CN115067036B - 基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法，其中基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置包括主支架、轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构；轮转式插播装置包括外支撑架，以及转动安装在外支撑架上旋转装置，旋转装置上安装有若干插播料斗，插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态；漏苗补苗机构包括穴盘放置架、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽，穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸，补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配。

Description

基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及到一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法。

背景技术

穴盘育苗方法是20世纪70年代在国外出现并发扬的一项新的育苗技术,主要用于蔬菜、花卉育苗,也可用于烟叶、林木等作物育苗。特点:(1)对每穴精播固定数目种子,种穴之间的苗株根系完全分割;(2) 鉴于绝大部分蔬菜、花卉种子都是不规则形状，通过采用包衣方法使种子变为规则形状，从而更适应机械化播种；因此针对于不规则形状种子，大规模、高比例采用包衣种子。(3) 采用基质混合物填入种穴中,通过机械化作业方式实现前期的填装、压实与后期的搬运、移栽;(4) 在人工控制环境中育苗,使用最佳温度、光照、湿度等条件,加之选用高质量的种子；在这种环境中培育的秧苗生长健壮,由于与自然环境相隔离,能有效防止病虫害的发生。

当穴盘苗中的苗体培育长成后需要移栽种植，目前市面上的移栽设备大多是通过机械夹爪挖取苗钵，或是通过取苗针抓取苗钵，但这些方法中使用的机械夹爪和取苗针的主体结构都比较大，且都是通过垂直抓取，在取苗过程中容易与苗体的茎叶发生干涉，造成苗体的断叶、夹叶，甚至出现漏取的情况，从而导致插播料斗中缺少移栽苗或者只有残苗，影响苗体移栽后的成活率。因此穴盘式移栽机在移栽过程中出现的缺苗漏苗现象也束缚了园艺机械化的发展。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法，不仅保证了补苗的可靠性，而且避免了现有技术中所存在的伤苗问题。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，包括主支架，以及安装在主支架上的轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构；

所述轮转式插播装置包括与主支架固接的外支撑架，以及转动安装在外支撑架上旋转装置，所述旋转装置上安装有沿周向依次排布的若干插播料斗，插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态；

漏苗补苗机构包括穴盘放置架、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽，穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸，补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配，补苗位的上游侧设有检测位；

所述信息采集系统包括与处于检测位的插播料斗适配的第一接近传感器和图像采集装置，以及与处于补苗位的插播料斗适配的第二接近传感器，所述图像采集装置位于检测位的插播料斗上方，第一接近传感器、第二接近传感器和图像采集装置均电性连接控制器，控制器与补苗气缸电连接。

本方案在使用时，通过轮转式插播装置带动插播料斗旋转，插播料斗经过检测位时，被第一接近传感器检测到，并且通过图像采集装置对检测位的插播料斗内进行图像采集，以判断该插播料斗内是否缺苗，如果不缺苗，在该插播料斗将继续旋转至补苗位时，被第二接近传感器检测到，此时漏苗补苗机构不动作，若该插播料斗内缺苗，则在该插播料斗被第二接近传感器检测到时，漏苗补苗机构的补苗气缸动作，将穴盘上对应的移栽苗推出，被推出的移栽苗沿补苗滑槽落至缺苗的插播料斗内，实现补苗。

作为优化，所述旋转装置包括与外支撑架转动连接的主动力轴，以及套设固定在主动力轴上的两旋转轮盘，旋转轮盘上固设有沿周向依次均匀排布的若干料斗支架，两旋转轮盘上的各料斗支架分别相对设置，两相对设置的料斗支架上转动安装有与插播料斗固定连接的料斗支撑轴。本优化方案的旋转装置结构简单，通过旋转轮盘作为安装料斗支架的安装载体，以实现插播料斗随主动力轴旋转，通过设置料斗支撑轴，便于料斗支撑轴与料斗支架发生相对转动，以保证插播料斗始终处于竖直状态。

