CN218036385U - 叶片采集及3d扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于植物叶片数据采集技术领域，尤其涉及一种叶片采集及3D扫描装置。本实用新型的叶片采集及3D扫描装置，包括箱体、3D扫描摄像头和叶片采样机构，所述箱体设置有供所述叶片采样机构进出的第一开口；所述叶片采样机构包括移动支架、转动支架和收纳盒，所述移动支架与所述箱体可移动连接，转动支架与所述移动支架转动连接，所述收纳盒安装在所述转动支架上；所述叶片采样机构在动力源的带动下由位于箱体内的3D扫描位置移动至位于箱体外的叶片采样位置，所述叶片采样机构用于采摘并叶片样品并收纳至收纳盒采中；所述转动支架用于带动所述收纳盒相对所述3D扫描摄像头转动。本实用新型可以在茶树种植现场方便地采集叶片3D图像数据。

Description

叶片采集及3D扫描装置

技术领域

本实用新型涉及植物叶片数据采集技术领域，尤其涉及一种叶片采集及3D 扫描装置。

背景技术

在利用图像技术进行茶叶分类识别、病虫害监测、茶树栽培和植保、茶叶加工和审评进行研究时常常需要采集茶树叶片的3D图像数据，目前可以利用3D 扫描仪对茶叶叶片的样品进3D扫描后合3D图像。虽然目前可以直接对茶树进行图像采集后从茶树图像中提取出叶片的图像。但是3D图像数据的采集往往需要从不同角度对叶片进行扫描，由于受到叶片周围还存在其它的枝干和叶片，因此很难直接获取到茶树上茶叶叶片的3D扫描图像。并且由于叶片周围复杂背景干扰和影响，所采集的图像信息的噪声过多，后期合成3D图像的效果受到影响。如果将茶叶样品采摘下来送到专门的地点采集3D图像则效率比较低。对此，申请人在此前所申请的申请号为2021116753877的专利中提出了一种茶树病虫害检测车，该检测车上携带了一种茶叶检测装置，这种茶叶检测装置利用叶片采样机构将茶叶样品采摘下来，并收纳到收纳盒中。由于该装置可以将叶片放置在箱体内进行图像采集，因此而不用将叶片带回专门的地点可以采集到高质量的叶片图像。但是该装置目前无法从不同角度对叶片进行扫描，因此该装置难以获取到叶片的3D图像数据。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种叶片采集及3D扫描装置用于解决现有的叶片采集装置无法获取叶片3D扫描数据的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提供了一种叶片采集及3D扫描装置，包括箱体、3D 扫描摄像头和叶片采样机构，所述箱体设置有供所述叶片采样机构进出的第一开口；

所述叶片采样机构包括移动支架、转动支架和收纳盒，所述移动支架与所述箱体可移动连接，所述转动支架与所述移动支架转动连接，所述收纳盒安装在所述转动支架上；所述叶片采样机构在动力源的带动下由位于箱体内的3D 扫描位置移动至位于箱体外的叶片采样位置，所述叶片采样机构用于采摘并叶片样品并收纳至收纳盒采中；所述转动支架用于带动所述收纳盒相对所述3D扫描摄像头转动。

优选地，还包括转动连接机构，所述转动支架通过所述转动连接机构与所述移动支架形成转动连接。

优选地，所述转动连接机构包括位于同一轴线上的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴分别连接在收纳盒的沿第一方向的两端，所述第一方向为叶片采样机构由位于箱体内的3D扫描位置移动至样品采样位置的方向，所述移动支架上的对应位置分别设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一转轴的一端安装在所述第一安装孔中，所述第二转轴的一端安装在所述第二安装孔中。

优选地，还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述转动支架相对所述移动支架转动。

优选地，所述第三驱动机构包括转动支架驱动电机和减速器，所述转动支架驱动电机安装在所述移动支架上，所述转动支架驱动电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述第一转轴或者第二转轴传动连接。

