專利名稱：穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及種苗檢驗技術(shù)，尤其涉及一種穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置。
背景技術(shù)：
穴盤育苗技術(shù)是采用草炭、蛭石、珍珠巖等輕質(zhì)無土材料作為育苗基質(zhì)，以排列有穴孔的穴盤為承載容器，通過精量播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓、澆水等一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。由于播種時一穴一粒，成苗時一穴一株，利于機械化生產(chǎn)，具有省工、省力、節(jié)約成本、便于運輸?shù)葍?yōu)點。在種苗的生產(chǎn)過程中，受種子發(fā)芽率只能達到80%的影響，部分穴盤的穴孔會出現(xiàn)缺苗現(xiàn)象，此外，受種子個體差異以及育苗期管理等因素的影響，各穴孔的種苗生長層次不齊，部分穴孔的種苗甚至產(chǎn)生病變，出現(xiàn)劣苗現(xiàn)象。因此，需要在出現(xiàn)缺苗、劣苗現(xiàn)象的穴孔中替換優(yōu)質(zhì)的幼苗，以保證穴盤種苗的整體質(zhì)量。目前，針對穴盤種苗的質(zhì)檢還沒有可行、精確且自動化的裝置，對穴盤種苗的篩選主要采用人工作業(yè)，操作人員依據(jù)自身經(jīng)驗對穴盤苗進行觀察后，將缺苗和劣苗穴孔中的基質(zhì)挖除，補栽優(yōu)質(zhì)的種苗至空缺穴孔。在目前基于機器視覺進行穴盤種苗質(zhì)檢的研究中，采用的是攝像機正對種苗頂部采集圖像的方法，或采用離線抽樣測量的方法評估，現(xiàn)有方法存有以下缺陷:1、只能獲取種苗頂面信息，無法獲取種苗高度和苗莖信息；2、由于不同穴孔的種苗葉片相互干涉，無法對種苗子葉面積和數(shù)量做出準確評估；3、由于面積較大的種苗子葉延伸至相鄰穴孔，導致圖像目標分割難度大，誤判率高。4、采用離線抽樣檢測評估的方法，無法滿足實時在線檢測的要求，效率低。因此，迫切需要提供一種能夠精確、自動化檢測穴盤種苗質(zhì)量的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在獲取種苗信息不完整，不同穴孔種苗葉片相互干涉，以及只能離線抽樣檢測的缺陷，提高了穴盤種苗的檢測精度，實現(xiàn)了穴盤種苗質(zhì)量的在線檢測，且操作簡便，解放了人力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，包括支架、頂苗裝置和圖像采集裝置；所述支架上部為水平設(shè)置的承載面，且靠近所述承載面的中部位置設(shè)置有用于水平放置在檢的穴盤種苗的檢測區(qū)；所述頂苗裝置包括頂苗桿和驅(qū)動裝置，所述頂苗桿與所述驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置固定于所述支架上，所述頂苗桿設(shè)于所述穴盤種苗的在檢穴孔底孔正下方，用于將所述在檢穴孔內(nèi)的種苗基質(zhì)從所述在檢穴孔中頂出；所述圖像采集裝置包括攝像機和支撐架，所述支撐架的底部固定設(shè)置在所述支架的頂面，所述攝像機固定在所述支撐架的頂部，且懸設(shè)于被頂出的所述在檢穴孔的種苗斜上方，用于采集所述在檢穴孔的種苗側(cè)面圖像。本發(fā)明提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，由于設(shè)置有通過驅(qū)動裝置將穴孔中種苗基質(zhì)頂出的頂苗桿，使得攝像機可以采集到單獨穴孔的種苗側(cè)面圖像，該種苗側(cè)面圖像不僅可以獲取種苗的高度和苗莖信息，且該種苗側(cè)面圖像不與相鄰穴孔的種苗葉片相互干涉，提高了穴盤種苗的檢測精度，此外，采用本發(fā)明提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置可以高效的實現(xiàn)穴盤種苗全部穴孔的種苗質(zhì)量檢測，實現(xiàn)了穴盤種苗質(zhì)量的在線檢測，且操作簡便，解放了人力。


