CN114830971A - 一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质，用以解决现有技术通过人力资源不断重复检查鸡枞菌的生长情况，浪费大量人力资源的技术问题。方法包括：生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达识别菌箱中鸡枞菌的成熟度并定位成熟的鸡枞菌，基于预设的鸡枞菌质量分级标准对成熟的鸡枞菌分级；滑轨结构模块用于根据预设的巡航间隔控制固定在滑轨结构模块上的生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上滑行；环形收割模块用于接收生长监控模块发送的菌菇信息，并根据鸡枞菌对应的定位通过环形收割器鸡枞菌进行采摘；菌菇传输模块用于根据鸡枞菌对应的等级通过传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱，节省人力资源。
Description
技术领域
本申请涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越注重饮食健康，鸡枞菌菇作为健康饮食的代表，深受人们的喜爱。但是，鸡枞菌的采摘是一个劳动密集型工作，一般需要在其发芽后生长6小时左右，长度8-10厘米，菌帽未张开时采摘，需要人力不断重复检查鸡枞菌的生长情况，若采摘不及时，鸡枞菌将会失去食用价值。
目前，基于神经网络的视觉处理技术发展迅速，4D毫米波成像雷达的精度也在不断地提高，集成了ARM处理器的现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)芯片上资源越来越丰富，多种电子器件组合可以做到低功耗和微型化，实现很多自动化的智能产品。
发明内容
本申请实施例提供了一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质，用以解决现有技术需要通过人力资源不断重复检查鸡枞菌的生长情况，以免采摘不及时导致鸡枞菌失去食用价值，浪费了大量的人力资源的技术问题。
一方面，本申请实施例提供了一种鸡枞菌自动采摘方法，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块；
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
在本申请的一种实现方式中，通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，具体包括：
通过4D毫米波成像雷达，获取菌箱中鸡枞菌对应的点云数据，并根据所述点云数据得到鸡枞菌图像；
将所述鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型，以确定所述鸡枞菌图像对应鸡枞菌的成熟度；
根据所述鸡枞菌图像中的鸡枞菌与所述4D毫米波成像雷达的相对位置，以及所述4D毫米波成像雷达的当前位置，对成熟的鸡枞菌进行定位。
在本申请的一种实现方式中，将所述鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型之前，所述方法还包括：
将预先确定出成熟度的若干鸡枞菌图像输入至卷积神经网络进行训练；
通过所述卷积神经网络的卷积层，提取所述鸡枞菌图像中的若干特征；其中，所述特征至少包括：生长期、长度以及菌帽状态；
通过所述卷积神经网络的池化层池化各所述特征，并通过所述卷积神经网络的全连接层输出所述鸡枞菌图像对应的成熟度；
在输出的所述鸡枞菌图像对应的成熟度与预先确定出的成熟度相匹配的情况下，完成对图像识别模型的训练，得到所述图像识别模型。
在本申请的一种实现方式中，基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息，具体包括：
通过设置于所述滑轨结构模块的触摸LED显示屏，获取用户预设的鸡枞菌质量分级标准；
将成熟的鸡枞菌与所述预设的鸡枞菌质量分级标准进行对比，确定出所述成熟的鸡枞菌对应鸡枞菌质量分级标准中的等级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息。
在本申请的一种实现方式中，所述生长监控模块包括4D毫米波成像雷达、高清鱼眼摄像头、Xilinx ZU9EG FPGA芯片以及PCB载板；
所述滑轨结构模块包括所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块和所述菌菇存储箱对应的安装位，以及滑动模组、支架滑轨、触摸LED显示屏。
在本申请的一种实现方式中，固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行，具体包括：
根据所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块以及所述菌菇存储箱对应的安装位，将所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块以及所述菌菇存储箱分别固定在所述支架滑轨上；
通过所述触摸LED显示屏，获取用户预设的巡航间隔；
