CN113692879A - 双圆筒栽培容器成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双圆筒栽培容器成像系统，包括周转线体、第一拍照平台和第二拍照平台，周转线体用于输送双圆筒栽培容器，第一拍照平台和第二拍照平台分别设在周转线体长度方向的两侧用于对双圆筒栽培容器内壁的根系进行成像；第一拍照平台和第二拍照平台均设有旋转拍照装置和货叉组件，第一拍照平台上的旋转拍照装置与第二拍照平台上的货叉组件一一对应，第一拍照平台上的货叉组件与第二拍照平台上的旋转拍照装置一一对应，货叉组件用于托起周转线体上的双圆筒栽培容器并放置在其对应的旋转拍照装置上或者将其对应的旋转拍照装置上的双圆筒栽培容器托起并放置在周转线体上。实现双圆筒栽培容器内根系的高通量、自动化实时监测获取。
Description
技术领域
本发明涉及一种根系动态生长成像系统，特别涉及一种双圆筒栽培容器成像系统。
背景技术
基因-环境-表型互作机理的研究需借助以大数据为核心的现代化信息技术。随着测序技术效率的提升以及成本的降低，作物基因组数据不断增长和完善；而当前表型信息获取技术滞后，导致其无法匹配庞大的基因组学数据，严重阻碍了育种进程。构建表型组信息无损、高效、系统性收集的自动化设备成为农学、植物生理学和遗传育种学等亟需解决的热点问题。
近年来，诸多学术机构和企业致力于表型测定平台的研发。目前，地上部表型测定技术较为成熟，大都基于“Plant-to-Sensor”的传送带运行模式并结合数字相机的360度成像来收集作物的表型信息。由于根系生长介质的不透明性及根系结构的复杂性，根系的观察和测定都十分困难。研究学者尝试采用X射线的计算机断层扫描法或核磁共振成像MRI等方法来测定土壤中根系，但这些方法由于低分辨率仅能获取有限的根系表型信息，另外还存在栽培容器小、通量低、耗时长、设备不可移动且价格昂贵等缺点。采用低成本的成像传感器获取根系图像是目前较为流行的根系测定方法。德国尤利西研究中心研发的GROWSCREEN-Rhizo可对窄根盒中的根系成像，但该方法只能获取部分碎片化根系表型信息，且在栽培根系较大的作物如须根系作物玉米等时，窄根盒限制了根系的生长空间，导致成像窗中根系重叠严重，获取的根系图像损失较多的根系表型信息。
综上所述，现存的根系表型测定平台只能获取较小的植株根系表型信息，且普遍存在通量低、设备成本高昂、空间利用率低等问题。另外，现存的表型测定平台无法高质量的获取须根系作物根系图像。基于传送带的运输方式其通量扩展容易实现，但其配套设备成本高昂，尤其对于超大型作物表型平台，全部配置传送系统的费用极高。采用模块化的拍照系统可以有效减少自动传送系统的配置数目，可大幅降低建造成本。因此，基于模块化的设计理念，全方位获取地下部作物表型信息为出发点，开发一套高通量、自动化的作物表型成像平台，从而满足规模化表型数据获取以及作物育种科学研究的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种一种双圆筒栽培容器成像系统，该系统能够满足高通量作物栽培、根系成像的要求，实现作物根系的高通量、全方位、自动化实时监测获取。
本发明的具体技术方案如下：
一种双圆筒栽培容器成像系统，包括周转线体、第一拍照平台和第二拍照平台，周转线体用于输送双圆筒栽培容器，第一拍照平台和第二拍照平台分别设在周转线体长度方向的两侧用于对双圆筒栽培容器内壁的根系进行成像；
第一拍照平台和第二拍照平台均设有旋转拍照装置和货叉组件，第一拍照平台上的旋转拍照装置与第二拍照平台上的货叉组件一一对应，第一拍照平台上的货叉组件与第二拍照平台上的旋转拍照装置一一对应，货叉组件用于托起周转线体上的双圆筒栽培容器并放置在其对应的旋转拍照装置上或者将其对应的旋转拍照装置上的双圆筒栽培容器托起并放置在周转线体上。
优选的，第一拍照平台和第二拍照平台上旋转拍照装置与货叉组件间隔设置。
