[发明专利]基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法，其中基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置包括主支架、轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构；轮转式插播装置包括外支撑架，以及转动安装在外支撑架上旋转装置，旋转装置上安装有若干插播料斗，插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态；漏苗补苗机构包括穴盘放置架、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽，穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸，补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及到一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法。

背景技术

穴盘育苗方法是20世纪70年代在国外出现并发扬的一项新的育苗技术,主要用于蔬菜、花卉育苗,也可用于烟叶、林木等作物育苗。特点:(1)对每穴精播固定数目种子,种穴之间的苗株根系完全分割;(2) 鉴于绝大部分蔬菜、花卉种子都是不规则形状，通过采用包衣方法使种子变为规则形状，从而更适应机械化播种；因此针对于不规则形状种子，大规模、高比例采用包衣种子。(3) 采用基质混合物填入种穴中,通过机械化作业方式实现前期的填装、压实与后期的搬运、移栽;(4) 在人工控制环境中育苗,使用最佳温度、光照、湿度等条件,加之选用高质量的种子；在这种环境中培育的秧苗生长健壮,由于与自然环境相隔离,能有效防止病虫害的发生。

当穴盘苗中的苗体培育长成后需要移栽种植，目前市面上的移栽设备大多是通过机械夹爪挖取苗钵，或是通过取苗针抓取苗钵，但这些方法中使用的机械夹爪和取苗针的主体结构都比较大，且都是通过垂直抓取，在取苗过程中容易与苗体的茎叶发生干涉，造成苗体的断叶、夹叶，甚至出现漏取的情况，从而导致插播料斗中缺少移栽苗或者只有残苗，影响苗体移栽后的成活率。因此穴盘式移栽机在移栽过程中出现的缺苗漏苗现象也束缚了园艺机械化的发展。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置及方法，不仅保证了补苗的可靠性，而且避免了现有技术中所存在的伤苗问题。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种基于机器视觉的穴盘式移栽机漏苗检测与补苗装置，包括主支架，以及安装在主支架上的轮转式插播装置、信息采集系统和漏苗补苗机构；

所述轮转式插播装置包括与主支架固接的外支撑架，以及转动安装在外支撑架上旋转装置，所述旋转装置上安装有沿周向依次排布的若干插播料斗，插播料斗随旋转装置转动的过程中，插播料斗始终处于竖直状态；

漏苗补苗机构包括穴盘放置架、驱动穴盘放置架沿横向移动的第一驱动装置和驱动穴盘放置架沿纵向移动的第二驱动装置，穴盘放置架朝向轮转式插播装置的一侧固设有补苗滑槽，穴盘放置架的另一侧安装有朝向补苗滑槽上口伸出的补苗气缸，补苗滑槽的下口与轮转式插播装置中处于补苗位的插播料斗上口适配，补苗位的上游侧设有检测位；

所述信息采集系统包括与处于检测位的插播料斗适配的第一接近传感器和图像采集装置，以及与处于补苗位的插播料斗适配的第二接近传感器，所述图像采集装置位于检测位的插播料斗上方，第一接近传感器、第二接近传感器和图像采集装置均电性连接控制器，控制器与补苗气缸电连接。

本方案在使用时，通过轮转式插播装置带动插播料斗旋转，插播料斗经过检测位时，被第一接近传感器检测到，并且通过图像采集装置对检测位的插播料斗内进行图像采集，以判断该插播料斗内是否缺苗，如果不缺苗，在该插播料斗将继续旋转至补苗位时，被第二接近传感器检测到，此时漏苗补苗机构不动作，若该插播料斗内缺苗，则在该插播料斗被第二接近传感器检测到时，漏苗补苗机构的补苗气缸动作，将穴盘上对应的移栽苗推出，被推出的移栽苗沿补苗滑槽落至缺苗的插播料斗内，实现补苗。