棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置

1.本发明涉及农作物种植技术领域，尤其涉及棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置。


背景技术：

2.农业是国家重要的支柱产业,农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位,农作物周围环境的变化对其生长有很大的影响,因此实现农作物农情信息与农作物建康信息的实时监测具有重要意义。
3.现有的农作物检测大多靠人工巡回观测检查，此种方式效率较低，且受人工主观因素影响较多，监测结果准确度较低。
4.为了解决上述问题，经检索，中国专利公开号为cn208579795u的专利，公开了一种多节点农作物监测系统，包括远程服务器和若干个监测子节点，监测子节点通过通信网络分别与远程服务器相连，所述监测子节点由微处理器和与微处理器相连的摄像头、温度湿度传感器、气压传感器、定位系统、光强传感器、紫外线传感器、存储模块、供电系统组成，供电系统为上述模块提供电源。
5.上述专利存在以下不足：其采用摄像头与传感器模组进行数据采集，但是由于农作物存在大棚种植和农田种植，一个具有空间较小，结构紧凑特点，另一个具有范围较大，种植面积广的特点，而上述专利无法完全适用于棚内与棚外种植情况，还有待进一步改进。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置，包括固定于棚内顶部的支架和通过多向调节部安装于支架底部的数据采集摄像头一、温度传感器与湿度传感器、以及设置于棚外的无人机和搭载安装于无人机上的数据采集摄像头二，所述温度传感器、湿度传感器、数据采集摄像头一、数据采集摄像头二、无人机均控制连接有同一个控制与数据分析系统。
9.优选地：所述多向调节部包括直线滑移件、升降件和交叉轴角度调节件。
10.进一步地：所述直线滑移件包括固定于支架内侧壁的滑杆以及滑动连接于滑杆外壁的滑块，所述支架的内壁转动连接有丝杠，丝杠通过螺纹连接于滑块的内壁。
11.在前述方案的基础上：所述支架的外壁固定安装有电机一，电机一的输出轴通过联轴器连接于丝杠的外壁。
12.在前述方案中更佳的方案是：所述升降件包括两组两个通过铰接杆二对称转动连接于滑块底部的连杆一以及转动连接于连杆一另一端的连杆二，所述连杆二的另一端均通过铰接杆一转动连接有同一个升降板。
13.作为本发明进一步的方案：其中一个所述铰接杆二的外壁通过联轴器连接有电机二，电机二固定安装于滑块的底部外壁。
14.同时，位于同水平高度的一对铰接杆一与铰接杆二均通过齿轮副传动连接。
15.作为本发明的一种优选的：所述交叉轴角度调节件包括通过旋转轴一转动连接于升降板底部的旋转架和通过旋转轴二转动连接于旋转架内部的角度调节块，所述数据采集摄像头一、温度传感器、湿度传感器均固定安装于角度调节块的外壁。
16.同时，所述升降板的顶部外壁固定安装有电机三，所述电机三的输出轴通过联轴器连接于旋转轴一的外壁，所述旋转架的外壁固定安装有电机四，电机四的输出轴通过联轴器连接于旋转轴二的外壁。
17.作为本发明的一种更优的方案：所述支架的底部外壁固定安装有“l”型加强肋，所述滑块的底部外壁固定安装有伸缩导向杆，伸缩导向杆的伸缩端固定安装有轮架，轮架的内壁转动连接有支撑滚轮，支撑滚轮的底部与“l”型加强肋的外壁滚动配合，且所述伸缩导向杆的外壁套设有弹簧。
18.本发明的有益效果为：
19.1.本发明，通过针对棚内面积小与结构紧凑的特点，设置固定的支架以及通过多向调节部连接于支架的数据采集摄像头一作为信息收集点，针对棚外面积较大种植范围广的特点，利用搭载于无人机上的数据采集摄像头二作为信息收集点，且均通过控制与数据分析系统进行远程控制与数据分析，从而能高效、快捷、精度的获取植物生长信息，从而进行针对性防治与处理。
20.2.本发明，当电机一启动时，其能带动丝杠转动，从而通过螺纹连接作用带动滑块沿着滑杆滑动，使得数据采集摄像头一能沿着大棚的长度方向进行移动拍摄，保证了信息采集的全面性。
21.3.本发明，当电机二启动时，其能带动铰接杆二转动，从而驱动其中一对连杆一转动，再根据连杆一与连杆二组成的四边形结构改变升降板高度，从而实现数据采集摄像头一的高度调节，保证其能对植物的根茎叶以及土壤图像信息采集，进一步保证了信息采集的全面性。
