本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械中的基于機(jī)器視覺的自動移栽機(jī)械，尤其是涉及一種輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置。

背景技術(shù)：

設(shè)施農(nóng)業(yè)憑借其自動化程度高、種植效率高、環(huán)境依賴度低等優(yōu)點越來越受廣大勞動人民的關(guān)注，在我國得到快速發(fā)展。穴盤育苗技術(shù)作為設(shè)施農(nóng)業(yè)中一門關(guān)鍵技術(shù)，也備受人們的青睞，目前已經(jīng)在市場上普遍應(yīng)用。利用機(jī)器視覺辨識幼苗健康狀況是自動化移栽穴盤幼苗過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對獲取圖像的區(qū)域劃分是圖像識別的重要步驟。

穴盤苗出廠前需要用健康的幼苗對未發(fā)芽、長勢不好以及漏播的穴孔進(jìn)行補(bǔ)苗作業(yè)。此時需要利用機(jī)器視覺技術(shù)對穴盤中幼苗定位，并對其生長質(zhì)量檢測識別。在實際工程應(yīng)用中，通過圖像處理識別穴盤上的圓通孔可對穴盤區(qū)域進(jìn)行劃分，但由于穴盤上的圓通孔與育苗基質(zhì)顏色相近(均接近黑色)，影響了圓通孔的識別，降低了機(jī)器視覺技術(shù)及其軟件算法對幼苗檢測判斷的精確度。針對這一問題，有學(xué)者提出了輔助檢測的裝置，比如已申專利的輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的間苗裝置、苗盤分隔裝置，還存在一些不足，如占地空間大，容易損傷幼苗的質(zhì)量等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置，該裝置應(yīng)有助于對穴盤中幼苗實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和識別檢測，并具有工作效率高的特點。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置；其特征在于該裝置包括：機(jī)架、布置在機(jī)架上部且攜帶視覺檢測設(shè)備的xy位移平臺、設(shè)置在機(jī)架中部且其位于xy位移平臺下邊以輸送帶孔穴盤的傳送帶組件以及布設(shè)在機(jī)架下部且位于傳送帶組件下邊的led打光燈組。

所述xy位移平臺中，兩根x軸向滑移導(dǎo)軌水平且相互平行地安裝在機(jī)架下表面；兩個y軸向滑移導(dǎo)軌分別通過與x軸向滑移導(dǎo)軌配合的x軸向滑塊可滑動地定位在機(jī)架上；另有視覺檢測設(shè)備分別通過安裝板可滑動地定位在y軸向滑塊上。

所述視覺檢測設(shè)備安裝在短連接板的下端表面，用于圖像信號的采集和傳輸。

所述傳送帶組件中，主輥和尾輥相互平行且間隔一定距離地安裝在機(jī)架上，尾輥和與驅(qū)動電機(jī)連接的主輥的兩端分別安裝著同步帶輪，兩條傳送帶套在滾軸上的同步帶輪上。

本發(fā)明的有益效果是：由于采用了輔助打光裝置，使得視覺檢測設(shè)備能夠利用光學(xué)原理協(xié)助機(jī)器視覺準(zhǔn)確無誤地捕捉和提取圖像信息，確保了幼苗實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和識別檢測，而且速度快、工作效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中l(wèi)ed打光燈組的俯視狀態(tài)示意圖。

圖3是本發(fā)明中穴盤與傳送帶組件的俯視狀態(tài)示意圖。

圖4是本發(fā)明中傳送帶組件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中xy移動平臺的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中有：1、機(jī)架；2、xy位移平臺；3、視覺檢測裝置；4、穴盤；5、傳送帶組件；6、led打光燈組；7、驅(qū)動電機(jī)；8、透光小孔；9、x軸向滑移導(dǎo)軌；10、x軸向滑塊；11、滑塊連接板；12、y軸向滑移導(dǎo)軌；13、y軸向滑塊；14、主輥；15、傳送帶；16、尾輥。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖所示的輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置中：xy位移平臺2布置在機(jī)架1上部，xy位移平臺的底端攜帶著視覺檢測設(shè)備3；傳送帶組件5設(shè)置在機(jī)架中部并且位于xy位移平臺以及視覺檢測設(shè)備的下邊，穴盤4(帶透光小孔8)可放置在傳送帶組件上由傳送帶組件驅(qū)動(視覺檢測裝置位于傳送帶正上方，其具體位置可以通過xy位移平臺2進(jìn)行調(diào)節(jié))；led打光燈組6布設(shè)在機(jī)架下部并且位于傳送帶組件下邊；led打光燈組通過兩輸送帶中間的空曠位置對穴盤底部打光，燈光可以穿過穴盤上的透光小孔并被視覺檢測裝置捕捉，計算機(jī)通過光點對穴盤及幼苗進(jìn)行精準(zhǔn)定位。所述led打光燈組，是在一塊鈑金上貼上多條led燈帶6-1來增加光強(qiáng)，使檢測效果更佳。led打光燈組的電氣線路為常規(guī)技術(shù)，故不再一一細(xì)述。

