[发明专利]自走式苗木树干表型信息采集系统及其采集方法

权利要求书

1.自走式苗木树干表型信息采集系统，包括软件处理模块、行车平台以及安装在行车平台上的信息采集系统，其特征在于：

所述信息采集系统包括上相机升降装置、下相机升降装置和伸缩夹持装置，所述行车平台通过支杆与伸缩夹持装置固定连接，所述下相机升降装置的下端与行车平台固定连接，所述上相机升降装置的下端与伸缩夹持装置固定连接，所述伸缩夹持装置位于上相机升降装置和下相机升降装置之间，所述上相机升降装置和下相机升降装置位于同一条竖直方向上，所述上相机升降装置和下相机升降装置的结构相同且对称设置；

所述上相机升降装置包括上相机和用于驱动上相机升降的直线丝杆模组，所述上相机与直线丝杆模组连接；所述下相机升降装置包括下相机和用于驱动下相机升降的直线丝杆模组，所述下相机与直线丝杆模组连接；

所述伸缩夹持装置包括电动伸缩结构、电动夹紧结构和胸径测量装置，所述电动伸缩结构的一端与支杆连接，另一端与电动夹紧结构连接，所述电动夹紧结构与胸径测量装置连接；

所述上相机、下相机、直线丝杆模组、电动伸缩结构和电动夹紧结构均与软件处理模块连接；

所述上相机和下相机均采用CCD相机；

所述电动夹紧结构包括双向丝杆模组和两个外夹板，两个外夹板与双向丝杆模组连接，所述双向丝杆模组与软件处理模块连接，用于驱动两个外夹板相对靠近或远离；

所述胸径测量装置包括两个内夹持环，每个所述外夹板的弧形端部均转动连接有内夹持环，所述外夹板用于在双向丝杆模组的驱动下带动两个内夹持环相互重合夹紧；

所述内夹持环包括半圆环形的固定环、胸径测量卡尺、测量卡尺恢复弹簧和树干自适应弹簧，所述固定环的外圆面设有弧形凹槽，所述凹槽的一端固定连接有测量卡尺恢复弹簧，所述胸径测量卡尺的一端与固定环的一端内侧固定连接，所述固定环的另一端设有卡尺贯穿孔，所述胸径测量卡尺的另一端穿过卡尺贯穿孔并折弯缠绕在凹槽的槽壁上直到与测量卡尺恢复弹簧的另一端固定连接，所述固定环的内圆面连接有多个树干自适应弹簧，所述树干自适应弹簧位于胸径测量卡尺与固定环的内圆面之间；所述固定环的上端面和下端面上均内嵌有能自由转动的滚动珠，所述外夹板与固定环的配合面开设有能与滚动珠匹配的环形滚槽，使得固定环能在外夹板上自由旋转；每个所述外夹板内侧均设有传感器，所述传感器位于靠近两个内夹持环的重合位置，所述传感器用于测量卡尺拉伸长度，所述传感器与软件处理模块连接；

其中一个与外夹板转动连接的内夹持环的固定环端部设有测量卡尺固定块，该测量卡尺固定块位于固定环中心侧的胸径测量卡尺向固定环外圆面的凹槽折弯处，所述固定环上的测量卡尺固定块用于在两个固定环重合夹紧时固定另一个固定环上的胸径测量卡尺。

2.根据权利要求1所述的自走式苗木树干表型信息采集系统，其特征在于：所述胸径测量卡尺的表面均匀并间隔分布有多个等腰三角形齿，所述测量卡尺固定块的端部能嵌入到相邻两个等腰三角形齿之间从而对胸径测量卡尺的移动进行限位；

所述树干自适应弹簧有3个，均匀并间隔的环形分布于固定环中心侧内圆面。

3.根据权利要求1所述的自走式苗木树干表型信息采集系统，其特征在于：所述软件处理模块包括微型主板和表型数据提取模块，所述上相机、下相机、直线丝杆模组、双向丝杆模组、电动伸缩结构和传感器均与微型主板连接，所述微型主板安装在所述行车平台上，所述表型数据提取模块位于外部计算机主站内，所述微型主板通过5G通讯模块与外部计算机主站无线通信连接。

4.根据权利要求3所述的自走式苗木树干表型信息采集系统，其特征在于：所述行车平台上还安装有电源箱，所述电源箱内设有锂电池组电源，所述5G通讯模块和微型主板均位于电源箱内，所述锂电池组电源用于为上相机、下相机、直线丝杆模组、双向丝杆模组、电动伸缩结构、传感器、微型主板和5G通讯模块供电。

5.根据权利要求4所述的自走式苗木树干表型信息采集系统，其特征在于：所述微型主板通过5G通讯模块远程连接有遥控装置，所述遥控装置用于通过5G通讯模块发送控制信号到微型主板，所述微型主板通过遥控装置远程发送的信号控制行车平台前进后退和自由转向。