申请/专利权人：武汉古奥基因科技有限公司

申请日：2018-08-28

公开（公告）日：2024-02-13

公开（公告）号：CN109063816B

主分类号：G06M7/00

分类号：G06M7/00;G06V20/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.13#授权;2019.01.15#实质审查的生效;2018.12.21#公开

摘要：本发明涉及一种豆荚数量统计装置及方法，用于剪切豆株并统计豆荚数量，包括检测台、第一机械臂第二机械臂、图像采集装置、图像处理装置和存储装置，所述图像处理装置配置为对从所述图像采集装置获取的图像分析，以识别大豆豆株上完整的豆荚位置，并将具体豆荚位置反馈给第二机械臂，所述第二机械臂根据所述具体豆荚位置信息对大豆豆株进行修剪，同时所述图像处理装置还能够根据被剪裁下的豆荚图像自动获取被裁剪下的豆荚数量，防止直接对未修剪的大豆豆株进行图像采集计数时，生长在大豆豆株底层的豆荚被上层豆荚遮挡而造成的计数误差。

主权项：1.一种豆荚数量统计装置，用于剪切豆株并统计豆荚数量，其特征在于，包括：夹持装置，夹持待检测的豆株；剪切装置，剪切所述夹持装置夹持所述豆株的全部或部分豆荚；检测台1，承接剪切的全部或部分所述豆荚；图像采集装置，采集所述夹持装置夹持所述豆株的豆株图像及所述检测台承接所述豆荚的豆荚图像；存储装置，用于存储所述豆株图像及所述豆荚图像；所述装置还包括图像处理装置，所述图像处理装置配置为：根据实时采集的豆株图像获取当前未遮挡豆荚的位置，并驱动所述剪切装置剪下所述位置的豆荚；确定剪下豆株上所有豆荚后，识别所述图像采集装置采集的豆荚图像，以获取所述豆荚图像中的豆荚数量。

