[发明专利]一种谷物表型一体化检测装置

说明书

本发明是一种谷物表型一体化检测装置，包括机架、吸嘴、吸嘴套、气管、第一连接板、第一电动滑台、第二连接板、步进电机、第三连接板、第四连接板、第二电动滑台、第三电动滑台、第五连接板、上漏斗、近红外光源装置、第六连接板、种盘、识别相机、种盘托架、图像采集相机、第七连接板、图像采集相机底座、第八连接板、第四电动滑台、收种盒托架、收种盒、第五电动滑台、第九连接板、下漏斗。该装置可分为搬运模块、近红外光谱数据获取模块、取种模块、图像采集模块和收种模块，分别完成谷物的搬运、近红外光谱数据获取、谷物取种、图像采集、谷物接收工作，本发明能实现谷物的图像、近红外光谱数据和重量参数自动化一体化无损化获取。

技术领域

本发明属于农产品品质、形态检测技术领域，涉及谷物表型检测，特别涉及一种谷物表型一体化检测装置。

背景技术

谷物种质资源在生长发育、生理、生化、遗传等研究过程中，都以其表型改变为依据。其表型特征是种质创新和生物学研究的物质基础，是种质资源引进、筛选、评价、身份构建时的重要目标。

谷物单粒种质的表型鉴定主要包含两方面，一方面是种质的形态鉴定，针对这一点，国内外已广泛开展基于图像分析的手段来分析谷物表面积、籽长、粒宽、厚度、圆度、周长、色泽、容重等多项形态指标；另一方面是种质的内在品质鉴定，这方面越来越多的研究者使用快速、简便、非破坏性的近红外、红外等光谱仪对谷物水分、粗蛋白、脂肪、淀粉、沉降值、氨基酸等多组分同时测定。

总体来说，目前的谷物种质的表型性状获取主要依赖于专业仪器和人工测量，费时费力，容易引入人为主观误差，因此亟需开发设计一套完善的谷物种质表型信息自动化无损化一体化获取装置，以满足现代谷物育种过程对籽粒表型性状的精确快速获取的诉求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种谷物表型一体化检测装置，能实现谷物的图像、近红外光谱数据和重量参数自动化一体化无损化获取。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种谷物表型一体化检测装置，包括机架1以及安装于机架1上的：

取种模块，包括种盘17以及朝向种盘17用于识别其中谷物分布的识别相机18；

搬运模块，包括电动三轴滑台及安装于其上的接气管4的吸嘴2，所述吸嘴2基于气压从种盘17中吸取单粒谷物；

图像采集模块，包括图像采集相机20，采集吸嘴2吸取的单粒谷物的多角度照片，获取所述单粒谷物的尺寸及体积参数；

近红外光谱数据获取模块，包括上漏斗14和近红外光源装置15，所述上漏斗14承接吸嘴2释放的单粒谷物，所述近红外光源装置15为外表布置有近红外光源的斜向设置的玻璃管道，其上端与上漏斗14出口连接，在单粒谷物下滑过程中获取其近红外光谱数据；

收种模块，位于近红外光源装置15出口下部，包括电动十字滑台及安装于其上收种盒26，通过与近红外光源装置15出口连接的下漏斗29接收出近红外光谱数据获取模块的单粒谷物。

所述机架1采用30mm×30mm的铝型材搭建成上层、中层和下层的三层结构，上层安装搬运模块，中层安装取种模块、图像采集模块、近红外光谱数据获取模块和收种模块中的下漏斗29，下层安装收种模块中除下漏斗29外的其它部件。

所述电动三轴滑台包括X向的第三电动滑台12、Y向的第一电动滑台6以及Z向的第二电动滑台11，其中：所述第三电动滑台12安装在第五连接板13上，第五连接板13安装在机架1上，所述第一电动滑台6安装在第二连接板7上，第二连接板7安装在第三电动滑台12上，所述第二电动滑台11安装在第四连接板10上，第四连接板10安装在第一电动滑台6上，所述吸嘴2和气管4安装在吸嘴套3上，步进电机8和吸嘴套3安装在第一连接板5上，第一连接板5安装在第三连接板9上，第三连接板9安装在第二电动滑台11上。