圖5中可見：xy滑移平臺2包括：x軸向滑移導(dǎo)軌9、x軸向滑塊10、滑塊連接板11、y軸向滑移導(dǎo)軌12、y軸向滑塊13。其中x軸向滑移導(dǎo)軌分別安裝在機(jī)架1頂端兩橫梁的下表面，x軸向滑塊10與滑移導(dǎo)軌滑動配合，每個x軸向滑移導(dǎo)軌均布兩個。每個x軸向滑移導(dǎo)軌上的x軸向滑塊，均通過滑塊連接板11與另一個x軸向滑移導(dǎo)軌上對應(yīng)的x軸向滑塊連接為一體，滑塊連接板的下表面又安裝(推薦用螺栓緊固件固定)著y軸向滑移導(dǎo)軌12；每個y軸向滑移導(dǎo)軌上套裝著可滑動的y軸向滑塊；兩個y軸向滑塊通過一安裝板固定為一體，視覺檢測裝置3固定在安裝板的下表面。此平臺可以用來調(diào)整設(shè)備的位置，以求得到最佳的視覺效果。

如圖4所示，所述傳送帶組件5由電機(jī)7驅(qū)動；其中：主輥14和尾輥16相互平行且間隔一定距離(該距離可根據(jù)需要確定)地安裝在機(jī)架18的相應(yīng)位置，主輥和尾輥的兩端均分別安裝著同步帶輪，兩條傳送帶15(即同步帶)套裝在同步帶輪上(保持著相互平行的狀態(tài))。兩條傳送帶15中間的部分空間是為了讓led打光燈組發(fā)出的光線盡量多地往上透射。

本發(fā)明的工作原理是：

本發(fā)明開始工作時，先將穴盤放到傳送帶上并且調(diào)整xy位移平臺，使視覺檢測裝置位于較為合適的位置；接著由電機(jī)驅(qū)動主輥，主輥上的同步帶輪帶動傳送帶移動(同步帶輪確保兩個傳送帶等速)，將穴盤到達(dá)檢測區(qū)域后，電機(jī)停止；然后打開led打光燈組中的led燈，燈光往上穿過傳送帶上穴盤的透光小孔，再被視覺檢測裝置捕捉(圓通孔在圖像中顏色為亮色，培養(yǎng)基質(zhì)為暗黑色)，并將圖像信息傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行圖像的分析處理，提取圓通孔的特征，實現(xiàn)穴盤的定位和圖像分割，以便后續(xù)的幼苗質(zhì)量檢測分析。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置。目的是提供的裝置應(yīng)有助于對穴盤中幼苗實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和識別檢測，并具有工作效率高的特點。技術(shù)方案是：一種輔助機(jī)器視覺穴盤幼苗質(zhì)量檢測的打光識別裝置；該裝置包括：機(jī)架、布置在機(jī)架上部且攜帶視覺檢測設(shè)備的xy位移平臺、設(shè)置在機(jī)架中部且其位于xy位移平臺下邊以輸送帶孔穴盤的傳送帶組件以及布設(shè)在機(jī)架下部且位于傳送帶組件下邊的LED打光燈組。所述xy位移平臺中，兩根x軸向滑移導(dǎo)軌水平且相互平行地安裝在機(jī)架下表面；兩個y軸向滑移導(dǎo)軌分別通過與x軸向滑移導(dǎo)軌配合的x軸向滑塊可滑動地定位在機(jī)架上；另有視覺檢測設(shè)備分別通過安裝板可滑動地定位在y軸向滑塊上。

技術(shù)研發(fā)人員：童俊華;楊太瑋;俞亞新;武傳宇;曾智輝;楮佳男;付紳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.19
技術(shù)公布日：2017.07.28