CN114631478B - 一种玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米育种田间自交果穗计数装置，包括：移动平台件，所述移动平台件包括四轮车架、行走件、自动转向件、电源件和GSM模块；植株识别件，所述植株识别件包括小区识别件、视觉识别件、图像处理装置和激光雷达；所述小区识别件用于接收玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件用以获取植株图像并传输至所述图像处理装置，以检测玉米植株上有无红色纸袋和对行操作；所述激光雷达用于检测判断是否行驶至育种田的尽头。本发明设计思路新颖、结构设计合理、体型小、不需要配备发动机重量轻、续航时间长、自动化程度高，能够显著降低育种人员劳动强度和杂交授粉时间，显著提高玉米自交授粉效率。

Description

一种玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法

技术领域

本发明涉及玉米育种技术领域，更具体地说，本发明涉及一种玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法。

背景技术

自交是玉米育种过程中的重要环节，是保存玉米种质资源的重要方式。当前的玉米自交主要是依靠人工在田间逐行行走，在观察到“上有花粉，下有花丝”的玉米植株时，由人工完成自交授粉作业。但不同品种的玉米植株，其出粉时间和吐丝时间通常不同，不可能一次完成所有玉米植株的自交授粉操作，这就导致授粉人员需要多次数、长时间的在玉米种植田中逐行查找，已保证所有的试种玉米品种都能够达到3个自交果穗的最低保种要求。现行方式占用大量的人力、浪费宝贵的杂交授粉时间。基于此，对玉米育种田间自交果穗自动计数装置及控制方法的需求日益迫切。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法，具体采用如下的技术方案：

一种玉米育种田间自交果穗计数装置，包括：

移动平台件，所述移动平台件包括四轮车架、行走件、自动转向件、电源件和GSM模块，所述行走件、所述电源件和所述GSM模块均设置在所述四轮车架上，所述自动转向件设置在所述行走件上，所述电源件分别与所述自动转向件和所述GSM模块电连接；

植株识别件，其设置在所述移动平台上，所述植株识别件包括小区识别件、视觉识别件、图像处理装置和激光雷达；所述小区识别件用于接收玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件用以获取植株图像并传输至所述图像处理装置，以检测玉米植株上有无红色纸袋和对行操作；所述激光雷达用于检测判断是否行驶至育种田的尽头。

优选地，所述四轮车架呈矩形板状，所述行走件包括支撑腿和行走轮，所述支撑腿一端设置在所述四轮车架底面上，多个所述支撑腿在所述四轮车架上均匀分布；所述行走轮设置在所述支撑腿另一端上，多个所述行走轮与多个所述支撑腿逐一对应。

优选地，所述自动转向件包括转向电机、多级减速器和转向控制阀，所述转向电机和所述多级减速器均设置在所述四轮车架上，所述多级减速器输入轴与所述转向电机的转轴固定连接，所述多级减速器通过传动带带动所述行走轮转动，所述转向控制阀设置在所述支撑腿上。

优选地，所述电源件包括电源模块和太阳能电池板，所述电源模块和所述太阳能电池板均设置在所述四轮车架上，所述电源模块与所述太阳能电池板电连接；所述太阳能电池板下表面设置有电动推杆，多个所述电动推杆在所述太阳能电池板上均匀分布，所述太阳能电池板通过所述电动推杆设置在所述四轮车架上；多个所述电动推杆能够根据预设程序伸长不同长度。

优选地，所述小区识别件包括射频接收器，所述射频接收器设置在所述四轮车架上，所述射频接收器包括第一射频接收器和第二射频接收器，所述第一射频接收器设置在所述四轮车架的前端，所述第二射频接收器设置在所述四轮车架的后端，所述第一射频接收器和所述第二射频接收器均能够单独接收所述玉米试验田小区的前端号牌和所述玉米试验田小区的后端号牌发出的特定射频信号。

优选地，所述视觉识别件包括第一视觉传感器和第二视觉传感器，两个所述第一视觉传感器分别对称分布设置在所述四轮车架前端的两侧，所述第一视觉传感器用于拍摄所述四轮车架下部玉米植株图像，并且将玉米植株图像传输至所述图像处理装置中；两个所述第二视觉传感器分别对称设置在所述四轮车架前端的顶面上，所述第二视觉传感器用于识别相邻两玉米植株行之间的空间，用于指导所述四轮车架沿着相邻两玉米植株之间的空地行走。

