一种黄瓜丰产性自动分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种黄瓜丰产性自动分析装置及方法，所述装置包括测量主机和手持记录仪；所述手持记录仪包括：手持记录仪外壳(1)、充电电池(2)、第一天线(3)、触摸屏(4)、处理芯片(5)、数据存储模块(6)以及数据通讯模块(7)；所述的测量主机包括：不锈钢台面(8)、万向轮(9)、长边水平尺(10)、宽边水平尺(11)、承重板(12)、固定板(13)、垫片(14)、平衡梁单点式称重传感器(15)、数码摄像机(16)、智能数据处理模块(17)、第二天线(18)、传感器引线接口(19)以及支撑杆件(20)；本发明专利技术能够在黄瓜品种培育过程中自动实时记录品种编号及黄瓜产量，方便科研人员进行现场操作。

An Automatic Analysis Device and Method for Cucumber Yield

The invention relates to an automatic analysis device and method for cucumber productivity, which comprises a measuring host and a hand-held recorder. The hand-held recorder includes a hand-held recorder shell (1), a charging battery (2), a first antenna (3), a touch screen (4), a processing chip (5), a data storage module (6) and a data communication module (7); the measuring host includes a stainless steel table (8), 10,000. Directional wheel (9), long side horizontal ruler (10), wide side horizontal ruler (11), load-bearing plate (12), fixed plate (13), gasket (14), balance beam single-point weighing sensor (15), digital camera (16), intelligent data processing module (17), second line (18), sensor lead interface (19) and support rod (20); the invention can automatically record variety number and cucumber in real-time during cucumber variety cultivation process. The output is convenient for scientific researchers to operate on site.

【技术实现步骤摘要】
一种黄瓜丰产性自动分析装置及方法
本专利技术涉及测量
，特别涉及一种黄瓜丰产性自动分析装置及方法。
技术介绍
在黄瓜等农作物品种选育过程中，每个育种材料(品系)的筛选过程都需记录整个生育期每次采摘的重量，来分析材料间的单瓜重、前期产量、后期产量和总产量的差异。丰产性作为作物品种在现实生产条件下所表现出的产量水平，既是衡量作物品种经济性能的基本内容,也是在生产实践中确定品种应用范围的主要依据。传统的黄瓜品种选育过程中，农业专家需要同时种植很多黄瓜品种，专家为不同品种设定不同代码编号，在果实收获期分编号进行统计，在实际操作中操作人员需要不断的称重、读数、记录数据，同时搬运待测量的黄瓜品种，并移动电子称，这给育种专家带来巨大的工作量，同时数据从电子称誊写数据会产生一定的人为误差，频繁的搬运电子称到合适的位置会影响电子称的水平，从而导致系统误差。所以能制造一个对黄瓜丰产性自动测量的无线采集装置，并能完成数据的保存和上传功能，在节省时间、节约劳动力方面尤为重要。