CN109792886A - 一种果园自动摘果系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果园自动摘果系统，包括移动导向系统、数据采集系统和图像处理单元，所述移动导向系统的输出端与数据采集系统的输入端连接，所述数据采集系统的输出端与图像处理单元的输入端连接，所述数据采集系统包括摄像采集模块、图像扫描模块、识别模块和距离传感模块，本发明涉及自动采摘技术领域。该果园自动摘果系统，通过数据采集系统的输出端与图像处理单元的输入端连接，自动化的方式进行采摘，降低了人工成本，缩短了采摘时间，减少损失，可以对果实的成熟度进行识别，不易误采，通过中央处理器与无线信号发射器实现双向连接，可以通过手机终端进行控制采摘，使用更加方便，操作简单，提高了工作效率。

Description

一种果园自动摘果系统

技术领域

本发明涉及自动采摘技术领域，具体为一种果园自动摘果系统。

背景技术

进入21世纪，科学技术迅猛发展，农业机械的自动化程度越来越高，已成为当代农业必备的生产工具，直接影响着农民生产的方式和收益，农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等，随着国家提升农机化水平及加快农村基础设施政策的实施，我国的农机产业得到显著的发展，按照作业方式，农业机械可分为行走作业和固定作业的两大类，按照作业地点，农业机械分为野外作业(田间、牧场和果园等)、场院作业、室内作业(厂房、机房、库房、温室和禽畜舍等)、水中或水上作业(河流、渠道、水库和水井等)、道路作业和航空作业等类型，另外，随着农林业种植水平的提高和经济的发展，水果的种植已经从原先的分散种植向集中种植发展，大型甚至超大型的专一类型水果种植园频繁出现在各地，这使得对果园的作业从人工操作转化为机械操作成为可能。

在对苹果、枇杷和核桃进行采摘时，果园需要采用人工在一定的时间内进行采摘，工作强度大，人工成本较高，采摘所需的时间更长，降低了工作效率，容易使得果实采摘不及时，形成浪费，造成损失，且采摘过程中，一些未成熟的果实容易被误采。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种果园自动摘果系统，解决了工作强度大，人工成本较高，果实采摘不及时，形成浪费，造成损失，一些未成熟的果实容易被误采的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种果园自动摘果系统，包括移动导向系统、数据采集系统和图像处理单元，所述移动导向系统的输出端与数据采集系统的输入端连接，所述数据采集系统的输出端与图像处理单元的输入端连接，所述数据采集系统包括摄像采集模块、图像扫描模块、识别模块和距离传感模块，所述图像处理单元包括灰度化识别模块、成熟度识别模块和计算模块，所述图像处理单元的输出端与数据处理单元的输入端连接，所述数据处理单元包括果实特征数据库、显示模块、储存模块和数据处理模块。

优选的，所述数据处理单元的输出端与控制模块的输入端连接，所述控制模块与中央处理器实现双向连接，且中央处理器的输入端与发送模块的输出端连接，所述发送模块的输入端与输入模块的输出端连接，且输入模块的输入端与用户端系统的输出端连接。

优选的，所述中央处理器与电源模块实现双向连接，所述中央处理器与信息提取模块实现双向连接，所述中央处理器与系统安全维护模块实现双向连接。

优选的，所述中央处理器与无线信号发射器实现双向连接，且无线信号发射器与无线信号接收器实现双向连接，所述无线信号接收器的输出端与手机终端的输入端连接。

优选的，所述中央处理器的输出端与上传模块的输入端连接，且上传模块的输出端与水平移动模块的输入端连接。

优选的，所述上传模块的输出端与垂直升降模块的输入端连接，所述水平移动模块的输出端与抓取采摘系统的输入端连接。

优选的，所述垂直升降模块的输出端与抓取采摘系统的输入端连接。

有益效果

本发明提供了一种果园自动摘果系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该果园自动摘果系统，通过移动导向系统的输出端与数据采集系统的输入端连接，数据采集系统的输出端与图像处理单元的输入端连接，数据采集系统包括摄像采集模块、图像扫描模块、识别模块和距离传感模块，图像处理单元包括灰度化识别模块、成熟度识别模块和计算模块，图像处理单元的输出端与数据处理单元的输入端连接，数据处理单元包括果实特征数据库、显示模块、储存模块和数据处理模块，数据处理单元的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块与中央处理器实现双向连接，自动化的方式进行采摘，降低了人工成本，缩短了采摘时间，减少损失，可以对果实的成熟度进行识别，不易误采。

(2)、该果园自动摘果系统，通过中央处理器与无线信号发射器实现双向连接，且无线信号发射器与无线信号接收器实现双向连接，无线信号接收器的输出端与手机终端的输入端连接，可以通过手机终端进行控制采摘，使用更加方便，操作简单，提高了工作效率。

(3)、该果园自动摘果系统，通过中央处理器与系统安全维护模块实现双向连接，可以实现对整个系统在使用时起到了一定的防护作用，使得该自动摘果系统运行更加稳定，给该系统提供了安全保障，大大提高了该自动摘果系统的实用性。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明数据采集系统的结构示意图；

