甜瓜果型参数连续测量装置制造方法及图纸

一种瓜果检测技术领域的甜瓜果型参数连续测量装置。包括：工业镜头、盒体、支架、控制件、图像采集器和图像传感器，将图像采集器和控制件集成在盒体内，将图像传感器和工业镜头固定在盒体右端部，控制件连接图像采集器发送指令获取和存储图像，支架与盒体连接，形成六自由度调整盒体的球面副连接。本实用新型专利技术实现了对甜瓜生长不同时间间隔信息的获取，在固定焦距下连续获取甜瓜果实果型参数；能够六自由度调整装置的位置，可以满足在温室各种环境下的调整；可用于作物长势，瓜果果径、品质及茎杆直径等生长信息的连续可靠采集。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种瓜果检测
的测量装置，特别涉及的是一种甜瓜 果型参数连续测量装置。
技术介绍
随着精准农业的发展，要求对作物的体积等变化有精确地掌握，目前对于作物生 长信息的连续获取方法有非视觉的如接触式测量，视觉的非接触测量。前者耗时而且易影 响作物正常生长，后者则相反，可以实现对作物的持续无损测量。现在对作物的视觉测量用 数码相机和工业相机较多。数码相机多用手工操作，并且有自动变焦的特点，致使前后图像 很难保证一致的拍摄效果，不利提取作物的生长变化。工业相机具有高的图像稳定性、高传 输能力和高抗干扰能力等特点，并且也可以实现自动控制定时连续拍摄图像，但是工业相 机成本高，不具有大的本地存储空间，且其定时拍摄存储需要上位机软件来实现，即需要连 接计算机，部件偏多，体积偏大，这样就不适合复杂多变的农作物生长环境。并且数码相机 和工业相机都不能控制外部光源与拍摄图像的协调工作。因此数码相机和工业相机都不太 实用与作物生长信息的连续观测以及光源的控制。经过对现有技术的检索发现，中国申请专利号=200820131444. 9，名为“图像采集 装置”，该装置是一种用于采集文稿的图像采集装置，可以实现图像的定焦连续采集，成本 低，但是其结构不紧凑，且其工作需要计算机的协调，因此不适于在温室环境里放置。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供了一种甜瓜果型参数连续 测量装置，本技术结构小，安装灵活，适合温室里多叶片遮挡的甜瓜果实形态参数的获 取，实现了自动定时拍摄存储高质量图像，满足图像采集要求。本技术是通过以下技术方案实现的本技术包括工业镜头、盒体、支架、控制件、图像采集器和图像传感器，将图 像采集器和控制件集成在盒体内，将图像传感器和工业镜头固定在盒体有螺纹孔的一端， 工业镜头通过螺纹配合与盒体连接，图像传感器位于盒体内部，有固定板保证图像传感器 与工业镜头同心，控制件连接图像采集器发送指令获取和存储图像，支架与盒体连接，形成 六自由度调整盒体的球面副连接。所述的控制件与图像采集器通过连接线连接，控制件通过继电器的动作控制图像 采集器的复位与外部光源的亮灭。所述的图像采集器通过USB线与计算机进行数据传送。所述的盒体，与后端盖连接固定，后端盖为矩形块，后端盖上设有USB线、电源线 和控制线。所述的支架为三连杆机构，连杆之间为球面副连接，两端的连杆端部为螺纹。一端 与盒体上的螺孔配合，另一端连接外部固定设备。通过连杆之间的球面副的调整，可实现六自由度调整装置的位置。 所述的盒体为两端开口的长方体，一端为螺纹孔，一端为矩形孔。所述的控制件由电源模块、时钟模块、串行通信模块以及继电器模组组成，其中电 源模块将5V电压转换为3. 3V为单片机以和串口通信供电，时钟模块为图像的拍摄提供正 确的年月日时分秒的时间，串行通信模块用来向单片机写入程序以及与图像采集器通信。本技术的控制件中的电源模块将5V电压转换为3. 3V为单片机以及串口通信 供电；时钟模块为图像的拍摄提供正确的年月日时分秒的时间；串行通信模块用来向单片 机写入程序以及与图像采集器通信；基于控制件通过继电器的通断来控制光源的亮灭及图 像采集器的图像采集与复位，通过程序的循环运行实现对甜瓜果实果型参数的连续获取。 本技术的工业镜头可以在图像采集时固定焦距，使得前后采集的图像具有可比性，从 而便于分析甜瓜的果型参数的变化规律，图像采集器通过USB线连续采集的图像存储到本 地，本地存储的图像与计算机连接传输，再与图像传感器连接。本技术的盒体后端盖与 盒体螺纹连接；本技术支架连接到盒体上部，保持盒体水平，镜头与目标甜瓜同心。调 整镜头与目标的距离为固定焦距。然后系统上电，基于单片机的控制件通过继电器的通断 来控制光源的亮灭及图像采集器的图像采集与复位，通过程序的循环运行实现对甜瓜果实 果型参数的连续获取，可以实现盒体六个自由度的调整，方便整个装置位置的调整固定。