CN108469434A - 一种监测果树是否缺水的装置及方法 - Google Patents

一种监测果树是否缺水的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种监测果树是否缺水的装置及方法，通过固定底盘将摄像头固定在果树上，摄像头采用显微镜镜头进行监测。凌晨到早晨测得为气孔开启的时间，半夜到深夜测得为气孔闭合的时间，当叶片气孔从开始打开时到不再变大的这段时间为气孔开启实际所用时间，从气孔开始变小到不在缩小的这段时间为气孔闭合实际所用时间，主要工作就是采集信息并进行处理得到这两段时间，缺水时，气孔闭合时间缩短，大约平均需要45分钟。信息处理模块分析出每日气孔开启和闭合所用的时间，与正常时候所需用的时间进行对比，若开启的时间超过正常时间或闭合的时间小于正常的时间则为缺水，以此判断果树是否缺水。

Description

一种监测果树是否缺水的装置及方法
技术领域
本发明涉及农产品检测技术领域，具体为一种监测果树是否缺水的装置及方法。
背景技术
中国不仅是果品生产大国，同时也是果树资源大国。中国果品的生产总量、栽培面积、资源种类均居世界首位。果树的经济效益在农业中占有重要地位，因地制宜地发展果树生产，对于提高果农的收入和农产品的出口创汇具有重要意义。
但是现有的果树监测技术较为落后，特别是对于水分的监测具有较高的延后性与不确定性，甚至还会对果树产生损伤。水分的高低对于果树的光合作用起着至关重要的作用，如何及时准确地监测果树水分的高低迫在眉睫。现在主要靠测量果树所在土壤的水含量来判断果树是否缺水或者采集叶片进行烘干来确定水含量，操作繁琐且不易获得最及时准确的数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监测果树是否缺水的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种监测果树是否缺水的方法，所述监测果树是否缺水的包括依次连接的信息采集模块、信息处理模块及数据显示模块，所述信息采集模块包括固定底盘及摄像头，所述摄像头设置在所述固定底盘上，所述固定底盘固定在一果树上，所述摄像头对准所述果树的叶片以对所述果树的叶片进行拍摄，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块；
所述信息处理模块接收所述摄像头拍摄的图像，并进行图像处理，获得所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间，所述信息处理模块根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；
所述信息处理模块将所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态发送给所述数据显示模块进行显示。
优选的，所述固定底盘上具有一伸缩器，所述伸缩器用于调节所述固定底盘的尺寸。
优选的，所述信息处理模块与所述数据显示模块通过一网线连接。
优选的，所述数据显示模块具有一显示器，用于显示所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态。
优选的，所述显示器上还显示有第一可变参数及第二可变参数。
优选的，所述第一可变参数为7分钟，所述第二可变参数为53分钟。
优选的，所述信息采集模块的数量为一个或者多个。
优选的，所述固定底盘与所述摄像头通过支杆连接，并且，所述摄像头上设置有雨刷。
本发明还提供了一种监测果树是否缺水的方法，所述监测果树是否缺水的方法包括：
提供所述监测果树是否缺水的装置；
所述信息采集模块的摄像头拍摄所述果树的叶片，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块；
所述信息处理模块对所述摄像头拍摄的图像进行图像处理，得到所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间；
所述信息处理模块根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；
所述信息处理模块将所述第一时间、第二时间及所述果树的缺水状态发送给所述数据显示模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置了一种监测果树是否缺水的装置及方法，具有监测数据更加直接准确，不会对果树产生任何损伤，无需过多人力，数据结果呈现在显示器上，更加方便快捷的优点。
附图说明
图1为本发明提供的监测果树是否缺水的装置的结构示意图；
图2为本发明提供的监测果树是否缺水的装置的又一结构示意图；
图中：1-显示器；2-网线；3-伸缩器；4-固定底盘；5-支杆；6-雨刷；7-摄像头；8-信息采集模块；9-信息处理模块；10-数据显示模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供的一种实施例：
一种监测果树是否缺水的方法，所述监测果树是否缺水的包括依次连接的信息采集模块8、信息处理模块9及数据显示模块10，所述信息采集模块8包括固定底盘4及摄像头7，所述摄像头7设置在所述固定底盘4上，所述固定底盘4固定在一果树上，所述摄像头7对准所述果树的叶片以对所述果树的叶片进行拍摄，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块9；
所述信息处理模块9接收所述摄像头7拍摄的图像，并进行图像处理，获得所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间，所述信息处理模块9根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；所述第一可变参数及所述第二可变参数与所述果树所在的地区及果树的种类均相关，并且能够进行根据实际情况进行调节；
所述信息处理模块9将所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态发送给所述数据显示模块10进行显示。
本实施例中，所述固定底盘4上具有一伸缩器3，所述伸缩器3用于调节所述固定底盘4的尺寸。
本实施例中，所述信息处理模块9与所述数据显示模块10通过一网线2连接。
本实施例中，所述数据显示模块10具有一显示器1，用于显示所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态。
本实施例中，所述显示器1上还显示有第一可变参数及第二可变参数。
本实施例中，所述第一可变参数为7分钟，所述第二可变参数为53分钟。
本实施例中，所述信息采集模块8的数量为一个或者多个。
本实施例中，所述固定底盘4与所述摄像头7通过支杆5连接，并且，所述摄像头7上设置有雨刷6。
本实施例还提供了一种监测果树是否缺水的方法，所述监测果树是否缺水的方法包括：
提供所述监测果树是否缺水的装置；
所述信息采集模块8的摄像头7拍摄所述果树的叶片，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块9；
所述信息处理模块9对所述摄像头7拍摄的图像进行图像处理，得到所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间；
