CN105245832A - 一种育种中数据采集和传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种育种中数据采集和传输的方法，包括：步骤一、提供多株植物，每株植物与第一机读标识相关联；步骤二、服务器设置有采集模块，采集模块包括采模块、集模块和移动终端，每个移动终端与第二机读标识相关联，服务器每隔一定时间间隔通过采模块向移动终端和集模块发送采集指令；步骤三、移动终端读取采集指令，并利用移动终端、转动机构和成像装置对第一机读标识植株进行数据采集；步骤四，通过移动终端分析数据并将结果与植物的第一机读标识信息关联；步骤五，移动终端向服务器发送采集数据和结果；步骤六、服务器通过集模块接收采集数据，服务器判断所述采集指令和第二机读标识，若一致则集模块接收来自该移动终端的该采集数据。

Description

一种育种中数据采集和传输的方法

技术领域

本发明涉及一种育种中数据采集和传输的方法。

背景技术

传统的作物育种数据管理大致经历这样的程序：在地里拿着田间记载本，记录采集数据，回到室内进行二次数据整理，用Excel或者一些育种软件进行后续数据管理，这是国内育种界通行的做法。育种工作缺乏有力手段实现数据及时汇总，这样就很难保证育种工作的效率，从全局考虑，增大了育种工作管理的难度。数据报不上来，数据分析利用及制订下一步育种计划都要受影响。由于距离等很多原因，有些育种过程中拍摄的材料照片不能及时到达育种工作者的手中，育种工作者不能第一时间获得植株的性状的图片。

目前国际国际育种工作很多采用了手持设备，进行田间育种数据采集，利用移动采集终端开发实现，与软件无缝链接，实现了田间一次数据采集，全部育种数据集中汇总的应用水平。但是移动终端在采集数据后，由于一般大田都在远离市区甚至更偏远的地方，网络覆盖不够好，从而导致移动终端向服务器传输数据时经常发生中断或者接收数据不全的情况，导致获得的育种数据发生错误，以致获得错误的育种数据，给研究工作带来极大的困难和阻碍。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的还有一个目的是提供一种育种中数据采集和传输的方法，本发明通过设置采模块、集模块和移动终端，从而实现了育种中大田数据地快速采集和分析，提高了育种中数据采集的速度。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案为：

一种育种中数据采集和传输的方法，包括：

步骤一、提供根据服务器预设的育种目标获得的多株植物，每株植物与区别于其他植物的第一机读标识相关联；

步骤二、所述服务器设置有采集模块，所述采集模块包括采模块、集模块和移动终端，每个移动终端与区别于其他移动终端的第二机读标识相关联，在该植物的一个生长周期期间内，所述服务器每隔一定时间间隔通过所述采模块向所述移动终端发送采集指令，所述采集指令为用于指示所述移动终端采集某一特定第一机读标识的植株的数据信息，每个采集指令均包含采集编号信息，将所述采集指令和所述第二机读标识相关联，所述服务器还向所述集模块发送该相关联的所述采集指令和所述第二机读标识信息；

步骤三、所述移动终端读取所述采集指令，并利用所述移动终端、转动机构和成像装置对该特定第一机读标识的植株进行数据采集，其中，所述转动机构以受控方式带动所述成像装置转动以对该植物的至少一个特征成至少一个图像；

步骤四，通过移动终端分析步骤三中得到的所述至少一个图像并且将所得第一图像信息与该植物的第一机读标识信息关联；

步骤五，所述移动终端向所述服务器发送采集数据，所述采集数据包括所述步骤三中得到的所述至少一个图像、步骤四中得到的所述第一图像信息、所述采集指令和所述移动终端的信息；

步骤六、所述服务器通过所述集模块接收所述采集数据，所述服务器首先将接收到的采集指令和预存的采集指令相比较，若所述采集指令与预先接收的来自服务器的采集指令相一致，则将来自于所述移动终端的第二机读标识与预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相比较，若来自于所述移动终端的第二机读标识与该预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相一致，则所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据。