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种黄瓜丰产性自动分析装置及方法，以解决现有测量装置及方法存在的技术问题。根据本专利技术的具体实施方式，第一方面，本专利技术实施例提供的一种黄瓜丰产性自动分析装置，包括测量主机和手持记录仪；所述手持记录仪包括：手持记录仪外壳1、充电电池2、第一天线3、触摸屏4、处理芯片5、数据存储模块6以及数据通讯模块7；其中手持记录仪外壳1采用防水塑料材质制成，所述天线3通过打孔与所述手持记录仪外壳1相连接；所述手持记录仪外壳1内装有电路板，所述电路板上焊有所述处理芯片5、电池2安装座、触摸屏4以及天线3的连接口；所述的测量主机包括：不锈钢台面8、万向轮9、长边水平尺10、宽边水平尺11、承重板12、固定板13、垫片14、平衡梁单点式称重传感器15、数码摄像机16、智能数据处理模块17、第二天线18、传感器引线接口19以及支撑杆件20；所述处理芯片5由STM32F103RBT6控制芯片及其外围电路构成。所述万向轮9安装于所述固定板13底面，供所述测量主机自由移动；所述长边水平尺10以及宽边水平尺11分别位于所述不锈钢台面8的长边和宽边边缘，用于调平所述不锈钢台面8；所述承重板12紧贴所述不锈钢台面8顶面下侧安装，所述称重传感器15通过所述垫片14安装于所述承重板12和所述固定板13之间；所述数码摄像机16安装于所述支撑杆件20一端，用于获取所述黄瓜的图像数据，把所述图像数据传输给所述智能数据处理模块17，所述智能数据处理模块17对黄瓜表型数据进行检测，并把表型数据通过所述天线18传输模块传到所述手持记录仪。可选的，所述触摸屏采用4.3英寸、分辨率为480*272的真彩电阻触摸屏。根据本专利技术的具体实施方式，第二方面，一种采用如上所述装置对黄瓜丰产性自动分析的方法，包括如下步骤：通过所述长边水平尺10和宽边水平尺11调平所述不锈钢台面8；开启所述手持记录仪，通过所述触摸屏4输入黄瓜品系编号代码；通过所述称重传感器15获取黄瓜的重量数据；通过所述数码摄像机16获取黄瓜的图像数据；对所述重量数据和图像数据处理后，返回黄瓜分级。可选的，所述对所述重量数据和图像数据处理后，返回黄瓜分级，包括：对所述图像数据进行裁剪压缩处理；采用SSD目标检测算法对所述图像进行检测，并对所述图像进行图像分割；对每一分割图像进行图像预处理，获取所述黄瓜轮廓图像；获取原RGB图像中的G通道的数值，根据G通道的颜色分布直方图把黄瓜瓜色分为三级；固定所述数码摄像机16的高度，根据矩心坐标、黄瓜轮廓两端点坐标和外接圆坐标，反算出黄瓜瓜长、瓜宽和瓜弧度；计算所述轮廓图像内的各轮廓面积，通过设定相关阈值统计出刺溜疏密；根据黄瓜的瓜重、瓜色、瓜长、瓜宽、瓜弧和刺溜疏密，采用SVM算法把黄瓜分为四级；返回黄瓜分级。可选的，所述SSD目标检测算法包括：其中，m指的特征图个数，sk表示第k个特征图相对于原图的尺寸比例，smin和smax表示比例的最小值与最大值。可选的，所述根据黄瓜的瓜重、瓜色、瓜长、瓜宽、瓜弧和刺溜疏密，采用SVM算法把黄瓜分为四级，包括：把瓜重、瓜色、瓜长、瓜弧度、瓜粗、刺溜疏密数据定义为黄瓜丰产性评价的6个维度；采用SVM算法模型对黄瓜品质进行分类，模型如下：其中，是拉格朗日乘子，rt是已知样本的分类的6维向量的输出量，xt是已知样本的6维向量的输入量，K(xt,x)是SVM算法的核函数，表示如下：其中，δ表示训练样本标准差；把检测的黄瓜分为特等瓜、一等瓜、二等瓜、三等瓜。本专利技术实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本专利技术提出的黄瓜丰产性自动分析装置及方法，应用于黄瓜育种过程中，能够在黄瓜品种培育过程中自动实时记录品种编号及黄瓜产量，并根据训练模型自动识别并分类黄瓜品类，操作简便，方便科研人员进行现场操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例所述自动分析装置的主机结构图。图2是本专利技术实施例所述自动分析装置的手持记录仪结构图。图3是本专利技术实施例所述自动分析方法的流程图。图4是本专利技术实施例所述自动分析方法的模型训练流程图。