优选的，本发明所述双圆筒栽培容器成像系统还包括移动升降台以及设在移动升降台上的容置框，容置框用于放置多个双圆筒栽培容器，移动升降台设在周转线体的一端并可沿垂直于周转线体的方向移动。
优选的，所述移动升降台上设有用于放置容置框的容置框定位支架，所述容置框定位支架包括横向架体，垂直设在横向架体两端的竖向架体，竖向架体与周转线体垂直，靠近周转线体一侧竖向架体顶部的两端分别设有定位块，远离周转线体一侧竖向架体顶部的两端设有压紧定位装置，压紧定位装置用于将容置框位于周转线体一侧的底部两端推至定位块上。
优选的，所述周转线体与容器框之间设有过渡板。
优选的，所述周转线体包括基板，设在基板上方的输送线，输送线上设有与第一拍照平台和第二拍照平台上的旋转拍照装置相匹配的周转工位，周转工位上设有将双圆筒栽培容器顶升的顶升机构；所述顶升机构包括设在输送线内的两个托板，用于驱动托板顶升或者下降的顶升单元，两个托板顶部均设有供货叉组件上的货叉穿过的缺口。
优选的，所述输送线上还设有推拉组件，推拉组件包括滑动模组、拉杆安装板、拉杆以及驱动拉杆旋转的驱动装置；所述滑动模组和拉杆设在两个托板之间并沿输送线的长度方向延伸，拉杆安装板滑动连接在滑动模组上，驱动装置设在拉杆安装板上，拉杆远离移动升降台的一端与拉杆安装板连接，拉杆的两端设有拉杆头，两个拉杆头垂直设置。
优选的，所述货叉组件包括基座、设在基座上的货叉、以及驱动货叉在水平方向上远离或靠近周转线体的驱动机构，所述货叉可沿基座上下运动，货叉包括水平杆和竖直杆，水平杆和竖直杆整体呈L形设置，L形开口朝向周转线体。
优选的，所述第一拍照平台和第二拍照平台靠近移动升降台的一端设有遮光罩装卸机构，所述遮光罩装卸机构包括支撑架、基板和定位板，所述基板可沿支撑架上下滑动，定位板可伸缩的与基板连接，定位板的两端分别设有定位柱。
优选的，所述旋转拍照装置包括设置在第一拍照平台或者第二拍照平台表面的旋转工作台，旋转工作台上设有用于放置双圆筒栽培容器的支柱，所述内壁成像立柱的底端穿过所述旋转工作台中心的通孔固定在提升模组安装板上并能够沿提升模组安装板上下滑动，所述内壁成像立柱的上部安装有接触式图像传感器。
本发明在周转线体长度方向的两侧设置第一拍照平台和第二拍照平台，两侧的拍照平台同时对双圆筒栽培容器内壁的根系进行成像，不仅可以有效减少自动传送系统的配置数目，可大幅降低建造成本；而且大幅度提高了成像效率，节省了时间成本，实现双圆筒栽培容器内根系的高通量、自动化实时监测获取。另外，第一拍照平台上的旋转拍照装置与第二拍照平台上的货叉组件一一对应，第一拍照平台上的货叉组件与第二拍照平台上的旋转拍照装置一一对应，货叉组件用于托起周转线体上的双圆筒栽培容器并放置在其对应的旋转拍照装置上或者将其对应的旋转拍照装置上的双圆筒栽培容器托起并放置在周转线体上，以完成双圆筒栽培容器在周转线体与旋转拍照装置上的高通量、自动化运移。
本发明设置旋转拍照装置，实现对每个双圆筒栽培容器内壁进行自动化成像，全方位、多角度、自动化实时监测获取作物根系图像。
本发明采用旋转拍照装置对双圆筒栽培容器的内壁360度成像来收集作物的表型信息，能够将在成像范围内的所有根系都进行成像，成像速度快，成像更加准确。
附图说明
图1为本发明所述双圆筒栽培容器成像系统的结构示意图；
图2为本发明所述容置框的结构示意图；
图3为本发明所述双圆筒栽培容器的结构示意图；
图4为本发明所述容置框定位支架的结构示意图；
图5为本发明所述周转线体的结构示意图；
图6为本发明所述基板和顶升机构的结构示意图；
图7为本发明所述推拉组件的结构示意图；
图8为本发明所述遮光罩装卸机构的结构示意图；
图9为本发明所述第二拍照平台的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。本发明未提及部分均为现有技术。