优选地，所述图像处理装置包括DSP+FPGA组合件和辅助电路，所述DSP+FPGA组合件和所述辅助电路均设置在所述四轮车架上，并且所述DSP+FPGA组合件通过所述辅助电路分别与所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器电连接；所述激光雷达设置在所述四轮车架的前端中心处，所述激光雷达能够实时扫描行驶前方是否有育种田的围栏或者围墙。

优选地，玉米育种田间自交果穗计数装置的控制方法，

1)所述玉米育种田间自交果穗计数装置移动到待检测玉米试验田小区开始端并通过所述第二视觉传感器对行成功；

2)所述第一射频接收器接收当前玉米试验田小区的前端号牌发出的射频信号；

3)所述第一视觉传感器开始拍摄所述四轮车架下方的玉米植株图像，并且将玉米植株图像实时传输至所述图像处理装置，检测结果传输至单片机中存储；

4)所述四轮车架继续向前行驶，待第二射频接收器接收到当前玉米试验田小区的末端号牌发出的射频信号后将所述第一视觉传感器停止拍摄；

5)如果所述第一视觉传感器拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株图像中套装红色纸袋数量小于3个时，将当前所述玉米试验田小区号牌送入所述单片机存储；

如果所述第一视觉传感器拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株图像中套装红色纸袋数量大于或等于3个时，不将当前所述玉米试验田小区号牌送入单片机存储。

优选地，当所述玉米育种田间自交果穗计数装置移动到待检测玉米试验田小区的开始端，并对行完成时，包括：

所述第一射频接收器接收到待检测玉米试验田小区的前端号牌发出的射频信号并将其传输至所述单片机内存中；此时所述第一视觉传感器启动，获取所述四轮车架正下方的玉米植株图像，并将其输送至所述图像处理装置中进行实时检测，判断玉米植株图像中的玉米植株果穗上是否套有红色纸袋；设当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量为0，每发现一个红色纸袋，则当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量加1，并将此数值实时送入所述单片机存储；当第二射频接收器接收到当前玉米试验田小区后端的号牌发出的射频信号时，说明当前玉米试验田小区已经检测结束；

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量小于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量尚未达到要求，并将此玉米试验田小区的序号存入所述单片机内存；

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量大于或等于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量已达到要求，此时单片机不保存所述玉米试验田小区的序号；

当预检测的多个玉米试验田小区全部检测结束后，所述单片机汇总所有红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区的序号，并将玉米试验田小区的序号发送到提前设定好的手机号码上，方便用户直接定位到红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区进行自交授粉操作。

优选地，还包括：

所述激光雷达实时检测所述四轮车架是否行驶至育种田的尽头；

当四轮车架行驶到育种田的尽头时，向所述单片机发送高电平信号1，表示装置已到达育种田尽头；否则向所述单片机发送低电平信号0，以表示装置目前尚未到达育种田尽头；

当所述单片机接收到高电平信号1时，通过控制电路启动所述转向电机，并且通过所述转向控制阀控制四个所述行走轮进行自动转向操作，以便进入下一个玉米试验田小区继续进行自交果穗的检测判断。

本发明至少包括以下有益效果：

1)本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法设计思路新颖、结构设计合理、体型小、不需要配备发动机重量轻、续航时间长、自动化程度高，能够显著降低育种人员劳动强度和杂交授粉时间，显著提高玉米自交授粉效率；

2)本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法设置了移动平台件、小区识别件、视觉识别件、图像处理装置和激光雷达，所述小区识别件用于接收玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件用以获取植株图像并传输至所述图像处理装置，以检测玉米植株上有无红色纸袋和对行操作；所述激光雷达用于检测判断是否行驶至育种田的尽头，GSM模块将每个所述玉米试验田小区检测不合格的玉米试验田小区号牌自动发送给预定手机号码上，以提示育种人员有针对性去寻找玉米试验田小区手动为玉米自交授粉，避免了育种人员在烈日育种田中多个玉米试验田小区中逐个玉米试验田小区的寻找并手动为玉米自交授粉；显著降低了育种人员劳动强度和杂交授粉时间，显著提高了自交授粉效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法中四轮车架顶面上各设备分布示意图；

