本技術(shù)涉及植物表型信息采集，特別涉及一種植物表型采集裝置。

背景技術(shù)：

1、植物表型是受基因和環(huán)境因素決定或影響的,反映植物結(jié)構(gòu)及組成、植物生長發(fā)育過程及結(jié)果的全部物理、生理、生化特征和性狀。在生物學(xué)和遺傳育種領(lǐng)域，特別是作物育種領(lǐng)域，表型是指基因型和環(huán)境決定的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等生物體的外在性狀。

2、近年來，植物基因組得到迅猛發(fā)展，表型監(jiān)測不僅可對育種前期的室內(nèi)種質(zhì)篩選進(jìn)行指導(dǎo)，而且能在后期推廣種植中對品種的田間表現(xiàn)進(jìn)行評估。在獲取植物表型數(shù)據(jù)時，有時不僅要對植物上方進(jìn)行拍攝，以俯視拍攝角度采集植物的冠幅、投影面積、冠層葉片數(shù)量、冠層緊實(shí)度等形態(tài)結(jié)構(gòu)表型信息和葉、果實(shí)等器官表型信息，而且還需要對植物側(cè)面進(jìn)行拍攝，以側(cè)視角度采集株高、莖粗、植物寬度等形態(tài)結(jié)構(gòu)表型信息和花、葉、莖等器官表型信息。僅從一個角度采集植物圖像，所獲取的表型信息種類單一，如果想要獲取豐富完善的表型信息，往往是在俯視角度和側(cè)視角度各自安裝一個相機(jī)(成像傳感器)，但是這必然會增加成本且采集和處理過程變得較為繁瑣。

3、另外，目前一個成像暗室中通常只安裝一種類型的相機(jī)，比如可見光相機(jī)、熒光相機(jī)、紅外相機(jī)、激光雷達(dá)、高光譜相機(jī)等相機(jī)中的其中一種，而不同類型的相機(jī)能夠獲取不同的表型數(shù)據(jù)(信息)，可見光相機(jī)用于記錄植物生長不同階段的影象，通過像素計算植物的幾何尺寸；紅外相機(jī)用于記錄植物生長不同階段的含水量區(qū)別；熒光相機(jī)用于記錄植物生長受熒光應(yīng)激后的化學(xué)反應(yīng)變化；高光譜相機(jī)用于測量植物差異性或者植物不同元素的分布情況；激光雷達(dá)用于測量植物空間的分布情況或者所占據(jù)的空間位置情況。目前，在利用不同類型的相機(jī)獲取不同的植物表型數(shù)據(jù)時，通常是布置多個成像暗室且每個成像暗室中的相機(jī)類型不同，但是這必然會增加植物表型采集裝置所占用的空間及成本，這種不足在空間緊缺的實(shí)驗(yàn)室顯得尤為突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)為了解決上述問題，提供一種植物表型采集裝置，設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單，本技術(shù)通過將至少一種類型的相機(jī)集中設(shè)置在轉(zhuǎn)動組件上，并將轉(zhuǎn)動組件設(shè)置在移動架體上，提升了采集裝置的集成度和拍照的多樣性。本技術(shù)中使得同一個相機(jī)既能對植物頂部進(jìn)行拍攝，又能對植物側(cè)面進(jìn)行拍攝，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：

2、一種植物表型采集裝置，其特征在于，包括：

3、相機(jī)，所述相機(jī)用于拍攝植物表型數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)動組件，所述相機(jī)設(shè)于所述轉(zhuǎn)動組件上，所述轉(zhuǎn)動組件的軸線長度方向與x軸一致，所述轉(zhuǎn)動組件能夠攜帶所述相機(jī)繞所述轉(zhuǎn)動組件的軸線轉(zhuǎn)動，以調(diào)整所述相機(jī)的拍攝方向；移動架體，所述轉(zhuǎn)動組件安裝于所述移動架體上，所述移動架體能夠攜帶所述轉(zhuǎn)動組件沿z軸方向和y軸方向往復(fù)移動；成像暗室，所述相機(jī)、所述轉(zhuǎn)動組件和所述移動架體均設(shè)于所述成像暗室中。