参见图1，本发明涉及的一种双圆筒栽培容器成像系统，包括周转线体2、第一拍照平台1和第二拍照平台3，周转线体2用于输送双圆筒栽培容器8，第一拍照平台1和第二拍照平台3分别设在周转线体2长度方向的两侧用于对双圆筒栽培容器8内壁的根系进行成像；第一拍照平台1和第二拍照平台3均设有旋转拍照装置11和货叉组件10，第一拍照平台1上的旋转拍照装置11与第二拍照平台3上的货叉组件10一一对应，第一拍照平台1上的货叉组件10与第二拍照平台3上的旋转拍照装置11一一对应，货叉组件10用于托起周转线体2上的双圆筒栽培容器8并放置在其对应的旋转拍照装置11上或者将其对应的旋转拍照装置11上的双圆筒栽培容器8托起并放置在周转线体2上。
进一步的，参见图1，第一拍照平台1和第二拍照平台3上旋转拍照装置11与货叉组件10间隔设置；使得结构设计更加紧凑，节约了空间。
进一步的，参见图1，所述双圆筒栽培容器成像系统还包括移动升降台5以及设在移动升降台5上的容置框7，容置框7用于放置多个双圆筒栽培容器8，移动升降台5设在周转线体2的一端并可沿垂直于周转线体2的方向移动。移动升降台5与地轨垫板4滑动连接，并且可沿垂直于周转线体2的方向移动用于对容置框7进行高通量、自动化上料。
参见图2，本发明涉及的容置框7包括框架7-1，框架7-1内设有多个相互平行的竖直框架7-4，竖直框架7-4将框架7-1分割成多个双圆筒栽培容器放置通道7-8，放置通道7-8底部两侧设有沿其长度方向延伸的放置导轨7-5，双圆筒栽培容器8放置在两个放置导轨7-5的顶部；放置导轨7-5与圆筒栽培容器8底部之间形成推拉通道7-6。框架7-1的四个侧面均设有遮光侧板7-7，实现根系栽培时的避光处理；位于放置通道7-8其中一侧的遮光侧板7-7由两个遮光板单元7-2组成，遮光板单元7-2可拆卸的挂接在框架7-1上，遮光板单元7-2远离框架7-1一侧设有4个挂孔7-3，4个挂孔7-3对称设置在遮光板单元7-2的左右两侧，挂孔7-3的大小由底端向顶端逐渐缩小。
本发明中第一拍照平台1和第二拍照平台3上的旋转拍照装置11的总个数与容置框7中放置通道7-8内放置的双圆筒栽培容器8的个数相匹配；第一拍照平台1和第二拍照平台3同时对放置通道7-8内的所有双圆筒栽培容器8进行成像，提高了效率。
参见图3，本发明涉及的双圆筒栽培容器8包括栽培底座8-1，相互嵌套并固定在所述栽培底座8-1上的透明内筒（图中未示出）和透明外筒8-2，所述透明内筒的顶部设置透明顶盖8-4，所述透明外筒8-2的上下开放；所述透明内筒和透明外筒8-2之间形成根系环形栽培空间，在所述根系环形栽培空间的上方罩置遮光盖8-3，所述遮光盖8-3搭接在所述透明外筒8-2的顶部，栽培底座8-1的四个角处设有通孔8-5。使用时，在根系环形栽培空间内填充土壤，在土壤3～4cm深处播种，作物根系在土壤内生长。
进一步的，参见图1和图4，所述移动升降台5上设有用于放置容置框7的容置框定位支架6，所述容置框定位支架6包括横向架体6-1，垂直设在横向架体6-1两端的竖向架体6-2，竖向架体6-2与周转线体2垂直，靠近周转线体2一侧竖向架体6-2顶部的两端分别设有定位块6-3，远离周转线体2一侧竖向架体6-2顶部的两端设有压紧定位装置，压紧定位装置用于将容置框7位于周转线体2一侧的底部两端推至定位块6-3上。
进一步的，参见图4，压紧定位装置为第一压紧定位装置和第二压紧定位装置，第一压紧定位装置包括气缸6-6和L形压紧块6-5，L形压紧块6-5位于竖向架体6-2外侧并且其开口朝向竖向架体6-2、其水平段与竖向架体6-2垂直，L形压紧块的6-5竖直段与气缸6-6的输出轴连接，气缸6-6驱动L形压紧块6-5靠近或者远离竖向架体6-2。第二压紧定位装置包括气缸6-7和压紧块6-8，压紧块6-8上设有与容置框7底部位于此处的一角相匹配的直角缺口6-9，气缸6-7驱动压紧块6-8沿直角缺口6-9的角平分线方向滑动。通过第一压紧定位装置和第二压紧定位装置的配合运动，使得容置框7位于周转线体2一侧的底部两端放置在定位块6-3上，以便对容置框7进行精确定位，便于后续容置框7中的双圆筒栽培容器8的上料。另外，还在两个竖向架体6-2顶部、位于第一压紧定位装置一侧均设有万向球，便于容置框7进行滑动。
