[發明專利]一種催芽膜下狀態采集裝置及其催芽智能管理系統

有效

• 申請號: 202010563908.9
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111836010B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 嚴方;劉曉宇;馮祥;陳仕雄;孫健;徐佩鋒;薛曉松;崔明;李娜
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/235;G08C17/02;G08B21/18;G08B7/06;A01C1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種催芽膜下狀態采集裝置，該裝置包括主體、攝像頭、LED燈、圖像采集控制器、電源、傳感器、無線傳輸模塊、配準片，通過攝像頭實時采集芽的圖像信息，通過圖像采集控制器識別芽的萌發狀態，通過傳感器獲取芽的生長信息。本發明還提供了一種基于該裝置的催芽智能管理系統，該系統包括上述裝置，以及與裝置相連的物聯網網關，裝置將芽的萌發狀態和芽的生長信息通過物聯網網關匯集到工業路由，再上傳至云處理中心，云處理中心根據信息對芽的萌發狀態進行監視并判斷是否符合揭膜條件，向終端發送信息，并提供相應處置的作業流程。本發明可以對芽的生長狀態進行實時監測與作業提示，降低了催芽作業難度，實現了生產的精細化智能管理。

技術領域

本發明涉及一種催芽用狀態監測系統，尤其涉及一種催芽膜下狀態采集裝置及其催芽智能管理系統。

背景技術

水稻催芽是機插水稻育秧過程中的重要生產階段，出芽率不高會導致秧苗的間隔不均衡，會一定程度影響到苗的機插效率，進一步影響到機插水稻的產量與補栽人工。床上水稻催芽是一種節約人工、便于育秧管理的水稻催芽方式，尤其在有機水稻育秧過程中應用較為廣泛。催芽育秧已經成為水稻種植農事作業中關鍵的種植技術，經驗的缺乏和技術細節的疏漏，會導致育秧環節的毀滅性災難，從而有可能對整個水稻種植農事作業帶來無法彌補的損失。集中育秧帶來的水稻機插秧苗的商品化，必然導致水稻育秧過程的規范化管控和精細化管理，達到水稻秧苗的成苗規格標準化，有利于提高機插秧苗的成功率，穩定農田產量。當前床上催芽大多采用人工經驗進行催芽管理，一方面費工費力，另一方面人工經驗需要從業者具有催芽育秧方面的專業知識。

發明內容

發明目的：本發明提出一種實時監測催芽狀態的育秧膜下狀態采集裝置。本發明還提出了一種基于該裝置實現高效、精細化催芽智能管理的系統。

技術方案：本發明所述的催芽膜下狀態采集裝置，該裝置包括：主體，所述主體設置于育秧盤上方，其上表面搭載有電源，其下表面設置有攝像頭、LED燈，所述攝像頭與圖像采集控制器相連接；所述主體的一端連接豎直向下設置的配準片，所述配準片的長度大于等于主體到育秧盤表面的距離；所述電源分別與所述LED燈、無線傳輸模塊、圖像采集控制器相連接，所述無線傳輸模塊分別與圖像采集控制器、傳感器相連接；其中，

所述攝像頭，面向所述配準片，用于對育秧盤中的芽的狀態進行監測；

所述圖像采集控制器，用于控制攝像頭進行圖像采集，并對攝像頭回傳的圖像進行處理，識別芽的萌發狀態；

所述配準片，用于作為所述圖像采集控制器的圖像配準的基準；

所述傳感器，用于采集芽的生長信息；

所述無線傳輸模塊，用于將芽的萌發狀態及芽的生長信息發送至終端。

進一步的，所述主體呈板凳狀，包含支撐面板，所述支撐面板位于育秧盤正上方，所述支撐面板的兩端對稱設有支撐柱，育秧盤位于兩個支撐柱之間。

優選的，所述支撐柱靠近育秧盤的一側為表面積中最大的一面，所述配準片設置在該面上，所述攝像頭面向配準片。即相當于攝像頭是對著支撐柱的內側進行圖像拍攝的。支撐部在支持支撐面板的同時，對配準片進行了固定。

優選的，所述配準片為黑色，采用亞光磨砂材質，所述配準片上對稱設置有2個配準點。由于黑色具有較強的漫反射能力，因此可以獲得較為清晰的圖像。

優選的，所述配準點為紅色圓片，2個配準點之間的距離已知，作為芽長測量的參考信息。紅色的顏色特征顯著，方便圖像采集控制器對配準點進行邊緣分割，以求取質心，從而實現圖像配準。

優選的，所述LED燈包括第一LED燈、第二LED燈，為大小相同的半弧形結構，分別設置在所述攝像頭的兩側，且設置的高度高于攝像頭機位，通過反向抵消的方式消除攝像頭在所采集的圖像中的陰影。

進一步的，所述圖像采集控制器包括：