优选地，所述移动支架为矩形框架结构，所述转动支架和所述收纳盒位于移动支架的矩形框架内,和/或

所述转动支架为矩形框架结构，所述收纳盒位于所述转动支架的矩形框架内。

优选地，还包括转动操作手柄，所述转动操作手柄的一端与所述转动支架连接，相对的另一端延伸至所述箱体的外部。

优选地，还包括角位置定位机构，所述角位置定位机构用于定位转动支架相对移动支架转动的角位置。

优选地，所述角位置定位机构包括设置在移动支架上的定位环和设置在转动支架上的凸起，所述定位环的预设角度位置设置有凹槽，当转动支架转动至预设角位置时所述凸起至少部分嵌入到相应预设角位置的凹槽中。

优选地，所述箱体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体中的一个可以相对另一个移动以改变所述箱体的体积。

有益效果：本实用新型的叶片采集及3D扫描装置利用移动支架带动采集有叶片的收纳和移动到3D扫描位置，然后一边利用转动支架带动收纳盒转动，一边利用3D扫描摄像头对收纳盒中的叶片进行扫描，从而采集到叶片的3D图像数据。本实施例的叶片采集及3D扫描装置在茶树种植现场就可以方便完成叶片 3D图像数据的采集而不用将叶片带回专门的实验室进行图像数据采集，因此效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。

图1为本实用新型的叶片采集及3D扫描装置中叶片采样机构处于3D扫描位置时的结构示意图；

图2为本实用新型的叶片采集及3D扫描装置中叶片采样机构处于检测位置时的结构示意图；

图3为本实用新型中叶片采样机构的三维结构示意图；

图4为本实用新型的本实用新型中转动支架转动到某一角位置时的三维结构示意图；

图5为本实用新型的叶片采样机构的主视图；

图6为本实用新型的叶片采样机构的俯视图；

图7为本实用新型的叶片采样机构的前端的局部结构示意图；

图8为本实用新型的采用第一驱动结构驱动叶片采样机构移动的示意图。

图中零件部及其编号：

箱体31、叶片采样机构32、移动支架320、转动支架321、收纳盒322、第二开口3221、封盖膜323、牵引绳3241、滑轮3242、卷收机构3243、第一连接件3244、导向槽3245、上限位面3246、下限位面3247、圆柱滚子3248、切割件325、回收机构326、高光谱成像仪33、数码相机34、照明装置35、齿轮441、齿条442、第一开口45、叶片样品40、3D扫描摄像头36、第一转轴3211、第二转轴3212、转动操作手柄3213、推拉手柄70。

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。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。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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。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……”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。如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种叶片采集及3D扫描装置，该装置包括箱体 31、3D扫描摄像头36和叶片采样机构32，所述箱体31设置有供所述叶片采样机构32进出的第一开口；所述叶片采样机构32在动力源的带动下由位于箱体 31内的3D扫描位置移动至位于箱体31外的叶片采样位置，所述叶片采样机构 32用于采摘并叶片样品并收纳至收纳盒采中；

当用户将本实施例的叶片采集及3D扫描装置放置在适合采摘叶片样品的位置时，通过移动支架321将叶片采样机构32移动至位于箱体31外的叶片采样位置，参见图2所示。当叶片采样机构32到达叶片采样位置后，叶片采样机构32将作为样品的叶片采摘下来，并收纳到收纳盒中。如图1所示，茶叶样品采摘成功后，用户将叶片采样机构32移动到位于箱体31内的3D扫描位置采集 3D图像数据。

如图1、图3和图4所示，在本实施例中，所述叶片采样机构32包括移动支架321、转动支架和收纳盒，所述移动支架321与所述箱体31可移动连接，所述转动支架与所述移动支架321转动连接，所述收纳盒安装在所述转动支架上；所述转动支架用于带动所述收纳盒相对所述3D扫描摄像头36转动。

