一种新型光电虫草探测器的制作方法

1.本实用新型属于虫草采挖设备技术领域，具体涉及一种新型光电虫草探测器。


背景技术：

2.冬虫夏草(简称虫草)是麦角菌科植物，真菌冬虫夏草菌寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的干燥复合体。虫草主要产于我国四川、青海境内的青藏高原上，生长在海拔3000
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5000m的高山草地灌木带上面的雪线附近的草坡上。冬虫夏草均为野生，药用价值大，价格昂贵，野生虫草的采集可以带来丰厚的利润。
3.现有技术中，野生虫草的采集，主要通过人工进行识别、挖掘。由于虫草地面部分与环境杂草不易区分，肉眼识别比较困难，人工采集的时候，通常都是趴在地上或蹲在地上寻找识别并挖掘，不但劳动强度大，效率非常低，而且常常对植被产生大面积破坏。虫草子座露出地面部分一般为褐色，基于此，有必要提出一种虫草探测器，该探测器发射褐色光并获取图像以识别虫草，可降低人工识别难度，提高虫草采集效率。


技术实现要素：

4.针对野生虫草人工采集劳动强度大、效率低的问题，本实用新型提出一种新型光电虫草探测器，该探测器发射褐色光并获取图像以便于采集者识别虫草子座，降低人工识别难度，提高虫草采集效率，增加收入。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种新型光电虫草探测器，包括探测头装置、电动伸缩杆和手柄，电动伸缩杆的底部与探测头装置顶部相连，手柄安装于电动伸缩杆的顶部，通过手持手柄能操控该探测器，电动伸缩杆能调节长度；
7.所述探测头装置包括盒体、白光灯源、摄像机、褐色滤光板和遮光罩；所述盒体的底端开口设置，所述白光灯源安装在盒体内顶部；所述摄像机设有多个，且多个摄像机分别安装于盒体的内侧壁；所述褐色滤光板安装于盒体的内侧壁，且褐色滤光板将白光灯源与摄像机分隔开；所述遮光罩设置于盒体的外部，且遮光罩内侧壁与盒体的外侧壁之间设有多个导轨滑块机构；所述盒体的顶端设有第一步进电机，第一步进电机的转轴上固定安装有第一螺杆，第一螺杆的轴线与盒体的顶端面垂直；所述遮光罩的左侧顶部设有l型连接板，l型连接板上设有螺纹孔，第一螺杆与l型连接板螺纹连接；通过第一步进电机能驱动第一螺杆转动，在多个导轨滑块机构的作用下，遮光罩能沿第一螺杆的轴向移动，从而能控制遮光罩的遮罩效果；具体地，遮光罩的右侧顶部也设有l型连接板，盒体顶端设有贯穿l型连接板的引导杆，引导杆与第一螺杆平行，该种结构能提高遮光罩的稳定性；
8.还包括控制机构，所述控制机构包括箱体、液晶显示屏、触控开关、plc控制器和蓄电池；所述箱体固定安装于电动伸缩杆的顶端，所述液晶显示屏安装于箱体的侧面，所述触控开关安装于手柄上，所述plc控制器和蓄电池均安装于箱体内部；所述电动伸缩杆、白光灯源、摄像机、第一步进电机、液晶显示屏、触控开关和蓄电池均与plc控制器电连接；蓄电
池能为电器设备供电，摄像机能拍摄图像，液晶显示屏能显示图像，触控开关能控制各个电器设备运转；
9.该虫草探测器用于采集虫草时识别虫草子座，该探测器通过白光灯源发射白光，白光经褐色滤光板过滤后照射在地面，遮光罩遮罩在盒体周围，能降低自然光的影响，当地面有虫草子座时，虫草子座吸收褐色光并反射，摄像机将拍摄到的图像实时传送至plc控制器，并经液晶显示屏显示，使虫草采集者能直观地从液晶显示屏上观察到褐色虫草子座。
10.进一步限定，所述电动伸缩杆包括第二步进电机、第二螺杆、外筒和内筒；所述第二步进电机固定安装于箱体内，所述第二螺杆的顶端与第二步机电机的转轴固定连接；所述外筒的顶端固定安装于箱体的底端，外筒套于内筒上部，具体地，内筒的上部设有外圆台阶，内筒的外部套设有伸缩滑套，伸缩滑套的底端与内筒外圆台阶面相抵、顶端与外筒的底端面相抵，该伸缩滑套能防尘；所述内筒的内部设有开口向上的内螺纹孔，所述第二螺杆的底部通过内螺纹孔与内筒螺纹连接；所述内筒上顶端面与外圆台阶面之间的外侧壁设有多条限位滑槽，所述外筒的内侧壁设有与多条限位滑槽一一对应的多个限位滑条，当第二步进电机驱动第二螺杆转动时，在限位滑槽与限位滑条配合作用下，内筒与外筒之间相对转动，以此调节内筒与外筒之间连接段长度，从而调节电动伸缩杆的长度。
11.进一步限定，所述盒体的顶端平行且间隔设有两个支撑板，两个支撑板之间设有转动轴，内筒的底部与两个支撑板之间通过转动轴铰接，且转动轴与内筒固定连接；转动轴的两端分别贯穿两个支撑板，且均安装有从动齿轮，所述盒体的顶端安装有第三步进电机，第三步进电机的转轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与转动轴的其中一个从动齿轮啮合，所述盒体的顶端安装有辅助齿轮，辅助齿轮与另一个从动齿轮啮合，该种结构能提高转动轴的稳定性；具体地，盒体的顶端设有齿轮安装板，辅助齿轮设置于齿轮安装板与其中一个支撑板之间；通过第三步进电机能驱动转动轴转动，从而能控制盒体与内筒之间发生相对转动，以此调节探测头装置的探测角度。
