(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210222098.X (22)申请日 2022.03.09 (71)申请人 吉林大学 地址 130000 吉林省长 春市前进大街269 9 号 (72)发明人 张蕾　田绍楠　黄晨明　杨亚平　 杨昊谕　李大伟　于海业　 (74)专利代理 机构 深圳众邦专利代理有限公司 44545 专利代理师 李茂松 (51)Int.Cl. F16M 11/10(2006.01) F16M 11/04(2006.01) F16M 11/18(2006.01) F16M 11/20(2006.01)F16M 11/42(2006.01) F16H 19/04(2006.01) F16H 25/20(2006.01) G05B 19/042(2006.01) G05B 19/05(2006.01) H02K 7/00(2006.01) H02K 7/06(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种新型叶菜表型采集装置 (57)摘要 本发明属于视觉和图像处理技术领域， 具体 为一种新型叶菜表型采集装置， 包括移动骨架、 水平移动机构、 升降机构、 图像采集机构和控制 系统； 所述的移动骨架包括4个结构相同的万向 移动轮、 2个结构相同的铝管底架、 2个结构相同 的铝管立柱、 载物板、 支撑架和植绒布； 所述水平 移动机构包括3个结构相同的移动导轨、 移动滑 台、 2个结构相同的移动导轨紧固件、 2个结构相 同的齿条、 1号步进电机、 1号步进电机座、 1号联 轴器、 1号步进电机托板、 2号步进电机托板和导 向机构， 其结构合理， 取材容易、 设计简单、 通用 性强， 可针对多种栽培模式使用， 具有一定的推 广性。 权利要求书1页 说明书15页 附图17页 CN 114562658 A 2022.05.31 CN 114562658 A 1.一种新型叶菜表型采集装置， 其特征在于： 包括移动骨架(1)、 水平移动机构(2)、 升 降机构(3)、 和图像采集机构(4)和控制系统(5)； 所述的移动骨架(1)包括4个结构相同的万向移动轮(6)、 2个结构相同的铝 管底架(7)、 2个结构相同的铝管立柱(8)、 载物板(43)、 支撑架(9)和植 绒布(10)； 所述水平移动 机构(2)包括3个结构相同的移动导轨(11)、 移动滑台(12)、 2个结构相同 的移动导轨紧固件(13)、 2 个结构相同的齿条(14)、 1号步进电机(15)、 1号步进电机座(16)、 1号联轴器(17)、 1号步进电机托板(18)、 2号步进电机托板(19)和导向机构(20)， 其中导向 机构(20)包括长方体形连接件(21)、 a组光轴(22 )和b组光轴(23)、 2个结构相同的齿轮 (24)、 4个结构相同的光轴十字架(25)、 10个结构相同的轴承(27)和4个结构相同的滚轮 (26)； 所述的升降机构(3)包括2号步进电机(28)、 2号步进电机座(29)、 2号联轴器(30)、 3号 联轴器(31)、 软轴(32)、 2 个结构相同的轴承座(33)、 丝杆(34)、 丝杆螺母(35)、 2个结构相同 的c组光轴(3 6)、 底板(37)和升降托板(38)； 所述的图像采集机构(4)包括舵机(39)、 摆臂(40)和工业相机(41)； 所述的控制系统(5)包括配电箱(42)和控制元件， 具体控制器的选择可由用户根据实 际使用环境和需求自主选择， 如单片机系统或PLC系统。 2.根据权利要求1所述的一种新型叶菜表型采集装置， 其特征在于： 所述支撑架(9)按 照高度分为a组支撑架、 b组支撑架、 c组支撑架， 每组支撑架(9)分别2个， 结构相同； 植绒布 (10)按照尺寸分为a组植 绒布、 b组植 绒布和c组植 绒布， 每组分别两块。 3.根据权利要求1所述的一种新型叶菜表型采集装置， 其特征在于： 所述a组光轴(22) 和b组光轴(23)分别有2根， 每组内2根 光轴结构相同。 4.根据权利要求1所述的一种新型叶菜表型采集装置， 其特征在于： 所述万向移动轮 (6)为聚氨酯标准 万向轮， 整体高度H1为6 0mm， 上部支 架材质为电泳钢。 5.根据权利要求1所述的一种新型叶菜表型采集装置， 其特征在于： 所述的铝管底架 (7)为中空贯 通的长方体形 管状结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114562658 A 2一种新型叶菜表型采集装 置 技术领域 [0001]本发明涉及视 觉和图像处 理技术领域， 具体为 一种新型叶菜表型采集装置 。 背景技术 [0002]利用机器视觉和图像处理技术、 高光谱技术和嵌入式机器视觉技术对植物表型进 行无损化的快速扫描识别， 实时反应植物生长状况的综合信息， 在品质检测与分级、 农业生 产目标识别与空间定位、 植物长势、 病害监测、 精准管控等农业工程领域， 受到国内外相关 领域研究的关注。 [0003]传统的作物生长长势监测主要通过人工观测或仪器采集， 靠观测人员实地观测， 该方法主观性强且 费时、 费力、 误差比较大。 随计算机技术的发展， 利用机器视觉和图像识 别技术对蔬菜叶面积、 主干、 叶子等性状进 行参数提取的方法比较常见， 通过提取到的参数 与典型值比较， 进而对其生长状况进 行定量评估， 但受到图像采集角度的限制， 使图像处理 过程中对实际作物本身还原度不高。 [0004]无论是对于大田作物， 还是设施温室内小型作物， 针对各种栽培模式下的图像采 集装置或平台及技术方案屡见不鲜。 针对温室内作物而言， 目前已有的关于植物表型图像 采集的装置中， 有固定作物位置， 通过增加相机个数满足尽可能多个角度图像采集的装置； 有通过使作 物自转， 在作物斜上方设置一台相机进 行图像采集的装置； 等等， 上述装置普遍 存在相机位置灵活度不高或成本很高的问题， 而且多为针对作 物上方冠幅生长状况进 行图 像采集的装置， 对于株高等数据则依据生长指标之 间的关系进 行经验计算， 无法精准建模。 因此， 研究可以对作物多角度进行图像采集， 又在一定程度上可以降低 成本的表型图像采 集装置， 对进一步精准有效监测作 物生长状况， 针对设施蔬菜生长状况进 行定量评价， 提高 环境调控与管理能力， 具有重要的实用价 值。 发明内容 [0005]本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实 施方式。 在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使 本部分、 说明书摘要和发明名称的目的模糊， 而这种简化或省略不能用于限制 本发明的范 围。 [0006]本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的叶菜类作物表型图像采集 角度少， 生产成本高的问题， 提供了一种新型叶菜表型采集装置 。 [0007]为解决上述 技术问题， 根据本发明的一个方面， 本发明提供了如下技 术方案： [0008]一种新型 叶菜表型采集装置， 其包括移动骨架、 水平移动机构、 升降机构、 图像采 集机构和控制系统； [0009]所述的移动骨架包括4个结构相同的万向移动轮、 2个结构相同的铝管底架、 2个结 构相同的铝管立柱、 载物板、 支撑架和植 绒布； [0010]所述水平移动机构包括3个结构相同的移动导轨、 移动滑台、 2个结构相同的移动说　明　书 1/15 页 3 CN 114562658 A 3