[实用新型]植物三维表型信息采集装置

说明书

本实用新型涉及农业信息技术领域，提供了一种植物三维表型信息采集装置。该装置包括底座以及设置在底座上的旋转台、旋转驱动单元和总控制器；旋转台与底座转动连接，旋转台的两侧均设有支撑臂；支撑臂的底端与旋转台连接、顶端向上延伸，其中一个支撑臂的顶端连接有3D相机、另一个支撑臂的顶端连接有可见光图像相机；旋转驱动单元与旋转台连接、用于驱动旋转台转动；3D相机、可见光图像相机和旋转驱动单元分别与总控制器电连接。本实用新型结构简单、自动化程度高，通过旋转驱动单元带动植物样品间歇性转动，就可利用3D相机和可见光图像相机在转动间隙获取植物样品的三维点云图像和可见光彩色图像，进而就能得到植物样品的三维表型信息。

技术领域

本实用新型涉及农业信息技术领域，具体涉及一种植物三维表型信息采集装置。

背景技术

植物表型研究是指通过对植株的各种特征和性状即表型的鉴别和分析来获取植物表型与其产量和生理状态之间的相互关系、基因和环境因素对植物表型的影响以及不同的环境条件对植物生长状况、产量和质量等的影响。

目前，植物表型研究需要测定大量植株的不同层次表型信息，例如植物的形状、密度、叶面积、叶长、叶宽和颜色。对植物表型信息的完整获取已成为植物表型研究的一个重要方向。传统的植物表型采集一般通过人工方式完成，存在效率低、误差不可控等问题。近几年来，虽然利用图像视频技术即图像、视频等方式采集植物表型大大提高了效率，但是最终也只能获取植物的二维投影。

实用新型内容

本实用新型要的目的是提供一种结构简单、操作便捷的植物三维表型信息采集装置，以实时获取植物样品的三维表型信息。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种植物三维表型信息采集装置，该装置包括底座以及设置在所述底座上的旋转台、旋转驱动单元和总控制器；所述旋转台与所述底座转动连接，所述旋转台的两侧均设有支撑臂；所述支撑臂的底端与所述旋转台连接、顶端向上延伸，其中一个所述支撑臂的顶端连接有3D相机、另一个所述支撑臂的顶端连接有可见光图像相机；所述旋转驱动单元与所述旋转台连接、用于驱动所述旋转台转动；所述3D相机、所述可见光图像相机和所述旋转驱动单元分别与所述总控制器电连接。

其中，所述3D相机包括红外激光发射器和红外相机，所述红外激光发射器和所述红外相机均与所述总控制器电连接。

其中，所述红外相机的分辨率为1280×1024、帧速为12fps。

其中，所述可见光图像相机的镜头焦距为6mm、分辨率为1280×1024、帧速为12fps。

其中，所述旋转驱动单元包括步进电机、脉冲发生器、电机控制器和驱动轮；所述驱动轮与所述旋转台连接，所述步进电机与所述驱动轮连接、用于驱动所述驱动轮转动；所述总控制器依次通过所述脉冲发生器和所述电机控制器与所述步进电机连接。

其中，所述驱动轮为皮带轮，所述皮带轮通过皮带与所述旋转台传动连接。

其中，所述驱动轮为齿轮，所述旋转台的侧壁上设有用于与所述齿轮啮合的齿槽。

其中，所述底座内还设有蓄电池，所述蓄电池与所述总控制器电连接。

其中，所述底座上设有分别与所述总控制器电连接的远程通讯模块、启/停按钮、转动间隙时间设定按钮和转动角度设定按钮。

其中，所述总控制器包括处理器以及分别与所述处理器电连接的时序开关和存储卡。

本实用新型结构简单、自动化程度高，通过旋转驱动单元带动植物样品间歇性转动，就可利用3D相机和可见光图像相机在转动间隙获取植物样品的三维点云图像和可见光彩色图像，进而就能得到植物样品的三维表型信息。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种植物三维表型信息采集装置的结构示意图。