根据所述预设的巡航间隔，控制所述滑动模组带动所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行，以实现对所述鸡枞菌的自动采摘。
在本申请的一种实现方式中，接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘，具体包括：
通过设置于所述滑轨结构模块的触摸LED显示屏，获取用户预先输入的种植平面尺寸信息；
接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并从所述菌菇信息中确定出所述鸡枞菌对应的定位；
根据所述种植平面尺寸信息以及所述鸡枞菌对应的定位，确定出采摘所述鸡枞菌对应的环形收割器，并向所述环形收割器发送采摘指令；
基于所述鸡枞菌对应的定位，根据所述采摘指令，控制所述环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘。
在本申请的一种实现方式中，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中之后，所述方法还包括：
接收所述鸡枞菌对应的包装指令和打印标签指令；
根据所述包装指令，控制包装机对各所述菌菇存储箱中的鸡枞菌分别进行包装；
根据所述打印标签指令，控制所述标签机在鸡枞菌包装上打印所述鸡枞菌对应的菌菇信息。
另一方面，本申请实施例还提供了一种鸡枞菌自动采摘设备，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，所述设备包括：
至少一个处理器；
以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
另一方面，本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，所述计算机可执行指令设置为：
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
本申请实施例提供了一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质，至少包括以下有益效果：通过生长监控模块的4D毫米波成像雷达，自动识别菌箱中各鸡枞菌对应的成熟度，并确定出已经成熟的鸡枞菌对应的定位，从而便于后期自动采摘设备确定成熟鸡枞菌的定位；根据用户预设的鸡枞菌质量分级标准，能够自动对成熟的鸡枞菌进行分级，避免了人力筛选鸡枞菌；将生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块固定在滑轨结构模块，能够使生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块根据用户预设的巡航间隔，定时监控并采摘鸡枞菌；通过菌菇传输模块能够将采摘后的鸡枞菌根据对应的等级，净传输管道传输至对应等级的鸡枞菌的菌菇存储箱中，实现对鸡枞菌的自动采摘，节省了大量的人力资源，降低了采摘成本，提高了采摘效率，同时还能够避免因视觉盲区而采摘不及时，导致鸡枞菌失去食用价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备对应的整体结构主视图；
图3为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备对应的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备的内部结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种鸡枞菌自动采摘方法、设备及介质，通过生长监控模块的4D毫米波成像雷达，自动识别菌箱中各鸡枞菌对应的成熟度，并确定出已经成熟的鸡枞菌对应的定位，从而便于后期自动采摘设备确定成熟鸡枞菌的定位；根据用户预设的鸡枞菌质量分级标准，能够自动对成熟的鸡枞菌进行分级，避免了人力筛选鸡枞菌；将生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块固定在滑轨结构模块，能够使生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块根据用户预设的巡航间隔，定时监控并采摘鸡枞菌；通过菌菇传输模块能够将采摘后的鸡枞菌根据对应的等级，净传输管道传输至对应等级的鸡枞菌的菌菇存储箱中，实现对鸡枞菌的自动采摘。解决了现有技术需要通过人力资源不断重复检查鸡枞菌的生长情况，以免采摘不及时导致鸡枞菌失去食用价值，浪费了大量的人力资源的技术问题。
下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
图1为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘方法可以主要包括以下步骤：
步骤101：生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到鸡枞菌对应的菌菇信息。
