(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221846094.0 (22)申请日 2022.07.18 (73)专利权人 中国科学院遗传与发育生物学研 究所农业资源研究中心 地址 050021 河北省石家庄市槐中路286号 (72)发明人 李红军　赵鸿彬　张圣微　李磊　 (74)专利代理 机构 石家庄开言知识产权代理事 务所(普通 合伙) 13127 专利代理师 段明静 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/33(2006.01) (54)实用新型名称 一种集成可见光与近红外双摄像头的植被 长势监测装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种集成可见光与近红外 双摄像头的植被长势监测装置， 其包括： 监测杆， 其一端植入被监测区域的地面， 另一端供组合摄 像头安装， 使组合摄像头位于高位； 所述组合摄 像头集成有可见光监测摄像头和近红外摄像头； 监测杆上还设有太阳能电池组件， 太阳能电池组 件吸收太阳光能量并转化 成电能； 数据采集及传 输箱， 设在监测杆的中段靠下的位置， 其采集所 述可见光监测摄像头所拍摄的监测区域植被的 RGB图像、 所述近红外摄像头所拍摄的监测区域 植被的近红外波段图像， 并将采集的这些数据传 输给上位机。 本实用新型装置设备成本低、 易于 搭建、 取代了现有价格昂贵的多光谱监测设备。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 217904495 U 2022.11.25 CN 217904495 U 1.一种集成可 见光与近红外双摄 像头的植被长势监测装置， 其特 征在于， 其包括： 监测杆， 其一端植入被监测区域的地面， 另一端供组合摄像头安装， 使所述组合摄像头 位于高位； 所述组合摄 像头集成有可 见光监测摄像头和近红外摄 像头； 所述监测杆上还设有太阳能电池组件， 所述太阳能电池组件吸收太阳光 能量并转化成 电能； 数据采集及传输箱， 设在监测杆的中段靠下的位置， 其采集所述可见光监测摄像头所 拍摄的监测区域植被的RGB图像、 所述近红外摄像头所拍摄的监测区域植被的近红外波段 图像， 并将采集的这些 数据传输给 上位机。 2.根据权利要求1所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述太阳能电池组件包括太 阳能电池板， 所述太阳能电池板通过可转动支架设于监测杆上， 所述可转动支架能够调整 所述太阳能电池板的朝向及角度。 3.根据权利要求1所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述可见光监测摄像头和近 红外摄像头的有效像素为19 20*1080。 4.根据权利要求1所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述数据采集及传输箱包括 一个箱体， 所述箱体内容置有充电电池、 电源管理模块、 数据采集及处理模块、 通讯天线； 所 述充电电池与所述太阳能电池组件电连接， 用于储存电能； 所述数据采集及处理模块与所 述通讯天线连接， 所述通讯天线与上位机无线通讯连接； 所述箱体为金属壳且外部设有防 腐防水漆层。 5.根据权利要求1所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述装置还包括图像校正参 照卡， 安装在被监测区域的地面能被所述组合摄像头拍摄到的位置， 所述图像校正参照卡 为十八度标准灰卡； 所述数据采集及传输箱采集所述可见光监测摄像头拍摄的十八度标准 灰卡的RGB图像、 所述近红外摄像头拍摄的十 八度标准灰卡的近红外波段图像， 并将传输给 上位机。 6.根据权利要求5所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述十八度标准灰卡的表面 与所述可 见光监测摄像头和近红外摄 像头的摄 像头镜面平行。 7.根据权利要求6所述的植被长势监测装置， 其特征在于， 所述组合摄像头以可转动支 架安装在所述监测杆上； 所述十八度标准灰卡以可转动支架安装在地面上； 驱动所述组合 摄像头的可转动支 架的电机与驱动所述十八度标准灰卡的可转动支 架的电机为联动控制。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217904495 U 2一种集成可见光与近红外双摄像头的植被长势监测装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及植物生长信息监测技术领域， 尤其涉及 一种集成可见光与近红外 双摄像头的植被长势监测装置 。 背景技术 [0002]监测和研究植被的时空动 态变化具有重要的科学和应用价值， 特别是对作物的长 势和趋势变化的监测， 可为田间管理、 产量评估等提供重要依据。 目前常用的植被监测手段 包括基于物联网技术的红绿蓝(RGB)摄像头拍照监测。 常规红绿蓝(RGB)摄像头拍照监测装 置只能获得作物的常规可见光图像， 需要通过人工判读图像进行作物长势的识别， 过于经 验化和定性 化， 监测结果受人为因素干扰 较大。 [0003]利用多光谱仪的地面监测方法可以通过波段运算获得归一化植被指数(NDVI)图 像。 由于健康的植被(叶绿素)反射更多的近红外(NIR)光， 但是它吸收更多的红色光。 归一 化植被指数(NDVI)通过测量近红外(植被强烈 反射)和红光(植被吸收)之间的差异来量化 植被长势信息。 此参数数值介于 ‑1和+1之间。 如果红色通道的反射率较低(或较低的值)， 而 NIR通道的反射率较高， 则将产生较高的NDVI值。 反之亦然。 NDVI是衡量植被健康的标准化 方法， 当具有较高的NDVI值时， 表 示植被更为健康。 当NDVI较低时， 植被较差或没有植被。 在 林业中使用NDV I来量化森林供应和叶面积指数。 此外， NDV I也是干旱的良好指标， 当水分限 制植被生长时， 其相对NDVI数值则表现为较低。 [0004]NDVI是目前监测植被生长状态和植被覆盖度的最佳光谱指数， 但多光谱仪设备价 格昂贵， 普及性和推广性较差， 且需要人工操作来采集数据， 费时费力、 不能做到实时监测。 实用新型内容 [0005](一)要解决的技 术问题 [0006]鉴于现有技术的不足， 本实用新型提供一种集成可见光与近红外双摄像头的植被 长势监测装置， 解决了现有多光谱仪 设备价格昂贵， 普及性和推广性较差， 且需要 人工操作 来采集数据， 费时费力、 不能做到实时监测等 技术问题。 [0007](二)技术方案 [0008]为了达到上述目的， 本实用新型提供一种集成可见光与近红外双摄像头的植被长 势监测装置， 其包括： [0009]监测杆， 其一端植入被监测区域的地面， 另一端供组合摄像头安装， 使所述组合摄 像头位于高位； [0010]所述组合摄 像头集成有可 见光监测摄像头和近红外摄 像头； [0011]所述监测杆上还设有太阳能电池组件， 所述太阳能电池组件吸收太阳光能量并转 化成电能； [0012]数据采集及传输箱， 设在监测杆的中段靠下的位置， 其采集所述可见光监测摄像 头所拍摄的监测区域植被的RGB图像、 所述近红外摄像头所拍摄的监测区域植被的近红外说　明　书 1/3 页 3 CN 217904495 U 3