优选的是，在所述步骤二之前还包括：所述服务器为多个第二机读标识排序；

之后在所述步骤二中，所述服务器通过所述采模块向移动终端发送采集指令时，依照多个第二机读标识的排序，由多个与该第二机读标识相关联的移动终端逐个响应所述采集指令，如此轮询直至所述移动终端均响应采集指令，在进入下一轮轮询。

优选的是，其中在所述步骤六中，所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据时，首先接收所述采集数据中的所述图像信息，然后再接收所述至少一个图像。

优选的是，其中所述步骤五中，所述移动终端向所述服务器发送采集数据时，取所述至少一个特征的数值与1比较，若所述至少一个特征的数值不大于1，则按照所述至少一个图像成像时的时间先后向所述服务器依次发送所述至少一个图像，若所述至少一个特征的数值大于1，则按照每个特征的成像时间先后向所述服务器依次首先发送每个特征的一个图像直至所述多个特征的一个图像传输完成，然后再传输每个特征剩余的图像。

优选的是，在步骤六之后还进行步骤七，所述步骤七包括：

通过所述服务器分析所述至少一个图像得到第二图像信息，

取所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个性状的参数值，

比较所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差小于或等于所述预设的差值阈值，则取两参数值的平均数作为该性状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差大于所述预设的差值阈值，则同时记录所述两个参数值并作出错误标记。

优选的是，其中所述至少一个特征包括植物的表型性状、颜色、高度、生物量、成熟度、叶片数目、花序、分蘖中的任意一个多个。

优选的是，其中所述移动终端为智能手机、平板电脑或车载电脑中的任意一种。

优选的是，其中第一机读标识和第二机读标识均为RFID标签。

优选的是，其中所述成像装置包括照相机。

优选的是，其中所述转动机构包括：

机架；

固定在所述机架上的环形导轨；

一支撑板，其底部设置有一滑块，所述滑块与所述环形导轨配合设置并在驱动机构的驱动下沿所述环形导轨移动；

一支架，其一端固设在所述支撑杆上方，所述支架的另一端设置有用于固定所述成像装置的爪部；所述转动机构带动所述照相机每旋转90°对植物成像一次。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明通过将采集指令和植株的特定第一机读标识相关联，在采集该植株后再将所得图像信息和该特定第一机读标识相关联，保证了育种数据获得的准确性；

本发明服务器端设置有采模块和集模块，这样，在获得采集数据后，集模块首先判断该采集数据是否与采集指令、移动终端等相一致，以免将不同的育种材料弄混；

本发明中的移动终端首先分析育种数据，这样，即使在网络信号特别不好的情况下，由于分析后的图像信息的数据较小，可以首先发送到服务器端，使育种数据及时入库，便于进行进一步的分析和研究；

本发明在采集指令中包含多个植株特征时，首先发送每个特征的其中一个图像，便于获得一个初步的结果，可以从多个特征中互相印证分析育种植株的生长情况；这样，也同时适应网络传输不好的情况。

本发明的服务器在接收到采集数据后，再进行一次分析，并与来自于移动终端的分析结果相比较，这样，能避免出现移动终端或者服务器某一方中的分析结果出错的情况；同时，也能间接判断出图像传输过程中有没有受损或接收不全，因为一旦图像接收不完整，分析结果肯定是与移动终端的分析结果不一致的。这样，也同时避免了在后期使用数据时，发现图像分析结果和图像不对应的问题，便于研究的顺利进行和保证育种数据的可信性。

本发明极大提升了育种工作的效率，减轻了育种工作量。对发展我国农业科学具有极高的实用价值和理论意义，使分散的种质资料变成可供迅速查询的种质信息，为农业科学工作者和生产者全面了解作物种质的特性，拓宽优异资源和遗传基因的使用范围，培育丰产、优质、抗病虫、抗不良环境新品种提供了新的手段，为作物遗传多样性的保护和持续利用提供了重要依据。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种育种中数据采集和传输的方法，包括：

步骤一、提供根据服务器预设的育种目标获得的多株植物，每株植物与区别于其他植物的第一机读标识相关联；服务器记录每株植物的生长地点、生长环境等信息和该植物的第一机读标识信息。

