作物检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种作物检测系统，包括：在线式传输平台、作物性状检测设备、检测室、数据采集控制模块、数据处理终端；所述在线式传输平台用于承载植株，所述在线式传输平台设置有传送植株的传送带；所述检测室设置在所述在线式传输平台上，传送带穿过所述检测室，所述作物性状检测设备位于所述检测室内，所述作物性状检测设备，用于对进入所述检测室的植株进行检测，得到检测数据；数据处理终端用于，对在线式传输平台的运转以及传送路径进行控制，对所述作物性状检测设备进行控制，获取所述检测数据并对所述检测数据进行分析处理。本发明实施例的作物检测系统，能够实现植株全生育期的在线检测。
【专利说明】作物检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业领域，尤其涉及一种作物检测系统。
【背景技术】
[0002]作物的性状获取的常用技术有机器视觉、光谱、激光、生理传感器等，通过这些技术手段可获取作物氮磷钾营养、水分等养分信息以及冠层面积、茎粗、株高、叶面积、植株生长速率等长势信息。
[0003]在作物营养状态的光谱无损检测技术方面，通过检测植株叶片在四个特征波长处的光谱发射强度信息进行植物的营养诊断，并利用对这四个波长植被指数的反演来获取植物的氮素和含水率信息。
[0004]现有的光谱诊断研究方法主要是利用单个叶片的光谱反射率分析进而推断单个植株的营养状况并，据此分析区域内植物的群体营养水平。然而现有的作物性状检测装置大多是只能对作物单一的生长信息指标的检测。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种作物检测系统，能够实现植株全生育期的在线检测。
[0006]本发明实施例采用如下技术方案:
[0007]一种作物检测系统，包括:
[0008]在线式传输平台、作物性状检测设备、检测室、数据采集控制模块、数据处理终端;
[0009]所述在线式传输平台用于承载植株，所述在线式传输平台设置有传送植株的传送带;
[0010]所述检测室设置在所述在线式传输平台上，传送带穿过所述检测室，所述作物性状检测设备位于所述检测室内，所述作物性状检测设备，用于对进入所述检测室的植株进行检测，得到检测数据；
[0011]数据处理终端用于，对在线式传输平台的运转以及传送路径进行控制，对所述作物性状检测设备进行控制，获取所述检测数据并对所述检测数据进行分析处理。
[0012]可选的，所述在线式传输平台采用多层的空间结构，所述在线式传输平台设置有载物板，载物板固定在所述传送带上方，所述在线式传输平台的两端设置有提升和下降装置，植株随着所述传送带在所述在线式传输平台的各层之间传动，被检测的植株通过所述传送带传送至所述检测室内。
[0013]可选的，所述传送带上设置有作物保护装置，用于保障植株在提升和下降过程中保持稳定，防止跌落，同时采用气吹方式，使植株叶片向内靠拢。
[0014]可选的，所述作物性状检测设备包括以下至少一种设备:机器视觉检测设备、热像检测设备、光谱检测设备、X光检测设备、叶绿素荧光检测设备、核磁检测设备。
[0015]可选的，所述检测室设置有检测门，所述检测门用于当植株传送到检测门的视频检测区域时，检测门自动打开。
[0016]可选的，所述检测室内设置有定位传感器，用于当作物传送到预定位置时所述传送带停止。
[0017]可选的，所述检测室内设置有推升旋转装置，用于提升旋转植株。
[0018]可选的，还包括:自动灌溉施肥装置，用于对被测对象进行全生育期栽培管理、自动灌溉、自动施肥。
[0019]可选的，还包括:数据采集控制模块，用于根据用户的指令设置检测平台的运行和检测方式，处理分析检测的数据，根据用户指令实时显示所述检测数据或根据用户指令向远程服务器实时传输所述检测数据。
[0020]基于上述技术方案，本发明实施例的作物检测系统，传送植株到检测室自动对植株进行检测，得到检测数据，从而实现植株全生育期的在线检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明实施例的作物检测系统的结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例中植株直行示意图；
[0024]图3为本发明实施例中植株转弯示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
[0026]实施例1
[0027]本发明实施例提供一种作物检测系统，包括:
