本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)信息化領域，具體涉及一種智能化作物表型實時采集裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進步，對作物表型信息的采集和分析需求日益增加。傳統(tǒng)的采集方法往往依賴于人工觀察，不僅耗時費力，而且容易受到主觀因素的影響，導致采集數(shù)據(jù)的準確性和可靠性不高。因此，研發(fā)一種能夠?qū)崟r、高效、精準采集作物表型信息的智能化裝置顯得尤為重要。

2、圖像識別技術(shù)是人工智能領域的一個重要分支，它利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象,已被廣泛運用于各個領域。在現(xiàn)有技術(shù)中的采集設備，往往采用將攝像頭安裝于無人機底部，從而對作物的圖像進行采集，這樣的方式能夠有效采集作物圖像，分析作物表型，但是現(xiàn)有技術(shù)的采集設備在使用中，由于無人機的影響，攝像頭在飛行過程中會受到較大的風阻，使得攝像頭在圖像采集過程中會發(fā)生抖動，導致采集的圖像模糊，影響作物表型的分析。

3、綜上所述，如何解決現(xiàn)有技術(shù)的采集設備在使用中，由于無人機飛行產(chǎn)生的風力和自然風的影響，攝像頭在飛行過程中會受到較大的風阻，使得攝像頭在圖像采集過程中會發(fā)生抖動和位置偏移，導致采集的圖像模糊甚至失真，影響作物表型的分析的問題已經(jīng)成為目前本領域亟需解決的難題。因此，有必要提出一種能夠降低攝像頭風阻，提高拍攝穩(wěn)定性的智能化作物表型實時采集裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種智能化作物表型實時采集裝置，通過采集組件的設計，能夠自由的伸縮和旋轉(zhuǎn)攝像頭，調(diào)節(jié)攝像頭的拍攝高度和角度，且能夠為攝像頭進行破風，大幅度降低風阻，提高攝像頭的拍攝穩(wěn)定性，進而提高作物表征分析的準確性，從而為后續(xù)的作物管理提供良好的數(shù)據(jù)基礎。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種智能化作物表型實時采集裝置，包括無人機和控制器，控制器用于控制無人機飛行。

3、采集組件包括采集箱，采集箱轉(zhuǎn)動配合于無人機底部，采集箱頂部設有用于帶動采集箱轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動組件；采集箱內(nèi)部中空且底部開有開口，采集箱內(nèi)頂壁固定連接有第一伸縮桿，第一伸縮桿輸出軸通過開口延伸至采集箱外且固定連接有連接桿，連接桿底部固定連接有第二伸縮桿，第二伸縮桿輸出軸底部固定連接有攝像頭；控制器用于通過攝像頭識別作物當前的植株高度、作物生長階段、作物病蟲害情況以及作物產(chǎn)量，并基于作物當前的植株高度、作物生長階段、作物病蟲害情況以及作物產(chǎn)量，預估未來預設時間內(nèi)作物的植株高度、作物生長階段、作物病蟲害情況以及作物產(chǎn)量；控制器用于控制第一伸縮桿和第二伸縮桿運行。

4、第二伸縮桿輸出軸上沿其側(cè)壁周向鉸接有橫桿，橫桿側(cè)壁均對稱鉸接有三角板；三角板遠離橫桿一側(cè)均固定連接有鉸接環(huán)，相鄰鉸接環(huán)均轉(zhuǎn)動配合；連接桿側(cè)壁沿其周向固定連接有滑桿，滑桿遠離連接桿一端均滑動配合有滑套，滑套一端均與與其相鄰的橫桿頂部鉸接，三角板邊緣均呈流線型，三角板上設有用于輔助作物數(shù)據(jù)采集的輔助組件。

5、上述方案的技術(shù)原理如下：

6、通過控制器控制無人機飛向作物上空，并控制第一伸縮桿輸出軸延伸，第一伸縮桿輸出軸將帶動連接桿延伸出采集箱外，進而帶動攝像頭延伸出采集箱外，此時通過控制器開啟攝像頭，即可對作物的圖像進行采集，控制器通過攝像頭識別作物當前的植株高度、作物生長階段、作物病蟲害情況以及作物產(chǎn)量，并預估未來預設時間內(nèi)作物的植株高度、作物生長階段、作物病蟲害情況以及作物產(chǎn)量。

7、在采集過程中，通過控制器可調(diào)節(jié)第二伸縮桿的運行，當?shù)诙炜s桿輸出軸逐漸收縮時，三角板均從折疊狀態(tài)逐漸接近水平的狀態(tài)，在無人機飛行過程中，通過控制器可調(diào)節(jié)三角板的角度和收縮程度，進而利用三角板對飛行過程中的氣流進行導向，降低風阻。且在調(diào)節(jié)三角板的角度和收縮程度的過程中，三角板上的輔助組件也會隨三角板共同運動，從而保護輔助組件的正常運行。

