[发明专利]玉米种子图像采集直立摆放装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种玉米种子图像采集直立摆放装置，应用于机器视觉识别玉米种子纯度和品种试验中玉米种子冠部图像采集时玉米的直立摆放。

二、背景技术

在机器视觉识别玉米种子纯度和品种的研究中，需要采集玉米种子冠部图像。现有技术通常将玉米种子经手工逐粒直立摆放到圆形孔洞板上，再以手工对玉米种子摆放位置微调，之后对玉米种子冠部图像进行采集。

但圆形孔洞板难以适应不同形状的玉米种子，造成玉米种子不能稳定直立，使玉米种子冠部图像不能准确采集，影响图像后期与处理。且此方法工作稳定性差，速度慢，工作效率低，多应用于科学研究，难以应用于快速检测领域。在玉米种子图像采集直立摆放操作中，需要根据不同玉米种子外形参数差异，选择适宜的方法进行操作，以实现玉米种子直立摆放的精确定位和快速批量操作。

三、发明内容

为解决上述手工直立摆放玉米种子方法的不足，本发明提供了一种玉米种子直立摆放装置，将多粒玉米种子一次准确定位直立摆放，可以用于机器视觉识别玉米种子纯度与品种的图像采集。

本发明采用的技术方案如下：

一种玉米种子图像采集直立摆放装置，由基座、定位销、限位椭圆锥孔板Ⅰ和限位椭圆锥孔板Ⅱ组成；所述基座上设有定位椭圆锥孔、清屑孔和定位孔；所述的限位椭圆锥孔板Ⅰ设有限位椭圆锥孔Ⅰ和定位孔Ⅰ；所述的限位椭圆锥孔板Ⅱ设有限位椭圆锥孔Ⅱ和定位孔Ⅱ；所述的定位椭圆锥孔按列状均布在基座上表面；所述清屑孔以与椭圆定位锥孔相同阵列排布于基座下表面，清屑孔位于椭圆定位锥孔正下方且与定位圆锥孔相通；所述的定位孔位于基座上表面两对角；所述的限位椭圆锥孔板Ⅰ和限位椭圆锥孔板Ⅱ的厚度小于基座厚度的1/3，长宽与基座尺寸相同；所述限位椭圆锥孔板Ⅰ对角开有定位孔Ⅰ；限位椭圆锥孔板Ⅱ对角开有定位孔Ⅱ；定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ的直径和位置与基座上定位孔的直径和位置对应；所述的定位销为直径略小于定位孔直径的金属棒，限位椭圆锥孔板Ⅰ、限位椭圆锥孔板Ⅱ通过定位销和定位孔与基座固定；所述的限位椭圆锥孔Ⅰ按列状均布在限位椭圆锥孔板Ⅰ上；限位椭圆锥孔Ⅱ按列状均布在限位椭圆锥孔板Ⅱ上；且限位椭圆锥孔Ⅰ和限位椭圆锥孔Ⅱ的排布位置与基座上定位椭圆锥孔相对应；限位椭圆锥孔Ⅰ和限位椭圆锥孔Ⅱ为椭圆锥形通孔，两者锥度均与定位椭圆锥孔相同，以便与定位椭圆锥孔相对应；所述限位椭圆锥孔Ⅰ小孔端直径与定位椭圆锥孔大孔端直径一致；所述限位椭圆锥孔Ⅱ小孔端直径与限位椭圆锥孔Ⅰ大孔端直径一致；使用时，将限位椭圆锥孔板Ⅰ叠放在基座上，限位椭圆锥孔板Ⅱ叠放在限位椭圆锥孔板Ⅰ上，三个椭圆锥孔可合成一个大椭圆锥孔；所述基座、定位椭圆锥孔、定位孔、定位销、限位椭圆锥孔板Ⅰ、限位椭圆锥孔Ⅰ、定位孔Ⅰ、限位椭圆锥孔板Ⅱ、限位椭圆锥孔Ⅱ和定位孔Ⅱ表面喷涂黑色亚光喷漆。

本发明可根据需要设计适于不同形状玉米种子的定位椭圆锥孔，定位椭圆锥孔大小根据玉米种子大小设定，略大于玉米种子即可，对玉米种子起定向作用，使其保持垂直竖立状态，定位椭圆锥孔高度应小于玉米种子高度，使玉米种子冠部竖立在外以准确采集玉米种子冠部图像。

本发明可根据不同品种玉米种子大小选择依次加装或撤去限位椭圆孔板Ⅰ、限位椭圆孔板Ⅱ，限位椭圆孔Ⅰ略大于定位椭圆锥孔，限位椭圆孔Ⅱ略大于限位椭圆孔Ⅰ，保证对玉米种子准确限位，同时保证不同高度玉米种子均能使其冠部高出孔板表面以准确采集玉米种子冠部图像。

本发明在基座下表面设有与定位椭圆锥孔联通的清屑孔，操作中产生的玉米种子碎屑可自清屑孔落下，方便清理。

本发明可同时直立摆放多粒玉米种子，用于对玉米种子冠部图像采集，提高工作效率。基座、定位椭圆锥孔、定位孔、定位销、限位椭圆锥孔板Ⅰ、限位椭圆锥孔Ⅰ、定位孔Ⅰ、限位椭圆锥孔板Ⅱ、限位椭圆锥孔Ⅱ和定位孔Ⅱ表面喷涂黑色亚光喷漆，可使在黑色背景下的种子图像目标清晰且避免暗影干扰。

本发明中基座、限位椭圆锥孔板Ⅰ和限位椭圆锥孔板Ⅱ采用金属材料制作，装置重量大，保证系统工作平稳，提高图像采集操作精确性，具有较高硬度，耐磨损，使用寿命长。

使用时，首先根据目标玉米种子大小选择依次加装或撤去限位椭圆孔板Ⅰ、限位椭圆孔板Ⅱ，用定位销将其固定在基座上，将玉米种子置入基座上表面定位椭圆锥孔中，依靠定位椭圆锥孔和限位椭圆孔使玉米种子准确定位，保持垂直竖立状态。操作中产生的玉米种子碎屑可自清屑孔落下。将本发明放入图像采集箱中采集玉米种子冠部图像。完成上述操作后，将玉米种子图像采集直立摆放装置从图像采集箱中取出，把玉米种子图像采集直立摆放装置倒置，倒出定位椭圆锥孔中的玉米种子，完成全部操作过程。