图2为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法中四轮车架前端上各设备分布示意图；

图3为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法侧面主视图；

图4为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法中玉米试验田小区示意图；

图5为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法中单片机的引脚图；

图6为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法中四轮车架到达育种田尽头的控制流程图；

图7为本发明玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法的主流程控制图。

其中：1-四轮车架，2-GSM模块，3-支撑腿，4-行走轮，5-转向电机，6-多级减速器，7-转向控制阀，9-太阳能电池板，10-电动推杆，11-第一射频接收器，12-第二射频接收器，14-第一视觉传感器，15-第二视觉传感器，16-图像处理装置，17-玉米植株行，18-玉米植株，19-垄沟，20-玉米育种田间自交果穗计数装置，21-激光雷达。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

根据图1-图7所示，一种玉米育种田间自交果穗计数装置与控制方法，包括移动平台件和植株识别件，所述植株识别件设置在所述移动平台件上，所述移动平台件包括四轮车架1、行走件、自动转向件、电源件和GSM模块2，所述行走件、所述电源件和所述GSM模块2均设置在所述四轮车架1上，所述自动转向件设置在所述行走件上，所述电源件分别与所述自动转向件和所述GSM模块2电连接。

所述四轮车架1呈矩形板状，所述行走件包括支撑腿3和行走轮4，所述支撑腿3呈杆状，所述支撑腿3长度大于玉米植株18高度，以防止所述移动平台件跨过玉米植株18时而折断玉米植株18。所述支撑腿3一端垂直固定设置在所述四轮车架1底面上，所述支撑腿3设置有四根，四根所述支撑腿3在所述四轮车架1上均匀分布。所述行走轮4设置在所述支撑腿3另一端上，四个所述行走轮4与四个所述支撑腿3逐一对应。

所述自动转向件包括转向电机5、多级减速器6和转向控制阀7，所述转向电机5和所述多级减速器6均设置在所述四轮车架1上，所述多级减速器6输入轴与所述转向电机5的转轴固定连接；所述多级减速器6通过传动带带动所述行走轮4转动；所述转向控制阀7与所述行走轮4连接，以控制四个所述行走轮4转速以实现转向。

所述电源件包括电源模块和太阳能电池板9，所述电源模块和所述太阳能电池板9均设置在所述四轮车架1上，所述电源模块分别与所述太阳能电池板9、所述转向电机5、所述转向控制阀7和所述植株识别件电连接。所述太阳能电池板9下表面上设置有电动推杆10，所述电动推杆10设置有四个，四个所述电动推杆10在所述太阳能电池板9上均匀分布，所述太阳能电池板9通过所述电动推杆10设置在所述四轮车架1上。四个所述电动推杆10能够根据预设程序伸长不同长度，以使所述太阳能电池板9与太阳的照射角度垂直，以获取最大的太阳能存储至所述电源模块中，提高所述玉米育种田间自交果穗计数装置20田间持续工作效率。

所述植株识别件包括小区识别件、视觉识别件、图像处理装置16和激光雷达21；所述小区识别件用于接收玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件用以获取植株图像并传输至所述图像处理装置16，以识别玉米植株18和对行操作；所述激光雷达21用于判断是否到达玉米试验田小区尽头。

所述小区识别件包括射频接收器，所述射频接收器设置在所述四轮车架1上，所述射频接收器包括第一射频接收器11和第二射频接收器12，所述第一射频接收器11设置在所述四轮车架1的前端，所述第二射频接收器12设置在所述四轮车架1的后端，当所述四轮车架1行至一个新的玉米试验田小区时，所述第一射频接收器11将会接收到所述玉米试验田前端小区号牌发出的特定射频信号，并且将所述玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号发送至单片机，以标记计数玉米试验田位置，以在系统中标记其具体位置，并且表示所述玉米试验田小区开始计数。当所述四轮车架1继续行驶，待所述第二射频接收器12接收到所述玉米试验田后端小区号牌发出的特定射频信号时，者表示所述玉米试验田小区计数完成。

所述视觉识别件包括第一视觉传感器14和第二视觉传感器15，所述第一视觉传感器14和所述第二视觉传感器15均设置在所述四轮车架1上，所述第一视觉传感器14设置有两个，两个所述第一视觉传感器14分别对称分布在所述四轮车架1前端的两侧，所述第一视觉传感器14用于拍摄所述四轮车架1下部玉米植株18图像直接传输至所述图像处理装置16进行预处理，以检测玉米果穗上是否套装有红色纸袋，并且将识别结果传输至单片机。

