專(zhuān)利名稱(chēng)：包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包衣種子檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
包衣種子是種子經(jīng)丸?；夹g(shù)處理得到的種子。種子丸?；夹g(shù)可以將小粒種子或者表面不規(guī)則的種子，通過(guò)制丸機(jī)將助劑和粉狀惰性物質(zhì)包裹在種子表面，在不改變?cè)N子的生物學(xué)特性的基礎(chǔ)上，增加種子的質(zhì)量和體積，形成具有一定大小、一定強(qiáng)度、表面光滑的球形或準(zhǔn)球形顆粒。包衣種子不僅可以使機(jī)械化播種得以實(shí)現(xiàn)，且能提高機(jī)械化播種的均勻性和精確性，提高種子的發(fā)芽率和出苗整齊度。裂解度和整齊度是包衣種子質(zhì)量檢驗(yàn)中的重要指標(biāo)。目前，現(xiàn)有的包衣種子裂解度測(cè)定普遍采用的方法是，對(duì)于具有設(shè)定粒數(shù)的一批試樣種子，將充分曬干的包衣種子置于培養(yǎng)皿濕潤(rùn)濾紙上，5分鐘后，通過(guò)人工觀察得到開(kāi)裂、松散的種子粒數(shù)，并除以試樣總粒數(shù)得到此批試樣種子的裂解度值；此外，整齊度是包衣種子的外形指標(biāo)，目前普遍采用過(guò)篩稱(chēng)重的方法測(cè)定包衣種子的整齊度。顯而易見(jiàn)，在現(xiàn)有的包衣種子質(zhì)量檢驗(yàn)方法，檢測(cè)效率和精度較低，并且耗費(fèi)人力，因此，迫切需要提供一種能夠精確、自動(dòng)測(cè)定包衣種子裂解度和整齊度的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中包衣種子質(zhì)量測(cè)定效率低且精確度低的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，包括:采集包衣種子的圖像；通過(guò)對(duì)所述圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)；根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。本發(fā)明還提供了一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，包括:圖像采集模塊，用于采集所述包衣種子的圖像；識(shí)別模塊，用于通過(guò)進(jìn)行圖像識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)；參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。此外，本發(fā)明還提供了一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，包括測(cè)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)和控制器，其中，所述控制器包括本發(fā)明所提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置；所述測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)座單元和測(cè)試單元；所述機(jī)座單元包括底座和立板，所述立板設(shè)置在所述底座上；所述測(cè)試單元包括測(cè)試臺(tái)、培養(yǎng)皿和攝像頭，所述測(cè)試臺(tái)固定設(shè)置于所述底座上，所述培養(yǎng)皿放置于所述測(cè)試臺(tái)上，用以放置被測(cè)試的包衣種子，所述攝像頭與所述立板連接且設(shè)置于所述測(cè)試臺(tái)正上方，所述攝像頭將采集的圖像發(fā)送至所述控制器。本發(fā)明提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)，通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，使包衣種子裂解度和整齊度的精確化和自動(dòng)化測(cè)定得以實(shí)現(xiàn)，不僅提高了檢測(cè)精度，提升了檢測(cè)效率，且操作簡(jiǎn)便，減少人力投入。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法中步驟104的流程圖；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的主視圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的右視圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的俯視圖。附圖標(biāo)記:1-底座；2-測(cè)試臺(tái)； 3-延伸臂；

4-第一鎖母； 5-調(diào)節(jié)臂； 6-第二鎖母；7-補(bǔ)光燈；8-攝像頭； 9-攝像頭固定臂；10-移動(dòng)平臺(tái)； 11-滑軌；12-電機(jī)固定板；13-電機(jī)；14-串口；15-滑軌固定板；16-上限位開(kāi)關(guān)；17-觸發(fā)塊； 18-下限位開(kāi)關(guān)；19-立板；20-聯(lián)軸器； 21-絲桿；22-絲桿固定塊；23-培養(yǎng)皿； 24-螺栓。