鸡枞菌是食用菌中的珍品之一。肉厚肥硕，质细丝白，味道鲜甜香脆。含人体所必需的氨基酸、蛋白质、脂肪，还含有各种维生素和钙、磷、核黄酸等物质，深度人们的喜爱。但是，鸡枞菌的采摘是一个劳动密集型工作，一般需要在其发芽后生长6小时左右，长度8-10厘米，菌帽未张开时采摘，需要人力不断重复检查鸡枞菌的生长情况，若采摘不及时，鸡枞菌将会失去食用价值。因此，本申请设置有生长监控模块，用于对鸡枞菌的生长情况进行监控本申请通过4D毫米波成像雷达识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，同时还会基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，从而得到鸡枞菌对应的菌菇信息。
具体地，服务器通过4D毫米波成像雷达获取菌箱中鸡枞菌对应的点云数据，并根据该点云数据得到种植平面中对应的若干鸡枞菌图像，然后将鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型中，从而通过模型识别，确定出该鸡枞菌图像对应的鸡枞菌的成熟度，以便于根据该鸡枞菌图像中的鸡枞菌与4D毫米波成像雷达的相对位置，以及4D毫米波成像雷达的当前位置，确定出该成熟鸡枞菌的定位，以便于后续采摘时能够根据定位及时找到成熟的鸡枞菌，提高采摘的工作效率。
服务器通过设置于滑轨结构模块的触摸LED显示屏，能够获取到用户预先设置好的鸡枞菌质量分级标准，通过将成熟的鸡枞菌与预设的鸡枞菌质量分级标准进行对比，能够确定出成熟的鸡枞菌对应鸡枞菌质量分级标准中的等级，从而得到鸡枞菌对应的菌菇信息。需要说明的是，本申请实施例中的菌菇信息至少包括鸡枞菌是否成熟，若成熟则还包括鸡枞菌对应的定位以及对应的等级。
在本申请的一个实施例中，服务器在将鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型中之前，将预先确定出成熟度的若干鸡枞菌图像，输入至卷积神经网络进行训练，通过卷积神经网络的卷积层，提取鸡枞菌图像中的若干特征。需要说明的是，本申请实施例中的特征至少包括：生长期、长度以及菌帽状态，生长期主要是指鸡枞菌发芽后的生长时长，菌帽状态主要包括张开和未张开两种状态，本申请确定成熟鸡枞菌的标准长度是8-10厘米，可以根据鸡枞菌种类对应的实际情况选择合适的长度，本申请对此不做具体限定。
通过卷积神经网络的池化层池化鸡枞菌的各个特征，并通过卷积神经网络的全连接层输出鸡枞菌图像对应的成熟度，在卷积神经网络的全连接层输出的鸡枞菌图像对应的成熟度与预先确定出的成熟度相匹配的情况下，即可完成对图像识别模型的训练，得到训练好的图像识别模型，便于后续根据鸡枞菌图像识别出鸡枞菌的成熟度。
在本申请的一个实施例中，本申请中的生长监控模块包括4D毫米波成像雷达、高清鱼眼摄像头、Xilinx ZU9EG FPGA芯片以及PCB载板。
步骤102：滑轨结构模块用于固定生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上滑行。
为了实现对鸡枞菌的自动化监控采摘及运输，本申请设置有滑轨结构模块，主要用于将监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块分别固定在种植平面上的指定位置，并根据预先设置的巡航时间，控制生长监控模块在种植平面上滑行，以对鸡枞菌的生长情况进行巡航监控，控制环形收割模块定时在种植平面上滑行，以对鸡枞菌进行采摘，控制菌菇传输模块在种植平面上滑行，以将采摘后的鸡枞菌输送至指定位置。
具体地，本申请根据生长监控模块、环形收割模块、菌菇传输模块和菌菇存储箱分别对应的安装位，将生长监控模块、环形收割模块、菌菇传输模块和菌菇存储箱分别固定在支架滑轨上，以使生长监控模块、环形收割模块、菌菇传输模块和菌菇存储箱固定在种植平面上方的指定位置。服务器通过触摸LED显示屏，能够获取用户预先设置的巡航间隔，然后根据该预设的巡航间隔，控制滑动模组带动生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上滑行，从而实现对鸡枞菌的定时自动监控采摘及运输，提高了采摘的工作效率。
在本申请的一个实施例中，本申请中的滑轨结构模块包括生长监控模块、环形收割模块、菌菇传输模块和菌菇存储箱分别对应的安装位，以及滑动模组、支架滑轨和触摸LED显示屏。
步骤103：环形收割模块用于接收生长监控模块发送的菌菇信息，并根据菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器鸡枞菌进行采摘。
为了实现对鸡枞菌的自动采摘，本申请中的环形收割模块实时接收生长监控模块发送过来的菌菇信息，从而得到菌菇信息中已成熟鸡枞菌在种植平面中对应的定位，以便于控制环形收割器根据成熟鸡枞菌对应的定位，对鸡枞菌及时进行采摘，节省了人力采摘，提高了鸡枞菌的采摘效率。
具体地，服务器通过设置于滑轨结构模块上的触摸LED显示屏，能够获取到用户预先输入的种植平面尺寸信息，同时还要接收生长监控模块发送过来的菌菇信息，并从菌菇信息中确定出鸡枞菌对应的定位，然后根据种植平面尺寸信息以及鸡枞菌对应的定位，确定出采摘鸡枞菌对应的环形收割器，并向环形收割器发送采摘指令，从而基于鸡枞菌对应的定位根据环形收割器对应的采摘指令，控制环形收割器对该鸡枞菌进行采摘，实现自动化采摘，节省了大量人力，提高了生产效率。