进一步的，参见图1和图5，所述周转线体2与容器框7之间设有过渡板2-8，便于双圆筒栽培容器8从容器框7进入周转线体2。
进一步的，参见图5和图6，所述周转线体2包括基板2-1，设在基板2-1上方的输送线2-6，周转线体2上设有驱动输送线2-6工作的驱动电机2-4，输送线2-6上设有与第一拍照平台1和第二拍照平台3上的旋转拍照装置11相匹配的周转工位2-7，周转工位2-7上设有将双圆筒栽培容器8顶升的顶升机构2-3。每个周转工位2-7位于输送线2-6外侧均设有阻挡气缸2-2，用于挡停双圆筒栽培容器8沿输送线2-6继续前移。顶升机构2-3包括设在输送线2-6内的两个托板2-11，用于驱动托板2-11顶升或者下降的顶升单元（图中未画出），两个托板2-11顶部均设有供货叉组件10上的货叉穿过的缺口2-12。托板2-11两端设有挡边2-13，避免顶升机构2-3顶升双圆筒栽培容器8时，双圆筒栽培容器8从托板2-11上滑落。
进一步的，顶升单元优选为气缸，气缸设在基板2-1上，基板2-1下方设有顶升连板2-9，顶升连板2-9的顶部与四个顶升杆2-10的底端连接，四个顶升杆的2-10的顶端穿过基板2-1上的直线轴承2-14后分别与托板2-11的两端连接。
进一步的，参见图5和图7，所述输送线2-6上还设有推拉组件2-5，推拉组件2-5包括滑动模组2-15、拉杆安装板2-16、拉杆2-20以及驱动拉杆2-20旋转的驱动装置2-18，驱动装置2-18优选为电机；所述滑动模组2-15和拉杆2-20设在两个托板2-11之间并沿输送线2-6的长度方向延伸，拉杆安装板2-16滑动连接在滑动模组2-15上，滑动模组2-15上设有驱动拉杆安装板2-16沿滑动模组2-15滑动的电机2-17。电机2-18设在拉杆安装板2-16上，拉杆2-20远离移动升降台5的一端与拉杆安装板2-16连接，拉杆2-20的两端设有拉杆头2-19，两个拉杆头2-19垂直设置。电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15滑动，电机2-18驱动拉杆2-20旋转，使得拉杆2-20伸入放置通道7-8底部的推拉通道7-6内将放置通道7-8内的双圆筒栽培容器8拉出至输送线2-6上；也可以采用类似的方法将输送线2-6上的双圆筒栽培容器8推至放置通道7-8内；以实现双圆筒栽培容器8在输送线2-6与容置框7之间的自动化运移。
进一步的，参见图1和图9，所述货叉组件10包括基座10-3、设在基座10-3上的货叉10-1、以及驱动货叉10-1在水平方向上远离或靠近周转线体2上周转工位2-7的驱动机构10-7，驱动机构10-7优选为气缸。所述货叉10-1可沿基座10-3上下运动，货叉10-1包括水平杆和竖直杆，水平杆和竖直杆整体呈L形设置，L形开口朝向周转线体2上的周转工位2-7。
进一步的，基座10-3靠近周转线体2一侧沿竖直方向设有滑轨（图中未画出），货叉10-1与该滑轨滑动连接，基座10-3上还设有驱动货叉10-1沿基座10-3上的滑轨滑动的气缸10-4。所述货叉组件10上还设有基板10-6，基板10-6沿其长度方向设有与周转线体2垂直的直线导轨（图中未画出），基座10-3通过滑块（图中未画出）与基板10-6上的直线导轨（图中未画出）滑动连接，基板10-6上还设有气缸10-7，气缸10-7驱动基座10-3带动货叉10-1沿直线导轨在水平方向上远离或靠近周转工位2-7。
进一步的，所述基板10-6的下方还设有安装板10-5，基板10-6与安装板10-5之间还设有两个相互平行的导轨安装条（图中未画出），基板10-6通过滑块（图中未画出）与两个导轨安装条上的导轨滑动连接，两个导轨安装条上的导轨与基板10-6上的直线导轨平行。两个导轨安装条之间还设有同步带10-10，同步带10-10通过同步带转接板（图中未画出）与基板10-6连接；同一拍照平台上各个货叉组件10上的同步带10-10均通过转轴10-9与减速电机10-8传动连接。当气缸10-7驱动货叉10-1沿直线导轨在水平方向上靠近周转工位2-7滑动将周转工位2-7上的双圆筒栽培容器8送至旋转拍照装置11上的行程不够时，减速电机10-8驱动转轴10-9带动同步带10-10转动、带动基板10-6沿导轨安装条上的导轨滑动，从而带动货叉10-1在水平方向上靠近周转工位2-7。采用一个减速电机10-8同时驱动同一拍照平台上的多个货叉组件10，不仅节约了时间提高了效率，而且节省了能耗。
