基于多光谱的植物叶片数字信息采集与自动识别系统及其识别方法

摘要

本发明提出一种基于多光谱的植物叶片数字信息采集系统及其识别方法，系统中CCD摄像机内嵌在植物叶片数字信息采集仪的正上方，CCD摄像机四周安装有红、绿、蓝三基色微型发光光源和三基色灯泡；植物叶片数字信息采集仪中间由凹槽轨道固定一块用来承载植物叶片的透明玻璃，透明玻璃上固定有用来减少反射的哑光玻璃。本发明的方法是CCD摄像机将采集到的植物叶片信息通过USB数据线传输到信息处理器，对传输过来的植物叶片进行识别分类归档到数据库，存储到扩展SD卡存储器。通过GPRS网络把植物叶片图像信息传输到互联网上的远程服务器上，方便用户访问。本发明操作简便、快捷、有效的采集及分类存储植物叶片图像信息。

主权项

一种基于多光谱的植物叶片数字信息采集与自动识别系统，包括基于多光谱的植物叶片数字信息采集仪(A)和处理植物叶片信息的信息处理器(B)，所述基于多光谱的植物叶片数字信息采集仪(A)中安装有红、绿、蓝三基色微型发光光源和电子变色控制电路板的三基色灯泡(2)，其特征在于：在所述植物叶片数字信息采集仪(A)的长方形箱体结构中，CCD摄像机(1)内嵌于植物叶片数字信息采集仪(A)的顶部正上方，为了防止光照不均匀导致叶片信息采集不完整，四周镶嵌了四个规格相同且由开关(3)控制的所述三基色灯泡(2)，所述植物叶片数字信息采集仪(A)的四周置有挡光的板子(6)；在所述植物叶片数字信息采集仪(A)的中间位置，即所述CCD摄像机(1)正下方是一个透明玻璃(5)，所述透明玻璃(5)被两个凹槽轨道(9)水平移动固定在植物叶片数字信息采集仪(A)的中间位置，在所述透明玻璃(5)上固定一块长20～40cm、宽20～30cm的哑光玻璃(4)，所述哑光玻璃(4)一端通过合页轴(10)被固定在透明玻璃(5)上随所述合页轴(10)90度翻动，所述合页轴(10)与凹槽轨道(9)垂直，所述哑光玻璃(4)压在植物叶片表面使植物叶片平整，用于减少上面四个所述三基色灯泡(2)的反光，所述透明玻璃(5)用来承载植物叶片，在所述透明玻璃(5)一端置有凹槽(8)，便于操作者用手推拉；在所述植物叶片数字信息采集仪(A)底部镶嵌的四个日光灯灯泡(7)规格相同且同时开启关闭，用于产生透射植物叶片的光，以便CCD摄像机(1)采集植物叶片在透射光下的信息；所述植物叶片数字信息采集仪(A)通过USB数据线(11)与信息处理器(B)连接，所述信息处理器(B)置有用于信息处理的单片机，所述信息处理的单片机包括LCD屏(21)、GPRS数据传输模块及八个用途按钮，所述八个用途按钮分别是启动或退出按钮(13)、减小摄像机焦距调节按钮(14)、增大摄像机焦距调节按钮(15)、信息采集按钮(16)、图像降噪按钮(17)、图像分割按钮(18)、图像识别归档保存按钮(19)和GPRS数据传输按钮(20)；当所述三基色灯泡(2)工作时，电子变色控制电路板根据三基色原理控制三基色灯泡(2)的发光亮度连续变化，实现灯泡灯光颜色的自动变化，不同的颜色即光谱波段的灯光照射在植物叶片上面，使叶片的叶脉，叶肉不同组织结构有不同的反射效果，所述植物叶片数字信息采集仪(A)将采集的多光谱叶片图像自动读入到所述信息处理器(B)中，所述信息处理器(B)的各按钮分别对应不同的程序入口，触发不同按钮对采集的叶片图像进行显示、处理并自动识别归档。