8、控制無人機低空飛行和懸停時，通過控制器控制第二伸縮桿的輸出軸延伸，使得三角板收起，進而可使得攝像頭和三角板上的輔助組件位于作物之間，近距離采集作物的各項數(shù)據(jù)。

9、采用上述方案有以下有益效果：

10、1、本發(fā)明通過第一伸縮桿和采集箱的設計，使得攝像頭在未工作時，能夠位于采集箱內(nèi)，通過采集箱能夠有效對攝像頭進行保護，進而提高攝像頭的使用壽命；再通過第二伸縮桿和三角板的設計，使得三角板在未工作時，處于折疊狀態(tài)，在減少空間占用情況的同時，也能夠?qū)θ前迳系钠渌考M行保護，進一步提高裝置整體的使用壽命。

11、2、本發(fā)明通過第一伸縮桿、第二伸縮桿和三角板的設計，使得攝像頭在工作時，能夠延伸至采集箱外，進而提高其圖像采集的視野，提高表征分析的全面性和準確性；且在此過程中，流線型的三角板會對攝像頭周圍的氣流進行導向，通過調(diào)節(jié)第二伸縮桿的運行，能夠調(diào)節(jié)三角板的角度，進而使得氣流隨著三角板的方向進行流動，降低氣流對攝像頭的阻力，進而提高攝像頭的拍攝穩(wěn)定性，為后續(xù)作物的表征分析提供良好的基礎，進而便于后續(xù)作物的管理。

12、3、本發(fā)明通過第二伸縮桿和三角板的設計，能夠有效調(diào)節(jié)三角板的角度和收縮程度，控制無人機低空飛行和懸停時，可使得攝像頭和三角板上的輔助組件位于作物之間，近距離采集作物的各項數(shù)據(jù)，進而有利于后續(xù)更好的采集作物的各項數(shù)據(jù)。

13、進一步，轉(zhuǎn)動組件包括嵌入安裝于無人機內(nèi)部的驅(qū)動件，驅(qū)動件輸出軸與采集箱頂部同軸固定連接，控制器用于控制驅(qū)動件的轉(zhuǎn)動角度。

14、有益效果：轉(zhuǎn)動組件包括嵌入安裝于無人機內(nèi)部的驅(qū)動件，驅(qū)動件輸出軸與采集箱頂部同軸固定連接，控制器用于控制驅(qū)動件的轉(zhuǎn)動角度。通過驅(qū)動件的轉(zhuǎn)動，能夠帶動采集箱轉(zhuǎn)動；進而使得三角板以及攝像頭均能夠轉(zhuǎn)動，進而提高圖像采集以及其他數(shù)據(jù)采集的全面性；無需為了調(diào)整采集角度而使得無人機在飛行途中不斷調(diào)整飛行方向。

15、進一步，輔助組件包括固定連接于三角板底部的若干照明燈和光強傳感器；控制器用于接收光強傳感器監(jiān)測的光照強度，基于光照強度控制照明燈為攝像頭進行補光。

16、有益效果：當光線較弱時，攝像頭采集的圖像可能會出現(xiàn)不清晰的狀況，此時通過控制器打開照明燈，為攝像頭進行補光，優(yōu)化圖像采集的光照環(huán)境，增強圖像采集的清晰度，從而使得作物的表征分析更加準確。

17、進一步，三角板底部還固定連接有若干溫濕度傳感器，控制器用于接收溫濕度傳感器傳輸?shù)臏囟刃盘柡蜐穸刃盘枴?/p>

18、有益效果：控制器通過溫濕度傳感器能夠有效檢測作物生長環(huán)境中的溫度和濕度，便于后續(xù)對作物生長環(huán)境的溫度和濕度進行調(diào)節(jié)，進而提高作物的生長狀態(tài)。

19、進一步，連接桿和滑桿均選用不銹鋼材料。

20、有益效果：由于連接桿和滑桿均用于作物灌溉，故此選用不銹鋼制作，有效防止生銹腐蝕。

21、進一步，無人機側(cè)壁開有若干用于供驅(qū)動件散熱的散熱孔。

22、有益效果：散熱孔能夠有效幫助驅(qū)動件散熱，提高驅(qū)動件的性能，延長驅(qū)動件的使用壽命。

23、進一步，采集箱底部固定連接有防護層。

24、有益效果：防護層能夠大幅度降低采集箱由于磕碰造成的磨損，提高裝置整體的耐用程度。

25、進一步，無人機底部對稱固定連接有支架。

26、有益效果：當無人機降落時，支架能夠很好的為無人機提供支撐，避免無人機直接與地面接觸甚至碰撞，進而提高裝置整體的實用性。

27、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。