圖1為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置的立體圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中頂苗桿的主視圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中頂苗裝置的主視圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中穴盤定位裝置的立體圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中穴盤定位卡槽的立體圖。附圖標記:1-支架；2-頂苗桿；3-攝像機；4-支撐架；5-鋼絲；6-氣缸固定板；7-頂苗氣缸；8-穴盤定位卡槽； 9-光電傳感器；
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10-第一電磁鐵；11-背景箱；12-檢測前傳送帶；13-檢測后傳送帶。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置的立體圖，圖2為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中頂苗桿的主視圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中頂苗裝置的主視圖，圖4為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中穴盤定位裝置的立體圖，圖5為本發(fā)明實施例提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置中穴盤定位卡槽的立體圖。結(jié)合圖1-5，本發(fā)明提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，包括支架1、頂苗裝置和圖像采集裝置；支架I上部為水平設(shè)置的承載面，且靠近該承載面的中部位置設(shè)置有用于水平放置在檢的穴盤種苗的檢測區(qū)；該頂苗裝置包括頂苗桿2和驅(qū)動裝置，頂苗桿2與該驅(qū)動裝置連接，該驅(qū)動裝置固定于支架I上，頂苗桿2設(shè)于上述穴盤種苗的在檢穴孔底孔正下方，用于將上述在檢穴孔內(nèi)的種苗基質(zhì)從上述在檢穴孔中頂出；該圖像采集裝置包括攝像機3和支撐架4，支撐架4的底部固定設(shè)置在支架I的頂面，攝像機3固定在支撐架4的頂部，且懸設(shè)于被頂出的上述在檢穴孔的種苗斜上方，用于采集上述在檢穴孔的種苗側(cè)面圖像。驅(qū)動裝置可以為能夠輸出直線運動的多種機構(gòu)，例如氣動機構(gòu)、液動機構(gòu)或手動控制的機構(gòu)等。支架I形式可以有多種，只要上部具有水平設(shè)置的承載面即可，該承載面用于承載穴盤種苗。本發(fā)明提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，由于設(shè)置有通過驅(qū)動裝置將穴孔中種苗基質(zhì)頂出的頂苗桿，使得攝像機可以采集到單獨穴孔的種苗側(cè)面圖像，該種苗側(cè)面圖像不僅可以獲取種苗的高度和苗莖信息，且該種苗側(cè)面圖像不與相鄰穴孔的種苗葉片相互干涉和遮擋，提高了穴盤種苗的檢測精度，此外，采用本發(fā)明提供的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置可以高效的實現(xiàn)穴盤種苗全部穴孔的種苗質(zhì)量檢測，實現(xiàn)了穴盤種苗質(zhì)量的在線檢測，且操作簡便，解放了人力。在上述實施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的是，在檢穴孔為整排的在檢穴孔，頂苗桿2的數(shù)量與上述整排的在檢穴孔的數(shù)量相同，以提高穴盤種苗質(zhì)量檢測的效率。通過驅(qū)動裝置驅(qū)動多個頂苗桿2對上述整排的在檢穴孔的頂出動作可以為同一時刻多個不相鄰穴孔的頂出，也可以為每次頂出一個穴孔，多個穴孔按一定時間間隔的頂出，采用此種方式確保了相鄰穴孔的種苗基質(zhì)不會同時頂出，從而進一步提高了穴盤種苗的檢測精度。進一步，如圖2所示，頂苗桿2的上端部還可以設(shè)置有豎直均布的多根彈性鋼絲5以定位種苗基質(zhì)，多根彈性鋼絲5可以插入上述在檢穴孔的種苗基質(zhì)中，保證種苗基質(zhì)中的種苗在攝像機3采集圖像時保持穩(wěn)固的豎直狀態(tài)。