CN203744929U - 果实外观品质自动监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种果实外观品质自动监测系统。该系统包括果实自动监测装置、通讯装置、服务器端处理装置；该系统通过果实自动监测装置获取果实图像信息，通过传输装置将图片传到服务器端处理装置，通过服务器端处理装置获取果实大小、颜色动态变化信息，为果树的生产管理提供重要参考信息。该系统将已知颜色、大小的球形物体作为参照物、用已知颜色的板作为背景板准确的实现了果实大小计算及果实颜色计算，并实现了田间果实的远程实时监测，显著提高了工作效率，同时可为果树的生产管理提供重要参考决策，有利于促进优质果品的生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及农作物信息技术领域，具体涉及一种果实外观品质自动监测系统。
背景技术
果实的生长发育动态影响到果实的最终品质，决定着果品的商品价格。对果实生长发育动态的测量不仅要关注果实大小的变化，还需要关注果实颜色的变化。目前果实大小主要靠人工定期用游标卡尺到田间进行测量，颜色信息获取主要用色差仪或比色卡进行测量。这种测量方法不连续，且容易受天气的影响，导致不能按时测量，另外人工测量劳动强度大，耗时长，难以实时把握果实生长的全过程。随着机器视觉的广泛应用，机器视觉在农业领域的应用也逐渐增多，但目前应用机器视觉大多进行比较粗泛的监测，如获取一些图像信息、远程进行查看等。
专利201310385269于葡萄架上固定尺子，以尺子作为参照物来估计葡萄枝条的生长情况，这种方法省时、省力，适合评价平面方向上枝条或果实的生长情况。Zeng等在设施栽培中将葡萄枝固定在垂直的木板上，采用数码相机进行葡萄果实生长的自动监测（Zeng Q,Wang S,Liu C,et al.Development of a novel system for accurate and continuous measurement of fruit diameter in agriculture and its applications to grapes[J].Journal of Electronic Imaging,2009,18(4):043005-043005-12.）。而蔷薇科乔木类果树枝、叶、果的生长具有很强的空间立体性，果实的位置从刚开始结果到最后采收时会发生较大的变化，因此蔷薇科乔木类果树果实的生长难以用一个固定的参考平面进行评价。
专利201310007369发明了一种利用数码相机测定苹果果实着色的方法，该方法利用数码相机在田间获取果实图像，然后将图片导入计算机进行处理，获取苹果的颜色特征。该方法开始尝试苹果颜色新的评价方法，但该方法需人工到田间照相，所获取的数据缺乏连续性、实时性。
专利201210040542发明了一种基于嵌入式双相机平台的智能温室油桃果实生长速率无线监测系统。两台USB相机配合嵌入式技术和3G无线传输技术，对温室油桃果实生长实施远程实时监测。该专利未对果实的颜色进行计算。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种果实外观品质自动监测系统，该系统通过果实自动监测装置获取带有参照物和背景板的果实图像信息，通过传输装置将图片传到服务器，通过图像处理获取果实大小、颜色动态变化信息，为果树的生产管理提供重要参考信息。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种果实外观品质自动监测系统，所述自动监测系统包括：果实自动监测装置、通讯装置、服务器端处理装置。
所述果实自动监测装置，用于监测果实的大小及颜色，并将处理后的结果发送至所述通讯装置。
所述通讯装置（5），用于接收和处理果实自动监测装置发送来的信息数据，并将图像发送至所述服务器端处理装置。
所述服务器端处理装置，用于接收所述通讯装置传输过来的信息，并对果实的大小及果实的颜色进行分析；
优选的，所述果实自动监测装置还包括参照物、背景板、照相装置、处理控制装置、支架、底座。
优选的，所述参照物为已知大小、颜色的球形物体；
优选的，所述背景板为已知颜色的平板，固定于目标果实的后方。
优选的，所述照相装置包括镜头和图像传感器。
优选的，所述处理控制装置包括微控制器、图像输入AD转换模块、存储模块、显示与设置页面。
优选的，所述支架为不锈钢材料，用于固定照相装置和处理控制装置。
优选的，所述支架固定于所述底座上。
优选的，所述通讯装置可通过有线或无线传输单元进行图像信息传输，其中无线传输单元包括路由器和3G模块，在果实自动监测装置上监测到的果实数据通过3G模块中的SIM卡将获取的图像信息发送到路由器，路由器通过有线或者无线的方式与服务器处理装置进行数据的交互。