[0028]在线式传输平台、作物性状检测设备、检测室、数据采集控制模块、数据处理终端;
[0029]所述在线式传输平台用于承载植株，所述在线式传输平台设置有传送植株的传送带;
[0030]所述检测室设置在所述在线式传输平台上，传送带穿过所述检测室，所述作物性状检测设备位于所述检测室内，所述作物性状检测设备，用于对进入所述检测室的植株进行检测，得到检测数据；
[0031]数据处理终端用于，对在线式传输平台的运转以及传送路径进行控制，对所述作物性状检测设备进行控制，获取所述检测数据并对所述检测数据进行分析处理。
[0032]可选的，所述在线式传输平台采用多层的空间结构，所述在线式传输平台设置有载物板，载物板固定在所述传送带上方，所述在线式传输平台的两端设置有提升和下降装置，植株随着所述传送带在所述在线式传输平台的各层之间传动，被检测的植株通过所述传送带传送至所述检测室内。
[0033]可选的，所述传送带上设置有作物保护装置，用于保障植株在提升和下降过程中保持稳定，防止跌落，同时采用气吹方式，使植株叶片向内靠拢。
[0034]可选的，所述作物性状检测设备包括以下至少一种设备:机器视觉检测设备、热像检测设备、光谱检测设备、X光检测设备、叶绿素荧光检测设备、核磁检测设备。
[0035]可选的，所述检测室设置有检测门，所述检测门用于当植株传送到检测门的视频检测区域时，检测门自动打开。
[0036]可选的，所述检测室内设置有定位传感器，用于当作物传送到预定位置时所述传送带停止。
[0037]可选的，所述检测室内设置有推升旋转装置，用于提升旋转植株。
[0038]可选的，还包括:自动灌溉施肥装置，用于对被测对象进行全生育期栽培管理、自动灌溉、自动施肥。
[0039]可选的，还包括:数据采集控制模块，用于根据用户的指令设置检测平台的运行和检测方式，处理分析检测的数据，根据用户指令实时显示所述检测数据或根据用户指令向远程服务器实时传输所述检测数据。
[0040]本发明实施例，传送植株倒检测室自动对植株进行检测，得到检测数据，从而实现植株全生育期的在线检测。
[0041]实施例2
[0042]图1为本发明实施例的作物检测系统的整体结构示意图，包括在线式传输平台、作物性状检测设备、检测室、自动灌溉/施肥装置、数据采集控制模块、数据处理终端。
[0043]所述在线式传输平台是植株培育过程的载体平台，为加强空间的利用效率，其采用多层的空间结构，传送带上方固定有载物板，在传输平台的两端设计有提升和下降装置，植株可以随着传送带在整个传输平台的各层之间传动；传送带有一段被嵌入到检测室中，当植株需要被检测时，通过传送带被传送到检测室。
[0044]本发明实施例中，传送带选用双带形式，从而便于制动机构及推升旋转装置的安装，利于排除杂物。植株在传送过程中的运动状态有直行和转弯两种。如图2所示为直行示意图，载物板直行时活动块I下沉，使右侧两个岔道销伸出，卡在输送带活动块I的直行导槽内；活动块2上升，顶起岔道销，使左侧两个岔道销缩回，保证载物板直行。图3所示为转弯示意图，载物板转弯时活动块2下沉，使左侧两个岔道销伸出，卡在输送带活动块2的转弯导槽内；活动块I上升，顶起岔道销，使右侧两个岔道销缩回，使得载物板转弯。
[0045]本发明实施例中，在植株在提升和下降过程中设计有植株保护装置，保障植株在提升和下降过程中保持稳定，防止跌落，同时采用气吹方式，使植株叶片向内靠拢，减小冠部直径，避免植株被损伤。
[0046]所述植株性状检测设备包括机器视觉、热像、光谱、X光、叶绿素荧光、核磁等检测设备，通过对批量植株的在线式无损检测结合专用分析装置，获取育种材料的综合性状。
[0047]所述检测室包含多种植株性状获取的传感装置以及数据采集卡，检测门采用自动控制系统控制，当植株传送到检测室自动门的视频检测区域时会自动进行开和关的控制，检测室中设置有定位传感器用来判定植株是否到达检测位置，当植株传送到此位置时自动停止，植株的检测位置根据检测需求设计有推升旋转装置，保证在检测过程中能够在合适的位置和角度实现植株性状的最佳获取，其中检测推升旋转装置气缸推升载物板，步进电机驱动同步带传动实现载物板的旋转，并保证旋转角度。完成检测后，植株自动传送出检测室，下一株植株进入检测室进行重复操作。
[0048]所述自动灌溉/施肥装置是可对所有被测对象进行全生育期栽培管理，满足植株全生育期在线式检测需求，同时可辅助植株抗逆性能研究。
[0049]数据处理终端是整个检测系统的控制中心，用于对数据进行采集、显示、存储控制。包括在线式传输平台的运转以及传送路径的控制、检测室各个检测设备的自动控制等，完成对检测数据的接收并分析处理。数据采集控制模块可以根据用户设置，确定检测平台的运行和检测方式，处理分析检测的数据并作出决策，用户可以在控制终端上实时查看检测数据或通过远程网络服务器获取相关数据，实现植株综合性状的实时远程监测。
