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一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法

摘要

本发明涉及土壤模拟技术领域,尤其涉及一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法,还提出了一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置,本发明的装置可以适应性的进行降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定,在模拟降雨的过程中,可以防止雨水模拟时出现降雨死角,保证雨水的全面覆盖,摄像设备在持续拍摄工作过程中,不会因过热而影响正常工作,保证测定的持续进行。

著录项

  • 公开/公告号CN114677358A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-06-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 华中农业大学;

    申请/专利号CN202210359164.8

  • 发明设计人 王军光;张志伟;倪世民;罗斌;

    申请日2022-04-07

  • 分类号G06T7/00;G06T5/00;G06T7/194;G06N3/04;G06N3/08;

  • 代理机构武汉尚齐知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人王攀

  • 地址 430070 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号

  • 入库时间 2023-06-19 15:47:50

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-06-28

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本发明涉及土壤模拟技术领域,尤其涉及一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法。

背景技术

土壤侵蚀是一个动态、复杂的过程,在侵蚀过程中土壤或其他地面组成物质在外营力作用下,被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积。粗颗粒土壤本身质地粗糙,砾石含量高,在降雨和径流作用下,土壤细颗粒被搬运,坡面土壤中石英颗粒逐渐出露并滞留在表面。高砾石覆盖的土壤表面像披上了一副铠甲,砾石颗粒层会缓解雨滴和地表径流对土壤本身的侵蚀,达到保护地表土壤的目的。在获取不同阶段土壤表面覆盖率的基础上,可以实现对粗颗粒土壤侵蚀的动态观测,进而实现探究砾石覆盖率与土壤侵蚀速率之间关系的目的,这一观测方法对研究土壤侵蚀机理、土壤侵蚀演化过程等具有重要意义。

而现有技术观测中通过摄像设备拍摄后进行图像处理,会进行模拟降雨的步骤,但模拟的雨水下落过程中,摄像设备处始终会阻碍雨水的下落,从而在摄像设备下方形成雨水相对较少的区域,影响了模拟的精确程度,而摄像设备在期间需拍摄大量的照片,设备持续工作也产生较大的热量,因设备置于雨中,常进行防水处理,该处理影响了设备散热,难以长时间的保持较好的工作状态.

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点,而提出的一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法,包括以下步骤:

S1、在待监测的土壤坡面上方安装N个摄像头,利用摄像头采集下方土壤表面的多幅图片;

S2、打开人工模拟降雨器,开始对粗颗粒土壤进行降雨侵蚀,在降雨期间每隔一段时间采集相应时间段内的土壤图片,并对图片按时间进行命名;

S3、将采集到的图片输入到训练好的CGAN网络模型中,对图片进行去雨雾处理;

S4、对已经去雨雾的图片进行镜头校正和空间几何校正处理;

S5、将校正处理过后的图片进行灰度化处理;

S6、采用最大类间方差法,将图像分为前景和背景两个部分,从而将目标(砾石)和背景(土壤)分离,将灰度图像进行划分并各自转变为白色和黑色像素点,将黑、白像素分别统计以获得土壤和表面石英砾石的代表像素,经计算得到对应时段的粗颗粒土壤的坡面砾石颗粒覆盖率。

优选的,步骤S3中的去雨雾处理通过以下步骤进行:

A1、拍摄采集无降雨和有降雨条件下的土壤表面图片若干;

A2、将采集到的无降雨的图片存入第一个文件夹,将无降雨对应的有降雨的图片存入第二个文件夹,将无降雨图片和有降雨图片进行相同命名形成对应;

A3、将第一个和第二个文件夹中的图片调整为统一的大小,作为预先采集的数据集;

A4、对采集到的数据集进行分类,将取得的数据集分为训练集和验证集,之后,将训练集输入至深度学习CGAN网络进行训练,自动调节深度学习CGAN网络中生成器和判别器的参数,需要训练集训练出深度学习能自主修改的权值参数;

其中的调节生成器和判别器的参数,包括以下步骤:

