CN107720213B - 一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的双通道自动输送装置及控制方法 - Google Patents

一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的双通道自动输送装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的自动输送装置及控制方法。该自动输送装置由高光谱成像模式的输送线路和非高光谱模式的输送线路组成，形成双通道成像模式，在双通道模式下工作，自动识别作物是否进行高光谱检测。其中高光谱模式成像路线由不锈钢滚筒输送线I、输送带、气缸升降台、电缸推杆II和不锈钢滚筒输送线III组成，非高光谱模式成像线路由不锈钢滚筒输送线I、电缸推杆I、升降挡板、不锈钢滚筒输送线II和不锈钢滚筒输送线III组成。在对水稻植株做高光谱检测时采用本发明，能够大幅提高检测效率。

Description

一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的双通道自动输送装置及 控制方法
技术领域
本发明涉及一种工业自动化输送以及机器视觉检测技术，具体涉及农业检测领域中的一种用于盆栽水稻高光谱自动成像自动输送装置及控制方法。
背景技术
随着世界经济的飞速发展、人口的迅速增长以及城市化、城镇化的快速推进，大量的农村人口涌入城市转化为非农人口，农业人口的数量逐年递减。水土流失、土地沙漠化等自然环境的恶化也使得耕地面积逐步减少，这给粮食的增产带来了巨大的压力。水稻，作为全球超过50％人口的主要粮食，自然发挥着举足轻重的作用。如何在有限的农业作业人口和愈发不足的耕地面积的前提下，促进水稻的增产增收已经迫在眉睫。
水稻表型参数的测量提取是水稻增产和育种技术研究的重要环节。水稻高光谱图像能够提供大量的表型信息，而传统的人工搬运测量水稻性状的方式劳动强度大、效率低下、对植株有损、测量精度依赖于主观，不能满足对大批量水稻样品实现精准测量的要求。因此，基于PLC控制技术和高光谱成像技术，研制一套高通量的水稻高光谱自动检测系统，对水稻表型参数实现高效率、自动化、数字化的精确测量，对水稻增产和育种技术的研究与发展具有积极的意义。
发明内容
本发明旨在设计一套高通量水稻高光谱双通道成像系统，实现在密闭暗室环境中利用高光谱相机模拟人眼的视觉功能对水稻样品进行周期性的检测工作。
本发明的技术方案是：一种用于盆栽水稻高光谱双通道自动成像自动输送装置，由不锈钢滚筒输送线I、输送带、气缸升降台、不锈钢滚筒输送线III组成的高光谱成像模式自动输送线路，由不锈钢滚筒输送线I、不锈钢滚筒输送线II、不锈钢滚筒输送线III组成的非高光谱模式输送线路，还包括电缸推杆I、电缸推杆II、升降档板、高光谱相机、相机升降平移台。进行盆栽水稻检测时，若该盆栽水稻需要进行高光谱成像时，则由不锈钢滚筒输送线I将盆栽水稻送至输送带进行高光谱图像采集，盆栽水稻输送至不锈钢滚筒输送线III入口处，气缸升降台升起，电缸推杆作用将盆栽水稻送至不锈钢滚筒输送线III上，完成此次图像采集，进入下一株图像采集；若盆栽作物不需要进行高光谱成像时，则升降挡板将会升起，不锈钢滚筒输送线I将盆栽水稻送至不锈钢滚筒输送线II入口处，在电缸推杆I的作用下将盆栽水稻送至不锈钢滚筒输送线II上，不进行高光谱图像采集。
附图说明
图1是本发明自动输送装置的内部结构图。
图2是本发明装置的整体结构图。
图3是高光谱成像模式和非高光谱成像模式下控制时序图。
图中，1盆栽水稻、2不锈钢滚筒输送线I、3电缸推杆I、4输送带、5电缸推杆II、6气缸升降台、7不锈钢滚筒输送线II、8高光谱相机、9不锈钢滚筒输送线II、10升降挡板、11相机升降平移台、12电动门I、13电动门II、14暗室、15检修门
具体实施方式
结合图1、图2所示，本发明主要包括由不锈钢滚筒输送线I、输送带、气缸升降台、电缸推杆II、不锈钢滚筒输送线III组成的高光谱成像模式下自动输送线路和不锈钢滚筒输送线I、电缸推杆I、升降挡板、不锈钢滚筒输送线II组成的非高光谱模式的自动输送线路，不锈钢滚筒输送线由三相减速电机提供动力，电缸推杆由普通单相交流电机提供动力，输送带由750W松下伺服电机驱动，升降挡板和气缸升降平台由气缸提供动力。
结合图3所示，在高光谱成像模式，启动装置，不锈钢滚筒输送线I启动15秒后停止，盆栽水稻进入到低速转动的输送带上进行高光谱图像采集，高光谱图像采集完成后，盆栽水稻被送至气缸升降台上方，气缸升降台升起将盆栽水稻升起，接着电缸推杆II进行动作将盆栽水稻送至不锈钢滚筒输送线III上，将盆栽送出成像暗室，并通知进行下一盆栽水稻；在非高光谱模式，启动装置，升降挡板升起，不锈钢滚筒输送线I启动14秒后停止，盆栽水稻在升降挡板的作用下位于不锈钢滚筒输送线II的入口处，在电缸推杆I的作用下，盆栽水稻被送至不锈钢滚筒输送线II上，经过不锈钢滚筒输送线被送出高光谱暗室。