具體實(shí)施例方式整齊度是衡量包衣種子大小一致性和均勻性的外形指標(biāo)，裂解度是衡量包衣種子經(jīng)濕潤(rùn)試紙的浸潤(rùn)后自然開(kāi)裂能力的指標(biāo)，無(wú)論是整齊度還是裂解度都可以用包衣種子的面積特征來(lái)測(cè)定。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例的方法包括:步驟102、采集包衣種子的圖像。具體的，包衣種子的圖像為多個(gè)包衣種子均勻排列的平面圖像，采集的包衣種子的圖像是通過(guò)攝像機(jī)拍照，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送至控制器的圖像數(shù)據(jù)。步驟103、通過(guò)對(duì)所述圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)。具體的，在提取所需包衣種子的輪廓特征參數(shù)前，需對(duì)采集的包衣種子單幀圖像進(jìn)行預(yù)處理，首先，對(duì)圖像進(jìn)行灰度化處理，用來(lái)減少數(shù)據(jù)量和提高處理速度；其次，由于圖像成像過(guò)程和模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中多因素的影響，采集的圖像帶有噪聲信號(hào)，需對(duì)圖像再進(jìn)行濾波處理，濾波后的圖像較好的去除了噪聲，包衣種子輪廓清晰，包衣種子的細(xì)節(jié)特征也得以保留。圖像經(jīng)預(yù)處理后，結(jié)合閾值法和邊緣檢測(cè)將包衣種子從背景圖像中分離出來(lái)，并通過(guò)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對(duì)二值化圖像處理以平滑輪廓邊界，然后，從多個(gè)包衣種子組成的排列中逐個(gè)提取單粒包衣種子圖像的輪廓特征參數(shù)，得到被測(cè)試的包衣種子的輪廓特征參數(shù)數(shù)列。優(yōu)選的輪廓特征參數(shù)為面積，但不局限于面積，還可以是包衣種子的周長(zhǎng)、長(zhǎng)、寬或圓形度等特征參數(shù)。步驟104、根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。通過(guò)對(duì)得到的被測(cè)試的包衣種子的面積特征參數(shù)數(shù)列計(jì)算，得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。本實(shí)施例的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，通過(guò)采集包衣種子的圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取包衣種子的輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值，能夠顯著提高包衣種子測(cè)定的效率和精度，減少人力投入。進(jìn)一步，上述實(shí)施例中的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的步驟102具體包括:接收攝像頭采集的所述包衣種子單幀圖像作為整齊度或者裂解度測(cè)定用圖像。選擇采集整齊度單幀圖像時(shí)，攝像頭即時(shí)接收到拍照指令，自動(dòng)對(duì)焦成像，控制器接收經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的包衣種子單幀圖像，并將包衣種子單幀圖像設(shè)定為整齊度測(cè)定用圖像；由于測(cè)定裂解度時(shí)需要包衣種子經(jīng)濕潤(rùn)試紙的浸潤(rùn)5分鐘，因此，選擇采集裂解度單幀圖像時(shí)，在延時(shí)5分鐘后攝像頭接收到發(fā)送的拍照指令，自動(dòng)對(duì)焦成像，控制器接收經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的包衣種子單幀圖像，并將包衣種子單幀圖像設(shè)定為裂解度測(cè)定用圖像。進(jìn)一步，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法中步驟104的流程圖，如圖2所示，本實(shí)施例的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的步驟104具體包括:步驟104a、根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算所述包衣種子總粒數(shù)。統(tǒng)計(jì)步驟103得到的被測(cè)試的包衣種子的面積特征參數(shù)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)，并將所得值作為包衣種子總粒數(shù)。步驟104b、比較所述輪廓特征參數(shù)和標(biāo)定閾值，將輪廓特征參數(shù)超出所述標(biāo)定閾值范圍的包衣種子圖像剔除。根據(jù)包衣種子的不同，設(shè)定有不同的面積閾值，無(wú)論是整齊度還是裂解度，判定超出面積閾值的包衣種子為不合格，將步驟103中得到被測(cè)試的包衣種子的面積特征參數(shù)數(shù)列與面積閾值一一比對(duì)，將超出閾值的項(xiàng)剔除，得到合格包衣種子的面積特征參數(shù)數(shù)列。