B1、构建条件生成深度学习CGAN网络:该深度学习CGAN网络包括生成器和判别器这两个模型;设G为生成器,D为判别器;

B2、读取训练集(第一文件夹和第二文件夹中各类图像文件):设第一文件夹内清晰图(无降雨时的土壤表面图片)为y,第二文件夹内与清晰图匹配的有降雨条件下的图片为x,随机噪声矩阵为z;将训练集中的雨图或雾图x和随机噪卢矩阵z后输入到生成器G,并生成新图像;

B3、将生成器G生成的新图像z*与清晰图y通过判别器D进行对比,根据对比结果计算损失函数:

Loss(D,G)=Ey~Pdata(y)[log D(y|x)]+Ez~p_z(z)[log(1-D(G(z*|x)))]

其中,E代表每个bacth-size里图片集的均值,D(y|x)代表在将雾图或雨图作为标签时将清晰图y判别为无雨雾图像的概率;D(G(z*|x))代表在将雾图或雨图为标签时将生成的新图像z*判别为无雨雾图像的概率;

B4、根据损失函数计算出损失值,自动训练并继续调整生成器和判别器的参数;一直重复第二步至第四步,直到损失函数的值为相对最小值或者epoch达到预设阈值为止,具体过程如下:

首先调节生成器G的参数,使生成器G内生成的新图像z*更能接近无降雨的图片,不被误判别,即G(z|x)越小;然后调节判别器D的参数,使损失函数内清晰图y的判别概率D(y|x)越大,生成的新图像z*的判别概率D(G(z*|x))越大;由此不断调整两个网络的参数,满足G(z I x)概率最小,D(y|x)和D(G(z*|x))概率最大,最后得出损失函数的相对最小值MinMax:

B5、得到一个基于CGAN的去雨雾网络模型G,即可将待处理图像(有雨雾的图片)作为输入,最终生成无雨雾的高清图;

A5、通过验证集在训练过程中观察深度学习CGAN网络的输出结果,判断是否需要人为修改超参数和初始化值;若需要,则执行对超参数和初始化值的修改,若不需要,则直接输出网络模型。

优选的,步骤S6中的计算具体步骤为:

C1、将图片进行处理包括图片镜头校正和空间几何校正处理;

C2、图像灰度化处理:将彩色图像中的三分量亮度的最大值作为灰度图的灰度值,采用以下公式进行:

Gray(i,j)=max{R(i,j),G(i,j),B(i,j)}

获取图像灰度值统计特征的灰度直方图,灰度图像上灰阶每个通道的平均亮度值设置为255,其中最暗色阶的亮度值设置为0,其余亮度值在0和255之间线性变化;

C3、阈值化处理:采用最大类间方差法(OTSU)作为阈值分割方法,砾石覆盖率定义为:

式中:n为总像素;nw为白色像素;nb为黑色像素。

一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置,包括斗状壳,所述斗状壳的内侧固定设置有摄像设备,用在进行的方法中,所述斗状壳通过支架结构进行活动安装,所述支架结构的内侧底面设置有土容器,所述斗状壳的下端端口延伸出筒状端,所述摄像设备的镜头外形呈圆柱状且从斗状壳的下端端口处伸出,且在所述镜头的外表面转动套设有吹风组件,所述筒状端的下端端口活动插装有连接筒,所述斗状壳的上端固定安装有封板,所述封板的上端面设置有通风防水式散热板件,所述斗状壳的外表面凸设有若干个引流杆,其中:

所述吹风组件将空气朝向下方吹动形成空气流动区,水经由通风防水式散热板件表面形成顺流部,顺流部的水流至引流杆下端滴落形成落滴部,靠近空气流动区周围的水滴向着靠近的方向飘动。

优选的,所述吹风组件包括转动套设在摄像设备上的镜头外表面的转动套,所述转动套的外表面环形阵列的固定连接有若干个引流叶,所述转动套的上端端口固定连接有传动齿圈,所述传动齿圈的外侧套设有数量不少于三个的限位座,所述限位座的端部固定连接在筒状端的内壁,所述传动齿圈通过设置在斗状壳内侧的驱动机构驱使转动。

