一种油菜荚果分面器的制作方法

1.本实用新型涉及育种技术领域，特别是指一种油菜荚果智能考种系统装置，用于计数油菜荚果。尤其是，本实用新型提供了一种油菜荚果分面器。


背景技术：

2.在油菜育种中，为了选育出产量潜力较大的油菜品种，成熟期对油菜考种是必不可少的环节。考种，即对作物品种或试验处理的各种农艺性状进行综合性的考察。
3.其中单株荚果数是油菜产量构成的主要因素，由于考种的油菜株数较多，油菜荚果数的人工统计非常耗费时间和精力，并且统计过程枯燥和乏味，容易走神造成数据不准确。此外，油菜成熟后植株不易久放，过熟容易造成荚果裂开，人工进行荚果统计时由于触摸或移动植株造成油菜荚果破裂掉粒，会影响荚果数、每果粒数和单株产量的统计。因此，油菜荚果的数量统计必须在较短的时间内完成，因此具有时间紧迫性。
4.随着人工智能的兴起，图像识别技术辅助运用于农作物育种，节省了大量的时间，提高了工作效率，例如水稻、玉米、油菜的粒数统计等。但油菜荚果数的人工智能统计更为复杂，且难以实现。因为油菜荚果有较长的果柄，呈螺旋状围绕果序着生，约3
‑
5个荚果形成一圈，角果生长方向呈射线状，具有空间螺旋性。
5.将其荚果投影到平面上，荚果之间有重叠，且部分荚果果柄受伤导致荚果方向无序性(果柄与果序一般成30
‑
150
°
)，也会与其它荚果重叠。如果将所有油菜荚果压在一个平面上，会造成在平面上油菜角果方向无序性，荚果与荚果之间相互重叠，荚果与果序相互遮挡，增加了图像识别的技术难度，难以实现角果智能图像统计。
6.如何能够将油菜荚果数统计清楚是一个技术难题，本技术的设计人经过长期研究提出了一种简单器具，可以实现快速统计，解决了这一个难题。


技术实现要素：

7.由于油菜荚果计数是油菜研究中一个计数难题，本实用新型竭力解决这个问题。
8.本实用新型提供了一种油菜荚果分面器。
9.一种油菜荚果分面器，包括长方体框(1)、左滑动面板(7)、右滑动面板 (2)、上端固定夹(4)和下端固定夹(5)，其中长方体框(1)上有右凹槽(3) 和左凹槽(6)，右滑动面板(2)位于右凹槽(3)，左滑动面板(7)位于左凹槽(6)，上端固定夹(4)位于长方体框(1)的上端中央，下端固定夹(5)位于长方体框(1)的下端中央。
10.上端固定夹(4)和下端固定夹(5)用于固定油菜果序。
11.右滑动面板(2)和左滑动面板(7)向长方体框(1)的中央长轴滑动夹住油菜果序，形成一个平面，该平面将油菜荚果分到该平面两侧。
12.上端固定夹(4)和下端固定夹(5)是伸缩性的。具有伸缩性，也就是可以伸缩的，这样适合对不同长度的油菜果序进行计数。
13.优选地，右滑动面板(2)和左滑动面板(7)是白色的。由于白色和油菜果序颜色差
别大，便于区分和计数。
14.本实用新型还提供了一种油菜荚果梳理器。
15.本实用新型提供一种油菜荚果梳理器，包括固定柱、顶梁、底梁、连接件和承载框，固定柱的两端分别连接顶梁和底梁，固定柱的中点处有连接件，固定件上连接一个承载框，顶梁一端固定在固定柱上，另外一端连接第一竖杆，第一竖杆与顶梁活动连接，可以上下移动；底梁一端固定在固定柱上，另外一端连接第二竖杆，第二竖杆与底梁活动连接，可以上下移动；连接件一端连接在固定柱的中点处，另外一端连接承载框。承载框用于放置装有油菜果序的油菜荚果分面器。这种油菜荚果梳理器构思巧妙，方便了油菜荚果计数，促进了科研工作。
16.具体而言，本实用新型提供了一种油菜荚果梳理器，包括是固定柱(2
‑
1)、支撑杆(2
‑
4)、顶梁(2
‑
3)、底梁(2
‑
2)、第一竖杆(2
‑
10)、第二竖杆(2
‑
11)、第一竖杆上下运动控制器(2
‑
5)、第二竖杆上下运动运动控制器(2
‑
9)、第一竖杆里的双梳外撑控制器(2
‑
6)、第二竖杆里的双梳外撑控制器(2
‑
8)、承载框(2
‑
7)。
17.支撑杆(2
‑
4)有时候也称作连接件(2
‑
4)。
