CN106878596B - 一种穿戴式植保图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种穿戴式植保图像采集装置，与现有技术相比解决了植保图像采集不便的缺陷。本发明中伸缩杆的后端还安装有纵向微动组件，所述的纵向微动组件包括壳体，壳体内安装有蜗轮和蜗杆，蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆的上端伸出壳体顶面，摇柄安装在蜗杆上端且位于壳体上方，壳体前端纵向设有导向口，操动臂插在导向口内，操动臂的后端固定安装在蜗轮的输出轴上；前夹持座的底座安装在操动臂的前端，后夹持座的底座安装在壳体的右端面上且与壳体右端面构成转动配合，后夹持座的夹持端和前夹持座的夹持端均夹在伸缩杆上，背带组件安装在壳体的左端面上。本发明可以快速便捷地对农田多点植保的病虫草害进行图像采集。

Description

一种穿戴式植保图像采集装置

技术领域

本发明涉及植保辅助设备技术领域，具体来说是一种穿戴式植保图像采集装置。

背景技术

农作物病害、虫害频发一直是影响农业生产的重要问题，做好农作物病害、虫害的识别和防治是农业增产的重要保障，农业植保问题尤为重要。传统的农业植保主要依靠植保人员深入田间进行病害、虫害的图像采集，其工作量巨大且田间工作环境恶劣，尤其是湿热的夏天，农作物丛中高热、潮湿的环境增加了图像采集的难度。因此，如何研发出一种便于农业植保人员深入作物丛中快速、便捷地采集植保图像的辅助装置已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中植保图像采集不便的缺陷，提供一种穿戴式植保图像采集装置来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种穿戴式植保图像采集装置，包括伸缩杆、云台相机和智能终端，云台相机与智能终端进行无线通讯连接，云台相机安装在伸缩杆的前端，智能终端通过活动夹安装在伸缩杆的后端，

所述伸缩杆的后端还安装有纵向微动组件，所述的纵向微动组件包括壳体，壳体内安装有蜗轮和蜗杆，蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆的上端伸出壳体顶面，摇柄安装在蜗杆上端且位于壳体上方，壳体前端纵向设有导向口，操动臂插在导向口内，操动臂的后端固定安装在蜗轮的输出轴上；

前夹持座的底座安装在操动臂的前端，后夹持座的底座安装在壳体的右端面上且与壳体右端面构成转动配合，后夹持座的夹持端和前夹持座的夹持端均夹在伸缩杆上，背带组件安装在壳体的左端面上。

所述的背带组件包括腰托板，腰托板为圆弧形，腰托板的外表面安装在壳体的左端面上且腰托板的外表面朝向壳体的左端面，腰托板的上部安装有上背带，腰托板的下部安装有下背带。

还包括挡块、滚轴和前轴承，滚轴的右杆插在挡块中，前轴承的内圈套在滚轴的左杆上，操动臂的前端设有中孔，挡块安装在操动臂的前端，前夹持座的底座安装在滚轴的左杆上，前夹持座的底座与挡块将滚轴的左杆和轴承限位在中孔内。

还包括光源和温湿度传感器，光源和温湿度传感器均安装在伸缩杆的前端。

有益效果

本发明的一种穿戴式植保图像采集装置，与现有技术相比农业植保人员可以快速便捷地对农田多点植保的病虫草害进行图像采集，提高了植保人员的工作效率，改善了植保人员的工作环境。具有结构简单、成本低廉、使用便携的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明去除背带组件后的结构示意图；

图3为本发明中纵向微动组件去除左端面后的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

其中，1-云台相机、2-智能终端、3-伸缩杆、4-活动夹、5-纵向微动组件、6-光源、7-温湿度传感器、11-壳体、12-蜗轮、13-蜗杆、14-后夹持座、15-操动臂、16-前夹持座、17-左端面、18-右端面、19-摇柄、20-导向口、21-腰托板、22-上背带、23-下背带、24-挡块、25-滚轴、26-前轴承、27-中孔。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1和图2所示，本发明所述的一种穿戴式植保图像采集装置，包括伸缩杆3、云台相机1和智能终端2，云台相机1与智能终端2进行无线通讯连接。云台相机1为现有技术中的全方位云台，用于实现图像信息采集，内带电池供电，且具有组建WIFI网络功能，其型号可以选用X3Z00M。智能终端2可以接入云台相机1的WIFI热点，实现云台相机1到智能终端2的图像实时传输，智能终端2能够查看云台相机1传回的实时视频图像信息，并可以控制云台相机1的360度全方位运动，实现对云台相机1进行感兴趣病虫害信息拍照及拍照功能的调节，其中云台相机1焦距、曝光等拍照参数的调节也可通过操作智能终端2实现。伸缩杆3为可伸缩的采集杆，由多节轻质高强度碳纤维管组成，硬度强且不易抖动，能够实现自由折叠/套接的伸长和收缩便于携带迁移。