优选的,所述驱动机构包括固定连接在摄像设备上端面的驱动电机,所述驱动电机的输出轴固定连接有驱动轴,所述驱动轴朝向下方延伸且在下端固定连接有传动齿轮,所述传动齿轮与传动齿圈相啮合。

优选的,所述连接筒的内边朝向上方延伸出插入筒,所述插入筒插入至筒状端的内侧,所述插入筒的两侧外表面分别延伸出导杆,所述导杆滑动贯穿筒状端的外表面,所述导杆的外侧套设有复位弹簧,所述复位弹簧位于筒状端与插入筒的间隙间,所述连接筒的下端端口凸设有分流块,所述分流块的数量设置为若干个且呈环形阵列排布。

优选的,所述通风防水式散热板件包括固定嵌入在封板上方面的散热筒,所述散热筒的内壁上固定连接有环形阵列排布的若干个散热板,所述散热板的下端固定连接在摄像设备的上方面,所述散热板的上端固定连接有散热盖,所述散热盖盖在散热筒的上方,所述散热盖的下端端口固定连接有防水沿。

优选的,所述支架结构包括外框架,所述外框架的四个拐角处设置有无极伸缩机构,靠近一侧的两个所述无极伸缩机构的上端间共同固定连接有顶横架,两侧的所述顶横架之间设置有轨道机构,轨道机构控制斗状壳水平移动,所述土容器设置在外框架的内侧底面,所述外框架的下端拐角处转动安装有滚轮,所述轨道机构包括分别固定安装在顶横架上端的安装座、固定连接在两侧安装座之间的刻度杆、转动连接在两个安装座之间的丝杆,所述丝杆的一端固定连接调距电机的输出轴,所述调距电机固定安装在安装座的侧表面,所述斗状壳的上端面固定连接有滑动块,所述丝杆与滑动块螺纹配合,所述滑动块与刻度杆滑动配合。

优选的,所述无极伸缩机构包括固定连接在外框架拐角处的下接块、固定连接在顶横架端部的上接块,所述下接块的上端固定连接有引导轨,所述引导轨的内侧插装有齿条,所述齿条的下端固定连接有卡入块,所述卡入块与引导轨的内侧滑动配合,所述齿条的上端固定连接在上接块的下端,所述引导轨的内侧靠近上端处转动安装有驱动齿轮,所述驱动齿轮与齿条相内核,所述驱动齿轮固定连接伺服电机的输出轴,所述伺服电机固定安装在引导轨的侧面。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

1、本发明的装置可以适应性的进行降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定,在模拟降雨的过程中,可以防止雨水模拟时出现降雨死角,保证雨水的全面覆盖,摄像设备在持续拍摄工作过程中,不会因过热而影响正常工作,保证测定的持续进行。

2、模拟的土壤置于土容器内,在外框架的上方进行落水,从而进行模拟降雨操作,在摄像设备的上方的雨水,经过散热盖的表面形成顺流部,之后顺应着斗状壳的表面下滑,经过引流杆的作用,成为水滴落下,形成落滴部,此过程中,驱动电机驱动驱动轴转动,在传动齿轮与传动齿圈的配合下,使得转动套转动,在引流叶的作用下,使得向下吹风,形成空气流动区,由于该位置空气流速快形成了负压区,从而使得水滴朝向摄像设备的下方处飘落,进而使得落下后的雨滴可以全面的分布在模拟土壤的表面,使得雨滴到达土壤表面的最终速度接近真实降雨的最终速度,避免死角的产生。

3、在转动套转动的同时,空气的流动促使插入筒发生摆动,即顺应着导杆的引导进行摆动,在复位弹簧的作用下,动能与弹性势能间的转化,增加了摆动的持续时间、摆动次数,从而剩余水流至连接筒下端处时,受摆动作用使得水在分流块的作用下滴落,且促进了水滴的形成,避免形成水柱,更贴切的模拟降雨的进行。