4、通過將相機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)動組件上，并將轉(zhuǎn)動組件設(shè)置在移動架體上，使得相機(jī)能夠隨著轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并且相機(jī)能夠通過移動架體移動而移動到植物頂部、植物側(cè)面及植物斜上方等方位，從而實(shí)現(xiàn)了利用同一個相機(jī)不僅能對植物頂部進(jìn)行拍攝，而且還能對植物側(cè)面進(jìn)行拍攝，也就是說通過相機(jī)的可移動(包括轉(zhuǎn)動)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了同一個相機(jī)對植物多方位多角度的拍攝，無需在植物的每個拍攝位置都單獨(dú)布設(shè)相機(jī)，節(jié)省了相機(jī)的布設(shè)數(shù)量，大大降低了成本。

5、在一些實(shí)施方式中，所述相機(jī)有多個且類型不同，多個所述相機(jī)圍繞所述轉(zhuǎn)動組件的軸線間隔分布；通過所述轉(zhuǎn)動組件攜帶多個所述相機(jī)的轉(zhuǎn)動，以切換所述相機(jī)的類型。

6、通過在轉(zhuǎn)動組件上布設(shè)多個不同類型的相機(jī)，利用轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動以使其中某一類型的相機(jī)到達(dá)拍攝位置，當(dāng)需要切換相機(jī)類型時通過控制轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動便可實(shí)現(xiàn)，這使得植物表型采集裝置能夠獲取不同類型的表型數(shù)據(jù)，提升了植物表型采集裝置的適用性。同時，多個不同類型的相機(jī)同時設(shè)置在同一個轉(zhuǎn)動組件上，大大節(jié)省了植物表型采集裝置的占用空間及生產(chǎn)運(yùn)輸成本。

7、在一些實(shí)施方式中，植物表型采集裝置還包括補(bǔ)光燈，所述補(bǔ)光燈安裝于所述轉(zhuǎn)動組件上，所述補(bǔ)光燈能夠繞所述轉(zhuǎn)動組件的軸線與所述相機(jī)同步轉(zhuǎn)動，所述補(bǔ)光燈用于為所述植物補(bǔ)光。

8、通過將補(bǔ)光燈設(shè)置在轉(zhuǎn)動組件上，并且補(bǔ)光燈與相機(jī)能夠同步轉(zhuǎn)動，也就是說補(bǔ)光燈與相機(jī)的運(yùn)動路徑(運(yùn)動軌跡)是一致的，這樣不管相機(jī)處于哪個拍攝位置，補(bǔ)光燈均能同步提供補(bǔ)光，無需在植物的每個拍攝位置都單獨(dú)布設(shè)與此拍攝位置適配的補(bǔ)光燈，節(jié)省了補(bǔ)光燈的布設(shè)數(shù)量和占用空間，降低了成本。

9、在一些實(shí)施方式中，所述移動架體包括z軸移動組件、y軸移動組件和x軸橫梁，所述z軸移動組件安裝于所述y軸移動組件的移動部件上，所述x軸橫梁安裝于所述z軸移動組件的移動部件上，所述轉(zhuǎn)動組件安裝于所述x軸橫梁上。

10、通過將z軸移動組件安裝于y軸移動組件的移動部件上，x軸橫梁安裝于z軸移動組件的移動部件上，這種設(shè)置方式可在確保移動架體穩(wěn)定性的前提下節(jié)省z軸移動組件或y軸移動組件的使用數(shù)量。

11、在一些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)動組件為回轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述相機(jī)安裝于所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤上。

12、在一些實(shí)施方式中，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動設(shè)有穿孔，所述穿孔與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動的軸線同軸設(shè)置，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動通過所述穿孔穿套于所述x軸橫梁外。