作为优化，料斗支撑轴上套设有平衡限位块，所述平衡限位块上穿设有与料斗支撑轴平行的平衡辅助棒；还包括与旋转轮盘偏心设置的平衡支撑轮盘，所述平衡辅助棒穿至所述平衡支撑轮盘且与平衡支撑轮盘转动连接，平衡支撑轮盘的中心与旋转轮盘中心之间的距离等于料斗支撑轴的轴心与平衡辅助棒的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘的中心与平衡辅助棒的轴心之间的距离等于旋转轮盘的中心与料斗支撑轴的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘的中心与旋转轮盘中心之间的连线、料斗支撑轴的轴心与平衡辅助棒的轴心之间的连线、旋转轮盘的中心与料斗支撑轴的轴心之间的连线，以及平衡支撑轮盘的中心与平衡辅助棒的轴心之间的连线构成了平行四边形机构。保证了插播料斗在旋转轮盘工作时始终保持竖直状态 ，插播料斗锥头始终朝下。

作为优化，第一驱动装置包括安装穴盘放置架的移动架、转动设置在所述移动架上的横向同步带，以及驱动所述横向同步带转动的第一步进电机，所述横向同步带与穴盘放置架固接，穴盘放置架与移动架沿横向滑动连接。本优化方案的第一驱动装置通过横向同步带带动穴盘放置架横移，从而实现了穴盘的横移，结构简单，控制方便。

作为优化，第二驱动装置包括转动设置在主支架上的纵向同步带和驱动所述纵向同步带转动的第二步进电机，所述纵向同步带与所述移动架固接，移动架与主支架沿纵向滑动连接。本优化方案通过纵向同步带带动移动架纵向移动，从而实现穴盘的纵向移动，结构简单，控制方便。

本方案还提供一种使用上述基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置进行的漏苗检测与补苗方法，包括如下步骤：

S101，插播料斗由主动力轴带动做圆周运动，且插播料斗在圆周运动时，插播料斗的顶口保持水平；以保证插播料斗在经过摄像头摄取区域时正对摄像头，同时保证插播料斗在经过补苗滑槽底口的时候能够喂入移栽苗；

S102，使用OpenMV集成摄像头编写基于Python的图像处理程序，进行图像采集、图像识别以及分析；使用ArduinoUNO编写基于C/C++的核心控制程序，用于接收OpenMV图像处理后的结果、传感器信息采集与控制信号输出；

S103，系统开始运行时首先进行初始化操作，控制系统首先控制步进电机拖动穴盘放置架回归初始位置，此时穴盘右下角的种穴底口对准补苗气缸的补苗推头，同时该种穴对准补苗滑槽顶口；并将此种穴位置设定为补苗种穴位置；

S104，当插播料斗运动进入检测位时，控制系统采集第一接近传感器的接触信号对进入检测位的插播料斗进行图像采集；然后对采集到的图像进行计算处理，鉴于移栽苗与插播料斗背景存在明显颜色差异，所以使用彩色掩码对背景图片上的移栽苗进行提取，然后将移栽苗掩码图片转换为二值图片；继而使用灰度阈值判定插播料斗内有无移栽苗；若判定插播料斗为漏苗料斗，图像识别系统将处理结果发送至漏苗补苗机构，整体漏苗数及各参数比例数据通过展示窗格将数据可视化；

S105，当同一插播料斗继续运动进入补苗滑槽的下口投放区域时，控制系统采集第二接近传感器的接触信号，此时漏苗补苗机构会根据接收到的图像处理结果确定该插播料斗是否需要补种；若接收到补种指令，则驱动补苗气缸将移栽苗推出穴盘落入补苗滑槽，然后气缸推杆收回；步进电机拖动穴盘放置架对穴盘位置进行调整，将下一个种穴位置调整至补苗种穴位置；若未接收到补种指令，则系统静默，等待下一个指令；同时系统计算补苗机构动作次数，当补苗次数到达穴盘最大载苗量时，穴盘放置架回归初始位置等待更换穴盘。