12.进一步限定，所述手柄上设有防滑套，能提高手持舒适性；具体地，防滑套由泡沫或橡胶材料制成。
13.进一步限定，所述白光灯源由若干led灯珠排列组成，确保光源量。
14.进一步限定，所述导轨滑块机构包括直线导轨和滑块，直线导轨固定安装于盒体的外侧壁，滑块可滑动的设置于直线导轨上，滑块与遮光罩内侧壁固定连接。
15.进一步限定，控制机构还包括图像处理器，所述图像处理器安装于箱体内，图像处理器与plc控制器电连接，图像处理器能处理摄像机拍摄的图像，彩色图像经处理后成为二值图像，并通过液晶显示屏显示；具体地，图像处理器的型号可选择xc6131等。
16.进一步限定，控制机构还包括发光报警器和发声报警器，所述发光报警器和发声报警器均安装于箱体顶端，发光报警器和发声报警器均与plc控制器电连接，摄像机拍摄的图像经过图像处理器和plc控制器处理和判断识别，当拍摄区域内存在虫草子座时，发光报警器和发声报警器分别发出闪光和声音警报，提醒虫草采集者。
17.由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种新型光电虫草探测器，有益效果在于：该虫草探测器能用于采集虫草时识别虫草子座，该探测器通过白光灯源发射白光，白光经褐色滤光板过滤后照射在地面，遮光罩遮罩在盒体周围，能降低自然光的影响，当地面有虫草子座时，虫草子座吸收褐色光并反射，摄像机将拍摄到的图像实时传送至plc控制器，
并经液晶显示屏显示，使虫草采集者能直观地从液晶显示屏上观察到褐色虫草子座；该虫草探测器无需虫草采集者贴近地面通过肉眼寻找识别虫草，该探测器发射褐色光并获取图像以便于采集者识别虫草子座，能降低人工识别难度、提高虫草采集效率、增加收入。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的主视图。
20.图2为图1中a
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a方向局部剖视图。
21.图3为图1中b
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b方向局部剖视图。
22.图4为图2中c
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c方向局部剖视图。
23.图5为图3中d
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d方向局部剖视图。
24.附图中：1
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探测头装置，11
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盒体，12
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白光灯源，13
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摄像机，14
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褐色滤光板，15
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遮光罩，16
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l型连接板，2
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电动伸缩杆，21
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第二步进电机，22
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第二螺杆，23
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外筒，24
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内筒，25
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伸缩滑套，26
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内螺纹孔，27
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限位滑槽，28
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限位滑条，3
