果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括果實自動監(jiān)測裝置、通訊裝置、服務(wù)器端處理裝置；該系統(tǒng)通過果實自動監(jiān)測裝置獲取果實圖像信息，通過傳輸裝置將圖片傳到服務(wù)器端處理裝置，通過服務(wù)器端處理裝置獲取果實大小、顏色動態(tài)變化信息，為果樹的生產(chǎn)管理提供重要參考信息。該系統(tǒng)將已知顏色、大小的球形物體作為參照物、用已知顏色的板作為背景板準(zhǔn)確的實現(xiàn)了果實大小計算及果實顏色計算，并實現(xiàn)了田間果實的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，顯著提高了工作效率，同時可為果樹的生產(chǎn)管理提供重要參考決策，有利于促進(jìn)優(yōu)質(zhì)果品的生產(chǎn)。
【專利說明】果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)作物信息【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]果實的生長發(fā)育動態(tài)影響到果實的最終品質(zhì)，決定著果品的商品價格。對果實生長發(fā)育動態(tài)的測量不僅要關(guān)注果實大小的變化，還需要關(guān)注果實顏色的變化。目前果實大小主要靠人工定期用游標(biāo)卡尺到田間進(jìn)行測量，顏色信息獲取主要用色差儀或比色卡進(jìn)行測量。這種測量方法不連續(xù)，且容易受天氣的影響，導(dǎo)致不能按時測量，另外人工測量勞動強度大，耗時長，難以實時把握果實生長的全過程。隨著機器視覺的廣泛應(yīng)用，機器視覺在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸增多，但目前應(yīng)用機器視覺大多進(jìn)行比較粗泛的監(jiān)測，如獲取一些圖像信息、遠(yuǎn)程進(jìn)行查看等。
[0003]專利201310385269于葡萄架上固定尺子，以尺子作為參照物來估計葡萄枝條的生長情況，這種方法省時、省力，適合評價平面方向上枝條或果實的生長情況。Zeng等在設(shè)施栽培中將葡萄枝固定在垂直的木板上，采用數(shù)碼相機進(jìn)行葡萄果實生長的自動監(jiān)測(Zeng Q, Wang S，Liu C，et al.Development of a novel system for accu rate andcontinuous measurement of fruit diameter in agriculture and its a pplicationsto grapes [J].Journal of Electronic Imaging, 2009，18 (4): 043005-043005-12.)。而薔薇科喬木類果樹枝、葉、果的生長具有很強的空間立體性，果實的位置從剛開始結(jié)果到最后采收時會發(fā)生較大的變化，因此薔薇科喬木類果樹果實的生長難以用一個固定的參考平面進(jìn)行評價。
[0004]專利201310007369發(fā)明了一種利用數(shù)碼相機測定蘋果果實著色的方法，該方法利用數(shù)碼相機在田間獲取果實圖像，然后將圖片導(dǎo)入計算機進(jìn)行處理，獲取蘋果的顏色特征。該方法開始嘗試蘋果顏色新的評價方法，但該方法需人工到田間照相，所獲取的數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性、實時性。
[0005]專利201210040542發(fā)明了一種基于嵌入式雙相機平臺的智能溫室油桃果實生長速率無線監(jiān)測系統(tǒng)。兩臺USB相機配合嵌入式技術(shù)和3G無線傳輸技術(shù)，對溫室油桃果實生長實施遠(yuǎn)程實時監(jiān)測。該專利未對果實的顏色進(jìn)行計算。
實用新型內(nèi)容
[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過果實自動監(jiān)測裝置獲取帶有參照物和背景板的果實圖像信息，通過傳輸裝置將圖片傳到服務(wù)器，通過圖像處理獲取果實大小、顏色動態(tài)變化信息，為果樹的生產(chǎn)管理提供重要參考信息。
[0008](二)技術(shù)方案[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，所述自動監(jiān)測系統(tǒng)包括:果實自動監(jiān)測裝置、通訊裝置、服務(wù)器端處理裝置。
[0010]所述果實自動監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測果實的大小及顏色，并將處理后的結(jié)果發(fā)送至所述通訊裝置。
[0011 ] 所述通訊裝置(5 )，用于接收和處理果實自動監(jiān)測裝置發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)，并將圖像發(fā)送至所述服務(wù)器端處理裝置。
[0012]所述服務(wù)器端處理裝置，用于接收所述通訊裝置傳輸過來的信息，并對果實的大小及果實的顏色進(jìn)行分析；
[0013]優(yōu)選的，所述果實自動監(jiān)測裝置還包括參照物、背景板、照相裝置、處理控制裝置、支架、底座。
[0014]優(yōu)選的，所述參照物為已知大小、顏色的球形物體；
[0015]優(yōu)選的，所述背景板為已知顏色的平板，固定于目標(biāo)果實的后方。
[0016]優(yōu)選的，所述照相裝置包括鏡頭和圖像傳感器。
[0017]優(yōu)選的，所述處理控制裝置包括微控制器、圖像輸入AD轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、顯示與設(shè)置頁面。
[0018]優(yōu)選的，所述支架為不銹鋼材料，用于固定照相裝置和處理控制裝置。
[0019]優(yōu)選的，所述支架固定于所述底座上。
[0020]優(yōu)選的，所述通訊裝置可通過有線或無線傳輸單元進(jìn)行圖像信息傳輸，其中無線傳輸單元包括路由器和3G模塊，在果實自動監(jiān)測裝置上監(jiān)測到的果實數(shù)據(jù)通過3G模塊中的SM卡將獲取的圖像信息發(fā)送到路由器，路由器通過有線或者無線的方式與服務(wù)器處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。
[0021](三)有益效果
