CN110393096A - 基于图像识别的自动化种苗嫁接装置及其控制方法 - Google Patents

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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G2/00—Vegetative propagation
    • A01G2/30—Grafting
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Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的自动化种苗嫁接装置及其控制方法，装置包括砧木夹持机械臂、接穗夹持机械臂、切削机构、插针机构、图像采集器、图片数据库、中央处理器，中央处理器调用图片数据库内存储的历史采集图片作为修正参考，将图像信息经过图像算法识别，确定两片子叶的位置、茎的位置、两片子叶下方茎上生长点位置、是否具有侧芽；控制在两片子叶之间打设嫁接孔，且嫁接孔延伸穿透两片子叶下方茎上生长点；控制将接穗苗插接到嫁接孔内。本发明基于图像学控制种苗嫁接，自动识别能力强，能够自动优化识别结果，能够准确发出控制信号，大大提高了种苗嫁接的自动化程度及精确性，提高了作业效率，嫁接苗的存活率高，有利于推广应用。

Description

基于图像识别的自动化种苗嫁接装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于图像识别的自动化种苗嫁接装置，还涉及一种基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法。
背景技术
现有自动种苗嫁接装置通过传感器检测，由中央控制器控制砧木夹持机械臂夹持砧木苗、控制接穗夹持机械臂夹持接穗苗且将接穗苗插接到砧木苗上、控制切削机构切削砧木苗上多余的侧芽、控制插针机构在砧木苗上打出嫁接孔，但是现有自动种苗嫁接装置，控制不够精确，到时嫁接苗的存活率不高，不能够实现自动化工作。
发明内容
本发明提供一种基于图像学控制种苗嫁接，自动识别能力强，控制操作精确，大大提高了种苗嫁接的自动化程度及精确性，提高了作业效率，降低了劳动强度，嫁接苗的存活率高，有利于推广应用的基于图像识别的自动化种苗嫁接装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于图像识别的自动化种苗嫁接装置，包括，
砧木夹持机械臂，用于夹持砧木苗；
接穗夹持机械臂，用于夹持接穗苗，且将接穗苗插接到砧木苗上；
切削机构，用于切削砧木苗上多余的侧芽；
插针机构，用于在砧木苗上打出嫁接孔；
还包括，
图像采集器，用于采集砧木夹持机械臂夹持的砧木苗图像；
图片数据库，用于存储历史采集图片；
中央处理器，用于接收图像采集器采集的砧木苗图像，基于历史采集图片的参考，确定砧木苗两片子叶、茎的位置，得到位置及操作控制信息，对应控制连接砧木夹持机械臂、接穗夹持机械臂、切削机构、插针机构。
本发明提供一种基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，包括以下步骤，
步骤一，采集砧木苗的图像信息，将图像信息输送至中央处理器；
步骤二，中央处理器接收步骤一中的图像信息，调用图片数据库内存储的历史采集图片作为修正参考，将图像信息经过图像算法识别，计算确定两片子叶的位置、茎的位置、两片子叶下方茎上生长点位置、是否具有侧芽；
步骤三，如果具有侧芽，中央处理器控制去除侧芽；
步骤四，基于两片子叶的位置、两片子叶下方茎上生长点位置，中央处理器控制在两片子叶之间打设嫁接孔，且嫁接孔延伸穿透两片子叶下方茎上生长点；
步骤五，中央处理器控制将接穗苗插接到嫁接孔内；
步骤六，将图像信息存储到图片数据库内作为历史采集图片。
作为优选的技术方案，所述步骤二中，确定两片子叶的位置与茎的位置后，在两片子叶下方1.5～2cm位置，在茎上寻找凸起点，确定为两片子叶下方茎上生长点位置。
作为优选的技术方案，所述步骤四中，嫁接孔为倾斜设置，倾斜角度为 35°～37°。
作为优选的技术方案，所述步骤五中，将接穗苗由两片子叶之间插接到嫁接孔内，接穗苗的尾端伸出所述嫁接孔。
由于采用了上述技术方案，本发明基于图像学控制种苗嫁接，自动识别能力强，能够自动优化识别结果，能够准确发出控制信号，大大提高了种苗嫁接的自动化程度及精确性，提高了作业效率，降低了劳动强度，嫁接苗的存活率高，有利于推广应用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种基于图像识别的自动化种苗嫁接装置，包括，