本发明的有益效果为：

1、本发明可以一次性完成插播漏斗的运动检测、图像采集、图像处理、补苗穴盘的精确移动、精确投苗，可以适应满足不同生产速度下的补苗作业；

2、本发明中的穴盘承托机构使用两部步进电机拖动穴盘放置架，将穴盘移动于任意位置，并使其种穴底口精确对准补苗推杆完成投苗操作；

3、本发明中的信息采集系统使用漫反射光电传感器与集成摄像头，可以精确掌握插播料斗的运动状况，在准确的位置上完成图像采集以及投苗；

4、本发明使用基于图像处理的漏苗检测方法，基于种苗与插播漏斗的背景差异精确判断插播漏斗中是否存在种苗，并及时将处理结果发送至后期补苗机构；

5、控制系统结合以上所有信息，对各部件整合控制，完成预定补种目标，提升了移栽机工作性能与移栽成功率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置的结构正视图；

图3为本申请实施例提供的一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置的结构后视图；

图4为本申请实施例提供的一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置的结构俯视图；

图5为本申请实施例提供的轮转式插播装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的轮转式插播装置的结构侧视图；

图7为本申请实施例提供的轮转式插播装置的平衡结构细节图；

图8为本申请实施例提供的漏苗补苗机构的结构正视图；

图9为本申请实施例提供的漏苗补苗机构的结构后视图；

图10为本申请实施例提供的漏苗补苗机构的结构侧视图；

图11为本申请实施例提供的补苗气缸的结构示意图；

图12本申请实施例提供的穴盘承托机构的结构示意图；

图13本申请实施例提供的图像采集装置的结构示意图；

图14本申请实施例提供的硬件控制系统的框架结构图；

图15本申请实施例提供的图像识别控制算法流程示意图；

图16申请实施例提供的育苗漏苗补苗机构工作流程示意图；

图中所示：

1、主支架，2、漏苗补苗机构外壳，3、补苗滑槽支撑架，4、气缸支架，5、补苗气缸，51、推杆，52、补苗推头，6、横向滑杆，7、第二步进电机，8、穴盘放置架， 9、穴盘，10、补苗滑槽，11、第一接近传感器，12、图像采集装置，13、摄像头支架，14、平衡支撑轮盘，15、旋转轮盘，16、料斗支架，17、插播料斗，18、主动力轴，19、外支撑架，20、插播料斗锥头，21、料斗支撑轴，141、平衡辅助棒，142、平衡限位块，201、纵向滑杆，202、纵向同步带，203、横向同步带，204、滑杆固定架，205、主动力同步带，206、同步传动杆，207、移动架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，包括主支架1，以及安装在主支架上的轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构。

轮转式插播装置包括与主支架铆接的外支撑架19，以及转动安装在外支撑架上旋转装置，所述旋转装置上安装有沿周向依次排布的若干插播料斗17，插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态。旋转装置包括与外支撑架转动连接的主动力轴18，以及套设固定在主动力轴上的两旋转轮盘15，旋转轮盘15随主动力轴转动，旋转轮盘上固设有沿周向依次均匀排布的若干料斗支架16，料斗支架沿径向放射式安装，两旋转轮盘上的各料斗支架分别相对设置，两相对设置的料斗支架上转动安装有与插播料斗固定连接的料斗支撑轴，相对的两料斗之间支架设置插播料斗。

料斗支撑轴21上套设有平衡限位块142，所述平衡限位块142上穿设有与料斗支撑轴平行的平衡辅助棒，平衡限位块与料斗支撑轴相对固定；还包括与旋转轮盘15偏心设置的平衡支撑轮盘14，平衡支撑轮盘14中心开设有供主动力轴穿过的孔洞。所述平衡辅助棒穿至所述平衡支撑轮盘14且与平衡支撑轮盘14转动连接，平衡支撑轮盘14的中心与旋转轮盘15中心之间的距离等于料斗支撑轴21的轴心与平衡辅助棒141的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘14的中心与平衡辅助棒141的轴心之间的距离等于旋转轮盘15的中心与料斗支撑轴21的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘14的中心与旋转轮盘15中心之间的连线、料斗支撑轴21的轴心与平衡辅助棒141的轴心之间的连线、旋转轮盘15的中心与料斗支撑轴21的轴心之间的连线，以及平衡支撑轮盘14的中心与平衡辅助棒141的轴心之间的连线构成了平行四边形机构。当主动力轴由电机或地轮拖动旋转轮盘转动过程中，通过平衡限位块的作用，使料斗支撑轴相应转动，从而保证了插播料斗17在旋转轮盘工作时始终保持竖直状态，插播料斗锥头20始终朝下。