当移动支架321带动转动支架以及收纳盒移动到箱体31中的3D扫描位置后，可以通过旋转转动支架来带动带动采集有叶片样品的收纳盒相对3D扫描摄像头36转动，在叶片样品转动的过程中，3D扫描摄像头36从不同的角度采集样品的3D图像数据。

作为一种优选的实施方式，通过旋转转动支架使叶片样品可以旋转至少360 度，这样在转动过程中3D扫描摄像头36就可以采集到完整的叶片样品的3D图像数据。

其中3D扫描摄像头36可以安装在箱体31上的预设位置，该预设位置应与采样机构在箱体31内的3D扫描位置向适配，使处于预设位置的3D扫描摄像头 36可以采集到高质量的图像数据。为了提高3D图像数据的采集效果，在实施例中所述收纳盒可以和转动支架采用透明材料制作。

如图3和图4所示，本实施例中的叶片采集及3D扫描装置还包括转动连接机构，所述转动支架通过所述转动连接机构与所述移动支架321形成转动连接。其中转动连接机构包括位于同一轴线上的第一转轴3211和第二转轴3212，所述第一转轴3211和第二转轴3212分别连接在收纳盒的沿第一方向的两端，所述第一方向为叶片采样机构32在由位于箱体31内的3D扫描位置移动至样品采样位置的方向，所述移动支架321上的对应位置分别设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一转轴3211的一端安装在所述第一安装孔中，所述第二转轴3212 的一端安装在所述第二安装孔中。在本实施例中为了使转动支架的转动和移动支架321的移动互不影响，将转动支架的转动轴线方向设置为与移动支架321 的移动方向相同。此外本实施例将转动支架的两端分别设置第一转轴3211和第二转轴3212，可以使转动支架在转动过程中保持稳定，以提高3D图像采集的效果。为了方便第一转轴3211和第二转轴3212的转动，本实施例在移动支架321 的相应位置分别设置第一安装孔和第二安装孔，第一转轴3211的至少一部分插入到第一安装孔中，第二转轴3212的至少一部分插入到第二安装孔中，这样第一安装孔和第二安装孔分别对第一转轴3211和第二转轴3212起到限位的作用，使收纳盒在两个安装孔内壁的约束下准确绕预设的轴向转动，从而进一步提高3D图像采集的效果。

本实施例中的叶片采集及3D扫描装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述转动支架相对所述移动支架321转动。所述第三驱动机构包括转动支架驱动电机和减速器，所述转动支架驱动电机安装在所述移动支架321 上，所述转动支架驱动电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述第一转轴3211或者第二转轴3212传动连接。本实施例采用旋转电机作为转动架驱动电机。由于进行3D扫描时要求叶片缓慢且稳定地转动，而旋转电机的转动速度较快，因此旋转电机输出的转动通过减速机构减速后再带动所述转动支架转动。此外，为了减小第三驱动机构的体积，第三驱动机构可以采用将旋转电机和减速器集成在一起的舵机。

如图3所示，在本实施例的叶片采集及3D扫描装置中，所述移动支架321 为矩形框架结构，所述转动支架和所述收纳盒位于移动支架321的矩形框架内。本实施例将所述移动支架321设置为矩形框架的结构形式，然后将转动支架和收纳盒设置到矩形框架内，这样不仅使叶片采用机构的结构更加紧凑，并且具有较好的整体强度。

在本实施例中，所述转动支架为矩形框架结构，所述收纳盒位于所述转动支架的矩形框架内。本实施例将所述转动支架设置为矩形框架的结构形式，然后将收纳盒设置到矩形框架内，这样不仅使叶片采样机构32的结构更加紧凑，具有较好的整体强度，且对叶片3D图像的采集影响也较小。

此外，在本实施例中所述移动支架321和所述转动支架也可以同时采用矩形框架的结构，这样不仅整体结构紧凑，并且叶片采样机构32的移动和转动支架的转动之间也不会相互影响。