Claims (3)

1.一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的双通道自动输送装置，其特征在于：该双通道自动输送装置由高光谱模式成像线路和非高光谱模式成像线路组成双通道成像模式，在双通道模式下工作，自动识别作物是否进行高光谱检测；高光谱模式成像路线由不锈钢滚筒输送线I(2)、输送带(4)、气缸升降台(6)、电缸推杆II(5)和不锈钢滚筒输送线III(7)组成，非高光谱模式成像线路由不锈钢滚筒输送线I(2)、电缸推杆I(3)、升降挡板(10)、不锈钢滚筒输送线II(9)和不锈钢滚筒输送线III(7)组成；其中气缸升降台(6)和电缸推杆II(5)均位于输送带(4)和不锈钢滚筒输送线III(7)对接处，输送带(4)略低于不锈钢滚筒输送线III(7)，而气缸升降台(6)升降的高度刚好使盆栽水稻底部略高于不锈钢滚筒输送线III(7)的高度，便于电缸推杆将盆栽水稻推至不锈钢滚筒输送线III(7)上；电缸推杆I(3)和升降挡板(10)均位于不锈钢滚筒输送线I(2)、输送带(4)和不锈钢滚筒输送线II(9)的交汇处；该双通道自动输送装置还包括相机升降平移台(11)。
2.一种用于盆栽水稻高光谱自动成像的双通道自动输送控制方法，其采用如权利要求1所述的双通道自动输送装置，其特征在于：当盆栽水稻需要经过高光谱成像时，升级挡板(10)下降，使盆栽水稻输送至输送带(4)上，输送带运行的同时，控制高光谱相机扫描成像；升降挡板(10)位于不锈钢滚筒输送线I(2)与输送带(4)对接处，检测时识别到盆栽水稻不需要经过高光谱成像时，升降挡板升起，盆栽水稻刚好停在不锈钢滚筒输送线II(9)处，由电缸推杆I(3)推动盆栽水稻至不锈钢滚筒输送线II(9)上；通过双通道模式设计，当水稻盆栽不需要经过高光谱成像时快速通过不锈钢滚筒输送线II(9)送出。
3.根据权利要求2所述的双通道自动输送控制方法，其特征在于：相机升降平移台(11)实现相机的垂直高度可调，与盆栽水稻的水平距离可调，并且根据盆栽水稻的不同时期调节相应的距离和高度，以便达到最佳成像效果。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7449655B2 (en) * 2003-09-20 2008-11-11 Qinetiq Limited Apparatus for, and method of, classifying objects in a waste stream
JP2009154084A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Satake Corp 光学式穀物選別機
CN102589441A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 华中科技大学 盆栽水稻表型参数的全自动无损测量系统及测量方法
CN103134758A (zh) * 2013-01-29 2013-06-05 华南农业大学 基于多尺度高光谱图像处理的稻叶瘟病抗性鉴定分级方法
CN203886823U (zh) * 2014-05-27 2014-10-22 浙江今跃机械科技开发有限公司 一种自动分类输送线装置
CN204184880U (zh) * 2014-09-09 2015-03-04 上海乾菲诺农业科技有限公司 自动输送植物成像装置
US9014425B2 (en) * 2010-04-21 2015-04-21 Optosecurity Inc. Method and system for use in performing security screening
CN204346299U (zh) * 2014-12-15 2015-05-20 重庆市渝坝汽车配件有限公司 钣金件并排检测机构
CN204429705U (zh) * 2014-09-09 2015-07-01 上海乾菲诺农业科技有限公司 植物成像分选装置
CN105021617A (zh) * 2015-07-14 2015-11-04 华中农业大学 基于高光谱成像的整株水稻叶绿素含量测量装置及方法
CN105043553A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 华中农业大学 单株盆栽水稻温度参数自动测量装置及其测量方法
CN205014945U (zh) * 2015-08-12 2016-02-03 型云科技（上海）有限公司 一种可升降植物表型测量装置
CN105638027A (zh) * 2008-09-16 2016-06-08 巴斯夫植物科学有限公司 改善的植物育种方法
CN106324820A (zh) * 2016-09-27 2017-01-11 华中科技大学 一种双通道荧光光学显微成像中基于图像处理的自动对焦方法
JP2017024913A (ja) * 2016-08-30 2017-02-02 静岡製機株式会社 穀粒品質測定器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9237279B2 (en) * 2013-05-06 2016-01-12 Bergen Teknologioverfoering As Method of investigating a solid sample

