一种小型植株三维表型性状自动提取装置制造方法及图纸

技术编号:17811111 阅读:42 留言:0更新日期:2018-04-28 04:35
本发明专利技术涉及一种适用于小型植株及苗期植株三维表征信息提取的装置。所述装置具体包括上位机控制中心,精密运动控制器,可见光成像模块,其中成像模块内装有图像采集模块、载物旋转台及视觉光源,精密运动控制器具有单轴运动控制功能且能与上位机进行通信,上位机主要用于与下位机进行通信并将获取的植株图像进行三维信息提取。本发明专利技术采用机器视觉技术和机械自动化技术,提供了一种快速无损的小型植株三维表型信息提取装置,为相关领域研究人员在研究小型植株或苗期植物表型性状中提供了一种快速高效的科学技术手段。

【技术实现步骤摘要】
一种小型植株三维表型性状自动提取装置
本专利技术属于机器视觉检测技术,具体涉及一种通过可见光成像技术对小型植株及苗期作物三维表型性状自动提取的装置。该专利技术可用在小型花类盆景及油菜棉花等作物苗期的三维表型性状在线检测平台上,可自动重建得到小型植株及苗期作物的三维结构图并获取其三维表型性状参数。适用于数字化园林艺术及农作物研究领域。
技术介绍
植物表型性状是由基因型和环境共同决定的,随着植物基因组学测试的逐渐完成,表型组学越来越受植物研究人员的关注,而植物表型性状研究在二维平面内研究已经日趋成熟,然而二维性状研究对植物本身表型性状研究缺少了很多三维信息,例如植物体的形态学结构性状,植物叶片的厚度等性状都是二维性状研究内无法得到的,因此植物的三维性状研究日益受到相关研究人员的关注和倾向。传统的植物表型研究大多都是依靠人工,通过人工测量的方法获取植物的表型信息,这种传统的方法非常耗费劳动力,人工成本太高,而且效率低下,对植株也有损伤,而且测量数据的准确性也依赖于测量人员的主观意识。另外目前行业领域内常用的植株三维性状研究方法,通常采用三维激光雷达或者CT的方法,这两种方法对植株的三维重建效果虽然比较好,但是成像单元价格非常昂贵,所以就急需一种成本低廉且能满足相关科研人员要求三维成像装置。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服人工测量的不足,提高测量效率,减少人工成本的投入,提供一种自动化、高效率、价格低廉的植株三维表型性状提取的装置。本专利技术由斜视相机获取旋转台上植株在每一个指定角度下的平面图象,并通过上位机软件对这些图像进行三维重建,然后通过图像处理软件实现植株三维表型性状参数的计算,获取植株高度、叶片数、叶片面积、叶片颜色、茎秆分支数等性状参数。整个系统主要由上位机软件、精密运动控制器、成像暗室3个功能模块组成。1)成像暗室:用于为采集菊花图像提供一个稳定统一的环境,避免环境光以及其他因素对植株图像采集造成干扰,成像暗室内配有图像采集模块、旋转台及视觉光源。2)上位机软件:用于上位机控制中心,通过上位机软件来控制植株图像的采集以及旋转台旋转,另外上位机软件中带有植株三维重建模块,可实现植株实时三维性状重建。3)精密运动控制器:用于接收上位机发送的控制指令,并通过指令对成像暗室中各个模块做出相应的动作控制。综上所述,本专利技术所述的一种小型植株三维表型性状自动提取装置的技术特点包括:1)自动采集每个角度下的植株图像;2)可实时得到植株的三维重建图;3)被测植株的成像角度可任意调节。本专利技术的有益效果是:能够快速的完成小型植株三维重建,然后通过图像数据处理实现植株三维性状参数的提取。附图说明图1一种小型植株三维表型性状自动提取装置示意图。图2植株三维图像采集上位机软件界面。图1中1-上位机软件,2-精密运动控制器,3-图像采集模块,4-载物旋转台,5-视觉光源,6-成像暗室,7-盆栽植株具体实施方式下面结合附图及实施案例进一步说明本专利技术。实施例:本专利技术所述的一种小型植株三维表型性状提取装置,包括上位机软件1,用于植株图像采集并实时进行三维图像重建以及上位机控制和图像数据处理;精密运动控制器2,用于接收上位机发送的控制指令,并根据指令对运动载物旋转台4做出相应的动作控制;成像暗室6,为植株图像采集提供一个稳定的成像环境。一种小型植株三维表型性状自动提取装置测量步骤如下:01、将盆栽植株7搬至载物旋转台4上;02、斜视相机3获取植株在一定角度下的斜视图像;03、上位机软件1对每一株植株获取72张斜视图像后及时进行三维重建得到植株的三维结构图;04、完成一个菊花样品图像采集,将样品移除进行下一样品检测。本文档来自技高网...
一种小型植株三维表型性状自动提取装置

【技术保护点】
一种小型植株三维表型性状自动提取装置,其特征在于:成像暗室6为小型植株三维表型性状提取提供稳定的环境,视觉光源5为植株图像采集提供必要的光源,数码相机3与被检测植株在水平方向互成角度在35°至40°保证在植株每一个旋转角度下植株体内被遮挡的部分最小化,旋转台4可旋转任意角度,通过上位机1进行精密旋转控制。

【技术特征摘要】
1.一种小型植株三维表型性状自动提取装置,其特征在于:成像暗室6为小型植株三维表型性状提取提供稳定的环境,视觉光源5为植株图像采集提供必要的光源,数码相机3与被检测植株在水平方向互成角度在35°至40°保证在植株每一个旋转角度下植株体内被遮挡的部分最小化,旋转台4可旋转任意角度,通过上位机1进行精密旋转控制。2.根据权利要求1所述,一种小型植株三维...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶军立黄成龙孙晋武安梦蝶耿显希
申请(专利权)人:武汉谷丰光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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