所述第二视觉传感器15设置有两个，两个所述第二视觉传感器15分别对称安装在所述四轮车架1前端的顶面上，所述第二视觉传感器15用于识别相邻两玉米植株行17之间的空间，用于指导所述四轮车架1沿着相邻两玉米植株行之间的垄沟19行走，防止碾压到玉米植株18。

所述图像处理装置16包括DSP+FPGA组合件和辅助电路，所述DSP+FPGA组合件和所述辅助电路均设置在所述四轮车架1上，并且所述DSP+FPGA组合件通过所述辅助电路分别与所述第一视觉传感器14和所述第二视觉传感器15电连接。

所述激光雷达21设置在所述四轮车架1的前端中心处，所述激光雷达21能够实时扫描行驶前方是否设置有育种田的围栏或者围墙，以此判断四轮车架1是否到达育种田尽头。

所述玉米育种田间自交果穗计数装置的控制方法：

1)所述玉米育种田间自交果穗计数装置20移动到待检测玉米试验田小区开始端并通过所述第二视觉传感器15对行成功；

2)所述第一射频接收器11接收当前玉米试验田开始端的小区号牌发出的射频信号；

3)所述第一视觉传感器14开始拍摄所述四轮车架1下方的玉米植株18图像，并且将玉米植株18图像实时传输至所述图像处理装置16，检测结果传输至单片机中存储；

4)所述四轮车架1继续向前行驶，待第二射频接收器12接收到当前玉米试验田末端的小区号牌发出的射频信号后将所述第一视觉传感器14停止拍摄；

5)如果所述第一视觉传感器14拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株18图像中套装红色纸袋数量小于3个时，将当前所述玉米试验田小区号牌送入所述单片机存储；

如果所述第一视觉传感器14拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株18图像中套装红色纸袋数量大于或等于3个时，不将当前所述玉米试验田小区号牌送入单片机存储。

当所述玉米育种田间自交果穗计数装置20移动到待检测玉米试验田小区的开始端，并对行完成时，包括：

第一射频接收器11接收到待检测玉米试验田前端的小区号牌发出的射频信号并将其传输至所述单片机内存中；此时所述第一视觉传感器14启动，获取所述四轮车架1正下方的玉米植株18图像，并将其输送至所述图像处理装置16中进行实时检测，判断玉米植株18图像中的玉米植株18果穗上是否套有红色纸袋；设当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量为0，每发现一个红色纸袋，则当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量加1，并将此数值实时送入所述单片机存储；当第二射频接收器12接收到当前玉米试验田后端小区号牌发出的射频信号时，说明当前玉米试验田小区已经检测结束。

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量小于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量尚未达到要求，并将此玉米试验田小区的序号存入所述单片机内存。

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量大于或等于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量已达到要求，此时单片机不保存所述玉米试验田小区的序号。

当预检测的多个玉米试验田小区全部检测结束后，所述单片机汇总所有红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区的序号，并将玉米试验田小区的序号发送到提前设定好的手机号码上，方便用户直接定位到所述玉米试验田小区进行自交授粉操作。

所述激光雷达21实时检测四轮车架1是否行驶至育种田的尽头。

当四轮车架1行驶到育种田的尽头时，向所述单片机发送高电平信号1，表示装置已到达育种田尽头；否则向所述单片机发送低电平信号0，以表示装置目前尚未到达育种田尽头。

当所述单片机接收到高电平信号1时，通过控制电路启动所述转向电机5，并且通过所述转向控制阀7控制四个所述行走轮4进行自动转向操作，以便进入下一个玉米试验田小区继续进行自交果穗的检测判断。

所述玉米育种田间自交果穗计数装置使用方法：

在本实施例中，第一视觉传感器14检测待检测玉米试验田小区，若检测到四轮车架1下部的玉米植株18，则将检测结果设置为“真”并通过P2_1引脚发送给所述单片机，否则发送0；所述第二视觉传感器15检测待检测玉米试验田小区玉米植株18所在位置，若为相邻玉米植株行17间的垄沟19，则将检测结果设置为“真”并通过P2_3引脚发送给单片机，否则发送0；单片机将接收到的P2_1和P2_3的数据进行“与”运算，如果结果为“真”，则说明去雄装置已经对行成功，否则说明不成功。

