039]為了實現(xiàn)自動控制，本發(fā)明裝置中設有用于感知升降平臺上升位置的第一傳感器，所述升降電機以及開門電機受控于該第一傳感器的信號。
[0040]升降平臺上升預定高度后，第一傳感器發(fā)送信號，升降電機停止工作，而開門電機工作打開箱門。
[0041]本發(fā)明裝置中還設有用于感知升降平臺下降位置的第二傳感器，所述升降電機受控于該第二傳感器的信號。
[0042]升降平臺下降預定高度后，第二傳感器發(fā)送信號，升降電機停止工作。
[0043]本發(fā)明裝置中還設有用于感知箱門開啟位置的第三傳感器，所述開門電機以及伸縮電機受控于該第三傳感器的信號。
[0044]箱門開啟到預定位置后觸發(fā)第三傳感器，第三傳感器發(fā)送信號，開門電機停止工作，而伸縮電機工作伸出白板。
[0045]本發(fā)明裝置中還設有用于感知箱門關閉位置的第四傳感器，所述開門電機受控于該第四傳感器的信號。
[0046]箱門關閉到預定位置后觸發(fā)第四傳感器，第四傳感器發(fā)送信號，開門電機停止工作。
[0047]本發(fā)明裝置中還設有用于感知白板伸出位置的第五傳感器，所述伸縮電機受控于該第五傳感器的信號。
[0048]白板伸出到預定位置后觸發(fā)第五傳感器，第五傳感器發(fā)送信號，伸縮電機停止工作。
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