本发明涉及玉米病害监测，具体涉及一种玉米生长与病害监测装置及方法。
背景技术：
1、传统监测作物长势，通常采用布置在田头的高位摄像头拍摄植株表型(即外形大小、颜色等外在特征)，当作物生长后期，受叶片茂盛、冠层封闭、田头杂草遮蔽等影响，难以准确测定，叶面积指数也是作物长势的重要评价指标，通常采用商业化的手持光学或图像采集设备，进入田间冠层内采集数据，配合专业软件分析测定，病害监测通常采用布置在田头的专业的孢子捕捉器捕捉空气中的颗粒物，并分析各种病害孢子数量，并结合田头气象站的温湿度数据，推断各种病害发生概率。
2、然而利用高位摄像头、手持光学或图像采集设备以及孢子捕捉器等设备完成整体的病害监测，一方面需要多人工进行处理，另一方面存在多工序交错进行，再者高位摄像头的拍摄、手持光学或图像采集设备进行的叶面指数评价、孢子捕捉器对孢子的捕捉等存在较多弊端，影响玉米病害监测效果，因此亟需设计一种玉米生长与病害监测装置及方法以便解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：本发明玉米生长情况监测方面，通过测量玉米植株茎秆直径的增长情况，推算玉米生育期、茎秆高度等生长情况；通过叶面积指数测定之外，结合近地光辐照度值测定换算叶面遮挡率辅助评价叶面积指数；采用简化的孢子捕获装置，引入了植株冠层内部的风速及温湿度情况对病害发生概率进行估计，相较于传统风速与温湿度采用田头固定的气象站采集，由于其属于植株冠层外环境的信息，本发明获取的内部环境信息用于估计病害发生概率更为准确。
2、本发明要解决技术问题而采取的技术方案为：一种玉米生长与病害监测装置，包括：保护壳、保护壳上部拼接半环、拼接半环、保护壳下部拼接半环、导轨条以及采集滑块；
3、所述保护壳上部拼接半环与保护壳下部拼接半环拼合与保护壳连接，所述拼接半环与保护壳上部拼接半环以及保护壳下部拼接半环拼接形成圆环结构用于对玉米茎秆进行套装，所述保护壳上部拼接半环以及拼接半环中共设置有若干用于对玉米茎秆进行测量的激光传感器，若干所述激光传感器的数量大于等于三且为奇数；
4、所述保护壳下部拼接半环上开设有半环滑槽，所述保护壳上开设有导轨条嵌入槽，所述半环滑槽与导轨条嵌入槽连通；
5、所述保护壳上部拼接半环内设置有导轨条驱动机构，且导轨条驱动机构输出端延伸至半环滑槽中；
6、所述导轨条尺寸与导轨条嵌入槽相互对应，所述导轨条一端连接有滑动板，所述导轨条远离滑动板一端上表面开设有导轨条滑槽，所述滑动板滑动连接于半环滑槽中且与导轨条驱动机构输出端驱动连接，在所述导轨条驱动机构的作用下，所述导轨条在导轨条嵌入槽内外移动；
7、所述采集滑块位于导轨条滑槽中，所述采集滑块上设置有太阳光辐照度传感器、叶面积指数传感器以及孢子采样图像传感器，所述导轨条嵌入槽顶部设置有与孢子采样图像传感器相互匹配对应的拍摄补光板；
8、所述采集滑块边缘设置有采样片槽，所述采样片槽中插入有采样片。
9、作为本发明的一种优选技术方案，所述导轨条驱动机构包括导轨条驱动电机，所述滑动板上设置有弧形齿条，所述导轨条驱动电机设置于保护壳上部拼接半环中，所述导轨条驱动电机输出端连接有导轨条驱动齿轮，所述导轨条驱动齿轮延伸至半环滑槽中，所述导轨条驱动齿轮与弧形齿条相互啮合。
10、作为本发明的一种优选技术方案，所述采集滑块与导轨条滑槽滑动连接，所述导轨条滑槽两侧开设有开槽，所述开槽两端均设置有采集滑块驱动电机，所述采集滑块驱动电机输出端连接有采集滑块驱动齿轮，位于同一个所述开槽中的两个采集滑块驱动电机对应的采集滑块驱动齿轮上套装有驱动带，所述驱动带上设置有驱动带齿牙，所述采集滑块两侧设置有侧板，所述侧板上设置有与驱动带齿牙配合的采集滑块齿牙。
11、作为本发明的一种优选技术方案，所述导轨条滑槽靠近滑动板一端底部开设有滑槽排出口，所述导轨条嵌入槽靠近保护壳上部拼接半环一端底部开设有嵌入槽排出口，在所述导轨条位于导轨条嵌入槽中时，所述滑槽排出口与嵌入槽排出口位置对应。
12、作为本发明的一种优选技术方案，所述采集滑块两侧开设有搓轮槽，所述搓轮槽中设置有搓轮架，所述搓轮架上设置有上下布局的上方搓轮以及下方搓轮，所述采集滑块上搓轮槽位置处设置有搓轮引导部。
13、作为本发明的一种优选技术方案，所述导轨条靠近滑动板处内部设置有采样片供给机构，所述导轨条滑槽靠近滑动板端部开设有采样片输出口，所述采样片供给机构输出端与采样片输出口连通，所述采样片输出口呈探出结构且探出部分位于滑槽排出口上方，所述采样片输出口底部所在平面高于采集滑块顶面所在平面。
14、作为本发明的一种优选技术方案，所述采样片输出口探出部分底部两侧设置有弧形采样片引导滑块，所述采样片引导滑块位于滑槽排出口上方。
15、作为本发明的一种优选技术方案，所述保护壳内位于导轨条嵌入槽顶部位置有喷涂机构，所述喷涂机构用于对孢子采样图像传感器位置的采样片喷涂透明黏性物质。
16、作为本发明的一种优选技术方案，所述保护壳内位于导轨条嵌入槽顶部位置有清理机构，所述清理机构用于对采集滑块进行清理。
17、一种利用上述玉米生长与病害监测装置进行玉米病害监测的使用方法，包括如下步骤：
18、s1：对所述保护壳上部拼接半环、保护壳下部拼接半环以及拼接半环进行拼接组装，使得形成的所述圆环结构对玉米茎秆进行套装，通过外部固定杆对保护壳进行固定，启动所述激光传感器对玉米茎秆直径进行测量；
