CN217643458U - 一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及科研学习领域，公开了一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，包括相机、镜头、补光灯、固定支架、底盘、光源控制器、遮光外壳等部件，遮光外壳由亚克力专用粘合剂粘合，前板为可绕轴旋转磁吸门，顶板开有一圆形出线孔，形成封闭箱体，箱中图像采集装置由固定支架固定，并配有补光灯调节拍摄效果，本实用新型通过设计可拆卸磁吸块式顶板和可绕轴旋转箱门，使科研工作者放置图像采集装置、采集豆荚图像等操作更加便捷，可省去其在图像采集过程中需自己设计、组装设备的麻烦，降低时间成本，提高科研效率。

Description

一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置

技术领域

本实用新型涉及作物育种研究领域，具体涉及一种大豆豆荚参数提取装置。

背景技术

在大豆传统考种过程中，大豆豆荚的长、宽、单株有效荚数等表型数据的获取及统计通常是一项手工任务，不仅工作效率低，耗费时间长，且当进行人工长时间计量，不断重复的动作容易引起疲劳，进而影响计量结果的准确性，造成的间接损失较大。

当前在作物表观参数测定上，已有诸多可行的基于计算机视觉技术方法来测定并提取表型参数，但是在大豆豆荚的长宽等表型参数精确测定方面，当前现有的设备不甚完备，还有待更具新颖性和实用性的设备出现。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种数据更加准确的豆荚长宽参数提取装置，使科研工作者能够通过计算机来便捷获取豆荚的长、宽和单株有效荚数等表型参数。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

使用了一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，包括相机(1)、镜头(2)、补光灯(3)、固定支架(4)、底盘(5)、光源控制器(6)，遮光外壳(7)，所述相机(1)、镜头(2)，补光灯(3)由固定支架(4)进行连接与固定，所述底盘(5)放置于固定支架(4)底座上，并将其连接而成的整体置于遮光外壳(7)中，通过数据线与装置外的光源控制器(6)和进行图像处理的计算机设备进行连接，形成一个不透光的密闭箱体。

相机(1)固定在固定支架(4)上；所述镜头(2)垂直向下，便于采集豆荚图像；所述补光灯(3)由三根螺旋支架固定在镜头(2)外侧，并可以通过光源控制器(6)调节其光强大小；所述底盘(5)由黑色吸光绒布包裹，放置在固定支架(4)底座上，用于承装大豆豆荚。

遮光外壳(7)长30cm，宽27cm，高47cm，包括箱体左侧板(8)、箱体右侧板(9)、轴式正面板(10)、背面板(11)，开孔式顶板(12)，底板(13)六个部分；所述轴式正面板(10)，为绕左侧棱轴旋转的磁吸门，并配有把手，可进行一侧箱门的开关；所述开孔式顶板(12)距离右侧6cm处，有一可拆卸磁吸块，磁吸块与顶板交界处有一不封闭小孔，用于穿过数据线；距离前侧棱边5cm处粘贴有“豆荚图像采集装置”字样。

箱体左侧板(8)、箱体右侧板(9)、轴式正面板(10)、背面板(11)，开孔式顶板(12)，底板(13)均为黑色不透光亚克力板，通过电焊胶粘在一起。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)通过使用图像采集装置实时采集摆放在盘中的大豆豆荚图像，依据相机采集的豆荚图像进行分割，得到单个豆荚后，再进行参数提取，能够有效降低测量误差；

