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原文传递一种植物根系参数获取装置及其分析方法

专利名称：	一种植物根系参数获取装置及其分析方法
摘要：	本发明公开了一种植物根系参数获取装置及其分析方法，获取装置包括打洞器、根系参数采集装置和根系参数分析系统；打洞器包括限位座和钢管，限位座纵向开设过孔，钢管穿入过孔内，钢管内壁安装至少两组上下对应的轴承，轴承中心安装转轴，转轴顶端突出于钢管的顶端，转轴由电机驱动；转轴下端设置螺旋钻，螺旋钻连接有水平的支杆，支杆外端连接有竖直的刀片；根系参数采集装置包括透明的亚克力管、手柄、安装在手柄前端的摄像头以及连接在摄像头上的图像抓取系统，图像抓取系统连接根系参数分析系统；分析方法包括打洞、图像采集和数据计算。本发明打洞省时省力，方便控制洞的深度和倾角，保证后续的图像采集和数据计算工作顺利进行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国水利水电科学研究院
发明人：	翁白莎;严登明;王浩;于志磊;陈娟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910570658.9
公开号：	CN110470666A
代理机构：	北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	汤东凤
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100038 北京市海淀区车公庄西路20号
主权项：	1.一种植物根系参数获取装置，其特征在于：包括打洞器、根系参数采集装置和根系参数分析系统；打洞器包括限位座和钢管，限位座纵向开设过孔，钢管穿入过孔内，钢管内壁安装至少两组上下对应的轴承，轴承中心安装转轴，转轴顶端突出于钢管的顶端，转轴由电机驱动；转轴下端设置螺旋钻，螺旋钻连接有水平的支杆，支杆外端连接有竖直的刀片；根系参数采集装置包括透明的亚克力管、手柄、安装在手柄前端的摄像头以及连接在摄像头上的图像抓取系统，图像抓取系统连接根系参数分析系统。 2.根据权利要求1所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述限位座底部设置三个调节脚，限位座下表面设置三个螺孔，调节脚包括螺杆和固定在螺杆底部的支盘，螺杆螺纹连接在螺孔内；所述钢管外壁设置有深度标识。 3.根据权利要求1所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述电机通过齿轮组驱动所述转轴，所述电机为步进电机。 4.根据权利要求1所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述支杆为两个，所述刀片与所述钢管的侧壁上下对应。 5.根据权利要求1所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述亚克力管内壁设置刻度线，所述摄像头上设置标定针和补光灯。 6.根据权利要求5所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述刻度线为环形。 7.根据权利要求1所述的植物根系植物根系参数获取装置，其特征在于：所述根系参数分析系统内置根系参数分析软件WinRHZIO Tron MF。 8.利用权利要求1所述植物根系参数获取装置的植物根系参数分析方法，其特征在于：包括以下步骤：打洞、图像采集和数据计算；打洞：将限位座固定在目标区域的地面上，根据需要打洞的倾角调节所述调节脚的长度，使限位座的倾角和需要打洞的倾角相同，然后将所述钢管插入限位座的过孔内，启动所述电机正转，所述刀片切割洞的边缘，螺旋钻将洞内的土向上运送，通过观察限位座上表面处深度标识的变化值确定打洞深度，最后将打洞装置拔出；图像采集：将所述亚克力管插入洞内，通过手柄将摄像头送到亚克力管内，在不同的深度图像抓取系统控制摄像头获取根系图像；数据计算：图像抓取系统将根系图像传至根系参数分析系统进行计算，计算内容包括单位体积的根长密度RLDv、单位面积根系现存量RLDɑ以及根系经生产速率RLDNGR； RLDv＝L/(ADOF)，式中L为根系图像中的根长，A为图像面积，DOF为亚克力管至邻近土壤的距离； RLDɑ＝[RLDv/SRLD]，式中SRL为每克根的根长，D为土壤剖面深度； RLDNGR＝[RLDɑ(n+1)-RLDɑ(n)]/T，式中RLDɑ(n+1)和RLDɑ(n)分别为第n+1次和第n次的单位面积根系现存量，T为第n+1次和第n次观测之间的间隔时间。
所属类别：	发明专利