[实用新型]基于ZED相机的盆栽作物信息检测装置

说明书

本实用新型提供一种基于ZED相机的盆栽作物信息检测装置，包括地走式扫描与搬运装置和悬挂式扫描装置，地走式扫描与搬运装置包括框架、ZED相机A、云端服务器和控制柜B，ZED相机A安装在框架顶端，且ZED相机A的镜头垂直于地面，ZED相机A与控制柜B进行通讯，控制柜B与云端服务器进行通讯；框架在控制柜B的控制下，能够移动；悬挂式扫描装置包括ZED相机B和控制柜A，ZED相机B滚动连接在温室内的悬梁上，ZED相机B的运动由控制柜A控制。本实用新型能够实现检测分析和协同搬运作业，对盆栽作物指导作业具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于设施农业领域，具体涉及基于ZED相机的盆栽作物信息检测装置。

背景技术

虽然我国盆栽种植规模大，但仍以传统经验生产为主，机械化水平低，设施盆栽的单产均不足荷兰等发达国家的15％，装备集成不足是主要瓶颈之一。在我国盆栽养殖中，盆栽的摆放排列仍旧以人工为主，国外的盆栽搬运设备都是基于温室床的整体搬运，其机械系统的搭建需要温室内外部架构的协调统一，且价格较高，不适用于我国小型温室。

当前的一些盆栽、苗盘等搬运装置，都是基于固定位置传感器或者基于单一重复作业流程的工作方式，存在着作业误差不断积累的现象；同时没有检测分析的功能，或没有能够实现检测分析和协同搬运作业的集成功能。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种基于ZED相机的盆栽作物信息检测装置，实现检测分析和协同搬运作业。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于ZED相机的盆栽作物信息检测装置，包括：

地走式扫描与搬运装置，包括框架、ZED相机A、云端服务器和控制柜B，ZED相机A安装在框架顶端，且ZED相机A的镜头垂直于地面，ZED相机A与控制柜B进行通讯，控制柜B与云端服务器进行通讯；框架在控制柜B的控制下，能够移动；

悬挂式扫描装置，包括ZED相机B和控制柜A，ZED相机B滚动连接在温室内的悬梁上，ZED相机B的运动由控制柜A控制。

上述技术方案中，所述框架中间位置设置有盆栽放置板，框架顶端安装有机械手，框架底端安装有滚轮B，滚轮B中设有电机A。

上述技术方案中，所述ZED相机B通过支架B套设在连接轴上，连接轴两端安装有滚轮A，滚轮A中间设置为凹形，滚轮A啮合在温室内的悬梁上；滚轮A中设有电机B。

上述技术方案中，所述控制柜B中设有嵌入式开发板一和PLC一，所述控制柜A中设有嵌入式开发板二和PLC二；所述嵌入式开发板一、嵌入式开发板二均能够接收ZED相机获取的盆栽作物信息，实时进行卷积神经网络计算，确定盆栽位置坐标其中为x方向上第i盆盆栽中心点到ZED相机的距离，为y方向上第i盆盆栽中心点到扫描初始位置的距离，为z方向上第i盆盆栽中心点到ZED相机的距离。

进一步的，其中y_i为y方向上第i盆盆栽到ZED相机的距离，纠正的ZED相机实时位置坐标y₀为ZED相机在y方向上的实时位置，p为ZED相机的失帧系数，v(t)为ZED相机的实时速度，q为滚轮电机的摩擦损耗系数。

本实用新型的有益效果为：

(1)对于地走式扫描装置本身的定位，由于ZED相机A与地走式扫描装置一起运动，可以充分利用ZED相机A实时位置追踪功能，实时检测相机的当前位置，以确定地走式扫描装置的实时位置，不再需要借助其他定位或测距传感器进行辅助作业，节约成本。

(2)本实用新型使用ZED相机获取实时深度信息，能够得到盆栽的具体位置，以此调节机械手的姿态和位置，因此适用不同的作业场景。整套系统在不借助人力的情况下能够实现盆栽的目标检测、生长状态智能分析、位置定位、自动筛选、全局或指定位置搬运的功能，对盆栽作物指导作业具有重要意义。