2)通过光源控制器调节补光灯光强大小，同时配合黑色吸光绒布进行处理，获得边缘轮廓更加清晰的大豆豆荚图像；

3)装置的绕轴旋转磁吸式箱门较大，使得科研工作者在使用这款装置外壳时，安装、调整内部装置更加方便。

附图说明

图1，图2为豆荚参数提取装置的等轴测图；

图3，图4，图5分别为豆荚参数提取装置的主视图、左视图、俯视图；

图6，图7，图8分别为豆荚参数提取装置图像采集部件的主视图、左视图、俯视图；

图9为光源调节器；

图10为装置整体图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

图中：1：相机；2：镜头；3：补光灯；4：固定支架；5：底盘；6：光源控制器；7：遮光外壳；8：箱体左侧板；9：箱体右侧板；10：轴式正面板；11：背面板；12：开孔式顶板；13：底板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种易拆装、光源大小可调的大豆豆荚参数提取装置，包括相机1、镜头2、补光灯3、固定支架4、底盘5、光源控制器6、遮光外壳7，其中遮光外壳7由箱体左侧板8、箱体右侧板9、轴式正面板10、背面板11、开孔式顶板12、底板13通过亚克力专用粘合剂粘合，形成一个密闭箱体。

如图2所示，图像采集装置由相机、镜头构成；其中相机固定在支架上，镜头垂直向下，便于采集豆荚图像；补光装置由补光灯、光源大小调节装置构成；补光灯呈环形，由三根螺旋支架固定在镜头外侧；光源大小可调，其控制器位于装置外部，通过数据线与装置内补光灯相连；底盘由黑色吸光绒布包裹，放置在支架底座上。

如图3所示，装置正面为轴式可旋转磁吸门，有把手可进行一侧箱门的开关。

如图5所示，装置顶部右上角有一带孔磁吸门，补光装置电源线及豆荚图像数据传输线通过该孔连接至相应设备；外壳上方粘贴有“豆荚图像采集装置”字样。

如图6所示，图像采集所需相机固定在支架上，通过旋转支架上的圆柱旋钮调节相机高度，可根据采集豆荚的数量人为调控视野大小。

本实用新型的一个具体应用为：首先将相机1、镜头2、补光灯3、固定支架4、底盘5组合成的图像采集装置放入遮光外壳7中，将相机1和补光灯3的数据线通过遮光外壳7顶部磁吸块边缘的小孔穿出，分别接入计算机设备USB接口和电源。用底盘5承装部分大豆豆荚并放置在固定支架4的底座上，并使底盘居于相机拍摄位置的正中央。本装置通过在计算机上使用软件接口调用相机1，并手动调节镜头2焦距、曝光程度和补光灯3的光照强度，使得视野中豆荚的轮廓较为清晰且不发生重叠现象时，进行大豆豆荚图片的拍摄。拍摄完成后，图像信息会从相机自动传输至电脑进行保存及后续工作。

Claims (4)

1.一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，其特征在于，包括相机(1)、镜头(2)、补光灯(3)、固定支架(4)、底盘(5)、光源控制器(6)，遮光外壳(7)，所述相机(1)、镜头(2)，补光灯(3)由固定支架(4)进行连接与固定，所述底盘(5)放置于固定支架(4)底座上，并将其连接而成的整体置于遮光外壳(7)中，通过数据线与装置外的光源控制器(6)和进行图像处理的计算机设备进行连接，形成一个不透光的密闭箱体。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，其特征在于，所述相机(1)固定在固定支架(4)上；所述镜头(2)垂直向下，便于采集豆荚图像；所述补光灯(3)由三根螺旋支架固定在镜头(2)外侧，并可以通过光源控制器(6)调节其光强大小；所述底盘(5)由黑色吸光绒布包裹，放置在固定支架(4)底座上，用于承装大豆豆荚。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，其特征在于，遮光外壳(7)长30cm，宽27cm，高47cm，包括箱体左侧板(8)、箱体右侧板(9)、轴式正面板(10)、背面板(11)，开孔式顶板(12)，底板(13)六个部分；所述轴式正面板(10)，为绕左侧棱轴旋转的磁吸门，并配有把手，可进行一侧箱门的开关；所述开孔式顶板(12)距离右侧6cm处有一可拆卸磁吸块，磁吸块与顶板交界处有一不封闭小孔，用于穿过数据线；距离前侧棱边5cm处粘贴有“豆荚图像采集装置”字样。

4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的大豆豆荚参数提取装置，其特征在于，所述箱体左侧板(8)、箱体右侧板(9)、轴式正面板(10)、背面板(11)，开孔式顶板(12)，底板(13)均为黑色不透光亚克力板，通过电焊胶粘在一起。

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