22.4.本发明，当电机三与电机四启动时，其能分别带动旋转轴一与旋转轴二转动，从而调节角度调节块的双向角度，从而使得数据采集摄像头一的拍摄角度能双轴无死角旋转，从而保证拍摄角度的全面性，增加数据采集的全面性。
23.5.本发明，通过设置支撑滚轮，其能通过弹簧的弹力作用对滑块起到一定支撑，从而将滑块对滑杆的作用力转移至强度较高的“l”型加强肋上，从而防止滑杆变形导致的部件失效，提高了装置的寿命。
附图说明
24.图1为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的整体结构示意图；
25.图2为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的直线滑移件结构示意图；
26.图3为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的升降
件结构示意图；
27.图4为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的交叉轴角度调节件结构示意图；
28.图5为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的实施例2结构示意图；
29.图6为本发明提出的棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置的电路结构示意图。
30.图中：1-支架、2-多向调节部、3-数据采集摄像头一、4-滑杆、5-滑块、6-丝杠、7-电机一、8-连杆一、9-连杆二、10-升降板、11-铰接杆一、12-齿轮副、13-铰接杆二、14-电机二、15-电机三、16-旋转轴一、17-电机四、18-温度传感器、19-湿度传感器、20-角度调节块、21-旋转轴二、22-旋转架、23
‑“
l”型加强肋、24-伸缩导向杆、25-弹簧、26-轮架、27-支撑滚轮、28-控制与数据分析系统、29-数据采集摄像头二、30-无人机。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
32.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
33.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，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专利的限制。
34.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
35.实施例1：
36.棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置，如图1-6所示，包括固定于棚内顶部的支架1和通过多向调节部2安装于支架1底部的数据采集摄像头一3、温度传感器18与湿度传感器19、以及设置于棚外的无人机30和搭载安装于无人机30上的数据采集摄像头二29，所述温度传感器18、湿度传感器19、数据采集摄像头一3、数据采集摄像头二29、无人机30均控制连接有同一个控制与数据分析系统28；本装置，通过针对棚内面积小与结构紧凑的特点，设置固定的支架1以及通过多向调节部2连接于支架1的数据采集摄像头一3作为信息收集点，针对棚外面积较大种植范围广的特点，利用搭载于无人机30上的数据采集摄像头二29作为信息收集点，且均通过控制与数据分析系统28进行远程控制与数据分析，从而能高效、快捷、精度的获取植物生长信息，从而进行针对性防治与处理。
37.且根据图像分析植物生长以及病害状态属于本领域技术人员的常规知识，比如中国专利公开号为cn113218898a的专利公开的一种基于光谱分析的植物病害遥感特征提取方法，以及中国专利公开号为cn112699941a的专利公开的植物病害严重程度图像分类方
法、装置、计算机设备和存储介质等专利，均公开此项技术，本实施例不对其赘述。
38.为了解决图像采集的全面性问题；如图1-6所示，所述多向调节部2包括直线滑移件、升降件和交叉轴角度调节件。
39.为了解决横向空间全面性问题；如图2所示，所述直线滑移件包括固定于支架1内侧壁的滑杆4以及滑动连接于滑杆4外壁的滑块5，所述支架1的内壁转动连接有丝杠6，丝杠6通过螺纹连接于滑块5的内壁，且所述支架1的外壁通过螺栓固定有电机一7，电机一7的输出轴通过联轴器连接于丝杠6的外壁；当电机一7启动时，其能带动丝杠6转动，从而通过螺纹连接作用带动滑块5沿着滑杆4滑动，使得数据采集摄像头一3能沿着大棚的长度方向进行移动拍摄，保证了信息采集的全面性。