步驟104c、計(jì)算剩余的合格包衣種子粒數(shù)。統(tǒng)計(jì)步驟104b中合格包衣種子的面積特征參數(shù)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)，并將所得值作為合格包衣種子粒數(shù)。步驟104d、將所述合格包衣種子粒數(shù)除以所述包衣種子總粒數(shù)，得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。將步驟104b中得到的合格包衣種子粒數(shù)除以步驟104a中得到的包衣種子總粒數(shù)，得到被測(cè)試的包衣種子的整齊度值或是裂解度值。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法的流程圖。本實(shí)施例基于上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，本實(shí)施例的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法在步驟102之前還包括:步驟101、對(duì)被測(cè)的所述包衣種子進(jìn)行補(bǔ)光。在采集包衣種子的圖像之前，可以通過(guò)補(bǔ)光燈控制器接收補(bǔ)光指令，在攝像機(jī)快門(mén)動(dòng)作之前，點(diǎn)亮補(bǔ)光燈，保證燈光照射在被測(cè)試的包衣種子上。對(duì)包衣種子補(bǔ)光，保證了拍照環(huán)境的照度，提高了采集圖像的質(zhì)量，便于后期的圖像識(shí)別。更進(jìn)一步，如圖3所示，本實(shí)施例的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法在步驟101之前還包括:步驟100、接收攝像頭采集的所述包衣種子的實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)所述實(shí)時(shí)圖像對(duì)所述攝像頭焦距進(jìn)行調(diào)整。具體的，輪廓邊緣的梯度為被測(cè)物和背景之間的對(duì)比度，以輪廓邊緣的梯度作為聚焦依據(jù)，離焦的圖像，輪廓邊緣模糊不清，對(duì)比度下降，離焦越遠(yuǎn)，對(duì)比度越低。攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集包衣種子的圖像，控制器實(shí)時(shí)接收經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的包衣種子圖像，對(duì)接收的圖像進(jìn)行識(shí)別，提取包衣種子輪廓邊緣的梯度信息，通過(guò)包衣種子輪廓邊緣的梯度，判斷攝像頭對(duì)焦是否準(zhǔn)確，圖像是否清晰，并給出控制信號(hào)控制攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)接收到的每一幀圖像實(shí)時(shí)判斷，實(shí)時(shí)給出控制信號(hào)控制攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)，直到采集到的圖像中包衣種子輪廓邊緣的梯度滿足要求，完成攝像頭的調(diào)焦。聚焦依據(jù)不僅可以利用輪廓邊緣的梯度信息，還可以利用圖像中其它的有效信息進(jìn)行判斷，例如頻率、相位等。采用此方法對(duì)攝像頭調(diào)焦，響應(yīng)速度快且靈活方便?；谏鲜鰧?shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，本發(fā)明還提供了一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，圖4本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例的裝置包括圖像采集模塊51、識(shí)別模塊52和參數(shù)計(jì)算模塊53。其中，圖像采集模塊51用于采集包衣種子的圖像；識(shí)別模塊52，與圖像采集模塊51連接，用于通過(guò)進(jìn)行圖像識(shí)別，獲取包衣種子的輪廓特征參數(shù)；參數(shù)計(jì)算模塊53，與識(shí)別模塊52連接，用于根據(jù)輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到包衣種子的整齊度值或裂解度值。本實(shí)施例的裝置的各功能模塊可用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例提供的如圖1所示的流程，其具體工作原理不再贅述，詳見(jiàn)上述方法實(shí)施例的描述。進(jìn)一步，本實(shí)施例的圖像采集模塊51具體用于接收攝像頭采集的所述包衣種子單幀圖像作為整齊度或者裂解度測(cè)定用圖像。圖像采集模塊51可用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例提供的步驟102的具體實(shí)施方式
