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摘要
马铃薯水分胁迫状态监测方法研究对于马铃薯生长品质和产量提升有重要作用。基于热红外图像和可见光图像可以计算得到作物水分胁迫指数(crop water stress index, CWSI),并进行作物水分胁迫状态的判断。为了自动化、高通量、无损的连续采集可见光、热红外图像和原始温度数据，本研究集成开发了双目相机和热红外相机的小型作物巡检图像采集系统。根据不同功能需求，对硬件部分进行分类模块化设计，包括主控模块、运动控制模块、图像采集模块和实时监控模块，其中主控模块实现对图像采集模块的拍照控制、对图像和温度数据的传输保存、与运动控制模块数据交互。基于机器人操作系统(ROS)架构设计多个节点以发布/订阅的模式实现各个模块节点之间通信，包括运动控制节点、热红外相机节点和双目相机节点。通过实验室内1 d的系统可行性测试得出，运动模块控制精度满足图像采集需求，各个模块和节点控制程序可以协同完成图像采集和本地存储，通过在温室内为期18 d系统稳定性测试与应用，共进行648次巡检采集，每次巡检耗时3 min,得到11 664张可见光图像，5 832张热红外图像，5 832份原始温度数据，证明系统运行稳定、图像、温度数据正常采集，实现自动化、高通量、无损获取所需数据的功能。该系统为作物表型信息获取提供了一种有效的技术和装备支撑。
- 出版日期2023
- 单位中国农业大学
