一種基于ccd圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，水分是維持植物生命活動的重要物質(zhì)，水分虧缺直接影響植物的生理生化過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而影響植物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)。國內(nèi)外對植物缺水診斷的研究包括土壤指標(biāo)，植物指標(biāo)(形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo))和綜合指標(biāo)，對植物生理指標(biāo)的研究，受到越來越多的關(guān)注。葉面積是反映植物生長發(fā)育、長勢、遺傳特性等生理生化反應(yīng)過程的主要參數(shù)，該參數(shù)可以計算植物的用水量、分析植物的生長狀況，建立植物生長模型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種基于CXD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，它包括CCD攝像頭、圖像采集卡、PC機(jī)、單片機(jī)、繼電器、土壤水分傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、電磁閥和用于提供光照亮度的光源；
[0006]所述CCD攝像頭采集圖像信號并將信號輸入至圖像采集卡，所述圖像采集卡將圖像信號進(jìn)行采集并將信號輸入至PC機(jī)，所述土壤水分傳感器檢測土壤水分信號并將信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換好的信號輸入至單片機(jī)，所述單片機(jī)將信號整理并將信號反饋給繼電器并通過RS-232接口將信號輸入至PC機(jī)，所述繼電器產(chǎn)生控制信號并將信號輸入至電磁閥。
[0007]優(yōu)選地，所述圖像采集卡包括FPGA可編程器和若干個AD9388A接口芯片，每個所述FPGA可編程器為XC5VLX50T-1FFG1136C可編程器，所述AD9388A接口芯片接收CCD攝像頭輸入的圖像信號并將信號輸入至FPGA可編程器，所述FPGA可編程器將信號進(jìn)行整理并通過PC1-X8連接器將信號輸入至PC機(jī)，所述FPGA可編程器還設(shè)置有用于編程輸入的調(diào)試端口。
[0008]優(yōu)選地，所述單片機(jī)還電性連接有用于危險預(yù)警的報警器和用于信號顯示的顯示屏。
[0009]優(yōu)選地，所述單片機(jī)為AT89C51單片機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換器為ADC0809轉(zhuǎn)換器。
[0010]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過CCD攝像頭將植物葉面就行圖像收集，利用土壤水分傳感器實(shí)時監(jiān)測所測植物土壤的水分信息，并利用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)對收集到的圖像信號和土壤水分信息進(jìn)行人工智能操作；同時，利用電磁閥控制水流輸送，從而進(jìn)行植物土壤干濕度的調(diào)整，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強(qiáng)實(shí)用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的圖像采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0014]如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，它包括CXD攝像頭1、圖像采集卡2、PC機(jī)3、單片機(jī)5、繼電器6、土壤水分傳感器7、A/D轉(zhuǎn)換器10、電磁閥8和用于提供光照亮度的光源9;
[0015]CCD攝像頭I采集圖像信號并將信號輸入至圖像采集卡2，圖像采集卡2將圖像信號進(jìn)行采集并將信號輸入至PC機(jī)3，土壤水分傳感器7檢測土壤水分信號并將信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換好的信號輸入至單片機(jī)5，單片機(jī)5將信號整理并將信號反饋給繼電器6并通過RS-232接口 4將信號輸入至PC機(jī)3，繼電器6產(chǎn)生控制信號并將信號輸入至電磁閥8。
[0016]進(jìn)一步，圖像采集卡2包括FPGA可編程器12和若干個AD9388A接口芯片11，每個FPGA可編程器12為XC5VLX50T-1FFG1136C可編程器，AD9388A接口芯片11接收CCD攝像頭I輸入的圖像信號并將信號輸入至FPGA可編程器12，F(xiàn)PGA可編程器12將信號進(jìn)行整理并通過PC1-X8連接器13將信號輸入至PC機(jī)3，F(xiàn)PGA可編程器12還設(shè)置有用于編程輸入的調(diào)試端口14ο
[0017]進(jìn)一步，單片機(jī)5還電性連接有用于危險預(yù)警的報警器15和用于信號顯示的顯示屏16。
[0018]進(jìn)一步，單片機(jī)5為AT89C51單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器10為ADC0809轉(zhuǎn)換器。
[0019]本實(shí)施例的CCD攝像頭I安放于植物的正上方，土壤水分傳感器7位于植物根部土壤中，土壤水分傳感器7采用TDR-3傳感器。本實(shí)施例工作時由CCD攝像頭I將植物葉面就行圖像收集，利用土壤水分傳感器7實(shí)時監(jiān)測所測植物土壤的水分信息，并利用PC機(jī)3實(shí)現(xiàn)對收集到的圖像信號和土壤水分信息進(jìn)行人工智能操作3;同時，利用電磁閥8控制水流輸送，從而進(jìn)行植物土壤干濕度的調(diào)整，電磁閥8的工作通過繼電器6進(jìn)行控制，對于繼電器6的工作則可通過單片機(jī)5進(jìn)行調(diào)整，也可以通過PC機(jī)3控制單片機(jī)5實(shí)現(xiàn)繼電器6的工作控制。其中當(dāng)檢測到的土壤信息干濕度超標(biāo)，則通過報警器15進(jìn)行危險報警并利用顯示屏16進(jìn)行信息顯不O
[0020]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括CCD攝像頭、圖像采集卡、PC機(jī)、單片機(jī)、繼電器、土壤水分傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、電磁閥和用于提供光照亮度的光源； 所述CCD攝像頭采集圖像信號并將信號輸入至圖像采集卡，所述圖像采集卡將圖像信號進(jìn)行采集并將信號輸入至PC機(jī)，所述土壤水分傳感器檢測土壤水分信號并將信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換好的信號輸入至單片機(jī)，所述單片機(jī)將信號整理并將信號反饋給繼電器并通過RS-232接口將信號輸入至PC機(jī)，所述繼電器產(chǎn)生控制信號并將信號輸入至電磁閥。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像采集卡包括FPGA可編程器和若干個AD9388A接口芯片，每個所述FPGA可編程器為XC5VLX50T-1FFG1136C可編程器，所述AD9388A接口芯片接收CCD攝像頭輸入的圖像信號并將信號輸入至FPGA可編程器，所述FPGA可編程器將信號進(jìn)行整理并通過PC1-X8連接器將信號輸入至PC機(jī)，所述FPGA可編程器還設(shè)置有用于編程輸入的調(diào)試端口。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)還電性連接有用于危險預(yù)警的報警器和用于信號顯示的顯示屏。4.如權(quán)利要求3所述的一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為AT89C51單片機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換器為ADC0809轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于CCD圖像采集的溫室植物水分監(jiān)測系統(tǒng)。它包括CCD攝像頭、圖像采集卡、PC機(jī)、單片機(jī)、繼電器、土壤水分傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、電磁閥和用于提供光照亮度的光源；CCD攝像頭采集圖像信號并將信號輸入至圖像采集卡，圖像采集卡將圖像信號進(jìn)行采集并將信號輸入至PC機(jī)，土壤水分傳感器檢測土壤水分信號并將信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換好的信號輸入至單片機(jī)，單片機(jī)將信號整理并將信號反饋給繼電器并通過RS-232接口將信號輸入至PC機(jī)，繼電器產(chǎn)生控制信號并將信號輸入至電磁閥。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強(qiáng)實(shí)用性。
【IPC分類】G01N33/24, A01G9/24, G01B11/28
【公開號】CN205263084
【申請?zhí)枴緾N201521086900
【發(fā)明人】鐘詩杰
【申請人】深圳市長用照明有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月23日