所述信息处理模块9根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；
所述信息处理模块9将所述第一时间、第二时间及所述果树的缺水状态发送给所述数据显示模块10。
工作原理：本发明设置了一种监测果树是否缺水的装置及方法，通过固定底盘4将摄像头7固定在果树上，摄像头7采用显微镜镜头进行监测。工作模块分为信息采集模块8、信息处理模块9和数据显示模块10三个部分，它们均是通过电性连接，工作时间为凌晨到早晨、半夜到深夜两个时间段，凌晨到早晨测得为气孔开启的时间，半夜到深夜测得为气孔闭合的时间。当叶片气孔从开始打开时到不再变大的这段时间为气孔开启实际所用时间，从气孔开始变小到不在缩小的这段时间为气孔闭合实际所用时间，主要工作就是采集信息并进行处理得到这两段时间，信息采集模块不需要在所有果树上放置，只需在几个具有代表性位置的果树上放置，当有光照时，正常情况下气孔开启需要大约7分钟，缺水时，气孔开启时间延长，大约平均需要25分钟；当深夜气孔关闭时，正常情况下气孔闭合需要大约53分钟，缺水时，气孔闭合时间缩短，大约平均需要45分钟。信息处理模块分析出每日气孔开启和闭合所用的时间，与正常时候所需用的时间进行对比，若开启的时间超过正常时间或闭合的时间小于正常的时间则为缺水，以此判断果树是否缺水。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于，所述监测果树是否缺水的包括依次连接的信息采集模块（8）、信息处理模块（9）及数据显示模块（10），所述信息采集模块（8）包括固定底盘（4）及摄像头（7），所述摄像头（7）设置在所述固定底盘（4）上，所述固定底盘（4）固定在一果树上，所述摄像头（7）对准所述果树的叶片以对所述果树的叶片进行拍摄，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块（9）；
所述信息处理模块（9）接收所述摄像头（7）拍摄的图像，并进行图像处理，获得所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间，所述信息处理模块（9）根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；
所述信息处理模块（9）将所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态发送给所述数据显示模块（10）进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述固定底盘（4）上具有一伸缩器（3），所述伸缩器（3）用于调节所述固定底盘（4）的尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述信息处理模块（9）与所述数据显示模块（10）通过一网线（2）连接。
4.根据权利要求3所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述数据显示模块（10）具有一显示器（1），用于显示所述第一时间、第二时间及果树的缺水状态。
5.根据权利要求4所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述显示器（1）上还显示有第一可变参数及第二可变参数。
6.根据权利要求4所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述第一可变参数为7分钟，所述第二可变参数为53分钟。
7.根据权利要求1所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述信息采集模块（8）的数量为一个或者多个。
8.根据权利要求1所述的一种监测果树是否缺水的装置，其特征在于：所述固定底盘（4）与所述摄像头（7）通过支杆（5）连接，并且，所述摄像头（7）上设置有雨刷（6）。
9.一种监测果树是否缺水的方法，其特征在于，所述监测果树是否缺水的方法包括：
提供如权利要求1-8中任一项所述的监测果树是否缺水的装置；
所述信息采集模块（8）的摄像头（7）拍摄所述果树的叶片，并将拍摄的图像传送给所述信息处理模块（9）；
所述信息处理模块（9）对所述摄像头（7）拍摄的图像进行图像处理，得到所述叶片的气孔开启所需要的第一时间及所述气孔闭合所需要的第二时间；
所述信息处理模块（9）根据第一时间及所述第二时间判断所述果树的缺水状态，当所述第一时间大于第一可变参数或者所述第二时间小于第二可变参数时，所述果树缺水，否则，所述果树不缺水；
所述信息处理模块（9）将所述第一时间、第二时间及所述果树的缺水状态发送给所述数据显示模块（10）。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101556215A (zh) * 2009-05-13 2009-10-14 西北农林科技大学 一种田间试验无损伤定位观察植物气孔的取样方法
CN102453673A (zh) * 2010-12-29 2012-05-16 天津农学院 一种植物气孔生物分析箱及分析方法
CN103018196A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 江苏大学 一种油菜需水信息的快速探测方法
WO2013087052A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-20 Yara International Asa Verfahren und vorrichtung zum berührungslosen bestimmen von pflanzenparametern und zum verarbeiten dieser informationen
CN103278503A (zh) * 2013-04-25 2013-09-04 浙江大学 一种基于多传感器技术的葡萄水分胁迫诊断方法及***
CN105277589A (zh) * 2015-09-14 2016-01-27 河海大学 基于热电偶监测叶温升高的作物水分亏缺检测装置及其检测方法
CN105527657A (zh) * 2016-01-14 2016-04-27 河海大学 基于无人机红外热图像采集的大面积农田作物水分状态监测方法及***
CN105891327A (zh) * 2014-10-08 2016-08-24 南京农业大学 一种基于振动信息的植物缺水检测装置及其方法
CN106556569A (zh) * 2016-11-11 2017-04-05 北京林业大学 一种基于红外成像的植物缺水状况诊断方法
CN107192458A (zh) * 2017-05-31 2017-09-22 苏州润文生态科技有限公司 一种基于移动设备的作物水分亏缺诊断方法
CN107192812A (zh) * 2017-06-15 2017-09-22 南京肯铎特电子科技有限公司 一种智能判定旱作作物缺水状态的方法及***
WO2018032288A1 (zh) * 2016-08-15 2018-02-22 武克易 一种花卉种植检测家庭主机