步骤二、所述服务器设置有采集模块，所述采集模块包括采模块、集模块和移动终端，每个移动终端与区别于其他移动终端的第二机读标识相关联，在该植物的一个生长周期期间内，所述服务器每隔一定时间间隔通过所述采模块向所述移动终端发送采集指令，所述采集指令为用于指示所述移动终端采集某一特定第一机读标识的植株的数据信息，每个采集指令均包含采集编号信息，将所述采集指令和所述第二机读标识相关联，所述服务器还向所述集模块发送该相关联的所述采集指令和所述第二机读标识信息；

步骤三、所述移动终端读取所述采集指令，并利用所述移动终端、转动机构和成像装置对该特定第一机读标识的植株进行数据采集，其中，所述转动机构以受控方式带动所述成像装置转动以对该植物的至少一个特征成至少一个图像；

步骤四，通过移动终端分析步骤三中得到的所述至少一个图像并且将所得第一图像信息与该植物的第一机读标识信息关联；

步骤五，所述移动终端向所述服务器发送采集数据，所述采集数据包括所述步骤三中得到的所述至少一个图像、步骤四中得到的所述第一图像信息、所述采集指令和所述移动终端的信息；

步骤六、所述服务器通过所述集模块接收所述采集数据，所述服务器首先将接收到的采集指令和预存的采集指令相比较，若所述采集指令与预先接收的来自服务器的采集指令相一致，则将来自于所述移动终端的第二机读标识与预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相比较，若来自于所述移动终端的第二机读标识与该预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相一致，则所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据。所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据时，首先接收所述采集数据中的所述图像信息，然后再接收所述至少一个图像。这样，即使传输过程中由于网络或其他原因导致传输终止，服务器端也能获得该特定第一机读标识的植株的相关信息。之后进行步骤七。

步骤七、通过所述服务器分析所述至少一个图像得到第二图像信息，

取所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个性状的参数值，

比较所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差小于或等于所述预设的差值阈值，则取两参数值的平均数作为该性状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差大于所述预设的差值阈值，则同时记录所述两个参数值并作出错误标记。这样两次分析，以防止移动终端或服务器的分析软件出现，保证分析结果的准确性。

在上述的方案中，在所述步骤二之前还包括：所述服务器为多个第二机读标识排序；

之后在所述步骤二中，所述服务器通过所述采模块向移动终端发送采集指令时，依照多个第二机读标识的排序，由多个与该第二机读标识相关联的移动终端逐个响应所述采集指令，如此轮询直至所述移动终端均响应采集指令，在进入下一轮轮询。这样，每个移动终端执行的任务数目均一平衡，保证了采集指令的快速有效地执行。并且，可以安排特定专门的人员对具体的移动终端进行管理，以便于育种工作的顺利进行。

在上述的方案中，其中所述步骤五中，所述移动终端向所述服务器发送采集数据时，取所述至少一个特征的数值与1比较，若所述至少一个特征的数值不大于1，则按照所述至少一个图像成像时的时间先后向所述服务器依次发送所述至少一个图像，若所述至少一个特征的数值大于1，则按照每个特征的成像时间先后向所述服务器依次首先发送每个特征的一个图像直至所述多个特征的一个图像传输完成，然后再传输每个特征剩余的图像。这样，至少能保证每个特征至少有一张图像。

在上述的方案中，其中所述至少一个特征包括植物的表型性状、颜色、高度、生物量、成熟度、叶片数目、花序、分蘖中的任意一个多个。

在上述的方案中，其中所述移动终端为智能手机、平板电脑或车载电脑中的任意一种。

在上述的方案中，其中第一机读标识和第二机读标识均为RFID标签。便于检测和记录。

在上述的方案中，其中所述成像装置包括照相机。

所述转动机构包括：

机架；

固定在所述机架上的环形导轨；

一支撑板，其底部设置有一滑块，所述滑块与所述环形导轨配合设置并在驱动机构的驱动下沿所述环形导轨移动；

一支架，其一端固设在所述支撑杆上方，所述支架为可伸缩式，所述支架的另一端设置有用于固定所述成像装置的爪部；所述转动机构带动所述照相机每旋转90°对植物成像一次。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的采集模块的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种育种中数据采集和传输的方法，包括：