全文数据：一种豆荚数量统计装置及方法技术领域本发明涉及作物育种研究领域，具体涉及一种豆荚数量统计装置及方法。背景技术在育种领域，表型数据是各种研究的基本依据，为加速大豆育种研究的进一步深化，科研究工作者必须获取更加丰富、准确的表型数据，因此也对表型监测工具提出了新的要求。针对这些需求，传统的豆荚统计方式尚存在一些缺点：依赖于人工操作，速度过低，时间成本和人工成本过高，不能适应批量式的统计工作；人工记录剪切容易造成较大误差影响后续研究。发明内容本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种工作速度更快、数据更加准确的豆荚数量统计装置及方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种豆荚数量统计装置，用于剪切豆株并统计豆荚数量，包括：夹持装置，夹持待检测的豆株；剪切装置，剪切所述夹持装置夹持所述豆株的全部或部分豆荚；检测台，承接剪切的全部或部分所述豆荚；图像采集装置，采集所述夹持装置夹持所述豆株的豆株图像及所述检测台承接所述豆荚的豆荚图像；存储装置，用于存储所述豆株图像及所述豆荚图像，便于后续研究的提取和调用。所述装置还包括图像处理装置，所述图像处理装置配置为：根据实时采集的豆株图像获取当前未遮挡豆荚的位置，并驱动所述剪切装置剪下所述位置的豆荚，防止直接进行图像采集计数时，生长在豆株底层的豆荚被上层豆荚遮挡而造成的计数误差。确定剪下豆株上所有豆荚后，识别所述图像采集装置采集的豆荚图像，以获取所述豆荚图像中的豆荚数量。所述检测台包括：传动带，转运待检测的所述豆株至检测工位，所述夹持装置夹持位于所述检测工位的所述豆株，所述剪切装置位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；所述传动带转运剪切后全部豆荚至外部。进一步的，所述传动带转运剪切后全部豆荚至一布置在所述传动带一端的豆荚框。优选的，所述豆荚框内设置重量传感器和报警器；所述重量传感器用于获取豆荚框内豆荚的实时重量数据；所述报警器被配置为获取所述重量传感器的数值，当所述数值大于等于预设数值时发出警报。进一步的，所述检测台也可以配置为包括：两股并行的传送轨道；至少一块传输板，所述传输板放置于两股并行的传送轨道之间，每块所述传输板用于将豆株运送到检测工位，所述夹持装置夹持位于所述检测工位的所述豆株，所述剪切装置位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；所述传输板转运剪切后全部豆荚至外部。优选的，所述夹持装置包括第一机械臂和设置在第一机械臂活动端的夹持组件；所述剪切装置包括第二机械臂和设置在第二机械臂活动端的剪切组件。本发明还涉及一种大豆豆荚数量统计方法，包括以下步骤：S1固定步骤，将整株大豆通过传送带传送至检测位置，固定整株大豆的主干；S2剪除步骤，图像识别第一层豆荚位置，并控制机械臂对第一层豆荚进行剪除，依次识别剩余各层豆荚位置，并进行剪除；S3计数步骤，将剪下的豆荚分堆，并识别各堆豆荚的数量；S4数据存储步骤，获取整株大豆的全部豆荚数量，并将数据存储记录以便于后续研究。本发明的有益效果是：1通过使用图像采集装置实时采集豆株图像，并依据获得的豆株图像对豆株进行修剪，使得豆株上被遮挡的豆荚能够完全暴露出来，经过多次的修剪过程，能够获取最完整的统计数据，有效避免统计误差；2通过使用机械臂与图像识别装置相配合，根据图像识别装置识别到的豆荚位置信息自动控制机械臂对豆株进行修剪，并根据修剪完成后的豆荚图像自动识别出豆荚数量；同时采用传送装置进一步减少人工的参与，使得整个统计过程自动化程度高，提高统计的速度和精度；3通过设置存储装置，能够将图像和统计数据存档，便于后续研究的读取和调用。附图说明图1为本发明的一种豆荚数量统计装置主视图；图2为本发明的一种豆荚数量统计装置俯视图；图3为本发明的一种豆荚数量统计装置右视图；图4为本发明的一种豆荚数量统计装置另一实施例示意图；图5为本发明的一种豆荚数量统计装置另一实施例主意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、检测台，1-1、传送带，1-2、豆荚框，1-3、传送轨道，1-4、传输板，2、第一机械臂，3、第二机械臂，4、全景相机。具体实施方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1如图1-3所示，一种豆荚数量统计装置，用于人工控制机械臂剪切豆株并统计豆荚数量。本实施例的装置具体包括：检测台1，所述检测台1包括传动带1-1，所述传送带1-1转运待检测的豆株至检测工位；第一机械臂2，配置有用于夹持待检测大豆豆株的夹持组件，所述夹持组件夹持位于所述检测工位的所述豆株；第二机械臂3，配置有用于裁剪待测大豆豆株上豆荚的剪切组件，所述剪切组件位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；全景相机4，采集所述夹持组件夹持所述豆株的豆株图像，以及采集所述传送带上承接豆荚的豆荚图像；操作者可以通过全景相机4采集到的豆株图像获取当前未遮挡豆荚的位置，并通过人工远程或自动的控制第二机械臂3上的剪切组件剪下所述位置的豆荚，确定剪下豆株上所有豆荚后，根据所述全景相机4采集的豆荚图像，人工获取所述豆荚图像中的豆荚数量并记录该数据。存储装置，用于存储所述豆株图像及所述豆荚图像，便于后续研究的提取和调用。