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

背景技術：

設施農業(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注，在我國得到快速發(fā)展。穴盤育苗技術作為設施農業(yè)中一門關鍵技術，也備受人們的青睞，目前已經在市場上普遍應用。利用機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鍵技術之一，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行補苗作業(yè)。此時需要利用機器視覺技術對穴盤中幼苗定位，并對其生長質量檢測識別。在實際工程應用中，通過圖像處理識別穴盤上的圓通孔可對穴盤區(qū)域進行劃分，但由于穴盤上的圓通孔與育苗基質顏色相近(均接近黑色)，影響了圓通孔的識別，降低了機器視覺技術及其軟件算法對幼苗檢測判斷的精確度。針對這一問題，有學者提出了輔助檢測的裝置，比如已申專利的輔助機器視覺穴盤幼苗質量檢測的間苗裝置、苗盤分隔裝置，還存在一些不足，如占地空間大，容易損傷幼苗的質量等。

技術實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明提供的技術方案是：

一種輔助機器視覺穴盤幼苗質量檢測的打光識別裝置；其特征在于該裝置包括：機架、布置在機架上部且攜帶視覺檢測設備的xy位移平臺、設置在機架中部且其位于xy位移平臺下邊以輸送帶孔穴盤的傳送帶組件以及布設在機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軸向滑移導軌水平且相互平行地安裝在機架下表面；兩個y軸向滑移導軌分別通過與x軸向滑移導軌配合的x軸向滑塊可滑動地定位在機架上；另有視覺檢測設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架上，尾輥和與驅動電機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，使得視覺檢測設備能夠利用光學原理協(xié)助機器視覺準確無誤地捕捉和提取圖像信息，確保了幼苗實現(xiàn)精準定位和識別檢測，而且速度快、工作效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖。

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構示意圖。

圖5是本發(fā)明中xy移動平臺的主視結構示意圖。

圖中有：1、機架；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、驅動電機；8、透光小孔；9、x軸向滑移導軌；10、x軸向滑塊；11、滑塊連接板；12、y軸向滑移導軌；13、y軸向滑塊；14、主輥；15、傳送帶；16、尾輥。

具體實施方式

下面結合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步說明。

如圖所示的輔助機器視覺穴盤幼苗質量檢測的打光識別裝置中：xy位移平臺2布置在機架1上部，xy位移平臺的底端攜帶著視覺檢測設備3；傳送帶組件5設置在機架中部并且位于xy位移平臺以及視覺檢測設備的下邊，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進行調節(jié))；led打光燈組6布設在機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，計算機通過光點對穴盤及幼苗進行精準定位。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，使檢測效果更佳。led打光燈組的電氣線路為常規(guī)技術，故不再一一細述。

圖5中可見：xy滑移平臺2包括：x軸向滑移導軌9、x軸向滑塊10、滑塊連接板11、y軸向滑移導軌12、y軸向滑塊13。其中x軸向滑移導軌分別安裝在機架1頂端兩橫梁的下表面，x軸向滑塊10與滑移導軌滑動配合，每個x軸向滑移導軌均布兩個。每個x軸向滑移導軌上的x軸向滑塊，均通過滑塊連接板11與另一個x軸向滑移導軌上對應的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軸向滑移導軌12；每個y軸向滑移導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。此平臺可以用來調整設備的位置，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7驅動；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)地安裝在機架18的相應位置，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；接著由電機驅動主輥，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)，將穴盤到達檢測區(qū)域后，電機停止；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)基質為暗黑色)，并將圖像信息傳輸?shù)接嬎銠C進行圖像的分析處理，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)的幼苗質量檢測分析。

技術特征：

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

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