图5是本专利技术实施例所述自动分析方法的瓜色分析流程图。图6是本专利技术实施例所述自动分析方法的瓜长分析流程图。图7是本专利技术实施例所述自动分析装置的整体结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄瓜丰产性自动分析装置，其特征在于，包括测量主机和手持记录仪；所述手持记录仪包括：手持记录仪外壳(1)、充电电池(2)、第一天线(3)、触摸屏(4)、处理芯片(5)、数据存储模块(6)以及数据通讯模块(7)；其中手持记录仪外壳(1)采用防水塑料材质制成，所述天线(3)通过打孔与所述手持记录仪外壳(1)相连接；所述手持记录仪外壳(1)内装有电路板，所述电路板上焊有所述处理芯片(5)、电池(2)安装座、触摸屏(4)以及天线(3)的连接口；所述的测量主机包括：不锈钢台面(8)、万向轮(9)、长边水平尺(10)、宽边水平尺(11)、承重板(12)、固定板(13)、垫片(14)、平衡梁单点式称重传感器(15)、数码摄像机(16)、智能数据处理模块(17)、第二天线(18)、传感器引线接口(19)以及支撑杆件(20)；所述处理芯片(5)由STM32F103RBT6控制芯片及其外围电路构成；所述万向轮(9)安装于所述固定板(13)底面，供所述测量主机自由移动；所述长边水平尺(10)以及宽边水平尺(11)分别位于所述不锈钢台面(8)的长边和宽边边缘，用于调平所述不锈钢台面(8)；所述承重板(12)紧贴所述不锈钢台面(8)顶面下侧安装，所述称重传感器(15)通过所述垫片(14)安装于所述承重板(12)和所述固定板(13)之间；所述数码摄像机(16)安装于所述支撑杆件(20)一端，用于获取所述黄瓜的图像数据，把所述图像数据传输给所述智能数据处理模块(17)，所述智能数据处理模块(17)对黄瓜表型数据进行检测，并把表型数据通过所述天线(18)传输模块传到所述手持记录仪。...

【技术特征摘要】
1.一种黄瓜丰产性自动分析装置，其特征在于，包括测量主机和手持记录仪；所述手持记录仪包括：手持记录仪外壳(1)、充电电池(2)、第一天线(3)、触摸屏(4)、处理芯片(5)、数据存储模块(6)以及数据通讯模块(7)；其中手持记录仪外壳(1)采用防水塑料材质制成，所述天线(3)通过打孔与所述手持记录仪外壳(1)相连接；所述手持记录仪外壳(1)内装有电路板，所述电路板上焊有所述处理芯片(5)、电池(2)安装座、触摸屏(4)以及天线(3)的连接口；所述的测量主机包括：不锈钢台面(8)、万向轮(9)、长边水平尺(10)、宽边水平尺(11)、承重板(12)、固定板(13)、垫片(14)、平衡梁单点式称重传感器(15)、数码摄像机(16)、智能数据处理模块(17)、第二天线(18)、传感器引线接口(19)以及支撑杆件(20)；所述处理芯片(5)由STM32F103RBT6控制芯片及其外围电路构成；所述万向轮(9)安装于所述固定板(13)底面，供所述测量主机自由移动；所述长边水平尺(10)以及宽边水平尺(11)分别位于所述不锈钢台面(8)的长边和宽边边缘，用于调平所述不锈钢台面(8)；所述承重板(12)紧贴所述不锈钢台面(8)顶面下侧安装，所述称重传感器(15)通过所述垫片(14)安装于所述承重板(12)和所述固定板(13)之间；所述数码摄像机(16)安装于所述支撑杆件(20)一端，用于获取所述黄瓜的图像数据，把所述图像数据传输给所述智能数据处理模块(17)，所述智能数据处理模块(17)对黄瓜表型数据进行检测，并把表型数据通过所述天线(18)传输模块传到所述手持记录仪。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触摸屏采用4.3英寸、分辨率为480*272的真彩电阻触摸屏。3.一种采用权利要求1或2所述装置对黄瓜丰产性自动分析的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤菊，王浩，王建春，孙海波，钱春阳，张雪飞，杜彦芳，徐义鑫，吕雄杰，宋斌，
申请(专利权)人：天津市农业科学院信息研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12