如图1和图2所示，本实施例的叶片采集及3D扫描装置在进行3D图像扫描时也可以手动旋转所述转动支架。采用前述方式时，本实施例中的叶片采集及3D扫描装置还包括转动操作手柄3213，所述转动操作手柄3213的一端与所述转动支架连接，相对的另一端延伸至所述箱体31的外部。当叶片处于3D扫描位置时，用户可以通过转动箱体31外的旋转操作手柄来带动转动支架转动。

为了方便3D图像的采集，往往需要使转动支架转动至某些预设的角位置，或者在某些预设的角度范围内进行检测。对此，在当采用手动的方式旋转转动支架时，还包括角位置定位机构，所述角位置定位机构用于定位转动支架相对移动支架321转动的角位置。本实施例通过设置的角位置定位机构来对转动架转动的角位置进行定位，以方便用户在3D图像的扫描过程中按照要求旋转转动支架。

在本实施例中，所述角位置定位机构包括设置在移动支架321上的定位环和设置在转动支架上的凸起，所述定位环的预设角度位置设置有凹槽，当转动支架转动至预设角位置时所述凸起至少部分嵌入到相应预设角位置的凹槽中。其中定位环上凹槽的位置根据预设角位置进行设置，凹槽的数量可以是一个也可以是一个以上这里不做限制。可以每相距180度或者90度或者60度设置一个凹槽，凹槽之间间隔的角度可以根据需要设置，既可以间隔相等的角度也可以间隔不等的角度，这里不做限制。

为方便工作人员或者小车了携带，在本实施例中，所述箱体31包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体中的一个可以相对另一个移动以改变所述箱体31的体积。

本实施例通过将箱体31设置为第一壳体和第二壳体两部分，并且通过使第一壳体和第二壳体中的一个可以相对另一个移动以改变所述箱体31的体积。当第一壳体和第二壳体朝着相互靠近的方向移动时，箱体31体积变小，这时工作人员可以更加方便地携带本实施例中的叶片采集及3D扫描装置。当需要进行叶片3D图像采集时可以使第一壳体和第二壳体朝着相互远离的方向移动，使箱体 31恢复到正常工作时的体积。

所述第一壳体的内壁设置有第一导槽和第一导条，所述第二壳体的外壁设置有第二导槽和第二导条，所述第一导条嵌套在所述第二导槽中，所述第二导条嵌套在所述第二导槽中。

作为一种优选的实施方式，所述第一导槽和第一导条沿预设方向交替设置，或者第二导槽和第二导条沿预设方向交替设置。所述预设方向与第一壳体和第二壳体相对移动的方向垂直。

还包括伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置的一端与第一壳体连接，相对的另一端与第二壳体连接，所述伸缩驱动装置通过伸缩来带动第一壳体和第二壳体之间的相对移动。

作为一种实施方式，在本实施例中，所述伸缩驱动装置包括套筒和活塞杆，所述活塞杆的至少一部分插入所述套筒中，所述活塞杆包括活塞和杆体，所述活塞和套筒之间形成密闭的空间，所述密闭的空间中填充有可压缩的流体。所述杆体和套筒中的一个与所述第一壳体连接，另一个与第二壳体连接。所述第一壳体和壳体的其中一个设置由卡扣，另一个设置有与所述卡扣匹配的卡槽。本实施例的装置在使用时可以通过使第一壳体朝第二壳体移动来使箱体31体积压缩，同时利用第一壳体和第二壳体带动活塞杆朝套筒移动，使活塞和套筒之间的流体被压缩。当箱体31到设定位置时可以将卡扣卡入卡槽中以锁定两个壳体之间的相对位置。当需要进行叶片采集或者3D图像采集时，使卡扣从卡槽中脱开，在套筒中被压缩的流体的压力作用下，活塞杆朝远离套筒的方向移动，并带动两个壳体朝相互分开的方向移动，从而实现箱体31体积的恢复。其中所述流体可以是气体也可以是液体，这里不做限制。

