一种基于5G通讯及图像识别处理的水稻穗长的测量装置的制作方法

一种基于5g通讯及图像识别处理的水稻穗长的测量装置
技术领域
1.本发明是关于水稻测量的，尤指一种基于5g通讯及图像识别处理的水稻穗长的测量装置。


背景技术：

2.5g是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。
3.图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用。
4.水稻是亚洲热带广泛种植的重要谷物，中国南方为主要产稻区，北方各省均有栽种。水稻作为最重要的粮食之一，关于水稻性状的研究一直在进行，其中关于水稻穗长的测量是水稻研究的重要的一个数据，在测量水稻的穗长时，需要将水稻的稻穗拉直，这个过程很容易被穗子或叶子割伤手，且人工测量效率低、误差大。将5g通讯运用在水稻测量领域中，可以将人工测量改为计算机自动测量，这就需要将水稻固定，通过相机采集水稻的图像信息进行测量，需要一种便于固定水稻又不影响水稻本来形状的装置。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的，在于提供一种能够固定水稻，使稻穗平铺保持舒展状态进行取相，并通过5g和图像处理技术得出水稻穗长的装置。
6.为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案在于：一种基于5g通讯及图像识别处理的水稻穗长的测量装置，包括：底座、底板、夹持装置、摄像机和用于分析图像并测量水稻穗长的计算机；
7.底板一个侧边通过转轴铰接设置在底座上，底板转动设置；
8.夹持装置设置在底板上远离转轴的一侧，夹持装置用于自动夹持水稻稻杆或解除夹持水稻稻杆；
9.摄像机通过支撑架设置在底座的上方，摄像机上设有用于向计算机传输拍摄图像的5g通讯模块。
10.进一步，夹持装置包括：固定块、活动块、第一转动轴和弹性部件；
11.固定块固定设置在底板上远离转轴的一侧，固定块上设有固定面，固定面垂直于底板的板面；
12.活动块通过第一转动轴转动设置在底板上，第一转动轴位于活动块的中部，活动块上设有活动面，活动面与固定面可接触设置，活动块远离活动面的一端为连接端，固定面和活动面之间用于夹持水稻稻杆；
13.弹性部件设置在活动块的连接端，带动活动块转动，使活动面靠近固定面。
14.进一步，夹持装置的数量为多个，多个夹持装置沿底板上远离转轴的一侧的长度方向均匀设置；
15.还包括连接板、第二转动轴和第三转动轴；
16.连接板沿垂直于转轴的方向滑动设置在底板上，第一转动轴、第二转动轴和第三转动轴均平行设置，第二转动轴和第三转动轴的数量均与夹持装置数量相同，多个第二转动轴对应设置在多个活动块的连接端上，多个第三转动轴均匀排列设置在连接板上，多个弹性部件的一端分别对应转动设置在多个第二转动轴上，多个弹性部件的另一端分别对应设置在多个第三转动轴上。
17.进一步，连接板上设有供稻杆贯穿的通孔，连接板上靠近底板的一侧设有滑块，底板的上表面设有与滑块对应的滑轨。
18.进一步，弹性部件包括固定杆、伸缩杆和弹簧；
19.固定杆一端设置在第二转动轴上，固定杆是至少一端为敞口的空心柱状；
20.伸缩杆一端滑动设置在固定杆内部，伸缩杆另一端设置在第三转动轴上；
21.弹簧的一端固定设置固定杆上远离伸缩杆的一端，弹簧的另一端固定设置在伸缩杆上远离固定杆的一端。
22.进一步，还包括气缸，气缸的固定部设置在底座内，气缸的伸缩部设置在底板的底部，气缸的伸缩部位于底板远离转轴的一侧底部。
23.进一步，气缸的数量为多个，多个气缸均匀排列设置在底板上远离转轴的一侧。
