CN204119876U - 一种农作物幼苗生长状况观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农作物幼苗生长状况观测装置，包括农作物幼苗生长装置，农作物幼苗观测装置，光源装置，农作物幼苗观测装置控制系统和计算机。所述农作物幼苗生长装置由型材和隔板组成。所述农作物幼苗观测装置由互相垂直的动横梁和同步带、滚珠丝杠和螺母座、步进电机、CCD摄像头等组成。所述光源装置由型材和荧光灯管组成。所述农作物幼苗观测装置控制系统由电源、步进电机控制器、控制电路、计算机等组成。本实用新型旨在解决农作物育种、栽培过程中，大量植株幼苗生长状况的单株自动观测并对植株图像进行记录的技术问题，适用于玉米、水稻、油菜等农作物的育种、栽培研究等方面。

Description

一种农作物幼苗生长状况观测装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于农业科研人员在农作物育种、种植、栽培研究过程中，对大量农作物植株幼苗的生长状况进行单株自动观测并对植株图像进行记录的装置。该装置适用于玉米、水稻、油菜等农作物的育种、栽培研究等方面。

背景技术

农作物植株幼苗的生长状况主要通过叶面积指数LAI、干物重、密度、高度等生长要素的测定来进行动态观测，能直接反映种子的质量、植株的营养情况，是农作物育种、栽培等研究中必须观测的内容。目前，农作物幼苗生长状况的监测主要采用人工观测法等传统方法进行，该方法采用取样进行观测，准确率较高，但其观测过程中人为主观因素起主要作用，对作物幼苗植株具有破坏性，不适用于大批量样品的高强度观测。

随着科技的发展和计算机视觉技术在农业生产中的应用日益广泛，基于自动控制技术并结合机器视觉，设计一种适应于大量农作物植株幼苗生长状况的自动在体观测装置，可以实现对大量农作物植株单株幼苗的在体、无损、大量观测和记录。

发明内容

为了实现对农作物植株幼苗的生长过程进行无损、准确观测，本实用新型设计了一种适用于农作物植株幼苗生长状况的自动单株在体观测装置，可以对大量农作物植株幼苗生长状况进行单株在体、无损、快速观测并进行记录。

本实用新型所采用的技术方案是：一种农作物植株幼苗生长观测装置，它由农作物幼苗生长装置、农作物幼苗观测装置、光源装置、农作物幼苗观测装置控制系统、计算机构成。

所述农作物幼苗生长装置由型材框架构成，框架下部设置有隔板，可将装有作物幼苗的花盆放于其上进行生长。

所述农作物幼苗观测装置由相互垂直的动横梁和同步带、滚珠丝杠和螺母座、步进电机以及CCD摄像头组成，其中2条平行的同步带安装在农作物幼苗生长装置上部，同步带的带轮通过连接轴与X步进电机进行连接，并固定在农作物幼苗生长装置的框架上面，同步带在X步进电机的带动下进行转动；动横梁通过两根光杆搁置在农作物幼苗生长装置上部，滚珠丝杠副和Y步进电机通过联轴器进行连接，并固定在动横梁上面，滚珠丝杠副在Y步进电机带动下进行旋转。动横梁与两条同步带进行连接，在X步进电机的带动下沿X方向移动。CCD摄像头通过连接部件固定在滚珠丝杠副上，在滚珠丝杠副的带动下沿Y方向移动。CCD摄像头通过电缆与计算机进行连接。

所述光源装置为设置有一组荧光灯管的型材框架，安放在农作物幼苗生长装置之上，为农作物植株幼苗检测提供照明。

所述农作物幼苗观测装置控制系统由电源、步进电机控制器、控制电路等组成，控制步进电机的启动、停止以及转动方向。

上述技术方案能实现对农作物植株幼苗生长状况的不间断观测，并根据需要对植株幼苗图片进行采集，实现农作物植株幼苗的在体、无损、快速观测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步说明：