进一步的，参见图1和图8，所述第一拍照平台1和第二拍照平台3靠近移动升降台5的一端均设有遮光罩装卸机构9，所述遮光罩装卸机构9包括支撑架9-1、基板9-3和定位板9-6，所述基板9-3可沿支撑架9-1上下滑动，定位板9-6可伸缩的与基板9-3连接，定位板9-6的两端分别设有定位柱9-5，定位柱9-5与遮光板单元7-2上的挂孔7-3相匹配。
进一步的，参见图1和图8，所述遮光罩装卸机构9包括支撑架9-1、基板9-3、定位板9-6、导杆9-9，支撑架9-1的竖直方向设有滑轨9-10，基板9-3与滑轨9-10滑动连接，气缸9-7驱动基板9-3沿支撑架9-1上的滑轨9-10的滑动。导杆9-9穿过基板9-3上的直线轴承9-2后与定位板9-6连接，基板9-3上设有驱动定位板9-6沿导杆9-9伸缩的气缸9-8，定位板9-6的两端设有定位柱9-5，两个定位柱9-5之间设有硅胶板9-4，避免拆装遮光板单元7-2时由于硬碰硬而损坏遮光板单元7-2。
进一步的，参见图1和图9，所述旋转拍照装置11包括设置在第一拍照平台1或者第二拍照平台3表面的旋转工作台，旋转工作台上设有用于放置双圆筒栽培容器8的支柱11-7，所述内壁成像立柱11-2的底端穿过所述旋转工作台中心的通孔固定在提升模组安装板11-8上并能够沿提升模组安装板11-8上下滑动，所述内壁成像立柱11-2的上部安装有接触式图像传感器11-1，接触式图像传感器11-1对旋转工作台上的双圆筒栽培容器8内壁的根系进行成像。
进一步的，旋转工作台优选的采用回转支承轴承11-4，回转支承轴承11-4在伺服电机（图中未画出）的带动下旋转，回转支承轴承11-4的上部设置回转安装座11-6，回转安装座11-6上设有4个用于放置双圆筒栽培容器8的支柱11-7，4个支柱11-7用于放置栽培底座8-1的四个角，其中位于对角线位置的2个支柱11-7顶部设有定位销11-10，该定位销11-10与栽培底座8-1上的通孔8-5相匹配。内壁成像立柱11-2的底端依次穿过所述回转安装座11-6、回转支承轴承11-4中心的通孔固定在提升模组安装板11-8上并能够沿提升模组安装板11-8上下滑动，提升模组安装板11-8设在第一拍照平台1或者第二拍照平台3的下方。在内壁成像立柱11-2的上部安装有接触式图像传感器11-1（Contact Image sensor，简称CIS），使用时，双圆筒栽培容器8放置在4个支柱11-7上，内壁成像立柱11-2沿提升模组安装板11-8向上滑动、其上部竖直伸入双圆筒栽培容器8的内筒的内腔内，伺服电机（图中未画出）带动回转支承轴承11-4转动、从而带动回转安装座11-6以及4个支柱11-7上的双圆筒栽培容器8一起转动，接触式图像传感器11-1对双圆筒栽培容器8内壁的根系进行成像；成像完后，内壁成像立柱11-2沿提升模组安装板11-8向下滑动、从双圆筒栽培容器8的内筒的内腔内退出。
进一步的，提升模组安装板11-8沿其竖直方向设有滑轨11-3，内壁成像立柱11-2通过滑座（图中未画出）与提升模组安装板11-8上的滑轨11-3滑动连接，提升模组安装板11-8上还设有用于驱动内壁成像立柱11-2沿提升模组安装板11-8上下滑动的电机11-5，电机11-5通过同步带（图中未画出）带动内壁成像立柱11-2沿提升模组安装板11-8上的滑轨11-3上下滑动。
进一步地，为在旋转时稳定CIS与双圆筒栽培容器8的透明内筒侧壁的间距，在内壁成像立柱11-2的上部和中部均安装有旋转导轮组件11-9。
本发明所述双圆筒栽培容器成像系统的工作过程如下：