如圖3所示，優(yōu)選的是，驅(qū)動裝置包括頂苗氣缸7和氣缸固定板6，氣缸固定板6設(shè)置于上述在檢穴孔的正下方且與支架I固定連接，氣缸固定板6上開有多個與上述在檢穴孔的底孔同心的通孔，頂苗氣缸7固定于氣缸固定板6的底面，且頂苗氣缸7的活塞桿穿過氣缸固定板6的通孔與頂苗桿2下端部對接。采用氣動控制的驅(qū)動裝置具有響應(yīng)快、動作準確的優(yōu)點，且結(jié)構(gòu)簡單便于安裝維護，此外，由于傳動介質(zhì)為空氣，安全性高。更進一步，如圖4、圖5所示，穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置還可以包括穴盤定位裝置，穴盤定位裝置包括穴盤定位卡槽8,穴盤定位卡槽8為底面開有多個底孔的U形槽結(jié)構(gòu),所述穴盤定位卡槽8的內(nèi)表面與上述在檢穴孔的外輪廓相匹配，穴盤定位卡槽8的底孔套設(shè)頂苗桿2上，并沿頂苗桿2上下移動以定位上述在檢穴孔，保證上述在檢穴孔的底孔與頂苗桿2同軸對正，便于頂苗桿2準確將上述在檢穴孔的種苗基質(zhì)頂出。具體的，穴盤定位裝置還包括光電傳感器9、第一電磁鐵10和第二電磁鐵，光電傳感器9設(shè)置于支架I頂面上，用于實現(xiàn)上述在檢穴孔的底孔與頂苗桿2的對正，第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵固定設(shè)置在氣缸固定板6兩側(cè),且第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵的伸縮推桿固定于穴盤定位卡槽8的底面兩側(cè)，第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵接收光電傳感器9發(fā)出的信號，以驅(qū)動穴盤定位卡槽8上下移動。當光電傳感器9處于在檢穴盤的待檢穴孔中間空位時，上述在檢穴孔底孔正對頂苗桿2,此時,光電傳感器9發(fā)出觸發(fā)信號,第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵斷開,第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵的伸縮推桿帶動穴盤定位卡槽8向上移動并卡住上述在檢穴孔。當上述在檢穴孔檢測完畢后，第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵吸合,第一電磁鐵10和上述第二電磁鐵的伸縮推桿帶動穴盤定位卡槽8向下移動，釋放已檢測完畢的上述在檢穴孔。采用上述穴盤定位裝置可以更精確、高效的為頂苗桿2的頂出動作提供導向作用?；谏鲜鲅ūP種苗質(zhì)量檢測裝置，圖像采集裝置還可以包括用于提升圖像采集質(zhì)量的背景箱11，背景箱11固定設(shè)置在支架I的頂面，位于在檢穴孔的種苗的背面，且正對攝像機3的取景區(qū)域。進一步，穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置還可以包括傳送裝置，傳送裝置包括檢測前傳送帶12和檢測后傳送帶13，檢測前傳送帶12設(shè)置于支架I上，用于承載待檢的穴盤種苗，并將待檢的穴盤種苗輸送至檢測區(qū)，檢測后傳送帶13設(shè)置于支架I上，用于承載檢測后的穴盤種苗的空穴盤，并將空穴盤從檢測區(qū)輸出，傳送裝置可以與穴盤種苗的生產(chǎn)線對接，便于普及應(yīng)用。此外，支架I可以為由多個橫梁和立梁固定連接形成的框架結(jié)構(gòu)。最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；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)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，包括支架、頂苗裝置和圖像采集裝置； 所述支架上部為水平設(shè)置的承載面，且靠近所述承載面的中部位置設(shè)置有用于水平放置在檢的穴盤種苗的檢測區(qū)； 所述頂苗裝置包括頂苗桿和驅(qū)動裝置，所述頂苗桿與所述驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置固定于所述支架上，所述頂苗桿設(shè)于所述穴盤種苗的在檢穴孔底孔正下方，用于將所述在檢穴孔內(nèi)的種苗基質(zhì)從所述在檢穴孔中頂出； 