，其具體工作原理不再贅述，詳見(jiàn)上述方法實(shí)施例的描述。進(jìn)一步，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示,本實(shí)施例的參數(shù)計(jì)算模塊53包括:總粒數(shù)計(jì)算單元531、參數(shù)比較單元532、合格粒數(shù)計(jì)算單元533和整齊度值或裂解度值計(jì)算單元534。具體的，總粒數(shù)計(jì)算單元531，用于根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算所述包衣種子總粒數(shù)；參數(shù)比較單元532,用于比較所述輪廓特征參數(shù)和標(biāo)定閾值,將輪廓特征參數(shù)超出所述標(biāo)定閾值范圍的包衣種子圖像剔除；合格粒數(shù)計(jì)算單元533，與參數(shù)比較單元532連接，用于計(jì)算剩余的合格包衣種子粒數(shù)，整齊度值或裂解度值計(jì)算單元534，與總粒數(shù)計(jì)算單元531和參數(shù)比較單元532連接，用于將所述合格包衣種子粒數(shù)除以所述包衣種子總粒數(shù)，得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。
參數(shù)計(jì)算模塊53的功能單元可用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例提供的步驟104的實(shí)施方式的流程，其具體工作原理不再贅述，詳見(jiàn)上述方法實(shí)施例的描述。本實(shí)施例的裝置，通過(guò)采集包衣種子圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理，獲取包衣種子的輪廓特征參數(shù)，并根據(jù)輪廓特征參數(shù)計(jì)算得到包衣種子的整齊度值或裂解度值。實(shí)現(xiàn)了包衣種子整齊度和裂解度的精確化和自動(dòng)化測(cè)定，不僅提高了檢測(cè)精度，提升了檢測(cè)效率，且操作簡(jiǎn)便，解放了人力。基于上述實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例的裝置還包括補(bǔ)光模塊71和調(diào)焦模塊72，其中，補(bǔ)光模塊71，用于對(duì)被測(cè)的包衣種子進(jìn)行補(bǔ)光；調(diào)焦模塊72，用于接收攝像頭采集的所述包衣種子的實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)所述實(shí)時(shí)圖像對(duì)所述攝像頭焦距進(jìn)行調(diào)整。補(bǔ)光模塊71可用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例提供的步驟101的實(shí)施方式的流程，其工作原理不再贅述，詳見(jiàn)上述方法實(shí)施例的描述。調(diào)焦模塊72可用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例提供的步驟100的實(shí)施方式的流程，其工作原理不再贅述，詳見(jiàn)上述方法實(shí)施例的描述。本實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，加入補(bǔ)光模塊，保證了拍照環(huán)境的照度，提高了采集圖像的質(zhì)量，便于后期的圖像識(shí)別。且通過(guò)調(diào)焦模塊，自動(dòng)并精確的實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)的調(diào)焦。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。基于上述實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，本發(fā)明還提供了一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的主視圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的右視圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)中測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的俯視圖。結(jié)合圖7、圖8、圖9所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)和控制器，其中，控制器包括本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置。測(cè)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)座單元和測(cè)試單元，機(jī)座單元包括底座I和立板19，測(cè)試單元包括測(cè)試臺(tái)2、培養(yǎng)皿23和攝像頭8，立板19固定設(shè)置于底座I上，測(cè)試臺(tái)2固定設(shè)置于底座I上，培養(yǎng)皿23放置于測(cè)試臺(tái)2上，用以放置被測(cè)試的包衣種子，攝像頭8與立板19上端連接且設(shè)置于測(cè)試臺(tái)2正上方，攝像頭8的鏡頭正對(duì)培養(yǎng)皿23中的包衣種子，攝像頭8將采集的圖像發(fā)送至控制器。攝像頭8與控制器之間連有圖像信號(hào)調(diào)理模塊，攝像頭8接收控制器發(fā)送的拍照指令，拍照成像，控制器接收經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的包衣種子圖像，圖像數(shù)據(jù)經(jīng)控制器處理、比較和計(jì)算后得到所測(cè)試的包衣種子的整齊度值或裂解度值。