4、散热板会对摄像设备产生的热量进行传导,传导至散热盖表面,与水接触时,有效促进吸热的进行,提升散热效果,在转动套转动的同时,上方的空气顺应着散热盖与散热筒间的间隙抽入,促进内侧空气的流动,从而协助散热的进行。

附图说明

图1为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的结构示意图;

图2为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的斗状壳处示意图;

图3为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的斗状壳处剖视图;

图4为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的斗状壳的局部剖视图;

图5为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的土4中A处放大图;

图6为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的通风防水式散热板件结构示意图;

图7为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的通风防水式散热板件处剖视图;

图8为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的吹风组件处示意图;

图9为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的调距机构处示意图;

图10为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的无极伸缩机构处示意图;

图11为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置的模拟降雨时局部示意图;

图12为本发明一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法处理图像流程图。

1、斗状壳;2、引流杆;3、摄像设备;4、筒状端;5、转动套;6、引流叶;7、传动齿圈;8、限位座;9、传动齿轮;10、驱动轴;11、驱动电机;12、连接筒;13、插入筒;14、导杆;15、复位弹簧;16、分流块;17、封板;18、散热筒;19、散热板;20、散热盖;21、防水沿;22、滑动块;23、安装座;24、丝杆;25、刻度杆;26、调距电机;27、顶横架;28、外框架;29、下接块;30、上接块;31、引导轨;32、齿条;33、卡入块;34、伺服电机;35、驱动齿轮;36、滚轮;37、土容器;38、顺流部;39、落滴部;40、空气流动区。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

提出了一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定方法,包括以下步骤:

S1、在待监测的土壤坡面上方安装N个摄像头,利用摄像头采集下方土壤表面的多幅图片;

S2、打开人工模拟降雨器,开始对粗颗粒土壤进行降雨侵蚀,在降雨期间每隔一段时间采集相应时间段内的土壤图片,并对图片按时间进行命名;

S3、将采集到的图片输入到训练好的CGAN网络模型中,对图片进行去雨雾处理;

S4、对已经去雨雾的图片进行镜头校正和空间几何校正处理;

S5、将校正处理过后的图片进行灰度化处理;

S6、采用最大类间方差法,将图像分为前景和背景两个部分,从而将目标(砾石)和背景(土壤)分离,将灰度图像进行划分并各自转变为白色和黑色像素点,将黑、白像素分别统计以获得土壤和表面石英砾石的代表像素,经计算得到对应时段的粗颗粒土壤的坡面砾石颗粒覆盖率。

步骤S3中的去雨雾处理通过以下步骤进行:

A1、拍摄采集无降雨和有降雨条件下的土壤表面图片若干;

A2、将采集到的无降雨的图片存入第一个文件夹,将无降雨对应的有降雨的图片存入第二个文件夹,将无降雨图片和有降雨图片进行相同命名形成对应;

A3、将第一个和第二个文件夹中的图片调整为统一的大小,作为预先采集的数据集;

A4、对采集到的数据集进行分类,将取得的数据集分为训练集和验证集,之后,将训练集输入至深度学习CGAN网络进行训练,自动调节深度学习CGAN网络中生成器和判别器的参数,需要训练集训练出深度学习能自主修改的权值参数;

其中的调节生成器和判别器的参数,包括以下步骤:

B1、构建条件生成深度学习CGAN网络:该深度学习CGAN网络包括生成器和判别器这两个模型;设G为生成器,D为判别器;

B2、读取训练集(第一文件夹和第二文件夹中各类图像文件):设第一文件夹内清晰图(无降雨时的土壤表面图片)为y,第二文件夹内与清晰图匹配的有降雨条件下的图片为x,随机噪声矩阵为z;将训练集中的雨图或雾图x和随机噪卢矩阵z后输入到生成器G,并生成新图像;

B3、将生成器G生成的新图像z*与清晰图y通过判别器D进行对比,根据对比结果计算损失函数:

Loss(D,G)=Ey~Pdata(y)[log D(y|x)]+Ez~p_z(z)[log(1-D(G(z*|x)))]