作为其中一种实施方式，在本实施例中，所述伸缩驱动装置包括、第四驱动机构，螺杆、第一螺母和第二螺母，所述螺杆包括第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段的螺纹旋向相反，所述第一螺母和所述第一螺纹段配合，所述第二螺母和第二螺纹段配合，所述第一螺母和第二螺母中的一个和第一壳体连接，另一个和第二壳体连接。其中第四驱动机构可以采用旋转电机，旋转电机的输出轴与螺杆连接，旋转电机的输出轴带动螺杆转动，螺杆带动第一螺母和第二螺母朝相反的方向移动，从而带动第一壳体和第二壳体朝相反远离的方向移动。

如图2所示，为了方便用户将叶片采样机构32由位于箱体31内的3D扫描位置移动至位于箱体31外的茶叶采样位置或者由位于箱体31外的茶叶采样位置移动至位于箱体31内的3D扫描位置，本实施例的叶片采集及3D扫描装置在叶片采样机构32朝向第一开口的一端还设置有推拉手柄70，所述推拉手柄70 的至少一部分位于箱体31之外，用户通过移动该推拉手柄70来使将叶片采样机构32在检测位置和茶叶采样位置之间来回移动。

为使叶片采样机构32可以准确的回到箱体31中的3D扫描位置，本实施例还在箱体31的内壁上设置有导轨，并在叶片采样机构32的移动支架321上上设置相应的滑块，其中滑块与所述导光配合，滑块在导轨的约束下沿预设的直线轨迹来回滑动，从而可以约束叶片采样机构32相对箱体31沿预设的直线轨迹来回移动。

如图5和图6所示，在本实施例中，所述叶片采样机构32还包括封盖机构和切割件325，所述收纳盒322的顶部设置有第二开口3221，所述封盖机构包括封盖膜323。所述切割件325位于封盖膜323朝向所述第一开口45的一端，所述封盖膜323朝可以所述第一开口45方向伸展以将所述第二开口3221遮蔽，并且牵引所述切割件325在封盖膜323将第二开口3221封盖后向下移动切断茶叶的根部。用户可以用手拖动封盖膜323伸展，并带动切割件325向下移动切断茶叶的根部。

如图6所示，为了方便完成叶片的采集，在本实施例中叶片茶叶机构还包括牵引机构，所述牵引机构用于牵引所述封盖膜323朝所述第一开口45方向伸展以将所述第二开口3221遮蔽，并且牵引所述切割件325在封盖膜323将第二开口3221封盖后向下移动切断茶叶的根部。

在进行样品采集前需要控制封盖机构使第二开口3221处于打开的状态，这时覆盖膜位于更靠近收纳盒322的收纳盒322的尾端。当收纳盒322调整到位后，封盖膜323在牵引机构的牵引下逐渐向收纳盒322的前端伸展，并且在伸展过程逐渐将第二开口3221覆盖，并将叶片下压在收纳盒322中。本实施例将切割件325设置在封盖膜323的前端，在牵引机构的牵引下切割件325随封盖膜323向前移动。当封盖膜323将第二开口3221遮蔽后，牵引机构继续牵引封盖膜323和切割件325向下移动，一方面可以使封盖膜323将叶片下压到收纳盒322中，另一面使前端的切割件325在下移过程中将叶片与树枝相连的叶片根部切断。

如图5和图6所示，所述牵引机构包括牵引绳3241、滑轮3242和卷收机构 3243，所述滑轮3242位于收纳盒322朝向所述第一开口45的一侧，所述卷收机构3243位于收纳盒322远离所述第一开口45的一端，所述牵引绳3241一端与封盖膜323朝所述第一开口45的一端连接，另一端绕过滑轮3242后与卷收机构3243相连，所述卷收机构3243用于卷收所述牵引绳3241。