步骤104：菌菇传输模块用于根据鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
为了完成对鸡枞菌自动化的采摘，本申请还设置有菌菇传输模块，接收生长监控模块发送过来的各成熟鸡枞菌对应的等级，并控制传输管道根据成熟鸡枞菌对应的等级，将其传输至对应等级的菌菇存储箱中，从而自动完成对成熟鸡枞菌的分类，节省了人力筛选。
在本申请的一个实施例中，服务器通过传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中之后，若完成本次采摘，则会接收到鸡枞菌对应的包装指令和打印标签指令，然后根据鸡枞菌对应的包装指令，控制包装机对各菌菇存储箱中的鸡枞菌分别进行包装，根据鸡枞菌对应的打印标签指令，控制标签机在鸡枞菌包装上打印出鸡枞菌对应的菌菇信息，从而完成对鸡枞菌的包装工作，能够有效避免因采摘不及时而导致鸡枞菌失去食用价值。
图2为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备对应的整体结构主视图。如图2所示，本申请中将鸡枞菌种植在种植平面中的菌菇种植箱中，将生长监控模块、环形收割模块、菌菇传输模块以及菌菇存储箱固定到支架滑轨上，并通过滑动模组带动生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上方滑动，以对种植平面中的鸡枞菌进行监控采摘以及传输，并通过抽风机的吹力将采摘后的鸡枞菌经传输管道传输至菌菇存储箱。鸡枞菌首先会经过分类导流板，对不同等级的鸡枞菌进行分类，从而将鸡枞菌存放至对应等级的菌菇存储箱中，完成自动采摘，节省了大量的人力资源，提高了鸡枞菌的采摘生产效率，同时还能够避免因采摘不及时而导致鸡枞菌失去使用价值。
图3为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备对应的俯视图。如图3所示，本申请将鸡枞菌对应的生长监控模块设置于滑轨结构模块的支架滑轨上，通过滑轨结构模块的滑动模组带动生长监控模块，通过滑动槽在种植平面上方滑动，以实现对鸡枞菌生长情况的监控。同时，本申请还将环形收割模块设置于滑轨结构模块的支架滑轨上，通过滑轨结构模块的滑动模组带动环形收割模块，通过滑动槽在种植平面上方滑动，以实现对鸡枞菌的采摘，然后经由传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至菌菇存储箱，并执行采摘后的操作，实现鸡枞菌的自动化采摘。
以上为本申请提出的方法实施例。基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种鸡枞菌自动采摘设备，其结构如图4所示。
图4为本申请实施例提供的一种鸡枞菌自动采摘设备的内部结构示意图。如图4所示，应用在鸡枞菌自动采摘系统，系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，设备包括：
至少一个处理器；
以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到鸡枞菌对应的菌菇信息；
滑轨结构模块用于固定生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上滑行；
环形收割模块用于接收生长监控模块发送的菌菇信息，并根据菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器鸡枞菌进行采摘；
菌菇传输模块用于根据鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用在鸡枞菌自动采摘系统，系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，计算机可执行指令设置为：
生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到鸡枞菌对应的菌菇信息；
滑轨结构模块用于固定生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制生长监控模块、环形收割模块以及菌菇传输模块在种植平面上滑行；
环形收割模块用于接收生长监控模块发送的菌菇信息，并根据菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器鸡枞菌进行采摘；
菌菇传输模块用于根据鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块；
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
2.根据权利要求1所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，具体包括：
通过4D毫米波成像雷达，获取菌箱中鸡枞菌对应的点云数据，并根据所述点云数据得到鸡枞菌图像；
将所述鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型，以确定所述鸡枞菌图像对应鸡枞菌的成熟度；
根据所述鸡枞菌图像中的鸡枞菌与所述4D毫米波成像雷达的相对位置，以及所述4D毫米波成像雷达的当前位置，对成熟的鸡枞菌进行定位。
