[发明专利]辅助机器视觉穴盘幼苗质量检测的间苗装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业机械中的移栽机械，特别是涉及一种辅助机器视觉穴盘幼苗质量检测的间苗装置。

背景技术

设施农业使得作物生长对环境条件的依赖性大为降低，随着设施农业在我国的快速发展，我国设施农业种植面积不断扩大，种植品种日益增多，因此，对设施农业中机械化、自动化的需求，无论从数量、质量上都有了更新的要求。由于设施内高温、高湿的不良劳动环境，加之移栽作业的高强度和重复性，所以开发自动移栽设备可以大大改善作业者的劳动强度，同时也可提高作业效率。

在移栽作业中，除了未发芽和漏播的空穴孔，还有一些生长状况不好的幼苗，会导致移栽机出现栽空、漏栽等现象。为了避免这种情况，就需要增加钵苗健康状态检测系统。机器视觉具有速度快、信息量大、功能多等特点，已广泛应用于农业的智能化生产作业，应用机器视觉系统可以检测穴孔中的钵苗是否存在和是否适合移栽，并计算出最佳的移栽路径引导机械臂移栽幼苗，提高穴盘幼苗移栽的成功率。1994年，Tai等人开发了一种机器视觉系统辅助移钵系统提高穴盘钵苗移栽的质量，对16种不同的作物进行实验，检测空穴孔的准确率可达95%。2001年，Ryu等人用CCD视觉系统获取图像，通过计算幼苗子叶的像素点数和预设的阈值比较，确定适合移栽的钵苗信息，减少移栽时间，提高移栽效率。但穴盘中幼苗长势不完全规则，出现相邻叶片跨界是引起机器视觉误判的主要因素，且使穴盘苗适合移栽生长周期缩短。通过软件算法来解决这一问题非常困难，而间苗装置能使幼苗叶片规则的存在于本身所处的穴孔空间，机器视觉准确获取每株幼苗的健康状况，为后续的移钵作业提供准确信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助机器视觉检测穴盘幼苗质量的间苗装置，该间苗装置可以完成穴盘苗列分隔、行分隔、撤消行分隔动作，实现穴盘苗的自动分隔作业。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括穴盘苗列分隔可调间距部件、穴盘苗行分隔可调间距部件、直线气缸、间苗垂直分隔执行部件和固定机架；固定机架由一侧为列分隔片固定架和另一侧为直线气缸固定架组合而成；穴盘苗列分隔可调间距部件的两端分别通过列分隔片固定座固定在列分隔片固定架短边两侧的T形槽中，穴盘苗列分隔可调间距部件由5～9片列分隔片平行安装在列分隔片固定座中，每列分隔片中部均开有等距布置的11～19条等深度的凹槽；开有与列分隔片相同凹槽数的行分隔片支撑座固定在远离直线气缸固定架一侧长边的列分隔片固定架上；两根平行光杆的一侧通过法兰支座固定在列分隔片固定架短边外侧，两根平行光杆的另一侧通过另一法兰支座固定在直线气缸固定架内侧，两根平行光杆上通过直线轴承安装间苗垂直分隔执行部件，苗垂直分隔执行部件中传递动力板的一侧与安装在直线气缸固定架上的直线气缸的气缸杆连接，与列分隔片相同凹槽数的穴盘苗行分隔可调间距部件插入相应的列分隔片和行分隔片支撑座形成滑动配合，靠近垂直分隔执行部件一侧的行分隔片通过行分隔片固定座固定在行分隔片固连板的T形凹槽中固定，行分隔片固连板外侧的两根垂直间苗延长杆穿过与垂直分隔执行部件中传递动力板另一侧的法兰孔中固定。

所述的行分隔片在靠近行分隔片固定座一侧的高度与列分隔片中部的凹槽深度相同，行分隔片在远离行分隔片固定座另一侧的高度小于靠近行分隔片固定座一侧的高度。

本发明具有的有益效果是：

本发明用于设施农业幼苗移钵系统中辅助机器视觉对幼苗质量检测，配有该间苗装置的幼苗视觉检测系统，可以完成穴盘苗列分隔、行分隔、撤消行分隔动作，实现穴盘苗的自动分隔作业，获取到机械方式分隔的穴盘苗图像，幼苗叶片规则的存在于本身所处的穴孔空间，解决相邻叶片跨界引起机器视觉误判问题。机器视觉准确获取每株幼苗的健康状况，为后续的移钵作业提供准确信息。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是穴盘苗列分隔可调间距部件示意图；

图3是穴盘苗行分隔可调间距部件示意图；

图4是间苗垂直分隔执行部件示意图；

图5是固定机架示意图；

图6是分隔部件与固定部件连接示意图；

图7是本发明的间苗作业动作过程之一示意图；

图8是本发明的间苗作业动作过程之二示意图；

图9是本发明的间苗作业动作过程之三示意图；

图10是本发明的间苗作业动作过程之四示意图。