24.进一步，活动面和固定面表面设有橡胶凸起。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明结构简单，夹持装置夹持住水稻的稻杆，使稻穗位于底板上，通过转动底板，使底板远离转轴的一侧高度增加，可以使稻穗在重力作用下平铺舒展开来，便于摄像机取相，并通过5g通讯模块传输至计算机。且本装置可以同时夹持多个水稻，即可以同时测量多个稻穗长度。多个夹持装置，可以依次夹持多个水稻，当需要解除夹持时，只需调整连接板的位置，即可同时解除多个夹持装置对多个水稻的固定。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.图1为本发明的立体结构示意图；
29.图2为本发明俯视图；
30.图3为本发明夹持装置夹持稻杆的结构示意图；
31.图4为本发明活动面远离固定面的结构示意图。
32.附图标记说明
33.1、底座，2、底板，3、夹持装置，31、固定块，311、固定面，32、活动块，321、活动面，322、连接端，33、第一转动轴，341、固定杆，342、伸缩杆，343、弹簧，4、摄像机，5、连接板，6、第二转动轴。
具体实施方式
34.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的
情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
35.如图1
‑
图4所示，一种基于5g通讯及图像识别处理的水稻穗长的测量装置，包括：底座1、底板2、夹持装置3、摄像机4和用于分析图像并测量水稻穗长的计算机。
36.底座1为箱状，底板2一个侧边通过转轴铰接设置在底座1上，底板2转动设置，底座1内部设有气缸，气缸的固定部转动设置在底座1内，气缸的伸缩部与底板2远离转轴一侧的底部连接。气缸的数量可以为一个、两个或多个，当气缸的数量为两个或多个时，两个或多个气缸沿底板2远离转轴的一侧均匀排列设置。气缸的伸缩部伸缩带动底板2沿转轴转动，且转动范围为使底板水平至使底板与水平面夹角小于90度，且底板2始终位于底座的上方。
37.夹持装置3设置在底板2上远离转轴的一侧，夹持装置3用于自动夹持水稻的稻杆或解除夹持水稻稻杆。
38.夹持装置3包括：固定块31、活动块32、第一转动轴33和弹性部件。
39.固定块31固定设置在底板2上，固定块31靠近底板2高度可调节的一侧，固定块31上设有固定面311，固定面311垂直于底板2的板面。
40.活动块32，活动块32通过第一转动轴33转动设置在底板2上，第一转动轴33位于活动块32的中部，活动块32上设有活动面321，活动面321与固定面311可接触设置，活动面321与固定面311用于夹持穗杆，活动块32远离活动面321的一端为连接端322，固定面311和活动面321之间用于夹持水稻稻杆，活动面321和固定面311表面设有橡胶凸起，增大摩擦面积，更有利于夹持水稻。
41.夹持装置3的数量可以为多个，多个夹持装置3沿底板2上远离转轴的一侧的长度方向均匀设置。
42.本装置还包括连接板5、第二转动轴6和第三转动轴。
43.连接板5沿垂直于转轴的方向滑动设置在底板2上，连接板5上设有供稻杆贯穿的通孔，连接板5上靠近底板2的一侧设有滑块，底板2的上表面设有与滑块对应的滑轨，滑轨与转轴垂直设置，连接板5沿底板2滑动设置，保证连接板5的滑动方向避免发生偏移。第一转动轴33、第二转动轴6和第三转动轴均平行设置，第二转动轴6和第三转动轴的数量均与夹持装置3数量相同，多个第二转动轴6对应设置在多个活动块32的连接端322上，多个第三转动轴均匀排列设置在连接板5上，多个第三转动轴间的距离与多个夹持装置3间的距离相同，多个弹性部件的一端分别转动设置在多个第二转动轴6上，多个弹性部件的另一端分别对应设置在多个第三转动轴上。
44.弹性部件设置在活动块32的连接端322，带动活动块32转动，使活动面321与固定面311保持接触。
45.弹性部件包括固定杆341、伸缩杆342和弹簧343。
46.固定杆341一端设置在第二转动轴6上，固定杆341是至少一端为敞口的空心柱状；伸缩杆342一端通过固定杆的敞口滑动设置在固定杆341内部，伸缩杆342另一端设置在第三转动轴上；弹簧343的一端固定设置固定杆341上远离伸缩杆342的一端，弹簧343的另一端固定设置在伸缩杆342上远离固定杆341的一端。