漏苗补苗机构包括穴盘放置架8、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽10，穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸5，补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配，补苗位的上游侧设有检测位。补苗气缸5包括缸体和推杆51，推杆的伸出端固接有补苗推头52，补苗推头52与待推动种穴底口以及补苗滑槽10顶口上部，三点处于一线上，补苗推头52用于将移栽苗推出穴盘9并落入补苗滑槽10。补苗气缸5与补苗滑槽10顶口的位置固定于穴盘承托位置的初始位置的右下角，处于整个漏苗补苗机构的中间部分。主支架上还固设有漏苗补苗机构外壳2，漏苗补苗机构外壳2上固设有用于安装补苗气缸的气缸支架4，以及用于固定安装补苗滑槽的补苗滑槽支撑架3。

穴盘放置架8、第一驱动装置和第二驱动装置形成穴盘承托机构，穴盘放置架8用于放置穴盘，穴盘内设有移栽苗。具体的，穴盘放置架8采用一体化设计，使用三根纵向滑杆作为主支撑，在保证穴盘9支撑稳定度的情况下，便于快速更换穴盘9。第一驱动装置包括安装穴盘放置架8的移动架207、转动设置在所述移动架上的横向同步带203，以及驱动所述横向同步带转动的第一步进电机，第一步进电机安装于移动架207上，并通过同步带拖动穴盘放置架8在横向滑杆6上运动；通过配合应用第一步进电机和第二步进电机对穴盘承托机构的位置进行精准控制。所述横向同步带与穴盘放置架固接，穴盘放置架与移动架沿横向滑动连接，在移动架上固设有两根与穴盘放置架沿横向滑动连接的横向滑杆6，穴盘放置架随横向同步带203运动。第二驱动装置包括转动设置在主支架上的纵向同步带202和驱动所述纵向同步带转动的第二步进电机7，第二步进电机安装在漏苗补苗机构外壳2上，并通过主动力同步带205连接同步传动杆206，再由同步传动杆206通过纵向同步带202拖动移动架207在纵向滑杆201上运动，所述纵向同步带与所述移动架207固接，移动架与主支架沿纵向滑动连接，移动架随纵向同步带202运动，主支架上固设有与移动架沿纵向滑接的纵向滑杆201，纵向滑杆201的两端通过滑杆固定架204固定于漏苗补苗机构外壳2上。

信息采集系统包括与处于检测位的插播料斗适配的第一接近传感器11和图像采集装置12，以及与处于补苗位的插播料斗适配的第二接近传感器，第一接近传感器和第二接近传感器均安装在插播料斗旋转轨迹的侧方，第一接近传感器和第二接近传感器形成针对插播料斗17的运动信号采集器，用于采集插播料斗17运动时的接近信号，为漏苗补苗机构与摄像头拍摄提供精确的位置信号，第一接近传感器和第二接近传感器均为漫反射式光电传感器。图像采集装置位于检测位的插播料斗上方，第一接近传感器、第二接近传感器和图像采集装置均电性连接控制器，控制器与补苗气缸电连接。具体的，图像采集装置包括与外支撑架固接的摄像头支架13以及安装在摄像头支架13上的摄像装置，摄像装置包括摄像头与图像处理核心板，摄像头正对着插播料斗17的上口，摄像装置接收接近传感器信号，并在适当位置对插播料斗17进行准确的拍照，同时经由图像处理核心板及时处理并直接发送处理结果至控制核心板。移栽机漏苗识别系统根据移栽苗信息照片对漏苗料斗进行识别判定，从而控制漏苗补苗机构的气缸电磁阀启停对目标插播料斗完成补苗操作。

