CN207185135U - 一种玉米果穗考种信息获取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农作物育种技术领域，尤其涉及一种玉米果穗考种信息获取装置，包括安装架、承载单元、称重单元和图像获取单元，称重单元设于安装架上，承载单元包括承载架和承载丝，承载架设于称重单元上，承载丝的数量为多根，多根承载丝间隔的架设于承载架上，且承载丝的两端与承载架滑动连接；图像获取单元的数量为多个，多个图像获取单元环绕承载单元设置，用于采集待测玉米果穗的全部表面图像信息。该获取装置的承载丝的两端可滑动的设于承载架上，可以适应不同尺寸的玉米；多个图像获取单元从多个方位环绕玉米果穗进行拍摄，一次拍摄获得全表面图像，实现了玉米果穗育种全方位图像信息快速获取，提高果穗考种的精度和效率。

Description

一种玉米果穗考种信息获取装置

技术领域

本实用新型涉及农作物育种技术领域，尤其涉及一种玉米果穗考种信息获取装置。

背景技术

玉米果穗考种是玉米育种过程中对育种材料进行评定优劣、决定取舍的一个重要环节。该环节包括检测玉米果穗穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖等参数。传统室内考种主要通过人工方式，针对所有样本的各类参数逐一进行手动测量，这种方式测量效率较低，而且测量过程中存在人工误差，无法满足大规模的考种测量要求。实现玉米果穗的自动化考种是解决这一问题的重要方法。

目前，针对玉米室内自动考种已经有一些相关的研究。如申请号为201210572990.7的实用新型专利公开了一种基于机器视觉的玉米果穗行粒数快速测量装置，该装置采用一个透明树脂制成的果穗承载杯，将玉米置于承载杯中使其保持直立，辅助拍摄，但透明果穗承载杯尺寸固定，无法保证不同尺寸玉米都能直立于杯中，较小尺寸玉米会倾斜于杯中，造成获取的相关参数误差，同时承载杯会干扰相机采集的光环境，降低采集的图像质量，从而影响数据处理精度；申请号为201210572990.7的实用新型专利公开了一种基于图像实现高精度的玉米果穗考种方法和装置，通过插针穿过玉米果穗，将玉米直立于旋转装置上，进行拍摄玉米表形图像分析获得米果穗相关参数，但是插针破坏玉米穗芯，同时限制了测量装置的效率；申请号为201220713283.0的实用新型专利公开了一种便携式多果穗玉米考种装置，通过将玉米平放于支架上，来采集玉米的图像通过玉米单侧的图像来获得玉米穗长、穗粗等相关参数，单侧玉米图像可以获得玉米穗长、宽等数据，但是无法获取玉米行粒数、列数等数据，影响考种参数获取精度。申请号为201320383501.3的实用新型专利公开了一种玉米果穗自动考种装置，提出了通过将玉米平放到两根旋转的轴之间，通过轴的旋转带动玉米果穗的旋转，在玉米果穗旋转的过程中，相机进行间隔拍摄多副图像进行分析获取玉米果穗相关参数，但旋转间隔拍摄的操作限制了测量装置的效率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决获取育种果穗信息时，用单个摄像头静态拍摄，只能获取玉米果穗单侧图像，通过分析进而估算整个玉米穗的考种参数，获取的参数精度具有一定局限性，无法对乱行的玉米果穗经行处理；采用单个摄像头进行旋转拍摄，限制了***的测量效率；采用多相机环绕拍摄，多相机环绕拍摄需要将玉米直立与相机环绕的中心位置，现有装置无法保证不同尺寸的考种样本均能直立，从而会影响图像采集质量，影响考种参数测量的精度和效率的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种玉米果穗考种信息获取装置，包括安装架、承载单元、称重单元和图像获取单元，所述称重单元设于所述安装架上，所述承载单元包括承载架和承载丝，所述承载架设于所述称重单元上，所述承载丝的数量为多根，多根所述承载丝间隔的架设于所述承载架上用于放置待测玉米果穗，且所述承载丝的两端与所述承载架滑动连接；所述图像获取单元的数量为多个，多个所述图像获取单元环绕多根所述承载丝设置，用于采集待测玉米果穗的全部表面图像信息。

其中，所述承载架包括两个竖直且相对设置的框架和连接在两个所述框架之间的连接杆，所述框架设于所述称重单元上，所述连接杆的数量为两根，且所述连接杆连接于两个所述框架的上端。

其中，两根所述连接杆水平设置且位于同一高度，所述承载丝的两端分别与两根所述连接杆连接。

其中，所述承载丝的两端设有滑块，所述滑块与所述连接杆滑动连接。

其中，所述承载丝的数量为两根，两根所述承载丝相互平行设置。

其中，所述图像获取单元的数量为4个，其中两个所述图像获取单元分别设于多根所述承载丝的正上方与正下方，另外两个所述图像获取单元对称的设于多根所述承载丝的两侧且位于同一高度。