第一射频接收器11接收到待检测玉米试验田小区的前端号牌(射频发射器)发出的序号信息并通过P1_1引脚将其读入单片机内存中。此时两个第一视觉传感器14启动，分别获取各自正下方的玉米植株18图像，并分别通过P1_4和P1_6引脚将其送入图像处理模块进行实时检测，判断图像中玉米植株18果穗上是否存在红色纸袋。

设当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量为0。每发现一个红色纸袋，则当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量加1，并将所述值通过P1_8引脚实时送入单片机存储。当第二射频接收器12接收到此玉米试验田小区的末端号牌(射频发射器)发出的序号信息并将其通过P1_2引脚读入单片机内存时，将P1_2引脚读入的序号信息与P1_1引脚中存储的射频接收器1接收到的序号信息进行“与”运算，当运算结果为“真”时，说明当前玉米种植小区已经检测结束。

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量小于3，则说明当前玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量尚未达到要求，并将所述小区的序号存入单片机内存；

如果所述玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量大于或等于3，则说明当前玉米试验田小区已完成自交授粉的玉米果穗数量已达到要求，此时单片机不保存所述小区的序号；

当规定的所有玉米试验田小区全部遍历结束后，单片机汇总所有红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区的序号，并通过P2_8引脚控制GSM模块2发送到提前设定好的手机号码上，方便用户直接定位到所述玉米试验田小区进行自交授粉操作。

激光雷达21实时判断四轮车架1是否到达育种田尽头。若计数装置到达尽头(种植小区的尽头通常有围栏或围墙)时，将判断结果设置为“真”并通过P2_5引脚发送给单片机，否则发送低电平0。

当单片机接收到高电平信号1时，单片机通过P2_7引脚控制启动所述转向电机5，并且通过所述转向控制阀7控制四个所述行走轮4进行自动转向操作，以便进入下一个玉米试验田小区继续进行自交果穗的检测判断。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种玉米育种田间自交果穗计数装置，其特征在于，包括：

移动平台件，所述移动平台件包括四轮车架、行走件、自动转向件、电源件和GSM模块，所述行走件、所述电源件和所述GSM模块均设置在所述四轮车架上，所述自动转向件设置在所述行走件上，所述电源件分别与所述自动转向件和所述GSM模块电连接；

植株识别件，其设置在所述移动平台上，所述植株识别件包括小区识别件、视觉识别件、图像处理装置和激光雷达；所述小区识别件用于接收玉米试验田小区号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件用以获取植株图像并传输至所述图像处理装置，以检测玉米植株上有无红色纸袋和对行操作；所述激光雷达用于检测判断是否行驶至育种田的尽头；

所述小区识别件包括射频接收器，所述射频接收器设置在所述四轮车架上，所述射频接收器包括第一射频接收器和第二射频接收器，所述第一射频接收器设置在所述四轮车架的前端，所述第二射频接收器设置在所述四轮车架的后端，所述第一射频接收器和所述第二射频接收器均能够单独接收所述玉米试验田小区的前端号牌和所述玉米试验田小区的后端号牌发出的特定射频信号；所述视觉识别件包括第一视觉传感器和第二视觉传感器，两个所述第一视觉传感器分别对称分布设置在所述四轮车架前端的两侧，所述第一视觉传感器用于拍摄所述四轮车架下部玉米植株图像，并且将玉米植株图像传输至所述图像处理装置中；两个所述第二视觉传感器分别对称设置在所述四轮车架前端的顶面上，所述第二视觉传感器用于识别相邻两玉米植株行之间的空间，用于指导所述四轮车架沿着相邻两玉米植株之间的空地行走。

2.根据权利要求1所述的玉米育种田间自交果穗计数装置，其特征在于，所述四轮车架呈矩形板状，所述行走件包括支撑腿和行走轮，所述支撑腿一端设置在所述四轮车架底面上，多个所述支撑腿在所述四轮车架上均匀分布；所述行走轮设置在所述支撑腿另一端上，多个所述行走轮与多个所述支撑腿逐一对应。

3.根据权利要求2所述的玉米育种田间自交果穗计数装置，其特征在于，所述自动转向件包括转向电机、多级减速器和转向控制阀，所述转向电机和所述多级减速器均设置在所述四轮车架上，所述多级减速器输入轴与所述转向电机的转轴固定连接，所述多级减速器通过传动带带动所述行走轮转动，所述转向控制阀设置在所述支撑腿上。

