本實用新型涉及一種用于植物表型獲取的主動視覺平臺,包括安裝在支架上的深度相機,以及設置有與深度相機電連接的控制器、移動座的工作臺,所述工作臺上安裝有驅動所述移動座朝向深度相機所在豎軸線移動的驅動裝置,所述移動座上設有由第一步進電機驅動旋轉的旋轉臺,所述第一步進電機和驅動裝置均與控制器電連接。本實用新型通過機械裝置與深度相機組成主動視覺平臺,結構簡單且成本較低;控制器基于單目相機獲取的圖像以及傳感器精確檢測反饋,實現整個主動視覺過程,具有較高的測量精度;通過主動視覺的方式減少人的參與度,節省了勞動力;升降裝置與驅動裝置的結合,保證了深度相機的測量視場范圍。
技術領域
本實用新型涉及測量技術領域,具體是指一種用于植物表型獲取的主動視覺平臺。
背景技術
植物育種表型分析中,表型特征參數的獲取一直是表型分析的重點,也是較好地實現植物田間管理的前提,傳統的表型特征參數的測量方法大都依靠人工完成,耗時費力,而且人為因素影響大,測量結果的可靠性較低。對一些鮮嫩的植株幼苗或易于接觸受損的植株,特征參數的測量復雜且困難。
目前,植物表型特征參數的獲取主要是靠研究人員手工測量,費時耗力,且存在較大的偶然性,精確度較低。雖然也出現了針對所研究植物搭建的各類表型特征參數獲取平臺,如手持、人載、車載和大型室內外自動化平臺等,但是其成本較高,并且測量精確度并未明顯提高。
發明內容
本實用新型針對現有技術的不足,提供一種用于植物表型獲取的主動視覺平臺,基于單臺深度相機與簡單的機械裝置實現主動視覺,測量精確度較高,成本較低,且該平臺可在無需人為干預下完成整個測量過程。
本實用新型是通過如下技術方案實現的,提供一種用于植物表型獲取的主動視覺平臺,包括安裝在支架上的深度相機,以及設置有與深度相機電連接的控制器、移動座的工作臺,所述工作臺上安裝有驅動所述移動座朝向深度相機所在豎軸線移動的驅動裝置,所述移動座上設有由第一步進電機驅動旋轉的旋轉臺,所述第一步進電機和驅動裝置均與控制器電連接。
本方案在使用時,將被測植物放于旋轉臺上,通過驅動裝置驅動移動座移動,由深度相機獲取植物圖像,控制器對圖像作出實時處理,并根據處理的圖像控制驅動裝置動作,使得植物位于恰當的位置,以得到合適的圖像;通過第一步進電機帶動旋轉臺依次轉過一定角度,從而獲取全表面的植物圖像,以便得到精確的植物表型特征參數。
作為優化,所述控制器選取單片機,其功能模塊包括以下各個部分:圖像處理模塊、移動座運動模塊、旋轉臺轉動模塊、深度相機升降模塊與深度相機偏轉模塊。
作為優化,所述旋轉臺通過豎軸與移動座轉動連接,第一步進電機與旋轉臺固接,且第一步進電機的輸出軸上固裝有齒輪,所述豎軸上設有與所述齒輪嚙合的齒圈。本優化方案通過第一步進電機帶動齒輪轉動,通過齒輪與齒圈的嚙合實現旋轉臺的轉動,結構簡單,便于控制旋轉臺轉過角度的精確性。
作為優化,所述移動座底部有與工作臺的上凸滑軌滑接的兩平行凹軌,頂部端的外圓面設有沿周向均勻分置的凹槽,所述旋轉臺上固定有朝向凹槽設置的光電傳感器,所述光電傳感器與控制器電連接。將光電傳感器檢測凹槽產生的信號反饋給控制器,對第一步進電機的轉動角度進行校正,從而提高了旋轉臺的轉動精度。
作為優化,所述工作臺上開設有朝向深度相機所在豎軸線延伸的滑槽,所述移動座滑接于滑槽中,所述驅動裝置包括安裝在工作臺上的驅動電機,所述驅動電機通過絲杠螺母機構與移動座連接。本優化方案通過設置滑槽,保證了移動座沿直線移動,避免植物移動時發生偏斜,驅動電機通過絲杠螺母機構帶動移動座移動,保證了移動時的穩定性,方便對移動座位置進行調節。
作為優化,所述工作臺上固設有遠離深度相機一側的背景板。通過設置背景板提高了捕獲圖像的清晰度,提高了圖像質量。