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101556215A (zh) * 2009-05-13 2009-10-14 西北农林科技大学 一种田间试验无损伤定位观察植物气孔的取样方法
CN102453673A (zh) * 2010-12-29 2012-05-16 天津农学院 一种植物气孔生物分析箱及分析方法
WO2013087052A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-20 Yara International Asa Verfahren und vorrichtung zum berührungslosen bestimmen von pflanzenparametern und zum verarbeiten dieser informationen
CN103018196A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 江苏大学 一种油菜需水信息的快速探测方法
CN103278503A (zh) * 2013-04-25 2013-09-04 浙江大学 一种基于多传感器技术的葡萄水分胁迫诊断方法及***
CN105891327A (zh) * 2014-10-08 2016-08-24 南京农业大学 一种基于振动信息的植物缺水检测装置及其方法
CN105277589A (zh) * 2015-09-14 2016-01-27 河海大学 基于热电偶监测叶温升高的作物水分亏缺检测装置及其检测方法
CN105527657A (zh) * 2016-01-14 2016-04-27 河海大学 基于无人机红外热图像采集的大面积农田作物水分状态监测方法及***
WO2018032288A1 (zh) * 2016-08-15 2018-02-22 武克易 一种花卉种植检测家庭主机
CN106556569A (zh) * 2016-11-11 2017-04-05 北京林业大学 一种基于红外成像的植物缺水状况诊断方法
CN107192458A (zh) * 2017-05-31 2017-09-22 苏州润文生态科技有限公司 一种基于移动设备的作物水分亏缺诊断方法
CN107192812A (zh) * 2017-06-15 2017-09-22 南京肯铎特电子科技有限公司 一种智能判定旱作作物缺水状态的方法及***

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯晓东 等: ""不同土壤含水量对梨枣蒸腾速率的影响"", 《延安大学学报（自然科学版）》 *
张岁岐 等: ""干旱下植物气孔运动的调控"", 《西北植物学报》 *
张立伟 等: ""基于冠层温度的玉米缺水诊断研究"", 《干旱地区农业研究》 *
徐芬芬 等: ""环境条件对植物叶片气孔的影响"", 《安徽农学通报》 *
温国胜 等: ""干旱胁迫条件下臭柏的气孔蒸腾与角质层蒸腾"", 《浙江林学院学报》 *
谢慧婷: ""基于红外热成像技术的生菜缺水指标的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

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