其中卷收机构3243包括第一卷筒和第一卷筒支架，所述第一卷筒支架安装在转动支架321上，第一卷筒支架上设置有第一卷筒轴和第一卷筒电机，第一卷筒电机输出轴与第一卷筒轴连接，第一卷筒轴与第一卷筒连接，第一卷筒电机转动带动第一卷筒转动，第一卷筒在转动过程中可以卷收牵引绳3241或者释放牵引绳3241。

如图7所示，为更好地实现在封盖膜323伸展到位后前端的切割件325顺利件叶片根部切断，在本实施例中，所述牵引机构还包括第一连接件3244、导向槽3245和圆柱滚子3248，所述圆柱滚子3248和第一连接件3244转动连接，所述封盖膜323与第一连接件3244的另一端连接。即第一连接件3244的上下两端分别连接第一传动件和圆柱滚子3248。所述牵引绳3241与所述第一连接件 3244连接，所述导向槽3245包括上限位面3246和下限位面3247，所述圆柱滚子3248的至少一部分位于所述上限位面3246和下限位面3247之间，所述导向槽3245朝向所述第一开口45的端部向下弯曲。圆柱滚子3248的一部分设置在导向槽3245的上下两个限位面之间，圆柱滚子3248只能沿着两个限位面之间形成的导向槽3245移动。

作为其中一种优选的实施方式，所述封盖膜323为透明膜。采用前述实施方式，由于光线可以很好地透过封盖膜323，当封盖膜323将茶叶样品封盖在收纳盒322内，并且收纳盒322回到箱体31中后，可以不用打开封盖膜323就可以直接对茶叶样品进行图像采集。

作为其中一种优选的实施方式，本实施例中的叶片采集及3D扫描装置还包括回收机构326，所述回收机构326用于带动封盖膜323朝远离所述第一开口 45的方向收缩以打开所述第二开口3221，所述回收机构326位于所述收纳盒322 远离第一开口45的一侧，所述回收机构326包括支架、转轴、第二卷筒和螺旋状的弹簧，所述支架与所述转动支架321连接，所述转轴安装在所述支架上，所述卷筒与所述转轴转动连接，所述螺旋状的弹簧的一端与所述转轴连接，另一端与所述第二卷筒连接，所述封盖膜323的一端与所述第二卷筒连接。

本实施例的可多次采样的叶片采集及3D扫描装置可由工作人员随身携带至茶场中各个采样位置进行叶片采样，也可以由可以在茶场中自由行走的小车带至茶场中各个采样位置进行叶片采样。用户可以通过远程控制小车和叶片采集及3D扫描装置，也可以利用预先存储的程序控制小车和叶片采集及3D扫描装置自动完成叶片的图像采集。

当采用小车携带本实施例中的叶片采集及3D扫描装置时，可以将叶片采集及3D扫描装置安装在小车的作业平台上，让升降装置带动所述叶片采集及3D 扫描装置升降，使叶片采集及3D扫描装置可以升降至合适的位置为茶叶的样品进行采集。这时，所述叶片采集及3D扫描装置还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述箱体31连接，所述茶叶采样机构与所述第一驱动机构传动连接，所述第一驱动机构用于驱动叶片采样机构32由位于箱体31内的检测位置移动至位于箱体31外的茶叶采样位置或者由位于箱体31外的茶叶采样位置移动至位于箱体31内的3D扫描位置。

如图8所示，在本实施例中叶片采样机构32在第一驱动机构的驱动下，可以从箱体31外进入到箱体31内，也可以从箱体31内移出至箱体31外。当茶树病虫害检测车移动到指定位置，并且升降装置将茶叶检测装置升降至适合采摘茶叶样品的位置时，第二控制电路控制第一驱动机构带动叶片采样机构32移动至位于箱体31外的茶叶采样位置。当叶片采样机构32到达茶叶采样位置后，叶片采样机构32将茶树的叶片，采摘下来，并收纳到收纳盒322中。茶叶样品采摘成功后，第一驱动机构带动叶片采样机构32移动到位于箱体31内的3D扫描位置。