13、通過將回轉(zhuǎn)驅(qū)動穿套在x軸橫梁外，可使得回轉(zhuǎn)驅(qū)動安裝到x軸橫梁上后的整體高度較小，節(jié)省豎向空間。

14、在一些實(shí)施方式中，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動為齒式回轉(zhuǎn)驅(qū)動。

15、通常來講，齒式回轉(zhuǎn)驅(qū)動相比于蝸輪蝸桿式回轉(zhuǎn)驅(qū)動而言，其結(jié)構(gòu)簡單，重量和體積較小，不易對相機(jī)和補(bǔ)光燈造成遮擋。

16、在一些實(shí)施方式中，所述z軸移動組件和所述y軸移動組件均為直線導(dǎo)軌，所述z軸移動組件的移動部件和所述y軸移動組件的移動部件均為所述直線導(dǎo)軌上的滑塊。

17、在一些實(shí)施方式中，植物表型采集裝置還包括輸送線，所述輸送線用于運(yùn)輸待拍攝的植物，所述輸送線經(jīng)過所述成像暗室。

18、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，具有以下有益效果的至少一種：

19、1、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通過將相機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)動組件上，并將轉(zhuǎn)動組件設(shè)置在移動架體上，使得相機(jī)能夠隨著轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并且相機(jī)能夠通過移動架體移動而移動到植物頂部、植物側(cè)面及植物斜上方等方位，從而實(shí)現(xiàn)了利用同一個相機(jī)不僅能對植物頂部進(jìn)行拍攝，而且還能對植物側(cè)面進(jìn)行拍攝，也就是說通過相機(jī)的可移動(包括轉(zhuǎn)動)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了同一個相機(jī)對植物多方位多角度的拍攝，無需在植物的每個拍攝位置都單獨(dú)布設(shè)相機(jī)，節(jié)省了相機(jī)的布設(shè)數(shù)量，大大降低了成本。

20、2、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通過在轉(zhuǎn)動組件上布設(shè)多個不同類型的相機(jī)，利用轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動以使其中某一類型的相機(jī)到達(dá)拍攝位置，當(dāng)需要切換相機(jī)類型時通過控制轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動便可實(shí)現(xiàn)，這使得植物表型采集裝置能夠獲取不同類型的表型數(shù)據(jù)，提升了植物表型采集裝置的適用性。同時，多個不同類型的相機(jī)同時設(shè)置在同一個轉(zhuǎn)動組件上，大大節(jié)省了植物表型采集裝置的占用空間及生產(chǎn)運(yùn)輸成本。

21、3、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通過將補(bǔ)光燈設(shè)置在轉(zhuǎn)動組件上，并且補(bǔ)光燈與相機(jī)能夠同步轉(zhuǎn)動，也就是說補(bǔ)光燈與相機(jī)的運(yùn)動路徑(運(yùn)動軌跡)是一致的，這樣不管相機(jī)處于哪個拍攝位置，補(bǔ)光燈均能同步提供補(bǔ)光，無需在植物的每個拍攝位置都單獨(dú)布設(shè)與此拍攝位置適配的補(bǔ)光燈，節(jié)省了補(bǔ)光燈的布設(shè)數(shù)量和占用空間，降低了成本。

22、4、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通過將z軸移動組件安裝于y軸移動組件的移動部件上，x軸橫梁安裝于z軸移動組件的移動部件上，這種設(shè)置方式可在確保移動架體穩(wěn)定性的前提下節(jié)省z軸移動組件或y軸移動組件的使用數(shù)量。

23、5、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通過將回轉(zhuǎn)驅(qū)動穿套在x軸橫梁外，可使得回轉(zhuǎn)驅(qū)動安裝到x軸橫梁上后的整體高度較小，節(jié)省豎向空間。

24、6、本技術(shù)提供的一種植物表型采集裝置，通常來講，齒式回轉(zhuǎn)驅(qū)動相比于蝸輪蝸桿式回轉(zhuǎn)驅(qū)動而言，其結(jié)構(gòu)簡單，重量和體積較小，不易對相機(jī)和補(bǔ)光燈造成遮擋。