采用机械臂将容置框7放置在容置框定位支架6上，由两个遮光板单元7-2组成的遮光侧板7-7朝向周转线体2；控制气缸6-7驱动压紧块6-8沿直角缺口6-9的角平分线方向滑动，同时控制气缸6-6驱动L形压紧块6-5靠近竖向架体6-2运动，直至容置框7位于周转线体2一侧的底部两端放置在定位块6-3上。
控制移动升降台5沿垂直于周转线体2的方向移动直至其中一个遮光板单元7-2正对着第一拍照平台1或者第二拍照平台3上的遮光罩装卸机构9，控制移动升降台5顶升容置框7，使得该遮光板单元7-2位于上方的两个挂孔7-3的底部与遮光罩装卸机构9上的定位柱9-5齐平；控制移动升降台5沿垂直于周转线体2的方向移动直至该遮光板单元7-2位于上方的两个挂孔7-3的底部正对着遮光罩装卸机构9上的定位柱9-5，控制气缸9-8驱动定位板9-6沿导杆9-9伸出、带动两个定位柱9-5伸入遮光板单元7-2位于上方的两个挂孔7-3的底部，控制气缸9-7驱动基板9-3沿支撑架9-1向上滑动，带动两个定位柱9-5向上运动将遮光板单元7-2托起，从而将该遮光板单元7-2拆卸，露出容置框7的两个放置通道7-8。可以采用同样的方法将另一个遮光板单元拆卸。
控制移动升降台5沿垂直于周转线体2的方向移动直至露出的其中一个放置通道7-8正对着输送线2-6，控制移动升降台5顶升或下降容置框7直至周转线体2上的过渡板2-8的顶部与放置通道7-8内放置导轨7-5的顶部齐平。
控制电机2-18驱动拉杆2-20旋转，使得拉杆2-20靠近移动升降台5一端的拉杆头2-19位于水平位置，控制电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15向移动升降台5滑动，使得拉杆2-20伸入放置通道7-8底部的推拉通道7-6内，直至拉杆2-20靠近移动升降台5一端的拉杆头2-19与该放置通道7-8远离周转线体2一端的端部与双圆筒栽培容器8的空隙齐平；控制电机2-18驱动拉杆2-20旋转，使得拉杆2-20靠近移动升降台5一端的拉杆头2-19竖直向上进入该放置通道7-8远离周转线体2一端的端部与双圆筒栽培容器8的空隙中；控制电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15向输送线2-6的方向滑动，进入该放置通道7-8远离周转线体2一端的端部与双圆筒栽培容器8的空隙中的拉杆头2-19带动双圆筒栽培容器8从该放置通道7-8进入输送线2-6中。
双圆筒栽培容器8在输送线2-6上移动，当输送线2-6输送方向上最前端的双圆筒栽培容器8移至远离移动升降台5一端的第一个周转工位2-7时，并且该双圆筒栽培容器8位于第一个周转工位2-7的两个托板2-11的正上方，该周转工位2-7对应输送线2-6上的阻挡气缸2-2阻止最前端的双圆筒栽培容器8继续前移，控制第一个周转工位2-7上的气缸（图中未画出）驱动两个托板2-11顶升将双圆筒栽培容器8顶起，直至两个托板2-11上的缺口2-12正对输送线2-6一侧货叉组件10上的货叉10-1。
控制减速电机10-8驱动转轴10-9带动拍照平台上所有货叉组件10中的同步带10-10转动、带动拍照平台上所有货叉组件10中的基板10-6沿导轨安装条上的导轨滑动，从而带动货叉10-1在水平方向上靠近输送线2-6；控制气缸10-7驱动货叉10-1在水平方向上靠近输送线2-6运动，直至货叉10-1插入两个托板2-11顶部的缺口2-12。
控制气缸10-4驱动货叉10-1沿基座10-3向上滑动，货叉10-1向上托起双圆筒栽培容器8；同时控制气缸10-7驱动货叉10-1带动双圆筒栽培容器8在水平方向上向货叉组件10对应的旋转拍照装置11滑动，直至双圆筒栽培容器8位于回转安装座11-6的正上方；控制伺服电机（图中未画出）带动回转支承轴承11-4旋转，直至支柱11-7顶部的定位销11-10正对着栽培底座8-1上的通孔8-5；控制气缸10-4驱动货叉10-1沿基座10-3向下滑动，直至将栽培底座8-1上的通孔8-5放置在定位销11-10内；控制气缸10-7驱动货叉10-1往远离双圆筒栽培容器8的方向滑动使货叉10-1从栽培底座8-1底下抽出。