由上述实施例可知，采用本实施例提供的基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置可以一次性完成移栽种植，漏苗识别以及精确补苗，满足了穴盘式移栽机所有料斗均存在移栽苗的种植农艺要求，集约化的设计大幅度减少自身所占的空间和体积，整体性强，满足了穴盘式移栽机机械化、智能化、精确化补苗。

一种使用本实施例基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置进行的漏苗检测与补苗方法，包括以下方面：

S101，插播料斗由主动力轴带动做圆周运动，由于插播料斗与平衡支持轮盘相铰接，故当插播料斗在圆周运动时，插播料斗的顶口会一直保持水平；保证插播料斗在经过摄像头摄取区域时正对摄像头，同时保证插播料斗在经过补苗滑槽底口的时候能够喂入移栽苗；

S102，硬件系统以ArduinoUNOR3为控制核心，由ArduinoUNOR3、漫反射光电传感器、开关电源、OpenMV集成摄像头、补苗推头驱动气缸以及步进电机等构成控制系统硬件。使用OpenMV集成摄像头编写基于Python的图像处理程序，进行图像采集、图像识别以及分析；使用ArduinoUNO编写基于C/C++的核心控制程序，用于接收OpenMV图像处理后的结果、传感器信息采集与控制信号输出；

S103，系统开始运行时首先进行初始化操作，控制系统首先控制步进电机拖动穴盘放置架回归初始位置，此时穴盘右下角的种穴底口对准补苗气缸的补苗推头，同时该种穴对准补苗滑槽顶口；并将此种穴位置设定为补苗种穴位置；

S104，当插播料斗运动进入检测位时，控制系统采集第一接近传感器的接触信号对进入检测位的插播料斗进行图像采集；然后对采集到的图像进行计算处理，鉴于移栽苗与插播料斗背景存在明显颜色差异，所以使用彩色掩码对背景图片上的移栽苗进行提取，然后将移栽苗掩码图片转换为二值图片；继而使用灰度阈值判定插播料斗内有无移栽苗；若判定插播料斗为漏苗料斗，图像识别系统将处理结果发送至漏苗补苗机构，整体漏苗数及各参数比例等数据通过展示窗格将数据可视化；

S105，当同一插播料斗继续运动进入补苗滑槽的下口投放区域时，控制系统采集第二接近传感器的接触信号，此时漏苗补苗机构会根据接收到的图像处理结果确定该插播料斗是否需要补种；若接收到补种指令，则驱动补苗气缸将移栽苗推出穴盘落入补苗滑槽，然后气缸推杆收回；步进电机拖动穴盘放置架对穴盘位置进行调整，将下一个种穴位置调整至补苗种穴位置；若未接收到补种指令，则系统静默，等待下一个指令；同时系统计算补苗机构动作次数，当补苗次数到达穴盘最大载苗量时，穴盘放置架回归初始位置等待更换穴盘。

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。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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (3)

1.一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，其特征在于：包括主支架（1），以及安装在主支架上的轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构；

所述轮转式插播装置包括与主支架固接的外支撑架（19），以及转动安装在外支撑架上的旋转装置，所述旋转装置上安装有沿周向依次排布的若干插播料斗（17），插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态；

漏苗补苗机构包括穴盘放置架（8）、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽（10），穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸（5），补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配，补苗位的上游侧设有检测位；

所述信息采集系统包括与处于检测位的插播料斗适配的第一接近传感器（11）和图像采集装置（12），以及与处于补苗位的插播料斗适配的第二接近传感器，所述图像采集装置位于检测位的插播料斗上方，第一接近传感器、第二接近传感器和图像采集装置均电性连接控制器，控制器与补苗气缸电连接；