18.这种油菜荚果梳理器可以与本设计人的另外一个实用新型专利保护的油菜荚果分面器配合使用，用于油菜荚果计数。
19.具体来说，固定柱(2
‑
1)、顶梁(2
‑
3)、底梁(2
‑
2)、支撑杆(2
‑
4)和承载框(2
‑
7)是如此连接的。
20.固定柱(2
‑
1)的两端分别连接顶梁(2
‑
3)和底梁(2
‑
2)。优选地，顶梁(2
‑
3) 和底梁(2
‑
2)相互平行，两者与固定柱(2
‑
1)为垂直关系。空间关系上也可以形容为开口的、框状结构。
21.固定柱(2
‑
1)的中点处有支撑杆(2
‑
4)，支撑杆(2
‑
4)上连接一个承载框 (2
‑
7)。
22.顶梁(2
‑
3)一端固定在固定柱(2
‑
1)上，另外一端连接第一竖杆(2
‑
10)，第一竖杆(2
‑
10)与顶梁(2
‑
3)活动连接，第一竖杆(2
‑
10)可以上下移动。
23.底梁(2
‑
2)一端固定在固定柱(2
‑
1)上，另外一端连接第二竖杆(2
‑
11)，第二竖杆(2
‑
11)与底梁(2
‑
2)活动连接，第二竖杆(2
‑
11)可以上下移动。
24.支撑杆(2
‑
4)一端连接在固定柱(2
‑
1)的中点处，另外一端连接承载框(2
‑
7)。
25.承载框(2
‑
7)是一个长方形框，长方形框的一端有第一固定件(2
‑7‑
1)，另外一端有第二固定件(2
‑7‑
2)，固定承载有油菜果序的油菜荚果分面器。
26.为了让技术人员和社会大众更容易理解本实用新型油菜荚果梳理器，设计人进一步描述如下：
27.一种油菜荚果梳理器，包括固定柱、顶梁、底梁、连接件和承载框，固定柱的两端分别连接顶梁和底梁，固定柱的中点处有连接件，固定件上连接一个承载框，顶梁一端固定在固定柱上，另外一端连接第一竖杆，第一竖杆与顶梁活动连接，可以上下移动；底梁一端固定在固定柱上，另外一端连接第二竖杆，第二竖杆与底梁活动连接，可以上下移动；连接件一端连接在固定柱的中点处，另外一端连接承载框，承载框用于放置装有油菜果序的油菜荚果分面器；第一竖杆下端有两个并行排列的梳子；第二竖杆的上端有两个并行排列的梳子。
28.所述承载框具有第一固定件和第二固定件，用于固定承载有油菜果序的油菜荚果
分面器。
29.所述两个并行排列的梳子可以插入到油菜果序的果轴两侧，并发生相互远离的运动，从而拉直油菜荚果果柄。
30.所述梳子的梳齿间距是0.65毫米。
31.凡是本领域技术人员有了本实用新型的技术思路可以做出的变化也在本实用新型的范围之内。相信这样的变化不在少数。
附图说明
32.图1说明了本实用新型的油菜荚果分面器的结构。
33.1是长方体框，2是右滑动面板，3是右凹槽，4是上端固定夹，5是下端固定夹，6是左凹槽，7是左滑动面板。
34.图2说明了本实用新型的油菜荚果梳理器的结构。
[0035]2‑
1是固定柱，2
‑
4是支撑杆，2
‑
3是顶梁，2
‑
2是底梁，2
‑
10是第一竖杆， 2
‑
11是第二竖杆，2
‑
5是第一竖杆上下运动控制器，2
‑
9是第二竖杆上下运动运动控制器，2
‑
6是第一竖杆里的双梳外撑控制器，2
‑
8是第二竖杆里的双梳外撑控制器，2
‑
7是承载框，2
‑
4是连接件。
[0036]
图3说明了本实用新型的油菜荚果梳理器的承载框的结构，为俯视图。
[0037]2‑
4是连接件，2
‑
7是承载框，2
‑7‑
1是第一固定件，2
‑7‑
2是第二固定件。
[0038]
图4到图8说明了本实用新型的油菜荚果分面器的使用过程。
[0039]
图4是油菜荚果分面器的左右滑板开闭状态示意图。
[0040]
图5是油菜果序固定到油菜荚果分面器的上下端固定夹上之后，左右滑动板从两边向中央滑动状态示意图。
[0041]
图6是配合本实用新型油菜荚果分面器使用的透明梳齿条装置的结构和使用示意图。
[0042]
8是梳齿，9是梳齿条。
[0043]
图7是透明梳齿条装置将本实用新型油菜荚果分面器的油菜荚果果柄分开并拉直的示意图。
