[发明专利]用于机器视觉检测试验的作物模拟运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及用于机器视觉检测试验的作物模拟运动平台，属于农机试验设备技术领域。

背景技术

随着设施农业的发展和作物精细化播种的客观要求的提出，对田间农作物幼苗或移栽幼苗进行有效识别以及对作物刈割后的残茬进行检测成为相关农机装备设计和发展的重点研究对象。如何利用机器视觉判断幼苗位置，幼苗生长形态，叶片面积，判断作物根茬位置，以及利用接触式等检测装置检测多年生作物刈割后田间缺苗情况，都需要在研发相关农机装备时能够采取有效方便的措施对所研发装备进行模拟试验。

当采用机器视觉的方法进行作物根茬或幼苗的检测时，作物根茬或幼苗所形成的待分析图像往往以田间土壤为背景，而现有的试验方法多为田间试验或在地面人工布置模拟作物进行试验，在田间进行试验受到了季节、气候和时间的影响，而人工布置模拟试验则受到场地限制且较为繁琐。因此需要设计放置土壤的作物模拟装置来更方面的实现作物根茬和幼苗的模拟。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供用于机器视觉检测试验的作物模拟运动平台，利用农业机械在田间行走检测作物时与地面和作物之间存在相对速度的原理，使农业机械在试验时静置不动，而在本发明平台上的作物幼苗或根茬不断运动，从而模拟田间农机作业时同样的相对运动，实现对农业机械中相关检测设备的试验活动。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的用于机器视觉检测试验的作物模拟运动平台，包括控制器、基座、固定在基座上与控制器输出端相连接的电机、与电机输出轴相连接的旋转装置、多个步进电机及作物夹持模拟器和安装在作物夹持模拟器上的模拟作物；控制器的输出端连接步进电机的输入端，步进电机的输出端通过转轴与作物夹持模拟器相连接，用于实现作物夹持模拟器的180°转动；旋转装置上设有环形区域，环形区域上表面即为模拟田间的地表平面，步进电机及作物夹持模拟器均匀布置在环形区域内，每个所述作物夹持模拟器上方设有盖板；盖板中心设有矩形通孔，作物夹持模拟器设在矩形通孔的位置，作物夹持模拟器转动时恰好在矩形通孔范围内。当作物夹持模拟器上的模拟作物转动进入盖板下方时，作物夹持模拟器的水平表面与盖板的上表面在同一水平面上；地表平面喷涂有与田间土壤颜色相近的颜料，或者固定有细沙与土壤层，用于模拟田间幼苗、根茬的生长环境。

上述旋转装置包括与电机输出轴相连接的空心旋转轴、安装在空心旋转轴上的圆盘、斜支撑杆和水平支撑杆；矩形通孔设在圆盘上；斜支撑杆及水平支撑杆的两端分别固定在空心旋转轴和圆盘的圆环形凸台内壁上。

上述电机输出轴通过推力轴承及联轴器与旋转装置的空心旋转轴相连接。

上述环形区域由直径分别为1.2米和0.8米的两个同心圆柱壁围成。

上述模拟作物安装在作物夹持模拟器的夹紧端，作物夹持模拟器水平表面的颜色与盖板上方及环形区域内所铺土壤颜色相近。

本发明利用相对运动的原理，模拟田间作物相对于农机的运动，能够方便的对正在研发或待检测的幼苗、根茬检测装置进行试验，节省了时间、人力和能源消耗，模拟田间试验能在室内进行；能够排除天气等不良因素的影响，方便科研人员开展相关农机设备的试验研究。

附图说明

图1为本发明的用于机器视觉检测试验的作物模拟运动平台结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1中旋转装置的结构示意图；

图4为图1的俯视图；

图中各标号：基座1、电机2、控制器3、旋转装置4、空心旋转轴4-1、斜支撑杆4-2、水平支撑杆4-3、圆盘4-4、圆环形凸台内壁4-5、作物夹持模拟器5、转轴5-1、夹紧端5-2、步进电机5-3、模拟作物6、盖板7、环形区域8、细沙与土壤层9。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明的模拟作物幼苗或根茬检测装置试验的平台，用于机器视觉检测田间作物根茬或幼苗的设备测试或试验。

参见图1和图2，其包括控制器3、基座1、固定在基座1上与控制器3输出端相连接的电机2、与电机2输出轴相连接的旋转装置4、十个步进电机5-3及作物夹持模拟器5和安装在每个作物夹持模拟器5夹紧端5-2上的模拟作物6。