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7449655B2 (en) * 2003-09-20 2008-11-11 Qinetiq Limited Apparatus for, and method of, classifying objects in a waste stream
JP2009154084A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Satake Corp 光学式穀物選別機
CN105638027A (zh) * 2008-09-16 2016-06-08 巴斯夫植物科学有限公司 改善的植物育种方法
US9014425B2 (en) * 2010-04-21 2015-04-21 Optosecurity Inc. Method and system for use in performing security screening
CN102589441A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 华中科技大学 盆栽水稻表型参数的全自动无损测量系统及测量方法
CN103134758A (zh) * 2013-01-29 2013-06-05 华南农业大学 基于多尺度高光谱图像处理的稻叶瘟病抗性鉴定分级方法
CN203886823U (zh) * 2014-05-27 2014-10-22 浙江今跃机械科技开发有限公司 一种自动分类输送线装置
CN204184880U (zh) * 2014-09-09 2015-03-04 上海乾菲诺农业科技有限公司 自动输送植物成像装置
CN204429705U (zh) * 2014-09-09 2015-07-01 上海乾菲诺农业科技有限公司 植物成像分选装置
CN204346299U (zh) * 2014-12-15 2015-05-20 重庆市渝坝汽车配件有限公司 钣金件并排检测机构
CN105043553A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 华中农业大学 单株盆栽水稻温度参数自动测量装置及其测量方法
CN105021617A (zh) * 2015-07-14 2015-11-04 华中农业大学 基于高光谱成像的整株水稻叶绿素含量测量装置及方法
CN205014945U (zh) * 2015-08-12 2016-02-03 型云科技（上海）有限公司 一种可升降植物表型测量装置
JP2017024913A (ja) * 2016-08-30 2017-02-02 静岡製機株式会社 穀粒品質測定器
CN106324820A (zh) * 2016-09-27 2017-01-11 华中科技大学 一种双通道荧光光学显微成像中基于图像处理的自动对焦方法

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