[0044]
图8是本实用新型油菜荚果分面器的油菜荚果果柄计数区域示意图。
具体实施方式
[0045]
下面对本实用新型专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型专利中的实施例，本领域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，都属于本实用新型专利保护的范围。
[0046]
1.油菜荚果分面器
[0047]
1.1由一个长方体框(1)以及可滑动面板(2、7)构成，框长边有凹槽(3、 6)，左右两边的滑动面板可穿过凹槽向分面器中央移动，形成可闭合平面。分面器的闭合与张开通过连接杆动力装置水平移动实现，也可以手动实现。滑动面板的颜色为白色，与主序荚果形成颜色上的鲜明反差。长方体框(1)上端和下端中央有固定夹(4、5)。
[0048]
上固定夹(4)和下固定夹(5)用于固定油菜果序的上端和下端。
[0049]
右滑动面板(2)和左滑动面板(7)能够向长方体框(1)的中央滑动。也就是上固定夹(4)和下固定夹(5)连线所对应的中央对称轴所在部位滑动。
[0050]
右滑动面板(2)和左滑动面板(7)也能从中央对称轴向外滑动。
[0051]
上固定夹(4)和下固定夹(5)有一个或者两个是可以伸缩的，这样适合不同长短的油菜果序的荚果计数。
[0052]
具体结构参见图1。
[0053]
使用时，右滑动面板(2)和左滑动面板(7)向外和向中央滑动形成的两种状态参见图4。
[0054]
1.2剪取油菜果序，放入油菜荚果分面器中央，果序两端分别用可伸缩的调节装置固定，以确保不同长度的果序均可放置于油菜荚果分面器中央，并保持果序呈笔直状态。具体参见图5。
[0055]
1.3油菜果序固定好后，分面器左右两边的可滑动分面板闭合，两块分面板形成一个平面，从而将全部荚果分置于上下两个平面。上下两面的荚果数相加就是整个植株的荚果数。因此，每面的荚果数大约减少1/2，角果着生密度大大降低，降低了相邻荚果因着生密度过密造成的荚果之间相互重叠，影响后续图像处理。具体参见图5，由于右滑动面板(2)和左滑动面板(7)由两边向中央移动，会将油菜果序夹在两个滑动面板之间，同时荚果就会分离到右滑动面板 (2)和左滑动面板(7)形成的平面的上下两侧。注意，图5的右边半幅图表示的只是上面这一侧可以看到的荚果，其实在这个由右滑动面板(2)和左滑动面板(7)构成的平面的另外一侧还有大约一半的荚果。
[0056]
2透明梳齿条装置。
[0057]
通过动力装置系统使上下两面的连接杆均垂直向框中间移动，当透明梳齿 (8)尖端与框内分面板平面垂直接触后，然后连接杆向框两边水平移动，直到水平移动到最大行程为止，透明梳齿(8)也向框两边水平移动，直到移动到最大距离为止，透明梳齿(8)离果序中心线的距离最大。当有果序放入框中时，透明梳齿条(9)与分面板接触时，每个果柄嵌入梳齿之间(梳齿之间的距离0.65 毫米，保证了相邻梳齿之间能且只能嵌入一个果柄；梳齿柱的长度为小于5毫米，保证梳理果柄后，所有果柄基本位于同一平面上)。梳齿(8)水平向两边移动的过程中，荚果柄被逐渐水平拉直，且方向逐渐与果序垂直。当到达最大水平行程时，梳齿条(9)整齐的分开荚果柄，果柄之间没有相互交叉，也没有果柄与荚果相交叉的状况。照相拍摄后，通过动力装置使透明梳齿(8)恢复到刚开始的位置。
[0058]
透明梳齿条装置是本实用新型的油菜荚果分面器联合使用器具。该器具是一个双单元器具，中间有连接和支撑装置连接。第一单元将作用于油菜荚果分面器分离油菜果序为上下两个面之中的一个面，第二单元将作用于油菜荚果分面器分离油菜果序为上下两个面之中的另外一个面。每个单元包括两个梳齿分离结构。每个单元的两个梳齿分离结构将会插到果序的两侧，并向荚果尖方向梳理荚果，梳理距离是果序上的果柄附着处到荚果开始处。这种短距离梳理，可以将每个荚果果柄拉直，而且不重叠的位于梳齿中，便于人工计数、机器计数或者进行照相和图像分析。