其中第一驱动机构包括驱动电机、齿轮441和齿条442，所述驱动电机输出轴与齿轮441的转轴连接，所述齿轮441与所述齿条442啮合，所述齿条442 与所述转动支架321固定连接。驱动电机驱动齿轮441转动，齿轮441转动过程中带动与之啮合的齿条442来回移动，齿条442在移动过程中带动叶片采样机构32移入或者移出箱体31。为了便于对第一驱动机构进行支撑，本实施例还可以设置一个与箱体31连接的支撑架，将驱动电机安装在前述支撑架上。支撑架上还可以设置导轨或导槽，转动支架321上设置滑块，滑块与导轨或者导槽配合使用，以约束转动支架321在第一驱动机构的驱动下沿直线方向移动。

此外，在本实施例中还包括照明装置35、高光谱成像仪33和数码相机34：其中括照明装置35用于在箱体内提供合适的光照。数码相机34用于采集叶片的普通图像，高光谱成像仪33用于采集叶片的高光谱图像。

本实施例中的叶片采集及3D扫描装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将叶片采集3D扫描装置获取的数据以无线的方式发送给其它设备。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，包括箱体、3D扫描摄像头和叶片采样机构，所述箱体设置有供所述叶片采样机构进出的第一开口；

所述叶片采样机构包括移动支架、转动支架和收纳盒，所述移动支架与所述箱体可移动连接，所述转动支架与所述移动支架转动连接，所述收纳盒安装在所述转动支架上；所述叶片采样机构在动力源的带动下由位于箱体内的3D扫描位置移动至位于箱体外的叶片采样位置，所述叶片采样机构用于采摘并叶片样品并收纳至收纳盒采中；所述转动支架用于带动所述收纳盒相对所述3D扫描摄像头转动。

2.根据权利要求1所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，还包括转动连接机构，所述转动支架通过所述转动连接机构与所述移动支架形成转动连接。

3.根据权利要求2所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，所述转动连接机构包括位于同一轴线上的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴分别连接在收纳盒的沿第一方向的两端，所述第一方向为叶片采样机构由位于箱体内的3D扫描位置移动至样品采样位置的方向，所述移动支架上的对应位置分别设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一转轴的一端安装在所述第一安装孔中，所述第二转轴的一端安装在所述第二安装孔中。

4.根据权利要求3所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述转动支架相对所述移动支架转动。

5.根据权利要求4所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，所述第三驱动机构包括转动支架驱动电机和减速器，所述转动支架驱动电机安装在所述移动支架上，所述转动支架驱动电机的输出端与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述第一转轴或者第二转轴传动连接。

6.根据权利要求1所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，所述移动支架为矩形框架结构，所述转动支架和所述收纳盒位于移动支架的矩形框架内,和/或

所述转动支架为矩形框架结构，所述收纳盒位于所述转动支架的矩形框架内。

7.根据权利要求1中所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，还包括转动操作手柄，所述转动操作手柄的一端与所述转动支架连接，相对的另一端延伸至所述箱体的外部。

8.根据权利要求7所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，还包括角位置定位机构，所述角位置定位机构用于定位转动支架相对移动支架转动的角位置。

9.根据权利要求8所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，所述角位置定位机构包括设置在移动支架上的定位环和设置在转动支架上的凸起，所述定位环的预设角度位置设置有凹槽，当转动支架转动至预设角位置时所述凸起至少部分嵌入到相应预设角位置的凹槽中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的叶片采集及3D扫描装置，其特征在于，所述箱体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体中的一个可以相对另一个移动以改变所述箱体的体积。

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