当输送线2-6输送方向上第二个双圆筒栽培容器8移至远离移动升降台5一端的第二个周转工位2-7，当输送线2-6输送方向上第三个双圆筒栽培容器8移至远离移动升降台5一端的第三个周转工位2-7……采用同样的方法，将双圆筒栽培容器8放置在其对应的旋转拍照装置11的支柱11-7上。
当第一拍照平台1或者第二拍照平台3上的所有旋转拍照装置11均放好双圆筒栽培容器8后，控制电机11-5驱动同步带带动所有旋转拍照装置11中的内壁成像立柱11-2沿提升模组安装板11-8上的滑轨11-3向上滑动、其上部竖直伸入双圆筒栽培容器8的内筒的内腔内，控制伺服电机（图中未画出）带动回转支承轴承11-4转动、从而带动回转安装座11-6以及4个支柱11-7上的双圆筒栽培容器8一起转动，接触式图像传感器11-1对双圆筒栽培容器8内壁的根系进行成像。
拍完照后，控制气缸10-7驱动货叉10-1在水平方向上向其对应的旋转拍照装置11滑动，同时控制气缸10-4驱动货叉10-1沿基座向下滑动直至货叉10-1插入旋转拍照装置11上栽培底座8-1底下；控制气缸10-4驱动货叉10-1沿基座向上滑动，货叉10-1向上托起双圆筒栽培容器8；控制气缸10-7驱动货叉10-1带动双圆筒栽培容器8向输送线2-6的方向滑动，直至货叉10-1位于两个托板2-11顶部的缺口2-12的正上方；控制气缸10-4驱动货叉10-1沿基座向下滑动直至货叉10-1放入缺口2-12内并将双圆筒栽培容器8放置在两个托板2-11上；控制气缸10-7驱动货叉10-1向货叉组件10的方向滑动，直至货叉10-1从缺口2-12内抽出并远离输送线2-6；控制周转工位2-7上的气缸（图中未画出）驱动两个托板2-11下降，带动双圆筒栽培容器8下降，直至双圆筒栽培容器8放置在输送线2-6上。采用同样的方法将其他旋转拍照装置11上拍完照后的双圆筒栽培容器8放置在输送线2-6上；控制所有阻挡气缸缩回，输送线2-6带动拍完照后的双圆筒栽培容器8往移动升降台5的方向移动。
控制电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15向远离移动升降台5的方向滑动，直至拉杆2-20远离移动升降台5一端的拉杆头2-19从输送方向上的双圆筒栽培容器8中露出；控制电机2-18驱动拉杆2-20旋转，使得拉杆2-20远离移动升降台5一端的拉杆头2-19竖直向上；控制电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15向移动升降台5滑动，拉杆2-20远离移动升降台5一端的拉杆头2-19推动所有双圆筒栽培容器8从输送线2-6上进入放置通道7-8内；控制电机2-17驱动拉杆安装板2-16带动拉杆2-20沿滑动模组2-15向远离移动升降台5滑动，使得拉杆2-20从放置通道7-8底部的推拉通道7-6内退出；完成该放置通道7-8内双圆筒栽培容器8的成像。
采用同样的方法对其他放置通道7-8内的双圆筒栽培容器8进行成像。
两个放置通道7-8内的双圆筒栽培容器8均完成成像后，控制移动升降台5沿垂直于周转线体2的方向移动直至两个放置通道7-8正对着遮光罩装卸机构9上的遮光板单元7-2；控制气缸9-7驱动基板9-3沿支撑架9-1向上滑动，带动遮光板单元7-2向上滑动直至遮光板单元7-2位于两个放置通道7-8的上方；控制气缸9-7驱动基板9-3沿支撑架9-1向下滑动，同时控制气缸9-8驱动定位板9-6沿导杆9-9伸出将遮光板单元7-2挂接在框架7-1上；控制气缸9-7驱动基板9-3沿支撑架9-1向下滑动，同时控制气缸9-8驱动定位板9-6沿导杆9-9缩回、定位柱9-5从遮光板单元7-2位于上方的两个挂孔7-3的底部抽出。
重复上述步骤。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于包括周转线体、第一拍照平台和第二拍照平台，周转线体用于输送双圆筒栽培容器，第一拍照平台和第二拍照平台分别设在周转线体长度方向的两侧用于对双圆筒栽培容器内壁的根系进行成像；