[0059]
参见图4，显示了配合使用的梳齿条装置的两单元结构，分别对应于油菜荚果分面器分离油菜果序为两个计数单元。也显示了梳齿条装置的梳齿条式样。参见图5，是梳齿条装置如何分离荚果果柄。
[0060]
图2和图3说明了本实用新型的油菜荚果梳理器的一种代表性结构。
[0061]
图2中，2
‑
1是固定柱，2
‑
4是支撑杆，2
‑
3是顶梁，2
‑
2是底梁，2
‑
10是第一竖杆，2
‑
11是第二竖杆，2
‑
5是第一竖杆上下运动控制器，2
‑
9是第二竖杆上下运动运动控制器，2
‑
6是第一竖杆里的双梳外撑控制器，2
‑
8是第二竖杆里的双梳外撑控制器，2
‑
7是承载框，2
‑
4是连接件。
[0062]
图3说明了本实用新型的油菜荚果梳理器的承载框的结构，为俯视图。2
‑
4 是连接件，2
‑
7是承载框，2
‑7‑
1是第一固定件，2
‑7‑
2是第二固定件。
[0063]
使用时候，将放置有油菜果序并且已经进行分面的油菜荚果分面器，整体上放到承载框(2
‑
7)内，并用第一固定件(2
‑7‑
1)和第二固定件(2
‑7‑
2)固定油菜荚果分面器的上下两端。
[0064]
然后转动第一竖杆上下运动控制器(2
‑
5)使第一竖杆(2
‑
10)向下运动，使梳齿插入到果序轴的两边，并使果柄插入梳齿中，再转动第一竖杆里的双梳外撑控制器(2
‑
6)将第一竖杆下端的两个并行梳子从果序轴向外推开一段距离，从而拉直果柄。对果柄进行计数，或者进行拍照，然后用照片进行计数，获得油菜果序一个面上的荚果数量值。
[0065]
上下颠倒油菜荚果梳理器，转动第二竖杆上下运动控制器(2
‑
9)使第二竖杆(2
‑
11)向下运动，使梳齿插入到果序轴的两边，并使果柄插入梳齿中，再转动第二竖杆的双梳外撑控制器(2
‑
8)将第二竖杆下端的两个并行梳子从果序轴向外推开一段距离，从而拉直果柄。对果柄进行计数，或者进行拍照，然后用照片进行计数，获得油菜果序另外一个面上的荚果数量值。
[0066]
两者相加是一个油菜果序的荚果总数目，可以用来判断油菜品种质量。
[0067]
3.图像处理系统
[0068]
3.1在油菜荚果分面器正上方和正下方分别安装固定摄像装置，启动拍照程序，获取上下两面投影图像，并传送至电脑进行后续图像分析。参见图7。
[0069]
3.2图像处理。以框的中线(即果序位置)，选取靠近两个梳齿内侧的区域如图所示，区域内只有油菜果柄，对其果柄个数进行统计，从而得到该平面上的所有荚果数。参见图8。左边是计数分析之处，右边是计数标记。通过该方法对上下两个面的荚果数统计并相加，就得到了整个果序的荚果数。
[0070]
油菜荚果分面器将立体空间的果序转化成上、下面的果序，上、下两面的荚果数相加就是整个植株的荚果数。因此，每面的荚果数大约减少1/2，角果着生密度大大降低，部分消除了相邻荚果因着生密度过密造成的角果之间、果柄之间重叠，从而影响后续图像处理。
[0071]
梳齿条中，相邻的梳齿构成的缝隙的间距是0.65cm，能保证每个梳齿缝隙仅镶嵌一个果柄，无镶嵌果荚和两个以上果柄情况。梳齿呈圆柱状，下部半球体，可保证果柄镶嵌于梳齿缝隙中，而不被梳齿下部垂直压着。
[0072]
梳齿由中央向两边移动的距离为1.5
‑
2cm,这个距离刚好在大部分荚果果柄长度范围内，荚果柄被逐渐水平拉直，方向逐渐与果序垂直，能将果柄整齐的分开，果柄之间没有相互交叉，也没有果柄与荚果相交叉的状况。
[0073]
图片拍摄后，选取左右两边的区域如图所示，区域内只有油菜果柄，对其果柄个数进行统计，从而得到所有荚果数。
[0074]
以上阐述了本实用新型主要的创新点，未提及的部分为本领域的常规技术，本领
域技术人员不付出创造性劳动即可实现。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。