【技术实现步骤摘要】
一种农田图像采集装置
本专利技术属于农业机械
,具体涉及一种为农田机器视觉技术服务的农田图像采集装置。
技术介绍
目前,越来越多的农业机械设备应用到了机器视觉技术,例如使用机器视觉技术获取田间玉米果穗的数量,从而计算玉米产量。凭借玉米收获机收获的玉米果穗数量与田地中全部的玉米果穗数量,获得玉米收获机的果穗损失率等等。获得优质的农田图像是应用机器视觉技术解决实际问题的关键步骤。农田作业环境下,光线时刻变化、灰尘含量大、地面起伏、农机具行走与引擎振动冲击等实际问题,给农田图像的采集造成了极大的障碍。
技术实现思路
本专利技术针对在农田中进行图像采集作业时,光线时刻变化、农田中灰尘含量大、农机具行走与引擎振动冲击等实际问题,专利技术了一种农田图像采集装置。本专利技术由图像光源A、工业相机B、激光雷达扫描器C、位姿调整装置D和仿人体膝关节的减振承托支架E组成,其中工业相机B上设有摄像头36,激光雷达扫描器C上设有扫描窗口37;工业相机B上端固接图像光源A,可沿垂直于工业相机上表面的中心轴旋转,并可以于任意角度位置锁紧,从而调整图像光源方向与工业摄像头主光轴方向之间的夹角,以适应或者补偿自然光线的变化;工业相机B下端与激光雷达扫描器C的上端固接,位姿调整装置D中上支架F的横板8上面正中与激光雷达扫描器C的下端固接,位姿调整装置D中电机Ⅲ4的下端与仿人体膝关节的减振承托支架E中上托体I的托盘Ⅰ29上面中心固接。所述的图像光源A由碳化硅LED34和反光镜38组成,由于碳化硅LED点阵发出黄色的光源,在灰尘含量较高的农田中,具有较好的衍射性能,能够为图像拍摄提供较好的光 ...
【技术保护点】
1.一种农田图像采集装置,其特征在于,由图像光源(A)、工业相机(B)、激光雷达扫描器(C)、位姿调整装置(D)和仿人体膝关节的减振承托支架(E)组成,其中工业相机(B)上设有摄像头(36),激光雷达扫描器(C)上设有扫描窗口(37);工业相机(B)上端固接图像光源(A),工业相机(B)下端与激光雷达扫描器(C)的上端固接,位姿调整装置(D)中上支架(F)的横板(8)上面正中与激光雷达扫描器(C)的下端固接,位姿调整装置(D)中电机Ⅲ(4)的下端与仿人体膝关节的减振承托支架(E)中上托体(I)的托盘Ⅰ(29)上面中心固接;所述的图像光源(A)由碳化硅LED(34)和反光镜(38)组成,所述反光镜(38)由平面(33)和旋转抛物面(35)组成,旋转抛物面(35)内陷于平面(33)中,其旋转抛物面(35)的数量与碳化硅LED(34)的个数相等,以旋转抛物面(35)的顶点为坐标原点,以每一个碳化硅LED(34)的中心线为z轴,指向碳化硅LED(34)的点阵方向为正方向,建立笛卡尔右手坐标系,每一个碳化硅LED(34)的中心为旋转抛物面(35)的焦点,旋转抛物面(35)的方程为:
【技术特征摘要】
1.一种农田图像采集装置,其特征在于,由图像光源(A)、工业相机(B)、激光雷达扫描器(C)、位姿调整装置(D)和仿人体膝关节的减振承托支架(E)组成,其中工业相机(B)上设有摄像头(36),激光雷达扫描器(C)上设有扫描窗口(37);工业相机(B)上端固接图像光源(A),工业相机(B)下端与激光雷达扫描器(C)的上端固接,位姿调整装置(D)中上支架(F)的横板(8)上面正中与激光雷达扫描器(C)的下端固接,位姿调整装置(D)中电机Ⅲ(4)的下端与仿人体膝关节的减振承托支架(E)中上托体(I)的托盘Ⅰ(29)上面中心固接;所述的图像光源(A)由碳化硅LED(34)和反光镜(38)组成,所述反光镜(38)由平面(33)和旋转抛物面(35)组成,旋转抛物面(35)内陷于平面(33)中,其旋转抛物面(35)的数量与碳化硅LED(34)的个数相等,以旋转抛物面(35)的顶点为坐标原点,以每一个碳化硅LED(34)的中心线为z轴,指向碳化硅LED(34)的点阵方向为正方向,建立笛卡尔右手坐标系,每一个碳化硅LED(34)的中心为旋转抛物面(35)的焦点,旋转抛物面(35)的方程为:所述的工业相机(B)中摄像头(36)的主光轴与激光雷达扫描器(C)的扫描角度的角平分线空间平行;激光雷达扫描器(C)的扫描角度分辨率为0.045°,激光雷达扫描器(C)的扫描频率根据由此刻作为计时标记点之前的一段时间内激光雷达扫描器(C)在3米范围内所扫描到物体的角度占总扫描角度的比例进行自动调整,其调整规律遵循如下公式:其中:α为激光雷达扫描器在下1秒的扫描频率;i为激光雷达扫描器自此时作为计时标记点向前计数的扫描时间间隔,单位为秒;pi为激光雷达扫描器在某1秒钟之内,在3米范围内所扫描到物体的角度;p为激光雷达扫描器的总扫描角度;ε为根据农田作物种类而定的权重系数,5000为激光雷达扫描器的基础扫描频率。2.按权利要求1所述的农田图像采集装置,其特征在于,所述的位姿调整装置(D)由上支架(F)、中支架(G)、下支架(H)、陀螺仪(1)、电机Ⅰ(2)、电机Ⅱ(3)、电机Ⅲ(4)、销钉Ⅰ(5)和销钉Ⅱ(6)组成,其中上支架(F)为U形结构,包括左立板(7)、横板(8)和右立板(9),其中左立板(7)上设有孔Ⅱ(11),右立板(9)上设有孔Ⅰ(10);中支架(G)为方框结构,包括左板(12)、后板(13)、右板(15)和前板(17),其中左板(12)上设有孔Ⅵ(19),后板(13)上设有孔Ⅲ(14),右板(15)上设有孔Ⅳ(16),前板(17)上设有孔Ⅴ(18);下支架(H)为U形结构,包括后立板(20)、纵板(21)和前立板(22),其中后立板(20)上设有孔Ⅷ(24),前立板(22)上设有孔Ⅶ(23);陀螺仪(1)固接于上支架(F)中横板(8)的下面中心;电机Ⅲ(4)的输出轴上端与下支架(H)中纵板(21)的下面中心固接;电机Ⅰ(2)固...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾洪雷,路云,王刚,刘慧力,庄健,刘行,郭春江,王万鹏,李森森,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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