第一驱动装置包括安装穴盘放置架（8）的移动架、转动设置在所述移动架上的横向同步带（203），以及驱动所述横向同步带转动的第一步进电机，所述横向同步带与穴盘放置架固接，穴盘放置架与移动架沿横向滑动连接；

第二驱动装置包括转动设置在主支架上的纵向同步带（202）和驱动所述纵向同步带转动的第二步进电机（7），所述纵向同步带与所述移动架固接，移动架与主支架沿纵向滑动连接；

使用所述基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置进行的漏苗检测与补苗方法：

S101，插播料斗由主动力轴带动做圆周运动，且插播料斗在圆周运动时，插播料斗的顶口保持水平；

S102，使用OpenMV集成摄像头编写基于Python的图像处理程序，进行图像采集、图像识别以及分析；使用ArduinoUNO编写基于C/C++的核心控制程序，用于接收OpenMV图像处理后的结果、传感器信息采集与控制信号输出；

S103，系统开始运行时首先进行初始化操作，控制系统首先控制第一步进电机和第二步进电机拖动穴盘放置架回归初始位置，此时穴盘右下角的种穴底口对准补苗气缸的补苗推头，同时该种穴对准补苗滑槽顶口；并将此种穴位置设定为补苗种穴位置；

S104，当插播料斗运动进入检测位时，控制系统采集第一接近传感器的接触信号对进入检测位的插播料斗进行图像采集；然后对采集到的图像进行计算处理，鉴于移栽苗与插播料斗背景存在明显颜色差异，所以使用彩色掩码对背景图片上的移栽苗进行提取，然后将移栽苗掩码图片转换为二值图片；继而使用灰度阈值判定插播料斗内有无移栽苗；若判定插播料斗为漏苗料斗，图像识别系统将处理结果发送至漏苗补苗机构，整体漏苗数及各参数比例数据通过展示窗格将数据可视化；

S105，当同一插播料斗继续运动进入补苗滑槽的下口投放区域时，控制系统采集第二接近传感器的接触信号，此时漏苗补苗机构会根据接收到的图像处理结果确定该插播料斗是否需要补种；若接收到补种指令，则驱动补苗气缸将移栽苗推出穴盘落入补苗滑槽，然后气缸推杆收回；步进电机拖动穴盘放置架对穴盘位置进行调整，将下一个种穴位置调整至补苗种穴位置；若未接收到补种指令，则系统静默，等待下一个指令；同时系统计算补苗机构动作次数，当补苗次数到达穴盘最大载苗量时，穴盘放置架回归初始位置等待更换穴盘。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，其特征在于：所述旋转装置包括与外支撑架转动连接的主动力轴（18），以及套设固定在主动力轴上的两旋转轮盘（15），旋转轮盘上固设有沿周向依次均匀排布的若干料斗支架（16），两旋转轮盘上的各料斗支架分别相对设置，两相对设置的料斗支架上转动安装有与插播料斗固定连接的料斗支撑轴（21）。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，其特征在于：料斗支撑轴（21）上套设有平衡限位块（142），所述平衡限位块（142）上穿设有与料斗支撑轴平行的平衡辅助棒；

还包括与旋转轮盘（15）偏心设置的平衡支撑轮盘（14），所述平衡辅助棒穿至所述平衡支撑轮盘（14）且与平衡支撑轮盘（14）转动连接，平衡支撑轮盘（14）的中心与旋转轮盘（15）中心之间的距离等于料斗支撑轴（21）的轴心与平衡辅助棒（141）的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘（14）的中心与平衡辅助棒（141）的轴心之间的距离等于旋转轮盘（15）的中心与料斗支撑轴（21）的轴心之间的距离，平衡支撑轮盘（14）的中心与旋转轮盘（15）中心之间的连线、料斗支撑轴（21）的轴心与平衡辅助棒（141）的轴心之间的连线、旋转轮盘（15）的中心与料斗支撑轴（21）的轴心之间的连线，以及平衡支撑轮盘（14）的中心与平衡辅助棒（141）的轴心之间的连线构成了平行四边形机构。

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