[发明专利]一种用于穴盘苗移栽的识别定位移栽方法

说明书

技术领域

本发明属于设施农业中的自动化移栽领域，尤其是一种专门用于穴盘苗移栽的方法。

技术背景

穴盘育苗是一个新的行业，是20世纪70年代在国际上发展起来的一项新型育苗技术，穴盘育苗与常规育苗方式相比，具有省工﹑省力﹑成苗快﹑节约资源﹑成本低﹑效率高﹑便于管理以及保护农业生态环境等优点，主要应用于烟草﹑花卉﹑蔬菜和树木的育苗。穴盘鱼苗中为了保证作物有适当的空间以促进其扎根和生长，需要将穴盘钵苗从高密度盘向低密度盘间的移栽，及穴盘向花盆间的移栽。穴盘钵苗移栽虽然很简单，但需要大量的手工作业,并且连续工作容易疲劳，生产效率低，难以实现大面积作业，制约了穴盘育苗技术的发展。为此，研究穴盘钵苗高速自动移栽机显得尤为重要，其对于提高劳动生产率，降低劳动强度,促进穴盘育苗技术的发展具有重要意义。

穴盘钵苗自动移栽机技术的研究始于上个世纪80年代，目前主要有两种实现方式，一种是以工业机器人为本体的穴盘钵苗自动移栽机，另一种是开发独立机电系统的穴盘钵苗自动移栽机。1987年，KUTZ等人研究了基于Puma560移栽机器人的可行性。1992年，KC.Ting等人研究了基于ADEPT-SCARA四自由度移栽机器人。1999年Ryu等人设计了一套专用的机电设备，研制出了移栽机器人。2010年3月，沈阳农业大学邱立春等人发明了一种穴盘苗移栽的自动移栽机。结构简单，方便，但效率较低，精度不高。

机器视觉相对于人眼进行移栽作业有很大的优越性，首先效率提高了很多，也把人工从繁琐的劳动中解放出来，其实更加准去的判断幼苗的生长状况，避免因人而异造成的误差。近年来机器视觉技术也被应用到穴盘苗移栽作业当中，国外已经有了相应的产品设备，而在国内，这方面的研究才刚刚起步，2007年蒋焕煜等人提出了一种基于机器视觉的幼苗移栽系统，专利申请号为200710160391.3，对机器视觉在移栽方面进行了初步研究，但是没有具体涉及到视觉识别定位和移栽的方法步骤。

现有的基于用于穴盘苗移栽的图像识别移栽方法对健康苗的识别和移栽定位不准，移栽作业质量低、效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于穴盘苗移栽的识别定位移栽方法，以提高穴盘苗移栽作业质量，提高移栽效果。

为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下。

一种用于穴盘苗移栽的识别定位移栽方法,首先对供苗盘中的钵苗进行图像识别定位，然后根据穴盘苗图像识别结果进行移栽，其特征在于包括以下步骤：

第一步：选择供苗盘和植苗盘的规格，确定基本尺寸；

第二步：利用计算机图像处理系统根据穴盘规格自动以左侧第一行穴盘苗为起始编号，从左到右对穴孔内的幼苗进行标记，供苗盘标为A(i,j)，植苗盘标记为B(i,j)，i代表第i行穴孔，j代表第j列穴孔，实现对穴盘进行编号和对穴孔的标记；

第三步：利用CCD摄像机采集供苗盘整盘苗彩色图像，依据所述采集图像对每个供苗盘幼苗进行分析处理以判断该幼苗是否可以移栽，计算机根据图像处理分析结果和穴盘规格，对每个穴孔A(i,j)按0和1进行赋值，1代表具有健壮苗的穴孔、0代表有损苗或无苗的穴孔，实现对穴孔赋值；

第四步：系统依据每个穴孔编号和穴孔赋值，确定供苗盘中待移植健康苗穴孔的编号，从而确定待移植健康苗的位置信息，再根据植苗盘的穴孔编号，将待移植健康苗穴孔编号和植苗盘穴孔编号依次排列对应，确定每个健康苗所对应植苗盘穴孔，从而确定每次移植中供苗盘中待移植健康苗位置信息和植苗盘中植入健康苗的位置信息。

所述的将待移植健康苗穴孔编号和植苗盘穴孔编号依次排列对应的步骤为：首先移栽供苗盘第一行的穴盘苗，第一行编号为编号A(1，j)，按照j从小到大，选取赋值为1的穴孔中穴盘苗进行移栽，直到第一行最后一个赋值为1的穴孔中穴盘苗移植到植苗盘穴孔中，再进行第二行的移栽，下面依次进行；植苗盘中穴盘苗的排列，也按照植苗盘穴孔编号，从第一行B(1，j)，j从小到大依次排列，直到第一行移栽满穴，然后第二行依次排列。

本发明具有有益效果。该方法通过机器视觉判断穴盘苗生长状况，即判断钵苗健康状况，使移栽机有选择性的抓取健康苗进行移栽，从而提高移栽作业质量；定位方法中，将待移植健康苗穴孔编号和植苗盘穴孔编号依次排列对应，确保了移栽定位的准确性，提高了移栽效果。

附图说明

图1是发明流程示意图。

图2是移栽系统组成原理图。

图3是穴盘穴孔编号示意图。

图4是移栽路径示意图。