云台相机1安装在伸缩杆3的前端，用于对农作物的病害、虫害进行拍摄，使用伸缩杆3可以方便伸入田间，避免植保人员弯腰进行近距离拍摄。智能终端2通过活动夹4安装在伸缩杆3的后端，智能终端2通过活动夹4在伸缩杆3的后端按需要进行移动。

植保人员在进行病害、虫害进行拍摄时，可以通过前进后退进行横向拍摄距离上的调节。但病害、虫害在进行图像识别时，对图像质量要求较高，要求病害、虫害要位于图片中间位置且拍摄清晰，摄像头与病害、虫害之间的距离要求则更加精确，以保证后期识别算法的准确性。因此，摄像头在拍摄时纵向上的调节则要求比较精细，以避免拍摄重影的出现。针对植保图像采集的这一特征，在伸缩杆3的后端还安装有纵向微动组件5。

如图3和图4所示，纵向微动组件5包括壳体11，壳体11用于安装蜗轮12和蜗杆13，蜗轮12与蜗杆13相啮合并按现有技术的方法安排在壳体11内。蜗杆13的上端伸出壳体11顶面，摇柄19安装在蜗杆13上端且位于壳体11上方，植保人员手摇摇柄19，带动蜗杆13转动，从而带动蜗轮12转动。壳体11前端纵向设有导向口20，导向口20为长条形，纵向布置在壳体11前端(朝向云台相机1的一端)。操动臂15用于带动伸缩杆3的纵向移动，操动臂15插在导向口20内，操动臂15的后端固定安装在蜗轮12的输出轴上，通过蜗轮12的旋转带动操动臂15在导向口20的范围内进行上下位移。

后夹持座14的夹持端和前夹持座16的夹持端均夹在伸缩杆3上，前夹持座16和后夹持座14一样，用于夹持伸缩杆3，使得伸缩杆3能够被蜗轮12所控制。前夹持座16的底座安装在操动臂15的前端,后夹持座14的底座安装在壳体11的右端面18上且与壳体11右端面18构成转动配合，后夹持座14的底座按现有技术方式通过轴承、轴承座在壳体11的右端面18上能够进行转动。后夹持座14转动的目的为提供伸缩杆3的纵向运动支点。

由于植保图像采集的特殊性，在采集过程中伸缩杆3经常受到植物的牵拽，造成伸缩杆3的变形弯曲。由于操动臂15为硬质结构，伸缩杆3的变形弯曲直接导致前夹持座16难以贴服地夹持在伸缩杆3的前端，为了节约使用成本，延长装置的使用寿命，在此，前夹持座16的底座安装在操动臂15的前端时，前夹持座16的底座也可以采用与操动臂15的前端转动配合的安装方式。如图4所示，可以利用挡块24、滚轴25和前轴承26的安装结构实现前夹持座16的底座在操动臂15前端的转动。滚轴25的右杆插在挡块24中，前轴承26的内圈套在滚轴25的左杆上。操动臂15的前端设有中孔27，挡块24安装在操动臂15的前端，前夹持座16的底座安装在滚轴25的左杆上，前夹持座16的底座与挡块24将滚轴25的左杆和轴承26限位在中孔27内，即前夹持座16的底座基于滚轴25在中孔27上进行转动。