其中，所述安装架为有一个侧面敞开的箱体，所述称重单元安装于所述安装架的底壁上，设于所述承载丝的正上方的所述图像获取单元安装于所述安装架的顶部，设于所述承载丝的两侧的图像获取单元安装于所述安装架的侧壁上。

其中，所述安装架内还设有安装杆，所述安装杆水平的设于所述承载丝和称重单元之间，且所述安装杆穿过所述框架，所述安装杆两端分别与安装架的侧壁连接，设于所述承载丝的正下方的图像获取单元安装于所述安装杆上。

其中，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述称重单元和所述拍图像获取单元连接，所述控制单元用于根据所述称重单元的读数信息控制所述图像获取单元进行拍照。

其中，所述称重单元为称重传感器，所述图像获取单元为CCD相机。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的一种玉米果穗考种信息获取装置，包括安装架、承载单元、称重单元和图像获取单元，所述称重单元设于所述安装架上，所述承载单元包括承载架和承载丝，所述承载架设于所述称重单元上，所述承载丝的数量为多根，多根所述承载丝间隔的架设于所述承载架上，且所述承载丝的两端与所述承载架滑动连接；所述图像获取单元的数量为多个，多个所述图像获取单元环绕所述承载单元设置，用于采集待测玉米果穗的全部表面图像信息。该获取装置的承载丝的两端可滑动的设于承载架上，可以适应不同尺寸的玉米，使玉米果穗位于图像获取单元环绕中心处，同时能够测量玉米果穗重量；图像获取单元对玉米果穗悬空进行拍摄，多个图像获取单元从多个方位环绕玉米果穗进行拍摄，一次拍摄获得全表面图像，进而获得玉米的穗长、穗宽、行数、行粒数、列数、秃尖等参数，实现了玉米果穗育种全方位图像信息快速获取，提高果穗考种的精度和效率。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的玉米果穗考种信息获取装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供承载机构与支架的连接关系图；

图3是本实用新型实施例提供的玉米果穗考种信息获取装置的主视图。

图中：1：安装架；2：称重单元；3：承载架；4：图像获取单元；5：安装杆；6：承载丝；7：滑块；301：框架；302：连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的玉米果穗考种信息获取装置，包括安装架1、承载单元、称重单元2和图像获取单元，称重机构2设于安装架1上，承载单元包括承载架3和承载丝6，承载架3设于称重单元2上，承载丝6的数量为多根，多根承载丝6间隔的架设于承载架3上，且所述承载丝6的两端与所述承载架3滑动连接，以调节多个承载丝6之间的间距，适应不同尺寸的玉米果穗的放置；图像获取单元4的数量为多个，多个图像获取单元4环绕多根承载丝6设置，多个图像获取单元4从不同的方位对放置在承载丝6上的玉米果穗进行拍照，以获取玉米果穗的全部的表面图像信息。该获取装置的承载丝6在承载架3上可以滑动可以适应不同尺寸的玉米，使玉米果穗位于图像获取单元4环绕中心处，同时能够测量玉米果穗重量；图像获取单元4对玉米果穗悬空进行拍摄，多个图像获取单元从多个方位环绕玉米果穗进行拍摄，一次拍摄获得全表面图像，进而获得玉米的穗长、穗宽、行数、行粒数、列数、秃尖等参数，实现了玉米果穗育种全方位图像信息快速获取，提高果穗考种的精度和效率。

进一步地，承载架3包括两个竖直且相对设置的框架301和连接在两个所述框架301之间的连接杆302，所述框架301设于称重单元上，连接杆302的数量为两根，且连接杆302连接于两个框架301的上端。

进一步地，两根连接杆302水平设置且位于同一高度，承载丝6的两端分别与两根连接杆302连接。

进一步地，承载丝6的两端设有滑块7，滑块7与连接杆302滑动连接。玉米果穗放置在多个承载丝6上，通过调节多根承载丝6之间的间距，可以使玉米果穗水平放置，由于承载丝302比较细，不会影响到图像获取单元4获取玉米果穗的表面图像信息，因此，玉米果穗相当于是悬置在半空中，图像获取单元4环绕承载单元3设置，可以从多个不同的方位采集玉米果穗的表面信息，最终合成完整的玉米表面信息。

进一步地，在本实施例中，承载丝6的为钢丝，承载丝6的数量为两根，两根承载丝6相互平行设置。玉米果穗平行与承载丝6放置在两根承载丝6上，通过调节滑块7的位置，可以调节两根承载丝6之间的距离，以适用于不同尺寸的玉米果穗的放置。