图3为本发明图像处理单元的结构示意图；

图4为本发明数据处理单元的结构示意图。

图中：1移动导向系统、2数据采集系统、201摄像采集模块、202图像扫描模块、203识别模块、204距离传感模块、3图像处理单元、31灰度化识别模块、32成熟度识别模块、33计算模块、4数据处理单元、41果实特征数据库、42显示模块、43储存模块、44数据处理模块、5控制模块、6中央处理器、7发送模块、8输入模块、9用户端系统、10电源模块、11信息提取模块、12系统安全维护模块、13无线信号发射器、14无线信号接收器、15手机终端、16上传模块、17水平移动模块、18垂直升降模块、19抓取采摘系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种果园自动摘果系统，包括移动导向系统1、数据采集系统2和图像处理单元3，移动导向系统1的输出端与数据采集系统2的输入端连接，数据采集系统2的输出端与图像处理单元3的输入端连接，数据采集系统2包括摄像采集模块201、图像扫描模块202、识别模块203和距离传感模块204，图像处理单元3包括灰度化识别模块31、成熟度识别模块32和计算模块33，图像处理单元3的输出端与数据处理单元4的输入端连接，数据处理单元4的输出端与控制模块5的输入端连接，控制模块5与中央处理器6实现双向连接，中央处理器6的型号为ARM9，中央处理器6的输出端与上传模块16的输入端连接，上传模块16的输出端与垂直升降模块18的输入端连接，垂直升降模块18的输出端与抓取采摘系统19的输入端连接，水平移动模块17的输出端与抓取采摘系统19的输入端连接，且上传模块16的输出端与水平移动模块17的输入端连接，中央处理器6与无线信号发射器13实现双向连接，且无线信号发射器13与无线信号接收器14实现双向连接，无线信号接收器14的输出端与手机终端15的输入端连接，通过无线信号发射器13和无线信号接收器14传送至手机终端15，可以通过手机终端15控制其进行工作，使用更加方便，操作简单，提高了工作效率，中央处理器6与电源模块10实现双向连接，中央处理器6与信息提取模块11实现双向连接，中央处理器6与系统安全维护模块12实现双向连接，通过系统安全维护模块12的设置，可以实现对整个系统在使用时起到了一定的防护作用，使得该自动摘果系统运行更加稳定，给该系统提供了安全保障，大大提高了该自动摘果系统的实用性，且中央处理器6的输入端与发送模块7的输出端连接，发送模块7的输入端与输入模块8的输出端连接，且输入模块8的输入端与用户端系统9的输出端连接，数据处理单元4包括果实特征数据库41、显示模块42、储存模块43和数据处理模块44。

使用时，通过电源模块10对中央处理器6进行通电，使用者进入到用户端系统9，通过输入模块8和发送模块7把指令发送至中央处理器6，通过移动导向系统1对设备进行导向，移动至果树旁，摄像采集模块2对果树的果实进行图像采集，通过图像扫描模块202对采集的果实图像进行扫描，识别模块203进行识别，距离传感模块204对果实与设备之间的距离进行采集，通过图像处理单元3的灰度化识别模块31和成熟度识别模块32对采集的果实的进行判断，鉴定其是否成熟，通过计算模块33对果实与设备之间的距离进行计算，采集的信息通过果实特征数据库41进行保存，通过显示模块42实时接收传送的信息和图像，同时这些信息和图像可以通过储存模块43进行存储，通过数据处理模块44对勘探信息进行统计分析，分析完成后，传送至中央处理器6，然后通过信息提取模块11对储存模块43中的信息进行提取，提取完成后，传送至中央处理器6，中央处理器6通过水平移动模块17和垂直升降模块18进行位移，使得抓取采摘系统19进行采摘，通过无线信号发射器13和无线信号接收器14传送至手机终端15，可以通过手机终端15控制其进行工作，这样就完成了一次对该果园自动摘果系统的使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种果园自动摘果系统，包括移动导向系统(1)、数据采集系统(2)和图像处理单元(3)，所述移动导向系统(1)的输出端与数据采集系统(2)的输入端连接，所述数据采集系统(2)的输出端与图像处理单元(3)的输入端连接，其特征在于：所述数据采集系统(2)包括摄像采集模块(201)、图像扫描模块(202)、识别模块(203)和距离传感模块(204)，所述图像处理单元(3)包括灰度化识别模块(31)、成熟度识别模块(32)和计算模块(33)，所述图像处理单元(3)的输出端与数据处理单元(4)的输入端连接，所述数据处理单元(4)包括果实特征数据库(41)、显示模块(42)、储存模块(43)和数据处理模块(44)。

2.根据权利要求1所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述数据处理单元(4)的输出端与控制模块(5)的输入端连接，所述控制模块(5)与中央处理器(6)实现双向连接，且中央处理器(6)的输入端与发送模块(7)的输出端连接，所述发送模块(7)的输入端与输入模块(8)的输出端连接，且输入模块(8)的输入端与用户端系统(9)的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述中央处理器(6)与电源模块(10)实现双向连接，所述中央处理器(6)与信息提取模块(11)实现双向连接，所述中央处理器(6)与系统安全维护模块(12)实现双向连接。

4.根据权利要求2所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述中央处理器(6)与无线信号发射器(13)实现双向连接，且无线信号发射器(13)与无线信号接收器(14)实现双向连接，所述无线信号接收器(14)的输出端与手机终端(15)的输入端连接。

5.根据权利要求2所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述中央处理器(6)的输出端与上传模块(16)的输入端连接，且上传模块(16)的输出端与水平移动模块(17)的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述上传模块(16)的输出端与垂直升降模块(18)的输入端连接，所述水平移动模块(17)的输出端与抓取采摘系统(19)的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种果园自动摘果系统，其特征在于：所述垂直升降模块(18)的输出端与抓取采摘系统(19)的输入端连接。