背带组件安装在壳体11的左端面17上，左端面17为壳体11的侧部结构，其与蜗轮12不产生接触，背带组件用于植保人员使用时穿戴在身上。背带组件可以仅为简单的背带设计，但这样在操作时，植保人员需要利用一只手对伸缩杆3进行扶持，只能另一只手进行转动摇柄19(进行伸缩杆3上下调节)或使用智能终端3，操作效率低。为了提高操作效率，能够同时进行转动摇柄19和使用智能终端3的操作，在此可以使用背带组件的设计。如图1所示，背带组件包括腰托板21，腰托板21为圆弧形，也可以进一步设计成符合人体工程学的造型。腰托板21的外表面安装在壳体11的左端面17上，并且腰托板21的外表面朝向壳体11的左端面17，即腰托板21的外表面可以通过连接件、支架等安装在壳体11的左端面17上，但腰托板21的外表面需朝向壳体11的左端面17，在此腰托板21的作用是利用人体的腰部作为支撑点，将纵向微动组件5置于人体的腰侧部，再配合上腰托板21上部安装的上背带22、腰托板21下部安装的下背带23，形成三点呈三角布置的方式进行固定，从而无需托起伸缩杆3。

为了更加方便数据采集和更详细数据的获得，还可以包括光源6和温湿度传感器7，光源6和温湿度传感器7均安装在伸缩杆3的前端。温湿度传感器7，用于对应农田病虫害采集点的局部环境的小气候信息采集，所采集局部小气候信息与病虫害图像信息一一对应，并通过传统方法回传给智能终端3显示并存储，便于后期分析病虫害发生的原因。

在实际使用时，植保人员深入田间时，将上背带22斜背在肩上，下背带23系在腰上一侧，腰托板21置于腰上另一侧。一只手用于转动摇柄19进行伸缩杆3的上升和下降，另一只手用于操作智能终端2，采集满足要求的植保图像。同时，智能终端2不仅可以控制云台相机1的运作，还可以结合相关软件技术，将采集的病虫害图片存储于智能终端2的内置内存卡中，实时传送至病虫害识别处理器。病虫害识别处理器处理后所得的病虫害识别信息能够回传到智能终端2显示，存储在内存卡的图片也能支持植保人员的后期导出、分析、处理和归档，大大减轻了现场采集工作量。

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。

Claims (2)

1.一种穿戴式植保图像采集装置，包括伸缩杆（3）、云台相机（1）和智能终端（2），云台相机（1）与智能终端（2）进行无线通讯连接，云台相机（1）安装在伸缩杆（3）的前端，智能终端（2）通过活动夹（4）安装在伸缩杆（3）的后端，其特征在于：

所述伸缩杆（3）的后端还安装有纵向微动组件（5），所述的纵向微动组件（5）包括壳体（11），壳体（11）内安装有蜗轮（12）和蜗杆（13），蜗轮（12）与蜗杆（13）相啮合，蜗杆（13）的上端伸出壳体（11）顶面，摇柄（19）安装在蜗杆（13）上端且位于壳体（11）上方，壳体（11）前端纵向设有导向口（20），操动臂（15）插在导向口（20）内，操动臂（15）的后端固定安装在蜗轮（12）的输出轴上；

前夹持座（16）的底座安装在操动臂（15）的前端，后夹持座（14）的底座安装在壳体（11）的右端面（18）上且与壳体（11）右端面（18）构成转动配合，后夹持座（14）的夹持端和前夹持座（16）的夹持端均夹在伸缩杆（3）上，背带组件安装在壳体（11）的左端面（17）上；

所述的背带组件包括腰托板（21），腰托板（21）为圆弧形，腰托板（21）的外表面安装在壳体（11）的左端面（17）上且腰托板（21）的外表面朝向壳体（11）的左端面（17），腰托板（21）的上部安装有上背带（22），腰托板（21）的下部安装有下背带（23）；

还包括挡块（24）、滚轴（25）和前轴承（26），滚轴（25）的右杆插在挡块（24）中，前轴承（26）的内圈套在滚轴（25）的左杆上，操动臂（15）的前端设有中孔（27），挡块（24）安装在操动臂（15）的前端，前夹持座（16）的底座安装在滚轴（25）的左杆上，前夹持座（16）的底座与挡块（24）将滚轴（25）的左杆和轴承（26）限位在中孔（27）内。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式植保图像采集装置，其特征在于：还包括光源（6）和温湿度传感器（7），光源（6）和温湿度传感器（7）均安装在伸缩杆（3）的前端。

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