砧木夹持机械臂，用于夹持砧木苗；
接穗夹持机械臂，用于夹持接穗苗，且将接穗苗插接到砧木苗上；
切削机构，用于切削砧木苗上多余的侧芽；
插针机构，用于在砧木苗上打出嫁接孔；
还包括，
图像采集器，用于采集砧木夹持机械臂夹持的砧木苗图像；
图片数据库，用于存储历史采集图片；
中央处理器，用于接收图像采集器采集的砧木苗图像，基于历史采集图片的参考，确定砧木苗两片子叶、茎的位置，得到位置及操作控制信息，对应控制连接砧木夹持机械臂、接穗夹持机械臂、切削机构、插针机构。
一种基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，包括以下步骤，
步骤一，中央处理器控制砧木夹持机械臂夹持固定砧木苗，图像采集器采集砧木苗的图像信息，将图像信息输送至中央处理器，图像采集器可以为摄像机；
步骤二，中央处理器接收步骤一中的图像信息，调用图片数据库内存储的历史采集图片作为修正参考，将图像信息经过图像算法识别，计算确定两片子叶的位置、茎的位置、两片子叶下方茎上生长点位置、是否具有侧芽；
步骤三，如果具有侧芽，中央处理器向切削机构发出控制信号，控制切削机构去除侧芽；
步骤四，基于两片子叶的位置、两片子叶下方茎上生长点位置，中央处理器向插针机构发送控制信号，控制插针机构在两片子叶之间打设嫁接孔，且嫁接孔延伸穿透两片子叶下方茎上生长点；
步骤五，中央处理器向接穗夹持机械臂发送控制信号，控制接穗夹持机械臂将接穗苗插接到嫁接孔内；
步骤六，将图像信息存储到图片数据库内作为历史采集图片。
所述步骤二中，确定两片子叶的位置与茎的位置后，在两片子叶下方1.5～ 2cm位置，在茎上寻找凸起点，确定为两片子叶下方茎上生长点位置。
所述步骤四中，嫁接孔为倾斜设置，倾斜角度为35°～37°。
所述步骤五中，将接穗苗由两片子叶之间插接到嫁接孔内，接穗苗的尾端伸出所述嫁接孔。
由于采用了上述技术方案，本发明基于图像学控制种苗嫁接，自动识别能力强，能够自动优化识别结果，能够准确发出控制信号，大大提高了种苗嫁接的自动化程度及精确性，提高了作业效率，降低了劳动强度，嫁接苗的存活率高，有利于推广应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于图像识别的自动化种苗嫁接装置，包括，
砧木夹持机械臂，用于夹持砧木苗；
接穗夹持机械臂，用于夹持接穗苗，且将接穗苗插接到砧木苗上；
切削机构，用于切削砧木苗上多余的侧芽；
插针机构，用于在砧木苗上打出嫁接孔；
其特征在于：
还包括，
图像采集器，用于采集砧木夹持机械臂夹持的砧木苗图像；
图片数据库，用于存储历史采集图片；
中央处理器，用于接收图像采集器采集的砧木苗图像，基于历史采集图片的参考，确定砧木苗两片子叶、茎的位置，得到位置及操作控制信息，对应控制连接砧木夹持机械臂、接穗夹持机械臂、切削机构、插针机构。
2.一种基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，采集砧木苗的图像信息，将图像信息输送至中央处理器；
步骤二，中央处理器接收步骤一中的图像信息，调用图片数据库内存储的历史采集图片作为修正参考，将图像信息经过图像算法识别，计算确定两片子叶的位置、茎的位置、两片子叶下方茎上生长点位置、是否具有侧芽；
步骤三，如果具有侧芽，中央处理器控制去除侧芽；
步骤四，基于两片子叶的位置、两片子叶下方茎上生长点位置，中央处理器控制在两片子叶之间打设嫁接孔，且嫁接孔延伸穿透两片子叶下方茎上生长点；
步骤五，中央处理器控制将接穗苗插接到嫁接孔内；
步骤六，将图像信息存储到图片数据库内作为历史采集图片。
3.如权利要求2所述的基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，其特征在于：所述步骤二中，确定两片子叶的位置与茎的位置后，在两片子叶下方1.5～2cm位置，在茎上寻找凸起点，确定为两片子叶下方茎上生长点位置。
4.如权利要求2所述的基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，其特征在于：所述步骤四中，嫁接孔为倾斜设置，倾斜角度为35°～37°。
5.如权利要求2至5任一项所述的基于图像识别的自动化种苗嫁接的控制方法，其特征在于：所述步骤五中，将接穗苗由两片子叶之间插接到嫁接孔内，接穗苗的尾端伸出所述嫁接孔。
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