(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211245297.9 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 云南瀚哲科技有限公司 地址 650000 云南省昆明市高新区科高路 云铜康柏尔大厦A幢第14层 (72)发明人 李松　梁志妹　赵明瑞　彭丽缓　 宰倩　孙浩植　 (74)专利代理 机构 成都睿道专利代理事务所 (普通合伙) 51217 专利代理师 王小艳 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06V 10/75(2022.01)G06V 20/10(2022.01) (54)发明名称 图像采集装置与基于IBMR的烟叶作物长势 分析方法 (57)摘要 本发明提供了属于烟草机械技术领域， 涉及 图像采集装置与基于IBMR的烟叶作物长势分析 方法。 其中图像采集装置包括若干个摄像头、 箱 体支架、 田间轨道、 移动平台、 电控柜与供电单 元； 电控柜包括电源单元、 控制单元与数据传输 单元。 本发 明能够进行远程烟叶作物特征数据采 集， 实现装置的快速移动， 有利于提高获取烟叶 作物图像的效率； 通过采集多个角度的烟叶作物 图像， 提高获取烟叶作物长势特征数据的准确 度； 采用基于IBMR的三维图像建模方法， 完成烟 叶植株的三维建模， 从而能够准确获得烟叶作物 长势特征数据， 为烟叶种植及长势分析提供实时 可靠的数据。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115326805 A 2022.11.11 CN 115326805 A 1.图像采集装置， 其特 征在于， 包括： 若干个摄像头， 用于采集多个角度的烟叶作物图像； 箱体支架； 各个所述摄像头环绕所述箱体支架 的中心设置在所述箱体支架上； 烟叶作 物进入所述箱体支 架， 各个所述摄 像头获取烟叶作物多个角度的烟叶作物图像； 田间轨道； 移动平台， 设置于所述田间轨道， 并在所述田间轨道上移动； 所述移动平台上固定设置 有移动机构； 所述箱体支架设置于所述移动机构， 且所述移动机构带动所述箱体支架靠近 烟叶作物 移动； 电控柜， 固定于所述移动平台上， 所述电控柜包括电源单元、 控制单元与数据传输单 元； 所述电源单元用于为所述移动机构与所述控制单元供电； 所述控制单元用于发送控制 指令至所述移动机构调节所述移动机构工作状态； 所述数据传输单元与所述控制单元电信 号连接， 用于所述烟叶作物图像传输； 供电单元， 设置于所述移动平台， 用于为所述电源单 元供电。 2.根据权利要求1所述图像采集装置， 其特征在于， 所述箱体支架设置有遮光布， 用于 遮挡箱体外部的光源； 所述箱体支架设置有LED线光源， 用于为各个所述摄像头采集各个角 度的烟叶作物图像提供光源。 3.根据权利要求1所述图像采集装置， 其特征在于， 所述移动机构包括支撑座、 齿轮导 轨与电动机构； 所述支撑座固定于所述移动平台的两侧； 所述齿轮导轨固定于所述支撑座； 所述电动机构设置有齿轮； 所述齿轮与所述齿轮导轨啮合； 所述箱体支架固定于所述电动 机构上； 所述电动机构带动所述箱体支 架在所述齿轮导轨上移动。 4.根据权利要求3所述图像采集装置， 其特征在于， 所述电动机构包括壳体、 电机驱动 器、 步进电机、 套设在所述步进电机的输出轴外侧的轴承、 轴承座与齿轮； 所述轴承座固定 于所述壳体； 所述箱体支架固定在所述壳体外侧； 所述齿轮套设在所述步进电机的输出轴 外侧； 所述控制单元与所述电机驱动器电信号连接； 所述电机驱动器与所述步进电机电信 号连接。 5.根据权利要求1所述图像采集装置， 其特征在于， 所述数据传输单元包括通信模块； 所述电控柜设置有继电器； 所述控制单元的输出端与 所述通信模块电信号连接； 所述控制单元通过所述继电器与 所述移动机构电信号连接 。 6.根据权利要求1所述图像采集装置， 其特征在于， 所述电控柜内设置有蓄电池； 所述 供电单元包括立杆、 太阳能板与充放电控制器； 所述太阳能板、 所述充放电控制器固定于所 述立杆； 所述立杆固定于所述移动平台； 所述太阳能板与所述充放电控制器电连接； 所述充 放电控制器与所述蓄电池电连接 。 7.基于IBMR的烟叶作物长势分析 方法， 其特 征在于， 包括： 利用如权利要求1所述图像采集装置采集单株烟叶作物的多个角度的烟叶作物图像； 将所述烟叶作物图像上传至云服 务器端； 利用多个角度的所述烟叶作物图像构建烟叶作物图像的三维模型； 对所述三维模型进行测量、 特 征分析， 提取烟叶作物的长势特 征数据； 对所述长势特 征数据进行分析。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326805 A 28.根据权利要求7所述基于IBMR的烟叶作物长势分析方法， 其特征在于， 利用多个角度 的所述烟叶作物图像构建烟叶作物图像的三维模型， 包括： 提取多个所述烟叶作物图像的特 征点； 对多个所述烟叶作物图像进行特征点匹配， 得到多组特征点匹配的多个所述烟叶作物 图像； 利用各组特 征点匹配的多个所述烟叶作物图像， 估计相机位姿， 并重建三维坐标点。 9.根据权利要求7所述基于IBMR的烟叶作物长势分析方法， 其特征在于， 利用各组特征 点匹配的多个所述烟叶作物图像， 估计相机位姿， 并重建三维坐标点， 包括： 利用多个所述烟叶作物图像中匹配的特 征点， 确定 本质矩阵； 对所述本质矩阵进行分解， 并确定分解后的最优解； 根据相机内参计算得到多个所述烟叶作物图像对应的投影矩阵； 基于两个投影矩阵与多个所述烟叶作物图像的匹配的特征点， 利用三角法重建三维点 坐标； 利用捆绑调整法对所述相机位姿与所述 三维点坐标进行优化处 理。 10.根据权利要求7所述基于IBMR的烟叶作物长势分析方法， 其特征在于， 所述长势特 征数据包括 植株株高数据、 叶片数量数据、 叶片面积数据、 叶片宽度数据与叶片长度数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326805 A 3