所述圖像采集裝置包括攝像機和支撐架，所述支撐架的底部固定設(shè)置在所述支架的頂面，所述攝像機固定在所述支撐架的頂部，且懸設(shè)于被頂出的所述在檢穴孔的種苗斜上方，用于采集所述在檢穴孔的種苗側(cè)面圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述在檢穴孔為整排的在檢穴孔，所述頂苗桿的數(shù)量與所述整排的在檢穴孔的數(shù)量相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的 穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述頂苗桿的上端部還設(shè)置有豎直均布的多根彈性鋼絲以定位所述種苗基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括頂苗氣缸和氣缸固定板； 所述氣缸固定板設(shè)置于所述在檢穴孔的正下方且與所述支架固定連接，所述氣缸固定板上開有多個與所述在檢穴孔的底孔同心的通孔； 所述頂苗氣缸固定于所述氣缸固定板的底面，且所述頂苗氣缸的活塞桿穿過所述氣缸固定板的通孔與所述頂苗桿下端部對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，還包括穴盤定位裝置； 所述穴盤定位裝置包括穴盤定位卡槽，所述穴盤定位卡槽為底面開有多個底孔的U形槽結(jié)構(gòu)，所述穴盤定位卡槽的內(nèi)表面與所述在檢穴孔的外輪廓相匹配，所述穴盤定位卡槽的底孔套設(shè)所述頂苗桿上，并沿頂苗桿上下移動以定位所述在檢穴孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述穴盤定位裝置還包括光電傳感器、第一電磁鐵和第二電磁鐵； 所述光電傳感器設(shè)置于所述支架頂面上，用于實現(xiàn)所述在檢穴孔的底孔與所述頂苗桿的對正； 所述第一電磁鐵和所述第二電磁鐵固定設(shè)置在所述氣缸固定板兩側(cè)，且所述第一電磁鐵和所述第二電磁鐵的伸縮推桿固定于所述穴盤定位卡槽的底面兩側(cè)，所述第一電磁鐵和所述第二電磁鐵接收所述光電傳感器發(fā)出的信號，以驅(qū)動所述穴盤定位卡槽上下移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置還包括用于提升圖像采集質(zhì)量的背景箱，所述背景箱固定設(shè)置在所述支架的頂面，位于所述在檢穴孔的種苗的背面，且正對所述攝像機的取景區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，還包括傳送裝置； 所述傳送裝置包括檢測前傳送帶和檢測后傳送帶，所述檢測前傳送帶設(shè)置于所述支架上，用于承載待檢的所述穴盤種苗，并將待檢的所述穴盤種苗輸送至所述檢測區(qū)，所述檢測后傳送帶設(shè)置于所述支架上，用于承載檢測后的所述穴盤種苗的空穴盤，并將所述空穴盤從所述檢測區(qū)輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其特征在于，所述支架為由多個橫梁和立梁固 定連接形成的框架結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種穴盤種苗質(zhì)量檢測裝置，其中，包括支架、頂苗裝置和圖像采集裝置；支架上部為水平設(shè)置的承載面，且靠近承載面的中部位置設(shè)置有用于水平放置在檢的穴盤種苗的檢測區(qū)；頂苗裝置包括頂苗桿和驅(qū)動裝置，頂苗桿與驅(qū)動裝置連接，驅(qū)動裝置固定于支架上，頂苗桿設(shè)于穴盤種苗的在檢穴孔底孔正下方，用于將在檢穴孔內(nèi)的種苗基質(zhì)從在檢穴孔中頂出；圖像采集裝置包括攝像機和支撐架，攝像機固定在支撐架的頂部，懸設(shè)于被頂出的在檢穴孔的種苗斜上方，用于采集在檢穴孔的種苗側(cè)面圖像。本發(fā)明提高了穴盤種苗的檢測精度，實現(xiàn)了穴盤種苗質(zhì)量的在線檢測，且操作簡便，解放了人力。
文檔編號G01B11/02GK103090794SQ201310020110
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者馮青春, 范鵬飛, 鄒偉, 張睿, 王秀 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心