40.为了解决纵向空间全面性问题；如图3所示，所述升降件包括两组两个通过铰接杆二13对称转动连接于滑块5底部的连杆一8以及转动连接于连杆一8另一端的连杆二9，所述连杆二9的另一端均通过铰接杆一11转动连接有同一个升降板10，其中一个所述铰接杆二13的外壁通过联轴器连接有电机二14，电机二14通过螺栓固定于滑块5的底部外壁；当电机二14启动时，其能带动铰接杆二13转动，从而驱动其中一对连杆一8转动，再根据连杆一8与连杆二9组成的四边形结构改变升降板10高度，从而实现数据采集摄像头一3的高度调节，保证其能对植物的根茎叶以及土壤图像信息采集，进一步保证了信息采集的全面性。
41.位于同水平高度的一对铰接杆一11与铰接杆二13均通过齿轮副12传动连接；由于连杆一8与连杆二9组成的为平行四边形结构，不具备稳定性，而通过设置齿轮副12，将铰接杆一11与铰接杆二13联合，将其转速限制为一致，转向限制为相反，从而能能保证四边形稳定性。
42.为了解决角度调节问题；如图4所示，所述交叉轴角度调节件包括通过旋转轴一16转动连接于升降板10底部的旋转架22和通过旋转轴二21转动连接于旋转架22内部的角度调节块20，所述数据采集摄像头一3、温度传感器18、湿度传感器19均通过螺栓固定于角度调节块20的外壁。
43.所述升降板10的顶部外壁通过螺栓固定有电机三15，所述电机三15的输出轴通过联轴器连接于旋转轴一16的外壁，所述旋转架22的外壁通过螺栓固定有电机四17，电机四17的输出轴通过联轴器连接于旋转轴二21的外壁。
44.当电机三15与电机四17启动时，其能分别带动旋转轴一16与旋转轴二21转动，从而调节角度调节块20的双向角度，从而使得数据采集摄像头一3的拍摄角度能双轴无死角旋转，从而保证拍摄角度的全面性，增加数据采集的全面性。
45.本实施例在使用时,通过针对棚内面积小与结构紧凑的特点，设置固定的支架1以及通过多向调节部2连接于支架1的数据采集摄像头一3作为信息收集点，针对棚外面积较大种植范围广的特点，利用搭载于无人机30上的数据采集摄像头二29作为信息收集点，且均通过控制与数据分析系统28进行远程控制与数据分析，当电机一7启动时，其能带动丝杠6转动，从而通过螺纹连接作用带动滑块5沿着滑杆4滑动，使得数据采集摄像头一3能沿着大棚的长度方向进行移动拍摄，当电机二14启动时，其能带动铰接杆二13转动，从而驱动其中一对连杆一8转动，再根据连杆一8与连杆二9组成的四边形结构改变升降板10高度，从而实现数据采集摄像头一3的高度调节，当电机三15与电机四17启动时，其能分别带动旋转轴一16与旋转轴二21转动，从而调节角度调节块20的双向角度，从而使得数据采集摄像头一3
的拍摄角度能双轴无死角旋转从而保证拍摄角度的全面性，增加数据采集的全面性。
46.实施例2：
47.棚内与棚外的种植农作物的信息自动采集和处理装置，如图5所示，为了解决支撑问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述支架1的底部外壁通过螺栓固定有“l”型加强肋23；由于大棚长度跨度较大，而通过设置“l”型加强肋23，其能作为支架1的加强肋，提高了长度方向的抗弯能力，从而保证结构的稳定性。
48.为了解决支撑为题，如图5所示，所述滑块5的底部外壁通过螺栓固定有伸缩导向杆24，伸缩导向杆24的伸缩端通过螺栓固定有轮架26，轮架26的内壁转动连接有支撑滚轮27，支撑滚轮27的底部与“l”型加强肋23的外壁滚动配合，且所述伸缩导向杆24的外壁套设有弹簧25；由于滑杆4也较长，整个装置的重量都位于滑块5处，导致滑杆4易变形，而通过设置支撑滚轮27，其能通过弹簧25的弹力作用对滑块5起到一定支撑，从而将滑块5对滑杆4的作用力转移至强度较高的“l”型加强肋23上，从而防止滑杆4变形导致的部件失效，提高了装置的寿命。
49.本实施例在使用时,“l”型加强肋23能作为支架1的加强肋，提高了长度方向的抗弯能力，支撑滚轮27能通过弹簧25的弹力作用对滑块5起到一定支撑，从而将滑块5对滑杆4的作用力转移至强度较高的“l”型加强肋23上，从而防止滑杆4变形导致的部件失效。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。