(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210363370.6 (22)申请日 2022.04.08 (71)申请人 南京农业大 学 地址 210095 江苏省南京市玄武区卫岗1号 (72)发明人 刘晓英　谈亮　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 苏良 (51)Int.Cl. G01B 11/24(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/84(2006.01) (54)发明名称 一种植物 表型图像采集系统及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种植物表型图像采集系统 及其控制方法， 系统包括内设光源的暗箱， 暗箱 内顶部和侧面设有摄像机； 罩壳中设有传送带， 传送带上设有置物托架， 置物 托架上设有用于放 置植物的置物 托盘； 置物托架上固定有出入口盖 板， 罩壳上设有第一、 第二限位开关； 当触发第一 限位开关时， 植物送到位， 出入口盖板封住暗箱 出入口； 第二限位开关用以控制植物出到位； 罩 壳中设有传动轴以及驱动 传动轴的步进电机， 传 动轴内置线圈及附属机构， 线圈通电后通过电磁 力吸附置物托盘， 使置物托盘一同转动； 两个摄 像机的快门线终端安装在罩壳上， 传动轴端部均 布有四个凸台， 传动轴转动触发两个快门线终端 进行拍照。 本发明可自动多维度采集图像， 且 图 像采集质量高。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 114964034 A 2022.08.30 CN 114964034 A 1.一种植物表型图像采集系统， 其特征在于： 包括内部设有光源的暗箱， 在暗箱内顶部 和侧面设置有摄 像机。 2.根据权利要求1所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 暗箱上开设有出入口， 暗箱下方设有罩壳， 罩壳中设有传送带， 传送带上设有置物 托架， 置物托架上设有用于放置 植物的置物托盘； 置物托架上固定连接有出入口盖板， 罩壳上设有第一限位开关和第二限 位开关； 当置物托架触发第一限位开关时， 植物送到位， 同时出入口盖板封住出入口； 第二 限位开关用以控制植物出到位。 3.根据权利要求2所述的植物 表型图像采集系统， 其特 征在于： 置物托盘可转动。 4.根据权利要求3所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 罩壳中设有传动轴以及 驱动传动轴的步进电机， 传动轴内置线圈及附属机构， 线圈通电后通过电磁力吸 附置物托 盘， 使置物托盘一同转动。 5.根据权利要求4所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 两个摄像机的快门线终 端安装在罩壳上， 传动轴端部均布有四个凸台， 传动轴转动触发两个快门线终端 进行拍照。 6.根据权利要求2所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 出入口盖板位于侧面摄 像机对侧， 置物托架和出入口盖 板上均绘制有标尺。 7.根据权利要求2所述的植物 表型图像采集系统， 其特 征在于： 罩壳底部设有滚轮。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 顶部摄像 机和侧面摄像机的高度可调节。 9.根据权利要求8所述的植物表型图像采集系统， 其特征在于： 暗箱顶部设有转轴， 转 轴通过外露的手柄驱动； 转轴上设有齿轮， 顶部摄像机固定在竖直的齿 条上， 齿轮与齿条啮 合； 暗箱侧面设有定位槽， 侧面摄 像机通过滑块及插销实现在定位槽上不同高度的固定 。 10.一种植物 表型图像采集系统的控制方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： (1)将植物置于置物托盘上， 通过传送带送入暗箱， 当触发第一限位开关时， 植物送到 位， 同时出入口盖 板封住出入口； (2)线圈得电， 传动轴吸附置物托盘， 步进电机间歇工作， 使传动轴转动的同时， 触发两 个快门线终端 进行拍照； 传动轴转过3 60°后， 步进电机停止 工作同时线圈失电； (3)通过传送带将植物 送出暗箱， 当触发第二限位 开关时， 传送带停止， 图像采集完成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114964034 A 2一种植物表型图像采集系统及其控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 植物信息采集设备， 具体涉及 一种植物表型图像采集系统及其控制方 法。 背景技术 [0002]表型是植物的重要农艺性状， 然而由于人工观测的不敏感、 定量费时费工、 破坏性 取样或许多重要的表型性状仍然缺乏结构功能相关的定量描述等因素， 导致植物表型性状 没有被充分量化或参数化， 影响植物表型相关工作开展。 计算机视觉技术是智能量化或参 数化植物表型性状的一种手段， 图像是其数据来源， 而图像的质量和数量是决定准确获取 植物表型性状的关键要素。 [0003]目前， 植物个体表型图像主要通过人工采集， 存在如下问题： (1)人工获取图像数 据费时费工、 效率低、 系统误差大； (2)由于拍摄场景的差异， 采集的图像颜色分布存在差 异， 导致以获取植物色泽为基础的表型特征的准确性降低。 此外， 已获取植物群体表型信息 的图像中植物个体图像清晰度不高， 降低了机器感知植物个体表型特征信息的敏感度， 同 时也影响机器捕捉潜在表型信息的能力。 [0004]综上， 如何降低环境噪声、 减少人为因素的影响， 增加数据通量、 提高质量是植物 个体表型图像获取时需要解决的问题。 发明内容 [0005]发明目的： 本发明的目的是提出一种可提高植物个体表型图像采集通量和质量的 系统， 本发明的第二目的是提供 该系统的控制方法。 [0006]技术方案： 本 发明所述的植物表型图像采集系统， 包括内部设有光源的暗箱， 在暗 箱内顶部和 侧面设置有摄 像机。 [0007]本发明中通过暗箱及主动光源， 可有效降低环境噪声， 通过暗箱中设置的摄像机 进行拍摄， 可减少人为因素 的干扰， 从而保证了图像的采集质量。 此外， 通过顶部摄像机和 侧面摄像机可实现两个维度多个角度的图像采集， 提高图像采集通量， 有利于提高从图像 中提取植物 表型信息的精度。 [0008]进一步地， 暗箱上开设有出入口， 暗箱下方设有罩壳， 罩壳中设有传送带， 传送带 上设有置物托架， 置物托架上设有用于放置植物的置物托盘； 置物托架上固定连接有出入 口盖板， 罩壳上设有第一限位开关和 第二限位开关； 当置物 托架触发第一限位开关时， 植物 送到位， 同时出入口盖 板封住出入口； 第二限位 开关用以控制植物出到位。 [0009]本技术方案可实现植物的送入送出， 有利于实现植物图像的自动采集。 [0010]进一步地， 置物托盘可转动。 置物托盘转动使得其上的植物跟着旋转， 以便采集特 定位置植物侧面和顶部的图像。 [0011]进一步地， 罩壳中设有传动轴以及驱动传动轴的步进电机， 传动轴内置线圈及附 属机构， 线圈通电后通过电磁力吸附置物托盘， 使置物托盘一同转动。说　明　书 1/3 页 3 CN 114964034 A 3