进一步地，图像获取单元4的数量为4个，在本实施例中，图像获取单元4为高清工业CCD相机，其中，两个图像获取单元4分别设于承载丝的正上方与正下方，另外两个图像获取单元4对称的设于承载丝的两侧且位于同一高度，设于承载丝6两侧的图像获取单元4的位置略高于承载丝6的位置，以保证这两个图像获取单元4的镜头对准玉米果穗的表面。

进一步地，安装架1为有一个侧面敞开的箱体，称重单元201安装于箱体的底壁上，支架设于称重单元201上，设于承载丝6的正上方的图像获取单元4安装于安装架1的顶壁上，设于承载丝6的两侧的图像获取单元4安装于安装架1的侧壁上，各个图像获取单元4的镜头均对准待测玉米果穗。

进一步地，安装架1内还设有安装杆5，安装杆5水平的设于承载丝6和称重单元2之间，且安装杆5穿过框架202，两端分别与安装架1的侧壁连接，设于承载丝6的正下方的图像获取单元4安装于安装杆5上，用于拍摄玉米果穗下表面的信息。

进一步地，还包括控制单元，控制单元分别与称重单元2和图像获取单元4连接，控制单元用于根据称重单元2的读数信息控制图像获取单元4进行拍照，在本实施例中，称重单元2为称重传感器，当称重单元2的读数变化稳定之后，控制单元控制图像获取单元4开始拍照，同时记录称重数据，通过分析图像数据获取玉米果穗的相关表型参数。

使用时，根据玉米果穗的尺寸合理的调整两根承载丝之间的距离，将玉米果穗放置在连根承载丝之间，称重单元获取玉米果穗的重量信息，当称重单元的读数变化稳定之后，控制单元控制图像获取单元开始拍照，一次拍摄获得全表面图像，同时记录玉米果穗的重量信息，再通过图像处理算法获得玉米的穗长、穗宽、行数、行粒数、列数、秃尖等参数，实现了玉米果穗育种全方位图像信息快速获取。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种玉米果穗考种信息获取装置，包括安装架、承载单元、称重单元和图像获取单元，称重单元安装于安装架的底壁上，承载单元包括承载架和架设在承载架上的承载丝，承载架包括两个竖直设置的框架和两根相互平行设置连接与两个框架支架之间的连接杆，承载丝的数量为两根，承载丝的两端设有滑块，两个滑块分别可滑动的设置于连接杆上，两根承载丝用于承载玉米果穗，调节滑块的位置，可以调节两根承载丝之间的距离，以适用于不同尺寸的玉米果穗；图像获取单元的数量为四个，从上下左右四个方位对玉米果穗进行拍照，以获取玉米完整的表面信息，通过图像处理算法获得玉米的穗长、穗宽、行数、行粒数、列数、秃尖等参数，实现了玉米果穗育种全方位图像信息快速获取。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：包括安装架、承载单元、称重单元和图像获取单元，所述称重单元设于所述安装架上，所述承载单元包括承载架和承载丝，所述承载架设于所述称重单元上，所述承载丝的数量为多根，多根所述承载丝间隔的架设于所述承载架上用于放置待测玉米果穗，且所述承载丝的两端与所述承载架滑动连接；所述图像获取单元的数量为多个，多个所述图像获取单元环绕多根所述承载丝设置，用于采集待测玉米果穗的全部表面图像信息。

2.根据权利要求1所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述承载架包括两个竖直且相对设置的框架和连接在两个所述框架之间的连接杆，所述框架设于所述称重单元上，所述连接杆的数量为两根，且所述连接杆连接于两个所述框架的上端。

3.根据权利要求2所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：两根所述连接杆水平设置且位于同一高度，所述承载丝的两端分别与两根所述连接杆连接。

4.根据权利要求3所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述承载丝的两端设有滑块，所述滑块与所述连接杆滑动连接。

5.根据权利要求4所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述承载丝的数量为两根，两根所述承载丝相互平行设置。

6.根据权利要求2所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述图像获取单元的数量为4个，其中两个所述图像获取单元分别设于多根所述承载丝的正上方与正下方，另外两个所述图像获取单元对称的设于多根所述承载丝的两侧且位于同一高度。

7.根据权利要求6所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述安装架为有一个侧面敞开的箱体，所述称重单元安装于所述安装架的底壁上，设于所述承载丝的正上方的所述图像获取单元安装 于所述安装架的顶部，设于所述承载丝的两侧的图像获取单元安装于所述安装架的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述安装架内还设有安装杆，所述安装杆水平的设于所述承载丝和称重单元之间，且所述安装杆穿过所述框架，所述安装杆两端分别与安装架的侧壁连接，设于所述承载丝的正下方的图像获取单元安装于所述安装杆上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元分别与所述称重单元和所述图像获取单元连接，所述控制单元用于根据所述称重单元的读数信息控制所述图像获取单元进行拍照。

10.根据权利要求9所述的玉米果穗考种信息获取装置，其特征在于：所述称重单元为称重传感器，所述图像获取单元为CCD相机。