（三）有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：可以根据需要实时获取带有参照物和背景板的田间果实图像，通过无线装置将图像传到远程服务器，通过服务器端处理装置获得果实大小、颜色的动态信息。该装置可实现田间果实的远程实时监测，显著提高了工作效率，同时可为果树的生产管理提供重要参考决策，有利于促进优质果品的生产。
附图说明
图1为本实用新型实施例的果实外观品质自动监测装置结构示意图
其中，1参照物；2背景板；3照相装置；4处理控制装置；5通讯装置；6支架；7底座。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例1：
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种果实外观品质自动监测系统，所述自动监测系统包括：果实自动监测装置、通讯装置、服务器端处理装置。
所述果实自动监测装置包括参照物1、背景板2、照相装置3、处理控制装置4、支架6、底座7。
所述参照物1为已知大小、颜色的球形物体，外观形状与果实接近。球形参照物用硬线固定于结果枝上，与果实处于同一个垂直面上。
所述背景板2为已知颜色的平板，有利于服务器端处理装置进行目标果实的分割，同时也可用作果实颜色变化程度的参照物，背景板可用硬线固定于枝条上，也可用支架支撑，固定于目标果后方。
所述照相装置3包括镜头和图像传感器。镜头采用高清视频监控镜头，图像传感器采用CCD或CMOS图像传感器，用于获取果实的图像信号。
所述处理控制装置4包括微控制器、图像输入AD转换模块、存储模块、显示与设置界面，处理控制装置用于控制照相装置进行按实际要求进行定时拍照，将图像进行转换处理后的结果保存到存储模块，根据需要将照片发送到传输装置。显示界面主要用于处理控制装置的设置，包括调照相参数调整、照相时间间隔设置、照相次数等。
所述支架6为不锈钢材料，用于固定照相装置、处理控制装置。
所述支架6固定于底座7上。
实施例2：
优选的，通讯装置5可通过有线或无线传输单元进行图像信息传输，无线传输单元包括路由器、3G模块，在果实自动监测装置上监测到的果实数据通过3G模块中的SIM卡将获取的图像信息发送到路由器，路由器通过有线或者无线的方式与服务器处理装置进行数据的交互。
优选的，服务器端处理装置主要包括果实大小的分析，果实颜色的分析两大部分。
其中，通讯装置采用现有技术手段对图像进行传输，服务器端处理装置通过通讯装置传输的图像，以参照物实际大小与图片中参照物大小作比较得到果实大小，通过背景板颜色与图片中背景板颜色作比较得到果实的颜色。
由以上实施例可以看出，本实用新型的果实外观品质自动监测装置，将已知颜色、大小的球形物体作为参照物、用已知颜色的板作为背景板，球形参照物在形状上与果实接近，其中球形参照物的另一个优点是通过将球形参照物固定于结果枝上，当果实、结果枝移动时，参照物随着移动，本实用新型有利于应用参照物进行果实大小的计算。光线对果实的颜色影响较大，为了能准确计算出果实的实际颜色，本实用新型应用已知颜色的球形参照物、背景板，通过计算可获得果实的实际颜色。此外背景板有利于进行目标果实的分割。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种果实外观品质自动监测系统，所述自动监测系统包括：果实自动监测装置、通讯装置、服务器端处理装置；
所述果实自动监测装置，用于获取果实图像信息，并将图像发送至所述通讯装置；
所述通讯装置（5），用于接收和处理果实自动监测装置发送来的信息数据，并将图像发送至所述服务器端处理装置；
所述服务器端处理装置，用于接收所述通讯装置传输的图像信息，并对果实的大小及果实的颜色进行分析；
其特征在于，所示果实自动监测装置还包括参照物（1）、背景板（2）；
所述参照物（1）为已知大小、颜色的物体；
所述背景板（2）为已知颜色的平板，固定于目标果实的后方。
2.如权利要求1所述的一种果实外观品质自动监测系统，其特征在于，所述参照物（1）为外观形状与果实相近的球形物体。
3.如权利要求1所述的一种果实外观品质自动监测系统，其特征在于，所述果实自动监测装置还包括：照相装置（3）、处理控制装置（4）、支架（6）；
所述照相装置（3）包括镜头和图像传感器；
所述处理控制装置（4）包括微控制器、图像输入AD转换模块、存储模块、显示与设置界面，用于对照相参数、照相时间间隔及照相次数进行调整与设置；
所述支架（6）用于固定照相装置（3）和处理控制装置（4）。
4.如权利要求3所述的一种果实外观品质自动监测系统，其特征在于，所述照相装置的图像传感器采用CCD或CMOS图像传感器。
5.如权利要求1所述的一种果实外观品质自动监测系统，其特征在于，所述通讯装置（5）用于通过有线或无线传输单元进行图像信 息传输。
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