其中,E代表每个bacth-size里图片集的均值,D(y|x)代表在将雾图或雨图作为标签时将清晰图y判别为无雨雾图像的概率;D(G(z*|x))代表在将雾图或雨图为标签时将生成的新图像z*判别为无雨雾图像的概率;

B4、根据损失函数计算出损失值,自动训练并继续调整生成器和判别器的参数;一直重复第二步至第四步,直到损失函数的值为相对最小值或者epoch达到预设阈值为止,具体过程如下:

首先调节生成器G的参数,使生成器G内生成的新图像z*更能接近无降雨的图片,不被误判别,即G(z|x)越小;然后调节判别器D的参数,使损失函数内清晰图y的判别概率D(y|x)越大,生成的新图像z*的判别概率D(G(z*|x))越大;由此不断调整两个网络的参数,满足G(z I x)概率最小,D(y|x)和D(G(z*|x))概率最大,最后得出损失函数的相对最小值MinMax:

B5、得到一个基于CGAN的去雨雾网络模型G,即可将待处理图像(有雨雾的图片)作为输入,最终生成无雨雾的高清图;

A5、通过验证集在训练过程中观察深度学习CGAN网络的输出结果,判断是否需要人为修改超参数和初始化值;若需要,则执行对超参数和初始化值的修改,若不需要,则直接输出网络模型。

步骤S6中的计算具体步骤为:

C1、将图片进行处理包括图片镜头校正和空间几何校正处理;

C2、图像灰度化处理:将彩色图像中的三分量亮度的最大值作为灰度图的灰度值,采用以下公式进行:

Gray(i,j)=max{R(i,j),G(i,j),B(i,j)}

获取图像灰度值统计特征的灰度直方图,灰度图像上灰阶每个通道的平均亮度值设置为255,其中最暗色阶的亮度值设置为0,其余亮度值在0和255之间线性变化;

C3、阈值化处理:采用最大类间方差法(OTSU)作为阈值分割方法,砾石覆盖率定义为:

式中:n为总像素;nw为白色像素;nb为黑色像素。

如图12所示,为测定过程中图像处理流程图。

如图1-图11所示的一种用于降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定装置,包括斗状壳1,斗状壳1的内侧固定设置有摄像设备3,用在进行权利要求1-3任意一条的方法中,斗状壳1通过支架结构进行活动安装,支架结构的内侧底面设置有土容器37,斗状壳1的下端端口延伸出筒状端4,摄像设备3的镜头外形呈圆柱状且从斗状壳1的下端端口处伸出,且在镜头的外表面转动套设有吹风组件,筒状端4的下端端口活动插装有连接筒12,斗状壳1的上端固定安装有封板17,封板17的上端面设置有通风防水式散热板件,斗状壳1的外表面凸设有若干个引流杆2,其中:

吹风组件将空气朝向下方吹动形成空气流动区40,水经由通风防水式散热板件表面形成顺流部38,顺流部38的水流至引流杆2下端滴落形成落滴部39,靠近空气流动区40周围的水滴向着靠近的方向飘动。

本发明的装置可以适应性的进行降雨过程中粗颗粒土壤表面砾石覆盖率测定,在模拟降雨的过程中,可以防止雨水模拟时出现降雨死角,保证雨水的全面覆盖,摄像设备3在持续拍摄工作过程中,不会因过热而影响正常工作,保证测定的持续进行。

吹风组件包括转动套设在摄像设备3上的镜头外表面的转动套5,转动套5的外表面环形阵列的固定连接有若干个引流叶6,转动套5的上端端口固定连接有传动齿圈7,传动齿圈7的外侧套设有数量不少于三个的限位座8,限位座8的端部固定连接在筒状端4的内壁,传动齿圈7通过设置在斗状壳1内侧的驱动机构驱使转动,驱动机构包括固定连接在摄像设备3上端面的驱动电机11,驱动电机11的输出轴固定连接有驱动轴10,驱动轴10朝向下方延伸且在下端固定连接有传动齿轮9,传动齿轮9与传动齿圈7相啮合,用来为转动套5转动提供动力。