本實(shí)施例提供的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，使包衣種子整齊度和裂解度的精確化和自動(dòng)化測(cè)定得以實(shí)現(xiàn)，不僅提高了檢測(cè)精度，提升了檢測(cè)效率，且操作簡(jiǎn)便，解放了人力。進(jìn)一步，測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述攝像頭8在豎直方向運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)單元，移動(dòng)單元包括滑軌固定板15、滑軌11、電機(jī)固定板12、電機(jī)13和移動(dòng)平臺(tái)10，其中，滑軌固定板15與立板19固定連接，滑軌11平行設(shè)置于滑軌固定板15之上，移動(dòng)平臺(tái)10滑設(shè)在滑軌11上，滑軌11與移動(dòng)平臺(tái)10嵌套連接，攝像頭8與移動(dòng)平臺(tái)10固定連接，電機(jī)固定板12固定于立板19頂端，電機(jī)13固定于電機(jī)固定板12之上。電機(jī)13的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)串口 14與控制器連接，用于接收控制器發(fā)送的電機(jī)控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)所移動(dòng)平臺(tái)10沿滑軌11移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)攝像頭8的調(diào)焦?；谏鲜鲆苿?dòng)單元，電機(jī)13優(yōu)選的是步進(jìn)電機(jī)，移動(dòng)單元還包括聯(lián)軸器20、絲桿21和絲杠固定塊22，其中，兩個(gè)絲桿固定塊22固定設(shè)置在滑軌固定板15之上，絲杠固定塊22內(nèi)部設(shè)置有軸承，絲桿21上、下兩端分別與兩個(gè)絲桿固定塊22內(nèi)的軸承配合，絲桿21上端還通過(guò)聯(lián)軸器20與電機(jī)13固定連接，絲桿21的螺母與移動(dòng)平臺(tái)10固定連接，電機(jī)13驅(qū)動(dòng)絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲杠21的螺母驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)10在滑軌11上移動(dòng)。此外，電機(jī)13并不局限于步進(jìn)電機(jī)，還可選用能輸出直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。進(jìn)一步，測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)還包括有限位單元，用于控制移動(dòng)平臺(tái)10行程，限位單元包括上限位開(kāi)關(guān)16、觸發(fā)塊17和下限位開(kāi)關(guān)18，其中，上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)18上下間隔設(shè)置在滑軌固定板15側(cè)面，觸發(fā)塊17設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)10側(cè)面且位于上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)17之間。上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)18通過(guò)串口 14與控制器連接，觸發(fā)塊17用于感應(yīng)上限位開(kāi)關(guān)16或下限位開(kāi)關(guān)18，控制器接收經(jīng)信號(hào)調(diào)理模塊處理后的觸發(fā)信號(hào)，以控制所述移動(dòng)平臺(tái)10停止移動(dòng)，防止電機(jī)13過(guò)載，保護(hù)電機(jī)13在安全移動(dòng)范圍內(nèi)工作。此外，測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)還可包括用于提高被測(cè)包衣種子照度的補(bǔ)光單元。具體的，補(bǔ)光單元包括多個(gè)補(bǔ)光子單元和補(bǔ)光控制器，補(bǔ)光子單元均勻布置在測(cè)試臺(tái)2周?chē)?，其中，補(bǔ)光子單元優(yōu)選的是兩個(gè)，對(duì)稱(chēng)設(shè)置于測(cè)試臺(tái)2兩側(cè)，補(bǔ)光子單元包括補(bǔ)光燈支架和補(bǔ)光燈7，補(bǔ)光燈支架與底座I固定連接，補(bǔ)光燈7固定于補(bǔ)光燈支架上，補(bǔ)光燈控制器用于接收包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置發(fā)送的補(bǔ)光指令，以控制補(bǔ)光燈7實(shí)施補(bǔ)光。其中，補(bǔ)光燈支架包括延伸臂3、調(diào)節(jié)臂5、第一鎖母4和第二鎖母6，延伸臂3的一端固定于底座I上，另一端通過(guò)第一鎖母4與調(diào)節(jié)臂5的一端連接，調(diào)節(jié)臂5的另一端則通過(guò)第二鎖母6與補(bǔ)光燈7連接，通過(guò)第一鎖母4調(diào)節(jié)延伸臂3與調(diào)節(jié)臂5之間的角度，通過(guò)第二鎖母6調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)臂5與補(bǔ)光燈7之間的角度。