进一步的，所述传动带1-1转运剪切后全部豆荚至一布置在所述传动带1-1一端的豆荚框1-2。优选的，所述豆荚框1-2内设置重量传感器和报警器；所述重量传感器用于获取豆荚框1-2内豆荚的实时重量数据；所述报警器被配置为获取所述重量传感器的数值，当所述数值大于等于预设数值时发出警报。实施例2本实施例与实施例1的区别是，所述检测台1包括：两股并行的传送轨道1-3，至少一个传输板1-4，所述传输板1-4设置在两股并行的传送轨道1-3之间，每块所述传输板1-4用于将一整枝豆株运送到检测工位，所述夹持组件夹持位于所述检测工位的所述豆株，所述剪切组件位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；所述传输板1-4转运剪切后全部豆荚至外部，每块传输板1-4上设置有位置传感器和报警器，当传输板1-4运行至传送轨道1-3末端，触发位置传感器，则报警器发出警报，提醒操作人员将传输板1-4上的豆荚转移。实施例3本实施例与实施例1的区别是，所述装置还包括图像处理装置，用于自动剪切豆株并统计豆荚数量，所述图像处理装置配置为：根据实时采集的豆株图像自动获取当前未遮挡豆荚的位置，第二机械臂根据该位置信息剪下所述位置的豆荚；根据实时采集的豆株图像确定剪下豆株上所有豆荚后，自动识别所述图像采集装置采集的豆荚图像，以获取所述豆荚图像中的豆荚数量。实施例4一种大豆豆荚数量统计方法，包括以下步骤：S1固定步骤：将整株大豆通过传送带传送至检测位置，固定整株大豆的主干；S2剪除步骤：图像识别第一层豆荚位置，并控制机械臂对第一层豆荚进行剪除，依次识别剩余各层豆荚位置，并进行剪除；S3计数步骤：将剪下的豆荚分堆，并识别各堆豆荚的数量；S4数据存储步骤：获取整株大豆的全部豆荚数量，并将数据存储记录以便于后续研究。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种豆荚数量统计装置，用于剪切豆株并统计豆荚数量，其特征在于，包括：夹持装置，夹持待检测的豆株；剪切装置，剪切所述夹持装置夹持所述豆株的全部或部分豆荚；检测台1，承接剪切的全部或部分所述豆荚；图像采集装置，采集所述夹持装置夹持所述豆株的豆株图像及所述检测台承接所述豆荚的豆荚图像；存储装置，用于存储所述豆株图像及所述豆荚图像。2.根据权利要求1所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述装置还包括图像处理装置，所述图像处理装置配置为：根据实时采集的豆株图像获取当前未遮挡豆荚的位置，并驱动所述剪切装置剪下所述位置的豆荚；确定剪下豆株上所有豆荚后，识别所述图像采集装置采集的豆荚图像，以获取所述豆荚图像中的豆荚数量。3.根据权利要求1所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述检测台1包括：传动带1-1，转运待检测的所述豆株至一检测工位，所述夹持装置夹持位于所述检测工位的所述豆株，所述剪切装置位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；所述传动带1-1转运剪切后全部豆荚至外部。4.根据权利要求3所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述传动带1-1转运剪切后全部豆荚至一布置在所述传动带1-1一端的豆荚框1-2。5.根据权利要求3所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述豆荚框1-2内设置重量传感器和报警器；所述重量传感器用于获取豆荚框1-2内豆荚的实时重量数据；所述报警器被配置为获取所述重量传感器的数值，当所述数值大于等于预设数值时发出警报。6.根据权利要求1所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述检测台1包括：两股并行的传送轨道1-3；至少一块传输板1-4，所述传输板1-4放置于两股并行的传送轨道1-3之间，每块所述传输板1-4用于将豆株运送到检测工位，所述夹持装置夹持位于所述检测工位的所述豆株，所述剪切装置位于所述检测工位的上方剪切所述豆株的全部或部分豆荚；所述传输板1-4转运剪切后全部豆荚至外部。7.根据权利要求1所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述夹持装置包括第一机械臂2和设置在第一机械臂2活动端的用于夹持待检测豆株的夹持组件。8.根据权利要求1所述的一种豆荚数量统计装置，其特征在于，所述剪切装置包括第二机械臂3和设置在第二机械臂3活动端的剪切组件，所述剪切组件剪切所述夹持装置夹持所述豆株的全部或部分豆荚。9.根据权利要求1所述装置的一种大豆豆荚数量统计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，固定步骤，将整株大豆传送至检测位置，固定整株大豆的主干；S2，剪除步骤，图像识别第一层豆荚位置，并控制机械臂对第一层豆荚进行剪除，依次识别剩余各层豆荚位置，并进行剪除；S3，计数步骤，将剪下的豆荚分堆，并识别各堆豆荚的数量；S4，数据存储步骤，获取整株大豆的全部豆荚数量，并将数据存储记录以便于后续研究。

百度查询： 武汉古奥基因科技有限公司 一种豆荚数量统计装置及方法

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