连接筒12的内边朝向上方延伸出插入筒13,插入筒13插入至筒状端4的内侧,插入筒13的两侧外表面分别延伸出导杆14,导杆14滑动贯穿筒状端4的外表面,导杆14的外侧套设有复位弹簧15,复位弹簧15位于筒状端4与插入筒13的间隙间,连接筒12的下端端口凸设有分流块16,分流块16的数量设置为若干个且呈环形阵列排布,分流块16促进水滴的形成。

通风防水式散热板件包括固定嵌入在封板17上方面的散热筒18,散热筒18的内壁上固定连接有环形阵列排布的若干个散热板19,散热板19的下端固定连接在摄像设备3的上方面,散热板19的上端固定连接有散热盖20,散热盖20盖在散热筒18的上方,散热盖20的下端端口固定连接有防水沿21,防止水流入散热筒18的内侧。

支架结构包括外框架28,外框架28的四个拐角处设置有无极伸缩机构,靠近一侧的两个无极伸缩机构的上端间共同固定连接有顶横架27,两侧的顶横架27之间设置有轨道机构,轨道机构控制斗状壳1水平移动,土容器37设置在外框架28的内侧底面,外框架28的下端拐角处转动安装有滚轮36,轨道机构包括分别固定安装在顶横架27上端的安装座23、固定连接在两侧安装座23之间的刻度杆25、转动连接在两个安装座23之间的丝杆24,丝杆24的一端固定连接调距电机26的输出轴,调距电机26固定安装在安装座23的侧表面,斗状壳1的上端面固定连接有滑动块22,丝杆24与滑动块22螺纹配合,滑动块22与刻度杆25滑动配合,调距电机26驱动丝杆24转动,进而促使滑动块22移动,调整拍摄位置,刻度杆25可以为调节的距离提供准确的读数,控制精准。

无极伸缩机构包括固定连接在外框架28拐角处的下接块29、固定连接在顶横架27端部的上接块30,下接块29的上端固定连接有引导轨31,引导轨31的内侧插装有齿条32,齿条32的下端固定连接有卡入块33,卡入块33与引导轨31的内侧滑动配合,齿条32的上端固定连接在上接块30的下端,引导轨31的内侧靠近上端处转动安装有驱动齿轮35,驱动齿轮35与齿条32相内核,驱动齿轮35固定连接伺服电机34的输出轴,伺服电机34固定安装在引导轨31的侧面,伺服电机34运转,使得驱动齿轮35转动,进而使得齿条32转动,从而促使齿条32上下移动,进而使得顶横架27上下移动,四个无极伸缩机构保持同步运转。

测定的过程中,模拟的土壤置于土容器37内,在外框架28的上方进行落水,从而进行模拟降雨操作,在摄像设备3的上方的雨水,经过散热盖20的表面形成顺流部38,之后顺应着斗状壳1的表面下滑,经过引流杆2的作用,成为水滴落下,形成落滴部39,此过程中,驱动电机11驱动驱动轴10转动,在传动齿轮9与传动齿圈7的配合下,使得转动套5转动,在引流叶6的作用下,使得向下吹风,形成空气流动区40,由于该位置空气流速快形成了负压区,从而使得水滴朝向摄像设备3的下方处飘落,进而使得落下后的雨滴可以全面的分布在模拟土壤的表面,避免死角的产生;在转动套5转动的同时,空气的流动促使插入筒13发生摆动,即顺应着导杆14的引导进行摆动,在复位弹簧15的作用下,动能与弹性势能间的转化,增加了摆动的持续时间、摆动次数,从而剩余水流至连接筒12下端处时,受摆动作用使得水在分流块16的作用下滴落,且促进了水滴的形成,避免形成水柱,更贴切的模拟降雨的进行;散热板19会对摄像设备3产生的热量进行传导,传导至散热盖20表面,与水接触时,有效促进吸热的进行,提升散热效果,在转动套5转动的同时,上方的空气顺应着散热盖20与散热筒18间的间隙抽入,促进内侧空气的流动,从而协助散热的进行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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