19、s2：所述采样片槽中插入采样片，所述采样片上位于孢子采样图像传感器位置喷涂有透明黏性物质，所述导轨条驱动机构带动导轨条从导轨条嵌入槽中移出，所述透明黏性物质对孢子进行粘粘，所述太阳光辐照度传感器以及叶面积指数传感器开始工作；
20、s3：在完成所述采样片对孢子的采样后，所述导轨条驱动机构带动导轨条移动至导轨条嵌入槽中，且所述采集滑块位置与拍摄补光板相互对应；
21、s4：所述孢子采样图像传感器工作对采样片上的孢子进行图像采样；
22、s5：结合玉米茎秆直径、太阳光辐照度、叶面积指数以及孢子的图像采样判断玉米病害情况。
23、本发明的有益效果体现在：
24、1、通过设置激光传感器、太阳光辐照度传感器、叶面积指数传感器以及孢子采样图像传感器，在对玉米生长情况进行监测方面，通过测量玉米植株茎秆直径的增长情况，推算玉米生育期、茎秆高度等生长情况，在进行叶面积指数监测方面，除了采用常用叶面积指数测定方法以外，配合太阳光辐照度传感器增加了近地光辐照度测定换算叶片遮挡率辅助评价叶面积指数，在进行病害监测方面，采用了简化的孢子捕获装置，实现孢子采集病害分析的目的，引入了植株冠层内部的风速及温湿度情况对病害发生概率进行估计，相较于传统风速与温湿度采用田头固定的气象站采集，由于其属于植株冠层外环境的信息，本发明获取的内部环境信息用于估计病害发生概率更为准确。
1.一种玉米生长与病害监测装置，包括：保护壳(1)、保护壳上部拼接半环(2)、拼接半环(3)、保护壳下部拼接半环(4)、导轨条(5)以及采集滑块(6)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述导轨条驱动机构包括导轨条驱动电机(21)，所述滑动板(53)上设置有弧形齿条(54)，所述导轨条驱动电机(21)设置于保护壳上部拼接半环(2)中，所述导轨条驱动电机(21)输出端连接有导轨条驱动齿轮(22)，所述导轨条驱动齿轮(22)延伸至半环滑槽(41)中，所述导轨条驱动齿轮(22)与弧形齿条(54)相互啮合。
3.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述采集滑块(6)与导轨条滑槽(51)滑动连接，所述导轨条滑槽(51)两侧开设有开槽(56)，所述开槽(56)两端均设置有采集滑块驱动电机(561)，所述采集滑块驱动电机(561)输出端连接有采集滑块驱动齿轮(562)，位于同一个所述开槽(56)中的两个采集滑块驱动电机(561)对应的采集滑块驱动齿轮(562)上套装有驱动带(563)，所述驱动带(563)上设置有驱动带齿牙，所述采集滑块(6)两侧设置有侧板(67)，所述侧板(67)上设置有与驱动带齿牙配合的采集滑块齿牙(68)。
4.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述导轨条滑槽(51)靠近滑动板(53)一端底部开设有滑槽排出口(52)，所述导轨条嵌入槽(11)靠近保护壳上部拼接半环(2)一端底部开设有嵌入槽排出口(12)，在所述导轨条(5)位于导轨条嵌入槽(11)中时，所述滑槽排出口(52)与嵌入槽排出口(12)位置对应。
5.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述采集滑块(6)两侧开设有搓轮槽(61)，所述搓轮槽(61)中设置有搓轮架(62)，所述搓轮架(62)上设置有上下布局的上方搓轮(63)以及下方搓轮(64)，所述采集滑块(6)上搓轮槽(61)位置处设置有搓轮引导部(66)。
6.根据权利要求5所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述导轨条(5)靠近滑动板(53)处内部设置有采样片供给机构，所述导轨条滑槽(51)靠近滑动板(53)端部开设有采样片输出口(55)，所述采样片供给机构输出端与采样片输出口(55)连通，所述采样片输出口(55)呈探出结构且探出部分位于滑槽排出口(52)上方，所述采样片输出口(55)底部所在平面高于采集滑块(6)顶面所在平面。
7.根据权利要求6所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述采样片输出口(55)探出部分底部两侧设置有弧形采样片引导滑块(57)，所述采样片引导滑块(57)位于滑槽排出口(52)上方。
8.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述保护壳(1)内位于导轨条嵌入槽(11)顶部位置有喷涂机构(14)，所述喷涂机构(14)用于对孢子采样图像传感器(9)位置的采样片喷涂透明黏性物质。
9.根据权利要求1所述的一种玉米生长与病害监测装置，其特征在于：所述保护壳(1)内位于导轨条嵌入槽(11)顶部位置有清理机构(15)，所述清理机构(15)用于对采集滑块进行清理。
10.一种利用权利要求1-9任意一项所述的玉米生长与病害监测装置进行玉米病害监测的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
11.根据权利要求10所述使用方法，其特征在于：所述s4中孢子采样图像传感器(9)工作对采样片上的孢子进行图像采样步骤后进一步包括以下步骤：