4.根据权利要求1所述的玉米育种田间自交果穗计数装置，其特征在于，所述电源件包括电源模块和太阳能电池板，所述电源模块和所述太阳能电池板均设置在所述四轮车架上，所述电源模块与所述太阳能电池板电连接；所述太阳能电池板下表面设置有电动推杆，多个所述电动推杆在所述太阳能电池板上均匀分布，所述太阳能电池板通过所述电动推杆设置在所述四轮车架上；多个所述电动推杆能够根据预设程序伸长不同长度。

5.根据权利要求4所述的玉米育种田间自交果穗计数装置，其特征在于，所述图像处理装置包括DSP+FPGA组合件和辅助电路，所述DSP+FPGA组合件和所述辅助电路均设置在所述四轮车架上，并且所述DSP+FPGA组合件通过所述辅助电路分别与所述第一视觉传感器和所述第二视觉传感器电连接；所述激光雷达设置在所述四轮车架的前端中心处，所述激光雷达能够实时扫描行驶前方是否有育种田的围栏或者围墙。

6.根据权利要求1-5任一项所述的玉米育种田间自交果穗计数装置的控制方法，其特征在于，

1）所述玉米育种田间自交果穗计数装置移动到待检测玉米试验田小区开始端并通过所述第二视觉传感器对行成功；

2）所述第一射频接收器接收当前玉米试验田小区的前端号牌发出的射频信号；

3）所述第一视觉传感器开始拍摄所述四轮车架下方的玉米植株图像，并且将玉米植株图像实时传输至所述图像处理装置，检测结果传输至单片机中存储；

4）所述四轮车架继续向前行驶，待第二射频接收器接收到当前玉米试验田小区的末端号牌发出的射频信号后将所述第一视觉传感器停止拍摄；

5）如果所述第一视觉传感器拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株图像中套装红色纸袋数量小于3个时，将当前所述玉米试验田小区号牌送入所述单片机存储；

如果所述第一视觉传感器拍摄的所述玉米试验田小区的玉米植株图像中套装红色纸袋数量大于或等于3个时，不将当前所述玉米试验田小区号牌送入单片机存储。

7.根据权利要求6所述的玉米育种田间自交果穗计数装置的控制方法，其特征在于，当所述玉米育种田间自交果穗计数装置移动到待检测玉米试验田小区的开始端，并对行完成时，包括：

所述第一射频接收器接收到待检测玉米试验田小区的前端号牌发出的射频信号并将其传输至所述单片机的内存中；此时所述第一视觉传感器启动，获取所述四轮车架正下方的玉米植株图像，并将其输送至所述图像处理装置中进行实时检测，判断玉米植株图像中的玉米植株果穗上是否套有红色纸袋；设当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量为0，每发现一个红色纸袋，则当前玉米试验田小区内红色纸袋的总数量加1，并将此数值实时送入所述单片机存储；当第二射频接收器接收到当前玉米试验田小区后端的号牌发出的射频信号时，说明当前玉米试验田小区已经检测结束；

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量小于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量尚未达到要求，并将此玉米试验田小区的序号存入所述单片机内存；

如果此玉米试验田小区存在的红色纸袋的数量大于或等于3，则说明此玉米试验田小区的自交授粉的玉米果穗数量已达到要求，此时单片机不保存所述玉米试验田小区的序号；

当预检测的多个玉米试验田小区全部检测结束后，所述单片机汇总所有红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区的序号，并将玉米试验田小区的序号发送到提前设定好的手机号码上，方便用户直接定位到红色纸袋数量小于3的玉米试验田小区进行自交授粉操作。

8.根据权利要求6所述的玉米育种田间自交果穗计数装置的控制方法，其特征在于，还包括：

所述激光雷达实时检测所述四轮车架是否行驶至育种田的尽头；

当四轮车架行驶到育种田的尽头时，向所述单片机发送高电平信号1，表示装置已到达育种田尽头；否则向所述单片机发送低电平信号0，以表示装置目前尚未到达育种田尽头；

当所述单片机接收到高电平信号1时，通过控制电路启动转向电机，并且通过转向控制阀控制四个行走轮进行自动转向操作，以便进入下一个玉米试验田小区继续进行自交果穗的检测判断。

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