47.摄像机4通过支撑架设置在底座1的上方，支撑架固定设置在底座1上方，摄像机4固定设置在支撑架上，摄像机4上设有用于向计算机传输拍摄的图像的5g通讯模块。摄像机4获取水稻图像并通过5g通讯模块传输给计算机。
48.本发明中5g通讯模块采用深圳东裕光大电子有限公司的型号为ex530的5g通讯模块。
49.实施例一
50.当用本装置一次测量一个水稻的穗长时，夹持装置3的数量设置为一个，将水稻的稻杆远离稻穗的一端由固定块31和活动块32之间穿过，通过固定块31与活动块32将稻杆进行夹持，此过程为水稻的稻杆沿固定面311移动，并靠近活动面321，稻杆顶抵活动面321，使活动块32沿第一转动轴33转动，同时固定面311与活动面321之间距离增加，使穗杆位于固定面311与活动面321之间，弹性部件给活动块32一个力，使活动面321靠近固定面311，即带动活动块32靠近固定块31将穗杆夹持在固定块31和活动块32之间。当需要解除对穗杆的夹持时，手动拨波动活动块32，增加活动面321与固定面311之间的距离，并将穗杆远离夹持装置3即可。
51.当本装置一次测量一个水稻穗长时，弹性部件也可以为一个弹簧343，弹簧343的一端设置在活动块32的连接端322，弹簧343的另一端设置在底板2上，只要弹簧343带给活动块32一个使活动面321与固定面311接触的力即可。
52.本装置中底板2的可转动设置，可以便于震动水稻稻穗，固定好水稻后，使气缸带动底板2在可转动范围内转动几次，可以使水稻的稻穗舒展开来。然后转动底板2使底板2水平，稻穗可以平铺于底板2上。摄像机4取像并通过5g通讯将图像信息发送至计算机，计算机测量水稻穗长的步骤即按照现有技术测定即可，具体可以使用专利号为cn111738936a的测量步骤进行。
53.实施例二
54.此装置也可以用于同时测量多个水稻的穗长，也就是可以同时固定多个水稻，每个水稻对应一个夹持装置3，按照实施例一的夹持方法依次将每个水稻固定在多个夹持装置3上，多个夹持装置3同时夹持多个水稻，当需要解除多个夹持装置3时，可以推动连接板5，使连接板5向靠近转轴的方向滑动，此过程伸缩杆342向靠近固定杆341的方向滑动，使伸缩杆342和固定杆341的重叠部分增多，每个弹簧343均被压缩，每个弹簧343分别带给每个活动块32一个力，使每个活动块32转动，使活动面321远离对应的固定面311，每个活动面321与对应的固定面311之间的距离增加，启动气缸带动底板2在固定范围内转动，使夹持装置3所在的水平面提高，所有夹持装置3上的水稻即从底板2的斜面上滑落，可以继续固定下一批水稻。
55.夹持装置3固定水稻时，将水稻的稻穗完全置于底板2转轴和夹持装置3中间，便于后期的取相，稻穗位置的调节方式为，手持稻穗靠近活动面321并移动稻穗时，一次性将稻穗移动至合适的位置。在调节水稻的位置时，若稻杆较长，可以让稻杆穿过连接板5上的通孔，以保证水稻稻穗位于合适的位置。
56.使用夹持装置3固定完成水稻后，使气缸带动底板2转动，底板2呈现一个倾斜的斜面，使每个稻穗在重力作用沿底板2的斜面自然下垂，并使稻穗沿底板2平铺放置，使稻穗舒展开。调整好稻穗的位置后，控制底板2，使底板2水平设置，即可取相。稻穗的平整设置便于后期图像的处理分析。
57.摄像机4设置在底板2的上方，用于获取水稻的图像信息。固定好水稻的位置，即可通过摄像机4获取稻穗的图像信息并通过5g通讯模块传输给计算机，并使用实施例一中的
步骤得出水稻穗长。
58.本发明中，夹持装置3用于夹持稻杆，使稻穗位于底板2的中间位置，调高底板2其中一个侧边的高度，使稻穗平铺，可以使稻穗舒展开，便于获取稻穗的图像。
59.以上说明内容仅为本发明较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。