ФИТОГОНИОФОТОМЕТР (УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПРОЕКЦИИ КРОНЫ РАСТЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СЕЧЕНИЯХ)
PHYTO-GONIOPHOTOMETRE (DEVICE FOR MEASUREMENT OF PLANT CROWN PROJECTION AREA IN DIFFERENT SECTIONS)

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к обработке оптических изображений и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для измерения площади проекции кроны растения в различных сечениях, что необходимо для определения формы кроны растения и обоснованного выбора облучателя в сооружениях для выращивания растений при искусственном облучении.
6
Известно устройство [Пат. 2093790 РФ, МПК G01B 21/28 Устройство для измерения площади плоских фигур / заявители, авторы и патентообл. Богуславский В.В., Емельянов А.Н., Скворцов Б.В., Фокин В.А., Хабибуллин Х.М. - №95105633/28; заявл. 12.04.1995; опубл. 20.10.1997.] для измерения площади плоских фигур, которое может быть использовано для определения значения площади проекции кроны растения. Устройство содержит телекамеру, выход которой соединен со входом видеоконтрольного устройства, блок выделения видеосигнала и блок селекции строчных импульсов. Выход блока выделения видеосигнала подключен к входу дифференцирующего устройства, а выход блока селекции строчных импульсов соединен с входом умножителя частоты, выход которого подключен к одному из входов логического ключа, другой вход которого подключен к выходу дифференцирующего устройства, а выход ключа подключен к входу счетчика.
Недостатками известного устройства является необходимость в аппаратной реализации функции измерения площади, что приводит к усложнению устройства, а так же затрудненность измерения площади проекции объемных тел под различными углами к вертикали.
7
Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения площади проекции биологических объектов [Пат. на полезную модель 49226 РФ, МПК G01B 21/28 Устройство для измерения площади проекции биологических объектов / Суетинов Г.С., Косицын О.А.; патентообладатель ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П.Горячкина. - №2004137021/22; заявл. 17.12.2004; опубл. 10.11.2005. - Бюл. №31].
Устройство содержит цифровую камеру, подвижный рычаг, вертикальный лимб со щелями по дуге с шагом 5 угловых градусов от 0° до 90° к вертикали, оптопару, конечные выключатели, электропривод, компьютер, фоновую черную ткань, осветитель.
Недостатками известного технического решения является низкая точность измерений, заданная конструкцией устройства, невозможность проведения измерений в различных меридианальных плоскостях, наличие избыточных элементов (функции которых могут быть реализованы программными средствами).
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое устройство, является повышение точности измерений, обеспечение возможности измерения площади сечения в различных меридианальных плоскостях, упрощение устройства за счет переложения функций некоторых конструктивных элементов на программное обеспечение управляющего компьютера.
Новые существенные признаки изобретения заключаются в следующем.
В устройство, содержащее цифровую камеру, подвижный рычаг, лимб, компьютер, дополнительно включены шаговые двигатели, горизонтальная штанга, противовес, поворотный столик, станина. Управление шаговыми двигателями, позволяющими установить высоту поворотного столика, плоскость, в которой будут проводиться измерения и угол наклона подвижного рычага осуществляется от компьютера.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Устройство содержит (фиг.): компьютер 1; шаговые двигатели 2, 8, 11; подвижный рычаг 3; горизонтальную штангу 4; цифровую камеру 5; лимб 6; противовес 7; поворотный столик 9; станину 10.
Устройство работает следующим образом.
Подлежащее измерению растение помещают на поворотный столик 9. Высоту поворотного столика h изменяют путем подачи сигналов от компьютера 1 на шаговый двигатель 8 таким образом, что бы центр кроны растения совпал с осью вращения подвижного рычага 3. Задают меридианальную плоскость измерений площади сечений кроны растения (определяемую углом β) путем подачи сигналов от компьютера 1 на шаговый двигатель 11. Задают угол отклонения подвижного рычага от вертикальной оси α путем подачи сигналов от компьютера 1 на шаговый двигатель 2. При заданных углах α получают кадры изображения кроны, которые поступает в компьютер 1 во всем диапазоне изменения угла α.
Для обеспечения возможности проведения измерений кроны различных размеров и формы взаимные соединения цифровой камеры, горизонтальной штанги, подвижного рычага, его оси вращения, противовеса выполнены регулируемыми с возможностью изменения их относительного расположения.
Площадь сечения кроны получают путем программной обработки полученного кадра методами фотограмметрии.