[0050]本发明实施例适用于作物全生育期表型、组分、冠层温度、结构、基因表达、抗逆等育种性状参数的在线式无损获取。
[0051]本发明实施例采用机器视觉三维成像设备及植株表面温度场成像模块，在线获取批量作物植株表观形态及温度分布信息，准确分析作物长势情况、病害情况、蒸腾特性、抗旱性及胁迫状态。
[0052]本发明实施例采用叶绿素/蛋白空间分布荧光成像设备及光谱检测设备，实现批量植株叶绿素、氮素、水分、蛋白质、脂肪、纤维素等组分信息的检测与分析。
[0053]本发明实施例采用X射线透射检测设备及核磁共振检测设备，实现批量作物植株形态、发育状况、根系分布及对营养离子的吸收检测。
[0054]本发明实施例采用拉曼光谱快速检测设备，实现批量植株转基因性状的无损在线鉴定。
[0055]本发明实施例采用自动灌溉/施肥设备，实现批量植株的在线式生长管理，满足植株全生育期检测需求。
[0056]本发明实施例采用在线式高精度称重传感器，实现植株水分情况的检测，可分析植株的蒸腾状况。
[0057]本发明实施例，相比单一设备对作物特定时期单一性状检测，可实现作物全生育期的综合性状的在线检测。实现作物育种性状的综合评判，为育种决策提供数据支撑，有效提高育种效率，缩短育种流程。
[0058]本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种作物检测系统，其特征在于，包括: 在线式传输平台、作物性状检测设备、检测室、数据采集控制模块、数据处理终端； 所述在线式传输平台用于承载植株，所述在线式传输平台设置有传送植株的传送带； 所述检测室设置在所述在线式传输平台上，传送带穿过所述检测室，所述作物性状检测设备位于所述检测室内，所述作物性状检测设备，用于对进入所述检测室的植株进行检测，得到检测数据； 数据处理终端用于，对在线式传输平台的运转以及传送路径进行控制，对所述作物性状检测设备进行控制，获取所述检测数据并对所述检测数据进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在线式传输平台采用多层的空间结构，所述在线式传输平台设置有载物板，载物板固定在所述传送带上方，所述在线式传输平台的两端设置有提升和下降装置，植株随着所述传送带在所述在线式传输平台的各层之间传动，被检测的植株通过所述传送带传送至所述检测室内。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传送带上设置有作物保护装置，用于保障植株在提升和下降过程中保持稳定，防止跌落，同时采用气吹方式，使植株叶片向内靠拢。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述作物性状检测设备包括以下至少一种设备:机器视觉检测设备、热像检测设备、光谱检测设备、X光检测设备、叶绿素荧光检测设备、电阻抗成像设备、核磁检测设备。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测室设置有检测门，所述检测门用于当植株传送到检测门的视频检测区域时，检测门自动打开。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测室内设置有定位传感器，用于当作物传送到预定位置时所述传送带停止。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测室内设置有推升旋转装置，用于提升旋转植株。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括:自动灌溉施肥装置，用于对被测对象进行全生育期栽培管理、自动灌溉、自动施肥。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 数据采集控制模块，用于根据用户的指令设置检测平台的运行和检测方式，处理分析检测的数据，根据用户指令实时显示所述检测数据或根据用户指令向远程服务器实时传输所述检测数据。
【文档编号】G01N35/02GK103983798SQ201410228304
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】罗斌, 王成, 姜富斌, 潘大宇, 宋鹏, 朱大洲, 赵勇, 于春花, 辜松 申请人:北京农业信息技术研究中心