本技术利用结构上的特征通过控制件实现了对甜瓜生长不同时间间隔信息 的获取，体积小，成本低，集成度高，本地存储空间大等特点，适用于自动连续定时间间隔监 测作物的生长过程，在固定焦距下连续获取甜瓜果实果型参数；能够六自由度调整装置的 位置，可以满足在温室各种环境下的调整；可用于作物长势，瓜果果径、品质及茎杆直径等 生长信息的连续可靠采集。附图说明图1是本甜瓜果型参数连续测量装置结构示意图；图中工业镜头1、盒体2、支架3、控制件4、图像采集器5、图像传感器6、USB线7、 后端盖8。图2是控制件的组成示意图。图3是图像采集过程流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作详细说明本实施例在以本技术技术 方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本技术的保护范围不限于 下述的实施例。如图1所示，本实施例包括工业镜头1、盒体2、支架3、控制件4、图像采集器5和 图像传感器6，将图像采集器5和控制件4集成在盒体2内，将图像传感器6和工业镜头1 固定在盒体2有螺纹孔的一端，工业镜头1通过螺纹配合与盒体2连接，图像传感器6位于 盒体2内部，有固定板保证图像传感器6与工业镜头1同心，控制件4连接图像采集器5发 送指令获取和存储图像，支架3与盒体2连接，形成六自由度调整盒体2的球面副连接。所述的图像采集器5通过USB线7与计算机进行数据传送。所述的盒体2，与后端盖8连接固定，后端盖8为矩形块，后端盖8上设有USB线 7、电源线和控制线。所述的支架3为三连杆机构，连杆之间为球面副连接，两端的连杆端部为螺纹。一 端与盒体2上的螺孔配合，另一端连接外部固定设备。通过连杆之间的球面副的调整，可实 现六自由度调整装置的位置。调整好本装置的位置后，拧紧中间连杆上的紧定螺钉固定该 位置。所述的盒体2为两端开口的长方体，一端为螺纹孔，一端为矩形孔。如图2所示，所述的控制件4由电源模块、时钟模块、串行通信模块以及继电器模 组组成，其中电源模块将5V电压转换为3. 3V为单片机以及串口通信供电，时钟模块为图像 的拍摄提供正确的年月日时分秒的时间，串行通信模块用来向单片机写入程序以及与图像 采集器5通信。其中电源模块将5V电压转换为3. 3V为单片机以及串口通信供电；时钟模 块为图像的拍摄提供正确的年月日时分秒的时间；串行通信模块用来向控制件4写入程序 以及与图像采集器5通信；基于单片机的控制件4通过继电器的通断来控制光源的亮灭及 图像采集器5的图像采集与复位，通过程序的循环运行实现对甜瓜果实果型参数的连续获 取。控制件4通过排线2控制图像采集器5的动作，二者放于盒体2内部；图像采集器5的 电源由后端盖8引入；图像传感器6固定于盒体2的端部，通过连接线与图像采集器5传送 图像数据；工业镜头1与盒体2通过螺纹连接，其与图像传感器6同心，相对距离固定；支架 3与盒体2通过螺钉连接固定，可以任意自由度调整摄像头位置；后端盖8与盒体2通过螺 钉连接，接插件及引线由后端盖8引出；接插件通过后端盖8引入+5V直流电源，引出四根 控制线控制外部光源的亮灭。本实施例工作时，首先保持盒体2水平，工业镜头1与目标甜瓜同心，工业镜头1 到目标的距离固定为焦距，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甜瓜果型参数连续测量装置，其特征在于，工业镜头、盒体、支架、控制件、图像采集器和图像传感器，将图像采集器和控制件集成在盒体内，将图像传感器和工业镜头固定在盒体有螺纹孔的一端，工业镜头通过螺纹配合与盒体连接，图像传感器位于盒体内部，有固定板保证图像传感器与工业镜头同心，控制件连接图像采集器发送指令获取和存储图像，支架与盒体连接，形成六自由度调整盒体的球面副连接。

【技术特征摘要】
一种甜瓜果型参数连续测量装置，其特征在于，工业镜头、盒体、支架、控制件、图像采集器和图像传感器，将图像采集器和控制件集成在盒体内，将图像传感器和工业镜头固定在盒体有螺纹孔的一端，工业镜头通过螺纹配合与盒体连接，图像传感器位于盒体内部，有固定板保证图像传感器与工业镜头同心，控制件连接图像采集器发送指令获取和存储图像，支架与盒体连接，形成六自由度调整盒体的球面副连接。2.根据权利要求1所述的甜瓜果型参数连续测量装置，其特征是，所述的控制件与图 像采集器通过连接线连接，控制件通过继电器的动作控制图像采集器的复位与外部光源的 亮灭。3.根据权利要求1所述的甜瓜果型参数连续测量装置，其特征是，所述的图像采集器 通过USB线与计算机进行数据传送。4.根据权利要求1所述的甜瓜果型参数连续测量装置，其特征是，所述的盒体，与后端 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗玉彬，吕福香，朱强，吴吉麟，陈小波，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]