第一拍照平台和第二拍照平台均设有旋转拍照装置和货叉组件，第一拍照平台上的旋转拍照装置与第二拍照平台上的货叉组件一一对应，第一拍照平台上的货叉组件与第二拍照平台上的旋转拍照装置一一对应，货叉组件用于托起周转线体上的双圆筒栽培容器并放置在其对应的旋转拍照装置上或者将其对应的旋转拍照装置上的双圆筒栽培容器托起并放置在周转线体上。
2.根据权利要求1所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，第一拍照平台和第二拍照平台上旋转拍照装置与货叉组件间隔设置。
3.根据权利要求2所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，还包括移动升降台以及设在移动升降台上的容置框，容置框用于放置多个双圆筒栽培容器，移动升降台设在周转线体的一端并可沿垂直于周转线体的方向移动。
4.根据权利要求3所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述移动升降台上设有用于放置容置框的容置框定位支架，所述容置框定位支架包括横向架体，垂直设在横向架体两端的竖向架体，竖向架体与周转线体垂直，靠近周转线体一侧竖向架体顶部的两端分别设有定位块，远离周转线体一侧竖向架体顶部的两端设有压紧定位装置，压紧定位装置用于将容置框位于周转线体一侧的底部两端推至定位块上。
5.根据权利要求4所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述周转线体与容器框之间设有过渡板。
6.根据权利要求1至5任一项所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述周转线体包括基板，设在基板上方的输送线，输送线上设有与第一拍照平台和第二拍照平台上的旋转拍照装置相匹配的周转工位，周转工位上设有将双圆筒栽培容器顶升的顶升机构；所述顶升机构包括设在输送线内的两个托板，用于驱动托板顶升或者下降的顶升单元，两个托板顶部均设有供货叉组件上的货叉穿过的缺口。
7.据权利要求6所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述输送线上还设有推拉组件，推拉组件包括滑动模组、拉杆安装板、拉杆以及驱动拉杆旋转的驱动装置；所述滑动模组和拉杆设在两个托板之间并沿输送线的长度方向延伸，拉杆安装板滑动连接在滑动模组上，驱动装置设在拉杆安装板上，拉杆远离移动升降台的一端与拉杆安装板连接，拉杆的两端设有拉杆头，两个拉杆头垂直设置。
8.根据权利要求1至5任一项所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述货叉组件包括基座、设在基座上的货叉、以及驱动货叉在水平方向上远离或靠近周转线体的驱动机构，所述货叉可沿基座上下运动，货叉包括水平杆和竖直杆，水平杆和竖直杆整体呈L形设置，L形开口朝向周转线体。
9.根据权利要求1至5任一项所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述第一拍照平台和第二拍照平台靠近移动升降台的一端设有遮光罩装卸机构，所述遮光罩装卸机构包括支撑架、基板和定位板，所述基板可沿支撑架上下滑动，定位板可伸缩的与基板连接，定位板的两端分别设有定位柱。
10.根据权利要求1至5任一项所述的双圆筒栽培容器成像系统，其特征在于，所述旋转拍照装置包括设置在第一拍照平台或者第二拍照平台表面的旋转工作台，旋转工作台上设有用于放置双圆筒栽培容器的支柱，所述内壁成像立柱的底端穿过所述旋转工作台中心的通孔固定在提升模组安装板上并能够沿提升模组安装板上下滑动，所述内壁成像立柱的上部安装有接触式图像传感器。
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