图1是一种农作物幼苗生长状况观测装置整体图

图2是一种农作物幼苗生长状况观测装置的农作物幼苗生长装置

图3是一种农作物幼苗生长状况观测装置的农作物幼苗观测装置

图4是一种农作物幼苗生长状况观测装置的光源装置

图5是一种农作物幼苗生长状况观测装置控制系统及计算机

图中，1农作物幼苗生长装置，2农作物幼苗观测装置，3光源装置，4农作物幼苗生长状况观测装置的控制系统，5计算机，6型材，7隔板，8农作物幼苗盆栽，9同步带，10带轮，11轴，12 X步进电机，13动横梁，14 Y步进电机，15联轴器，16光杆，17滚珠丝杠和螺母座，18滑块，19 CCD摄像头，20摄像头连接件，21荧光灯管，22计算机，23电缆，24插头

具体实施方式

如图1所示，一种农作物幼苗生长状况观测装置，包括农作物幼苗生长装置1，农作物幼苗观测装置2，光源装置3，农作物幼苗生长状况观测装置控制系统4，计算机5组成。

如图2所示，所述农作物幼苗生长装置1由型材6通过螺栓固定组成框架结构，隔板7通过螺栓固定在框架结构下部，农作物幼苗盆栽8放置在隔板7上面进行生长。

如图3所示，所述农作物幼苗观测装置2由同步带9、同步带轮10、连接轴11、X步进电机12、动横梁13、Y步进电机14、联轴器15、光杆16、滚珠丝杠和螺母座17、滑块18、CCD摄像头19、摄像头连接件20组成。所述同步带9安装在农作物幼苗生长装置1型材上，通过同步带轮10和连接轴11与X步进电机12进行连接。所述滚珠丝杠和螺母座17、Y步进电机14安装在动横梁13上，滚珠丝杠通过联轴器15与Y步进电机14进行连接。所述动横梁13两端固定在光杆16的滑块18上，横梁13通过螺栓与同步带9进行连接。所述摄像头连接件20固定在滚珠丝杠和螺母座17上，CCD摄像头19固定在摄像头连接件20下方。

如图4所示，所述光源装置3由型材6组成框架，荧光灯管21平行排列固定在框架上面。

如图5所示，所述农作物幼苗生长状况观测装置控制系统4通过电缆23与步进电机进行连接，插头24对控制系统进行供电。所述计算机22通过电缆23与CCD摄像头进行连接，可以保存CCD摄像头观测到的农作物植株幼苗的图像。

Claims (5)

1.一种农作物幼苗生长状况观测装置，其特征是：所述农作物幼苗生长状况观测装置由农作物幼苗生长装置（1），农作物幼苗观测装置（2），光源装置（3），农作物幼苗生长状况观测装置控制系统（4），计算机（5）组成，农作物幼苗观测装置（2）和光源装置（3）顺序安装在农作物幼苗生长装置（1）上部。 

2.根据权利要求1所述的一种农作物幼苗生长状况观测装置，其特征是：所述农作物幼苗生长装置（1）的隔板上放置农作物植株幼苗。 

3.根据权利要求1所述的一种农作物幼苗生长状况观测装置，其特征是：农作物幼苗观测装置（2）由相互垂直的动横梁和同步带、滚珠丝杠和螺母座、步进电机以及CCD摄像头组成，同步带通过带轮和连接轴与X步进电机进行连接，并固定在农作物幼苗生长装置（1）上面；动横梁固定在光杆的滑块上面；滚珠丝杠和Y步进电机通过联轴器进行连接，并固定在动横梁上；动横梁与同步带进行连接，CCD摄像头通过连接部件固定在螺母座上，并通过电缆与计算机（5）进行连接。 

4.根据权利要求1所述的一种农作物幼苗生长状况观测装置，其特征是：光源装置（3）由型材组成框架，荧光灯管安装在框架上。 

5.根据权利要求1所述的一种农作物幼苗生长状况观测装置，其特征是：所述农作物幼苗生长状况观测装置控制系统（4）由电源、步进电机控制器、控制电路等组成，通过插头直接供电。