[0022]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:可以根據(jù)需要實時獲取帶有參照物和背景板的田間果實圖像，通過無線裝置將圖像傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器，通過服務(wù)器端處理裝置獲得果實大小、顏色的動態(tài)信息。該裝置可實現(xiàn)田間果實的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測，顯著提高了工作效率，同時可為果樹的生產(chǎn)管理提供重要參考決策，有利于促進(jìn)優(yōu)質(zhì)果品的生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例的果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]其中，I參照物；2背景板；3照相裝置；4處理控制裝置；5通訊裝置；6支架；7底座。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0026]實施例1:
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，所述自動監(jiān)測系統(tǒng)包括:果實自動監(jiān)測裝置、通訊裝置、服務(wù)器端處理裝置。
[0028]所述果實自動監(jiān)測裝置包括參照物1、背景板2、照相裝置3、處理控制裝置4、支架6、底座7。
[0029]所述參照物I為已知大小、顏色的球形物體，外觀形狀與果實接近。球形參照物用硬線固定于結(jié)果枝上，與果實處于同一個垂直面上。
[0030]所述背景板2為已知顏色的平板，有利于服務(wù)器端處理裝置進(jìn)行目標(biāo)果實的分害I]，同時也可用作果實顏色變化程度的參照物，背景板可用硬線固定于枝條上，也可用支架支撐，固定于目標(biāo)果后方。
[0031]所述照相裝置3包括鏡頭和圖像傳感器。鏡頭采用高清視頻監(jiān)控鏡頭，圖像傳感器采用CCD或CMOS圖像傳感器，用于獲取果實的圖像信號。
[0032]所述處理控制裝置4包括微控制器、圖像輸入AD轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、顯示與設(shè)置界面，處理控制裝置用于控制照相裝置進(jìn)行按實際要求進(jìn)行定時拍照，將圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后的結(jié)果保存到存儲模塊，根據(jù)需要將照片發(fā)送到傳輸裝置。顯示界面主要用于處理控制裝置的設(shè)置，包括調(diào)照相參數(shù)調(diào)整、照相時間間隔設(shè)置、照相次數(shù)等。
[0033]所述支架6為不銹鋼材料，用于固定照相裝置、處理控制裝置。
[0034]所述支架6固定于底座7上。
[0035]實施例2:
[0036]優(yōu)選的，通訊裝置5可通過有線或無線傳輸單元進(jìn)行圖像信息傳輸，無線傳輸單元包括路由器、3G模塊，在果實自動監(jiān)測裝置上監(jiān)測到的果實數(shù)據(jù)通過3G模塊中的SIM卡將獲取的圖像信息發(fā)送到路由器，路由器通過有線或者無線的方式與服務(wù)器處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。
[0037]優(yōu)選的，服務(wù)器端處理裝置主要包括果實大小的分析，果實顏色的分析兩大部分。
[0038]其中，通訊裝置采用現(xiàn)有技術(shù)手段對圖像進(jìn)行傳輸，服務(wù)器端處理裝置通過通訊裝置傳輸?shù)膱D像，以參照物實際大小與圖片中參照物大小作比較得到果實大小，通過背景板顏色與圖片中背景板顏色作比較得到果實的顏色。
[0039]由以上實施例可以看出，本實用新型的果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測裝置，將已知顏色、大小的球形物體作為參照物、用已知顏色的板作為背景板，球形參照物在形狀上與果實接近，其中球形參照物的另一個優(yōu)點是通過將球形參照物固定于結(jié)果枝上，當(dāng)果實、結(jié)果枝移動時，參照物隨著移動，本實用新型有利于應(yīng)用參照物進(jìn)行果實大小的計算。光線對果實的顏色影響較大，為了能準(zhǔn)確計算出果實的實際顏色，本實用新型應(yīng)用已知顏色的球形參照物、背景板，通過計算可獲得果實的實際顏色。此外背景板有利于進(jìn)行目標(biāo)果實的分割。
[0040]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，所述自動監(jiān)測系統(tǒng)包括:果實自動監(jiān)測裝置、通訊裝置、服務(wù)器端處理裝置； 所述果實自動監(jiān)測裝置，用于獲取果實圖像信息，并將圖像發(fā)送至所述通訊裝置； 所述通訊裝置(5)，用于接收和處理果實自動監(jiān)測裝置發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)，并將圖像發(fā)送至所述服務(wù)器端處理裝置； 所述服務(wù)器端處理裝置，用于接收所述通訊裝置傳輸?shù)膱D像信息，并對果實的大小及果實的顏色進(jìn)行分析； 其特征在于，所示果實自動監(jiān)測裝置還包括參照物(I)、背景板(2 ); 所述參照物(I)為已知大小、顏色的物體； 所述背景板(2)為已知顏色的平板，固定于目標(biāo)果實的后方。
2.如權(quán)利要求1所述的一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述參照物(I)為外觀形狀與果實相近的球形物體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述果實自動監(jiān)測裝置還包括:照相裝置(3)、處理控制裝置(4)、支架(6)； 所述照相裝置(3)包括鏡頭和圖像傳感器； 所述處理控制裝置(4)包括微控制器、圖像輸入AD轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、顯示與設(shè)置界面，用于對照相參數(shù)、照相時間間隔及照相次數(shù)進(jìn)行調(diào)整與設(shè)置； 所述支架(6 )用于固定照相裝置(3 )和處理控制裝置(4 )。
4.如權(quán)利要求3所述的一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述照相裝置的圖像傳感器采用CXD或CMOS圖像傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種果實外觀品質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊裝置(5)用于通過有線或無線傳輸單元進(jìn)行圖像信息傳輸。
【文檔編號】G01B11/00GK203744929SQ201420123941
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】李明, 陳梅香, 楊信廷, 錢建平, 張勇, 孫傳恒, 李文勇, 周超, 杜曉偉, 王慧 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心