[发明专利]一种苗床自走式植物表型图像采集装置

说明书

本发明公开了一种苗床自走式植物表型图像采集装置，该装置包括主体结构、驱动行进装置，驱动行进装置通过螺栓连接在主体结构上，作业探头装置设有光电传感器、两个横向同步滑台和一个纵向滑台，纵向滑台和横向滑台上设有红外传感器，驱动行进装置包括同步轨道，驱动滑轮，定滑轮，导向轮，驱动电机，联轴器，定滑轮和驱动滑轮通过收紧的皮带环绕连接。该装置结构简单，扩展能力强，扩展了不同株高植株的成像范围，可以实现高度可调的表型监测，侧向放置的电机同步驱动两侧运行，避免动行进过程中可能的偏移，使用柔性皮带传动替代了齿轮机械传统，避免在温室高温高湿工况下齿轮出现的生锈及杂质阻塞等问题，提高了传动系统的适用性。

技术领域

本发明涉及图像采集领域，尤其涉及一种苗床自走式植物表型图像采集装置。

背景技术

随着植物基因组、蛋白组、代谢组等多组学生物信息技术的不断发展，植物表型组学越来越成为研究植物品种特性及生理生态环境适应性的重要手段，植物表型组学能够有效地反应植物基因型、环境因素和表型之间的联系。植物表型组学通过对植物生长及相关环境参数进行高通量系统完整的采集和分析，能够实现快速准确无损地监测植物生长情况，对遗传育种和可控环境下植物的生长调控具有重要意义。

由于机器视觉和信息化技术的快速发展，植物表型图像采集平台已经出现多种形式适应不同环境下的设备类型，例如无人机、田间表型平台、温室物流表型平台、气候室表型设备、固定箱式表型设备等等，通过可见光、近红外、荧光、热成像、激光3D成像以及高光谱等技术手段来实现各类型植物表型指标的高通量检测。

针对温室穴盘种苗和嫩叶蔬菜植物的表型设备研究目前还没有较多报道，由于穴盘苗菜具备不易移动、表型指标受小气候影响大、品种及生长周期差异大等特性，不适合移动到固定位点图像采集，需要采用自走式表型图像采集设备来实现大面积快速表型图像获取与解析。

近年来，温室中可移动的表型成像设备主要有车架式、悬挂臂式和苗床架式，针对苗床穴盘苗菜的表型监测设备主要为无线驱动电机的苗床成像作业图像采集车。由于现有苗床表型图像采集设备采用联动轴，受限于轴的高度只能采集株高较低的幼苗类作物，无法实现对株高较高的盆栽苗菜进行图像采集，而车架式或悬挂臂式可移动采集装置受温室地形及日常作业限制，不适合长期稳定监测；同时以上三种表型成像设备的设备齿轮传动装置在温室高温高湿环境下的稳定性较差，不适合实际使用工况。

因此，为了解决联动轴限制成像植物高度的问题，提高传动装置在温室环境下的适用性，同时还能够减少表型平台对苗床称重的荷载需求，提高苗床成像平台移动监测的灵活性，所以本领域的技术人员致力于开发一种适用于苗床植物的表型图像采集装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何开发一种适用于苗床植物的表型图像采集装置，解决表型图像采集装置在实际使用中出现的联动轴限制成像植物高度的问题，进一步提高传动装置在温室环境下的适用性，同时还能够减少表型平台对苗床称重的荷载需求，提高苗床成像平台移动监测的灵活性。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种苗床自走式植物表型图像采集装置，该装置包括主体结构、驱动行进装置、作业探头装置。

进一步地，驱动行进装置固定在主体结构上。

进一步地，固定的方式为螺栓连接。

进一步地，作业探头装置设有光电传感器、横向同步滑台和纵向滑台。

进步一地，横向同步滑台包括上横向同步滑台和下横向同步滑台。

进一步地，主体结构由方管构成，方管通过三通连接件及螺栓固定。

进一步地，方管为OB3030方管。

进一步地，上横向同步滑台和下横向同步滑台通过联轴器连接，并通过横向滑台电机控制纵向滑台的横向移动。