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手柄，31
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防滑套，4
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控制机构，41
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箱体，42
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液晶显示屏，43
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触控开关，44
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plc控制器，45
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蓄电池，46
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图像处理器，47
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发光报警器，48
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发声报警器，5
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导轨滑块机构，51
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直线导轨，52
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滑块，61
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第一步进电机，62
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第一螺杆，63
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引导杆，71
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支撑板，72
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转动轴，73
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从动齿轮，74
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第三步进电机，75
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主动齿轮，76
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辅助齿轮。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.如图1至图5所示，一种新型光电虫草探测器，包括探测头装置1、电动伸缩杆2、手柄3和控制机构4；电动伸缩杆2的底部与探测头装置1顶部相连，手柄3安装于电动伸缩杆2的顶部，通过手持手柄3能操控该探测器，电动伸缩杆2能调节长度；
28.所述探测头装置1包括盒体11、白光灯源12、摄像机13、褐色滤光板14和遮光罩15；
29.所述电动伸缩杆2包括第二步进电机21、第二螺杆22、外筒23和内筒24；
30.所述控制机构4包括箱体41、液晶显示屏42、触控开关43、plc控制器44、蓄电池45、图像处理器46、发光报警器47和发声报警器48；
31.所述盒体11的底端开口设置，所述白光灯源12安装在盒体11内顶部；所述摄像机13设有多个，且多个摄像机13分别安装于盒体11的内侧壁；所述褐色滤光板14安装于盒体
11的内侧壁，且褐色滤光板14将白光灯源12与摄像机13分隔开；所述遮光罩15设置于盒体11的外部，且遮光罩15内侧壁与盒体11的外侧壁之间设有多个导轨滑块机构5；所述盒体11的顶端设有第一步进电机61，第一步进电机61的转轴上固定安装有第一螺杆62，第一螺杆62的轴线与盒体11的顶端面垂直；所述遮光罩15的左侧顶部设有l型连接板16，l型连接板16上设有螺纹孔，第一螺杆62与l型连接板16螺纹连接；通过第一步进电机61能驱动第一螺杆62转动，在多个导轨滑块机构5的作用下，遮光罩15能沿第一螺杆62的轴向移动，从而能控制遮光罩15的遮罩效果；具体地，遮光罩15的右侧顶部也设有l型连接板16，盒体11顶端设有贯穿l型连接板16的引导杆63，引导杆63与第一螺杆62平行，该种结构能提高遮光罩15的稳定性；