補(bǔ)光單元通過(guò)采用對(duì)稱(chēng)布局和可調(diào)整補(bǔ)光角度的補(bǔ)光燈支架，保證了拍照環(huán)境的照度，提高了采集圖像的質(zhì)量，便于后期圖像識(shí)別。最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，其特征在于，包括: 采集包衣種子的圖像； 通過(guò)對(duì)所述圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)； 根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，其特征在于:所述采集包衣種子的圖像具體為: 接收攝像頭采集的所述包衣種子單幀圖像作為整齊度或者裂解度測(cè)定用圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，其特征在于:根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值包括: 根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算所述包衣種子總粒數(shù)； 比較所述輪廓特征參數(shù)和標(biāo)定閾值，將輪廓特征參數(shù)超出所述標(biāo)定閾值范圍的包衣種子圖像剔除； 計(jì)算剩余的合格包衣種子粒數(shù)； 將所述合格包衣種子粒數(shù)除以所述包衣種子總粒數(shù)，得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3 任一所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，其特征在于，在所述采集包衣種子的圖像之前，還包括: 對(duì)被測(cè)的所述包衣種子進(jìn)行補(bǔ)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法，其特征在于，在所述采集包衣種子的圖像之前，還包括: 接收攝像頭采集的所述包衣種子的實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)所述實(shí)時(shí)圖像對(duì)所述攝像頭焦距進(jìn)行調(diào)整。
6.一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，其特征在于，包括: 圖像采集模塊，用于采集所述包衣種子的圖像； 識(shí)別模塊，用于通過(guò)對(duì)所述圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)； 參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，其特征在于:所述圖像采集模塊具體用于接收攝像頭采集的所述包衣種子單幀圖像作為整齊度或者裂解度測(cè)定用圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，其特征在于，所述參數(shù)計(jì)算模塊包括: 總粒數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算所述包衣種子總粒數(shù)； 參數(shù)比較單元，用于比較所述輪廓特征參數(shù)和標(biāo)定閾值，將輪廓特征參數(shù)超出所述標(biāo)定閾值范圍的包衣種子圖像剔除； 合格粒數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算剩余的合格包衣種子粒數(shù)； 整齊度值或裂解度值計(jì)算單元，用于將所述合格包衣種子粒數(shù)除以所述包衣種子總粒數(shù)，得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，其特征在于:還包括補(bǔ)光模塊，用于對(duì)被測(cè)的包衣種子進(jìn)行補(bǔ)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置，其特征在于，還包括調(diào)焦模塊，用于接收攝像頭采集的所述包衣種子的實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)所述實(shí)時(shí)圖像對(duì)所述攝像頭焦距進(jìn)行調(diào)整。
11.一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)和控制器，所述控制器包括權(quán)利要求6-10任一所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的裝置；所述測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)座單元和測(cè)試單元； 所述機(jī)座單元包括底座和立板，所述立板設(shè)置在所述底座上； 