3.根据权利要求2所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，将所述鸡枞菌图像输入至预设的图像识别模型之前，所述方法还包括：
将预先确定出成熟度的若干鸡枞菌图像输入至卷积神经网络进行训练；
通过所述卷积神经网络的卷积层，提取所述鸡枞菌图像中的若干特征；其中，所述特征至少包括：生长期、长度以及菌帽状态；
通过所述卷积神经网络的池化层池化各所述特征，并通过所述卷积神经网络的全连接层输出所述鸡枞菌图像对应的成熟度；
在输出的所述鸡枞菌图像对应的成熟度与预先确定出的成熟度相匹配的情况下，完成对图像识别模型的训练，得到所述图像识别模型。
4.根据权利要求1所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息，具体包括：
通过设置于所述滑轨结构模块的触摸LED显示屏，获取用户预设的鸡枞菌质量分级标准；
将成熟的鸡枞菌与所述预设的鸡枞菌质量分级标准进行对比，确定出所述成熟的鸡枞菌对应鸡枞菌质量分级标准中的等级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息。
5.根据权利要求1所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，
所述生长监控模块包括4D毫米波成像雷达、高清鱼眼摄像头、Xilinx ZU9EG FPGA芯片以及PCB载板；
所述滑轨结构模块包括所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块和所述菌菇存储箱对应的安装位，以及滑动模组、支架滑轨、触摸LED显示屏。
6.根据权利要求5所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行，具体包括：
根据所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块以及所述菌菇存储箱对应的安装位，将所述生长监控模块、所述环形收割模块、所述菌菇传输模块以及所述菌菇存储箱分别固定在所述支架滑轨上；
通过所述触摸LED显示屏，获取用户预设的巡航间隔；
根据所述预设的巡航间隔，控制所述滑动模组带动所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行，以实现对所述鸡枞菌的自动采摘。
7.根据权利要求1所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘，具体包括：
通过设置于所述滑轨结构模块的触摸LED显示屏，获取用户预先输入的种植平面尺寸信息；
接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并从所述菌菇信息中确定出所述鸡枞菌对应的定位；
根据所述种植平面尺寸信息以及所述鸡枞菌对应的定位，确定出采摘所述鸡枞菌对应的环形收割器，并向所述环形收割器发送采摘指令；
基于所述鸡枞菌对应的定位，根据所述采摘指令，控制所述环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘。
8.根据权利要求1所述的一种鸡枞菌自动采摘方法，其特征在于，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中之后，所述方法还包括：
接收所述鸡枞菌对应的包装指令和打印标签指令；
根据所述包装指令，控制包装机对各所述菌菇存储箱中的鸡枞菌分别进行包装；
根据所述打印标签指令，控制所述标签机在鸡枞菌包装上打印所述鸡枞菌对应的菌菇信息。
9.一种鸡枞菌自动采摘设备，其特征在于，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，所述设备包括：
至少一个处理器；
以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
10.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，应用在鸡枞菌自动采摘系统，所述系统包括：生长监控模块、滑轨结构模块、环形收割模块以及菌菇传输模块，所述计算机可执行指令设置为：
所述生长监控模块用于通过4D毫米波成像雷达，识别菌箱中鸡枞菌的成熟度，并对成熟的鸡枞菌进行定位，以及基于预设的鸡枞菌质量分级标准，对成熟的鸡枞菌进行分级，以得到所述鸡枞菌对应的菌菇信息；
所述滑轨结构模块用于固定所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块，并根据预设的巡航间隔，控制所述生长监控模块、所述环形收割模块以及所述菌菇传输模块在种植平面上滑行；
所述环形收割模块用于接收所述生长监控模块发送的菌菇信息，并根据所述菌菇信息中鸡枞菌对应的定位，通过环形收割器对所述鸡枞菌进行采摘；
所述菌菇传输模块用于根据所述鸡枞菌对应的等级，通过传输管道将采摘后的所述鸡枞菌传输至对应等级的菌菇存储箱中。
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