一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置及方法与流程

1.本发明涉及一种捕捉识别系统装置，尤其涉及一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置及方法。


背景技术：

2.空气传播是作物病害孢子传播的主要途径之一，及时监测空气中作物病害孢子的浓度是对病害流行进行预警的重要手段。目前的定容式孢子捕捉器价格昂贵不可能大面积部署使用。而且体积较大、笨重、移动性差，基本只能固定在地面站进行采集工作，这样的捕捉方式无法应对因风向变化而导致的孢子传输的转向，造成监测覆盖面不足。另外，现有孢子捕捉器均不具备分离功能，造成采集物的相互堆叠，对图像检测的精度构成挑战。


技术实现要素：

3.本发明的目的之一是提供一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置，以解决现有的孢子采集装置无法根据风向自动调整角度，采集孢子时不能自动将各种孢子区分开来的问题。
4.本发明的目的之二是提供一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别方法，以解决现有的孢子采集装置无法根据风向自动调整角度，采集孢子时不能自动将各种孢子区分开来的问题。
5.本发明的目的之一是这样实现的：
6.一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置，包括前后两侧相通的矩形空心的箱体、水平设置在所述箱体内的传送带和设置在所述箱体内部用于拍摄传送带的摄像机，所述摄像机安装于所述箱体内部顶端；
7.在所述箱体内部转动设置相平行的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴中部同轴线固定安装有第一托辊，所述第一转轴后部同轴固定安装有第一皮带轮，所述第二转轴中部同轴线固定安装有第二托辊，所述第二转轴前部同轴固定安装有第三皮带轮，所述传送带设置在所述第一托辊与所述第二托辊之间；
8.所述箱体前端固定设置有进风筒，所述进风筒前端设置有用于控制所述进风筒开闭的通风控制装置，所述箱体外侧上端设置有上导流板，所述箱体外侧下端设置有下导流板，所述第一转轴和所述第二转轴的轴线方向均指向所述箱体的前后方向，且位于所述进风筒的下缘与所述箱体的底部之间，所述箱体后部内壁设置有电机，所述电机上安装有第二皮带轮，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮之间连接有第一连接皮带，所述箱体前部内壁转动安装有第四皮带轮，所述第四皮带轮与所述第三皮带轮之间连接有第二连接皮带，所述第四皮带轮侧面设置有用于拨动所述通风控制装置的拨杆；
9.在箱体下端转动设置底座。
10.所述进风筒为前端细后端粗的空心圆台。
11.所述通风控制装置包括固定设置在所述进风筒前端的固定圈、转动设置在所述进
风筒前部的旋转圈，所述固定圈上设置有固定座，所述固定座内转动设置有销轴，所述销轴前端固定设置有活页门，所述活页门后侧固定设置有控制杆，所述旋转圈上开设有用于拨动所述控制杆的一字孔，所述旋转圈后侧设置有与所述拨杆抵接的连接杆，所述连接杆与所述进风筒之间连接有弹簧。
12.本发明的目的之二是这样实现的：
13.一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别方法，包括如下步骤：
14.s1、将所述基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置放置到采集孢子的空旷区域；
15.s2、启动所述电机，所述箱体在风力的作用下自动调整方向，捕捉孢子；
16.s3、开启所述摄像机，拍摄所述传送带上的孢子。
17.步骤s2中，捕捉孢子的步骤如下：
18.启动所述电机后，所述活页门间歇性开启和关闭，所述活页门开启时，带有孢子的空气经过所述进风筒进入所述箱体内部，所述活页门关闭时，空气中混合的孢子做抛物线落体运动，落到所述传送带上。
19.本发明有益效果是：
20.本发明能够根据风向的变化，自动调整角度，随时保持最佳采集方位；
21.本发明可以将不同的孢子自动区分开来，方便后期根据摄像机拍摄的画面进行检测分析。
附图说明
22.图1是本发明的内部结构示意图；
23.图2是本发明的外部结构示意图；
24.图3是本发明的外部主视结构示意图；
25.图4是本发明通风控制装置开启时的第一种爆炸结构示意图；
26.图5是本发明通风控制装置开启时的第二种爆炸结构示意图；
27.图6是本发明活页门闭合时的排列结构示意图；
28.图7是本发明活页门开启过程中的排列结构示意图。
29.图中：1、箱体；2、上导流板；3、进风筒；5、底座；6、下导流板；7、摄像机；8、第一转轴；9、第一皮带轮；10、第一托辊；11、第一连接皮带；12、第二皮带轮；13、电机；14、第二转轴；15、第二托辊；16、传送带；17、第三皮带轮；18、第二连接皮带；19、第四皮带轮；20、拨杆；41、活页门；42、固定圈；43、旋转圈；44、销轴；45、控制杆；46、一字孔；47、弹簧；48、连接杆；49、固定座；411、第一弧形边；412、第二弧形边；413、第三弧形边；414、第四弧形边。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本发明做进一步的阐述，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本发明的保护范围。