步骤一、提供根据服务器预设的育种目标获得的多株植物，每株植物与区别于其他植物的第一机读标识相关联；

步骤二、所述服务器设置有采集模块，所述采集模块包括采模块、集模块和移动终端，每个移动终端与区别于其他移动终端的第二机读标识相关联，在该植物的一个生长周期期间内，所述服务器每隔一定时间间隔通过所述采模块向所述移动终端发送采集指令，所述采集指令为用于指示所述移动终端采集某一特定第一机读标识的植株的数据信息，每个采集指令均包含采集编号信息，将所述采集指令和所述第二机读标识相关联，所述服务器还向所述集模块发送该相关联的所述采集指令和所述第二机读标识信息；

步骤三、所述移动终端读取所述采集指令，并利用所述移动终端、转动机构和成像装置对该特定第一机读标识的植株进行数据采集，其中，所述转动机构以受控方式带动所述成像装置转动以对该植物的至少一个特征成至少一个图像；

步骤四，通过移动终端分析步骤三中得到的所述至少一个图像并且将所得第一图像信息与该植物的第一机读标识信息关联；

步骤五，所述移动终端向所述服务器发送采集数据，所述采集数据包括所述步骤三中得到的所述至少一个图像、步骤四中得到的所述第一图像信息、所述采集指令和所述移动终端的信息；

步骤六、所述服务器通过所述集模块接收所述采集数据，所述服务器首先将接收到的采集指令和预存的采集指令相比较，若所述采集指令与预先接收的来自服务器的采集指令相一致，则将来自于所述移动终端的第二机读标识与预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相比较，若来自于所述移动终端的第二机读标识与该预先接收的来自服务器的与该采集指令相关联的第二机读标识相一致，则所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据。

2.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，在所述步骤二之前还包括：所述服务器为多个第二机读标识排序；

之后在所述步骤二中，所述服务器通过所述采模块向移动终端发送采集指令时，依照多个第二机读标识的排序，由多个与该第二机读标识相关联的移动终端逐个响应所述采集指令，如此轮询直至所述移动终端均响应采集指令，在进入下一轮轮询。

3.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中在所述步骤六中，所述集模块接收来自该移动终端的该采集数据时，首先接收所述采集数据中的所述图像信息，然后再接收所述至少一个图像。

4.如权利要求3所述的育种中数据采集和传输的方法，其中所述步骤五中，所述移动终端向所述服务器发送采集数据时，取所述至少一个特征的数值与1比较，若所述至少一个特征的数值不大于1，则按照所述至少一个图像成像时的时间先后向所述服务器依次发送所述至少一个图像，若所述至少一个特征的数值大于1，则按照每个特征的成像时间先后向所述服务器依次首先发送每个特征的一个图像直至所述多个特征的一个图像传输完成，然后再传输每个特征剩余的图像。

5.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，在步骤六之后还进行步骤七，所述步骤七包括：

通过所述服务器分析所述至少一个图像得到第二图像信息，

取所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个性状的参数值，

比较所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差小于或等于所述预设的差值阈值，则取两参数值的平均数作为该性状的参数值，若所述第一图像信息和所述第二图像信息的各个形状的参数值之差大于所述预设的差值阈值，则同时记录所述两个参数值并作出错误标记。

6.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中所述至少一个特征包括植物的表型性状、颜色、高度、生物量、成熟度、叶片数目、花序、分蘖中的任意一个多个。

7.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中所述移动终端为智能手机、平板电脑或车载电脑中的任意一种。

8.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中第一机读标识和第二机读标识均为RFID标签。

9.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中所述成像装置包括照相机。

10.如权利要求1所述的育种中数据采集和传输的方法，其中所述转动机构包括：

机架；

固定在所述机架上的环形导轨；

一支撑板，其底部设置有一滑块，所述滑块与所述环形导轨配合设置并在驱动机构的驱动下沿所述环形导轨移动；

一支架，其一端固设在所述支撑杆上方，所述支架的另一端设置有用于固定所述成像装置的爪部；所述转动机构带动所述照相机每旋转90°对植物成像一次。