32.所述第二步进电机21固定安装于箱体41内，所述第二螺杆22的顶端与第二步机电机21的转轴固定连接；所述外筒23的顶端固定安装于箱体41的底端，外筒23套于内筒24上部，具体地，内筒24的上部设有外圆台阶，内筒24的外部套设有伸缩滑套25，伸缩滑套25的底端与内筒24外圆台阶面相抵、顶端与外筒23的底端面相抵，该伸缩滑套25能防尘；所述内筒24的内部设有开口向上的内螺纹孔26，所述第二螺杆22的底部通过内螺纹孔26与内筒24螺纹连接；所述内筒24上顶端面与外圆台阶面之间的外侧壁设有多条限位滑槽27，所述外筒23的内侧壁设有与多条限位滑槽27一一对应的多个限位滑条28，当第二步进电机21驱动第二螺杆22转动时，在限位滑槽27与限位滑条28配合作用下，内筒24与外筒23之间相对转动，以此调节内筒24与外筒23之间连接段长度，从而调节电动伸缩杆2的长度；
33.所述盒体11的顶端平行且间隔设有两个支撑板71，两个支撑板71之间设有转动轴72，内筒24的底部与两个支撑板71之间通过转动轴72铰接，且转动轴72与内筒24固定连接；转动轴72的两端分别贯穿两个支撑板71，且均安装有从动齿轮73，所述盒体11的顶端安装有第三步进电机74，第三步进电机74的转轴上安装有主动齿轮75，主动齿轮75与转动轴72的其中一个从动齿轮73啮合，所述盒体11的顶端安装有辅助齿轮76，辅助齿轮76与另一个从动齿轮73啮合，该种结构能提高转动轴72的稳定性；具体地，盒体11的顶端设有齿轮安装板，辅助齿轮76设置于齿轮安装板与其中一个支撑板71之间；通过第三步进电机74能驱动转动轴72转动，从而能控制盒体11与内筒24之间发生相对转动，以此调节探测头装置1的探测角度；
34.所述箱体41固定安装于电动伸缩杆2的顶端，所述液晶显示屏42安装于箱体41的侧面，所述触控开关43安装于手柄3上，所述plc控制器44和蓄电池45均安装于箱体41内部；所述电动伸缩杆2、白光灯源12、摄像机13、第一步进电机61、液晶显示屏42、触控开关43和蓄电池45均与plc控制器44电连接；蓄电池45能为电器设备供电，摄像机13能拍摄图像，液晶显示屏42能显示图像，触控开关43能控制各个电器设备运转；所述图像处理器46安装于箱体41内，图像处理器46与plc控制器44电连接，图像处理器46能处理摄像机13拍摄的图像，彩色图像经处理后成为二值图像，并通过液晶显示屏42显示；具体地，图像处理器46的型号可选择xc6131等；所述发光报警器47和发声报警器48均安装于箱体41顶端，发光报警器47和发声报警器48均与plc控制器44电连接，摄像机13拍摄的图像经过图像处理器46和plc控制器44处理和判断识别，当拍摄区域内存在虫草子座时，发光报警器47和发声报警器48分别发出闪光和声音警报，提醒虫草采集者。
35.本实施例中，所述手柄3上设有防滑套31，能提高手持舒适性；具体地，防滑套31由
泡沫或橡胶材料制成。
36.本实施例中，所述白光灯源12由若干led灯珠排列组成，确保光源量。
37.本实施例中，所述导轨滑块机构5包括直线导轨51和滑块52，直线导轨51固定安装于盒体11的外侧壁，滑块52可滑动的设置于直线导轨51上，滑块52与遮光罩15内侧壁固定连接。
38.本实施例的工作原理：利用该虫草探测器采集虫草时，该探测器通过白光灯源12发射白光，白光经褐色滤光板14过滤后照射在地面，遮光罩15遮罩在盒体11周围，降低自然光的影响；当地面有虫草子座时，虫草子座吸收褐色光并反射，摄像机13将拍摄到的图像实时传送至图像处理器46和plc控制器44进行处理和判断识别，彩色图像经处理后成为二值图像，并通过液晶显示屏42显示，使虫草采集者能直观地从液晶显示屏42上观察到虫草子座；当拍摄区域内存在虫草子座时，发光报警器47和发声报警器48分别发出闪光和声音警报，提醒虫草采集者。该虫草探测器无需虫草采集者贴近地面通过肉眼寻找识别虫草，该探测器发射褐色光并获取图像以便于采集者识别虫草子座，能降低人工识别难度、提高虫草采集效率、增加收入。
39.在此需要说明的是，在褐色光照射物体时，摄像机13实时摄像收集图像传到图像处理器46，图像处理器46对图像处理进行颜色区域判定，锁定褐色区域，在进一步识别，来判断虫草子座；实际应用时，发褐色光的灯不常见，定制成本较高，于是采用白光灯源12，通过褐色滤光板14来获得褐色光，白色光中的褐色光穿过褐色滤光板14，其余光色被阻挡反射。褐色光对地面照射时，摄像机13进行实时摄像获取图片，传输到图像处理器46。获得图像后，使用图像处理器46(xc6131等)进行识别处理，通过处理后的二值图确定虫草子座的区域，从而判定该扫描区域存在虫草。通过扫描获得的图像确定扫描区域存在虫草，于是发出警报声，采集虫草工作者才俯身挖掘，对刚扫描的区域寻找，避免了大范围区域寻找，极大减少伏地劳作。