31.本发明中“前部”、“前端”所指的方向为箱体1进风的一侧，即安装有进风筒3的一侧，“后部”所指的方向为箱体1出风的一侧。
32.实施例一：
33.如图1～3所示，一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置，包括前后两侧相通的方形空心的箱体1、转动设置在箱体1下端的底座5以及成对转动设置在箱体1内部的第一转轴8和第二转轴14，箱体1前端设置有进风筒3，进风筒3前端设置有用于控制进风筒3开闭的通风控制装置，箱体1外侧上端设置有上导流板2，箱体1外侧下端设置有下导流板6，第一转轴8和第二转轴14的轴线方向均指向箱体1的前后方向，且位于进风筒3的下缘与箱体1的底部之间，第一转轴8的中部同轴线固定安装有第一托辊10，第一转轴8的后部同轴线固定安装有第一皮带轮9，第二转轴14的中部同轴线固定安装有第二托辊15，第二转轴14的前部同轴线固定安装有第三皮带轮17，第一托辊10和第二托辊15上设置有传送带16，箱体1后部内壁设置有电机13，电机13上安装有第二皮带轮12，第一皮带轮9和第二皮带轮12之间连接有第一连接皮带11，箱体1前部内壁转动安装有第四皮带轮19，第四皮带轮19与第三皮带轮17之间连接有第二连接皮带18，第四皮带轮19侧面设置有用于拨动通风控制装置的拨杆20，箱体1内部安装有用于拍摄传送带16的摄像机7。
34.进风筒3为前端细后端粗的空心圆台。
35.如图4和图5所示，通风控制装置包括固定设置在进风筒3前端的固定圈42、转动设置在进风筒3前部的旋转圈43，固定圈42上设置有固定座49，固定座49内转动设置有销轴44，销轴44前端固定设置有活页门41，活页门41后侧固定设置有控制杆45，旋转圈43上开设有用于拨动控制杆45的一字孔46，旋转圈43后侧设置有与拨杆20抵接的连接杆48，连接杆48与进风筒3之间连接有弹簧47。本实施例中活页门41的数量为5个，均匀分布在固定圈的圆周上，控制杆45、销轴44、固定座49、一字孔46与活页门41一一对应，如图6所示，活页门41闭合时组成一个封闭的圆，每个活页门41包括4条弧形边，分别为第一弧形边411、第二弧形边412、第三弧形边413、第四弧形边414，第一弧形边411为进风筒3外圆的一部分，第二弧形边412是以销轴44的圆心为圆心，销轴44到进风筒3圆心的距离为半径的圆弧，将第二弧形边412以进风筒3的圆心为中心均匀复制5份，靠近销轴44的弧形板即为第三弧形边413，第四弧形边414是以销轴44的圆心为圆心，以销轴44的圆心到第三弧形边413的最短距离为半径的圆弧，如图7所示，第四弧形边414可以防止活页门41在开启的过程中和与之相邻的活页门发生干涉。
36.本装置放置到需要采集孢子的空旷地带，在自然风力、上导流板2和下导流板6的作用下，箱体1后端到前端的指向与风向一致，风向即风吹来的方向，使混有孢子的空气从箱体1前端的进风筒进入箱体内部，启动电机13，电机13带动第二皮带轮12转动，通过第一连接皮带11带动第一皮带轮9转动，第一皮带轮9通过第一转轴8带动第一托辊10转动，从而带动传送带16移动，传送带16带动第二托辊15转动，通过第二转轴14带动第三皮带轮17转动，通过第二连接皮带18带动第四皮带轮19转动，通过拨杆20间歇性拨动连接杆48，当拨杆20拨动连接杆48时，拨杆20带动旋转圈43转动，通过一字孔46拨动控制杆45，通过控制杆45带动活页门41绕销轴44转动，此时带有孢子的空气经过进风筒3进入箱体1内部，之后拨杆20与连接杆48脱离接触，连接杆48在弹簧47的作用力下复位，使活页门41关闭，此时空气中混合的孢子突然没有了风力的推动，开始做抛物线落体运动，落到传送带16上，不同质量的孢子落点不同，实现将不同的孢子分开的效果，便于观察，同时摄像机7记录下拍摄到的画面。
37.实施例二：
38.一种基于图像处理的智能孢子捕捉识别方法，包括如下步骤：
39.s1、将基于图像处理的智能孢子捕捉识别系统装置放置到采集孢子的空旷区域；
40.s2、启动电机13，箱体1在风力的作用下自动调整方向，捕捉孢子；
41.s3、开启摄像机7，拍摄传送带16上的孢子。
42.步骤s2中，捕捉孢子的步骤如下：
43.启动电机13后，活页门41间歇性开启和关闭，活页门41开启时，带有孢子的空气经过进风筒3进入箱体1内部，活页门41关闭时，空气中混合的孢子做抛物线落体运动，落到传送带16上。
44.本装置放置到需要采集孢子的空旷地带，在自然风力、上导流板2和下导流板6的作用下，箱体1前端指向风向，风向即风吹来的方向，启动电机13，电机13带动第二皮带轮12转动，通过第一连接皮带11带动第一皮带轮9转动，第一皮带轮9通过第一转轴8带动第一托辊10转动，从而带动传送带16移动，传送带16带动第二托辊15转动，通过第二转轴14带动第三皮带轮17转动，通过第二连接皮带18带动第四皮带轮19转动，通过拨杆20间歇性拨动连接杆48，当拨杆20拨动连接杆48时，拨杆20带动旋转圈43转动，通过一字孔46拨动控制杆45，通过控制杆45带动活页门41绕销轴44转动，此时带有孢子的空气经过进风筒3进入箱体1内部，之后拨杆20与连接杆48脱离接触，连接杆48在弹簧47的作用力下复位，使活页门41关闭，此时空气中混合的孢子突然没有了风力的推动，开始做抛物线落体运动，落到传送带16上，不同质量的孢子落点不同，实现将不同的孢子分开的效果，便于观察，同时摄像机7记录下拍摄到的画面。
45.本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。