所述測(cè)試單元包括測(cè)試臺(tái)、培養(yǎng)皿和攝像頭，所述測(cè)試臺(tái)固定設(shè)置于所述底座上，所述培養(yǎng)皿放置于所述測(cè)試臺(tái)上，用以放置被測(cè)試的包衣種子，所述攝像頭與所述立板連接且設(shè)置于所述測(cè)試臺(tái)正上方，所述攝像頭將采集的圖像發(fā)送至所述控制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述攝像頭在豎直方向運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)單元； 所述移動(dòng)單元包括滑軌固定板、滑軌、電機(jī)和移動(dòng)平臺(tái)，所述滑軌固定板與所述立板固定連接，所述滑軌設(shè)置于所述滑軌固定板之上，所述移動(dòng)平臺(tái)滑設(shè)在所述滑軌上，所述攝像頭與所述移動(dòng)平臺(tái)固定連接，所述電機(jī)用于接收所述控制器發(fā)送的控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)沿所述滑軌移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)單元還包括絲桿，所述絲桿一端與所述電機(jī)連接，所述絲桿的螺母設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)螺母驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)在所述滑軌上移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于控制所述移動(dòng)平臺(tái)行程的限位單元； 所述限位單元包括上限 位開(kāi) 關(guān)、觸發(fā)塊和下限位開(kāi)關(guān)；所述上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)上下間隔設(shè)置在所述滑軌固定板側(cè)面，所述觸發(fā)塊設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)側(cè)面且位于所述上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)之間； 所述觸發(fā)塊用于感應(yīng)所述上限位開(kāi)關(guān)或下限位開(kāi)關(guān)，并向所述控制器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，以控制所述移動(dòng)平臺(tái)停止移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1f13任一項(xiàng)所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)還包括用于提高被測(cè)包衣種子照度的補(bǔ)光單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)光單元包括多個(gè)補(bǔ)光子單元和補(bǔ)光控制器，所述補(bǔ)光子單元均勻布置在所述測(cè)試臺(tái)周?chē)? 所述補(bǔ)光子單元包括補(bǔ)光燈支架和補(bǔ)光燈，所述補(bǔ)光燈支架與所述底座固定連接，所述補(bǔ)光燈固定于所述補(bǔ)光燈支架上，所述補(bǔ)光燈控制器用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的補(bǔ)光指令，以控制所述補(bǔ)光燈實(shí)施補(bǔ)光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的包衣種子質(zhì)量測(cè)定的系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)光燈支架包括延伸臂、調(diào)節(jié)臂、第一鎖母和第二鎖母，所述延伸臂的一端固定于所述底座上，另一端通過(guò)所述第一鎖母與所述調(diào)節(jié)臂的一端連接，所述調(diào)節(jié)臂的另一端則通過(guò)所述第二鎖母與所述補(bǔ)光燈連接，通過(guò)所述第一鎖母調(diào)節(jié)所述延伸臂與所述調(diào)節(jié)臂之間的角度，通過(guò)所述第二鎖母調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)臂與所述補(bǔ)光燈之間的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)，其中，方法包括采集包衣種子的圖像；通過(guò)對(duì)所述圖像進(jìn)行識(shí)別，獲取所述包衣種子的輪廓特征參數(shù)；根據(jù)所述輪廓特征參數(shù)，計(jì)算得到所述包衣種子的整齊度值或裂解度值。本發(fā)明提供一種包衣種子質(zhì)量測(cè)定的方法、裝置及系統(tǒng)，通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，使包衣種子整齊度和裂解度的精確化和自動(dòng)化測(cè)定得以實(shí)現(xiàn)，不僅提高了檢測(cè)精度，提升了檢測(cè)效率，且操作簡(jiǎn)便，減少人力投入。
文檔編號(hào)G01B11/24GK103090818SQ201310020030
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者王秀, 張睿, 馮青春, 范鵬飛, 姜?jiǎng)P, 周建軍 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心